Разработка программно-методического обеспечения для подготовки учителя физики

Необходимость изменения модели и содержания подготовки учителя физики определяется концепцией реформы общеобразовательной школы, ее направленностью на гуманизацию, индивидуализацию, многопрофильность и многоуровневость образования, а также на модернизацию системы оценивания.

На физическом факультете БГПУ переход на многоуровневую систему подготовки учителей по специальностям физика и информатика, физика и математика начал осуществляться с 1993/94 учебного года. За это время осуществлено несколько выпусков бакалавров и магистров образования. Как показывает опыт и итоги работы, существуют значительные трудности, обусловленные неразработанностью моделей и содержания многоуровневой подготовки специалистов, отсутствием четких критериев и стандартов. Реализуемые в настоящее время модели, основанные на прежней парадигме образования, не отличаются индивидуальным подходом и диагностичностью целей, не нацелены на достижение конкретных образовательных стандартов.

Назрела необходимость разработки модели многоуровневой подготовки учителя физики и адекватной дидактической системы на основе оптимального сочетания традиционных и инновационных технологий обучения. Важным компонентом этой системы могут служить программно-методические комплексы (ПМК), призванные обеспечить диагностику, контроль и коррекцию знаний, а также формирование процедур деятельности, предусмотренных стандартом образования и моделью специалиста соответствующего уровня. Создание таких комплексов является логическим развитием учебно-методических возможностей разрабатываемой на физическом факультете интегрированной педагогической программной среды. Элементы такой системы отработаны при организации учебного процесса по курсу «Введение в физику» , а также «Общая физика» (раздел «Механика») с применением программно-методического комплекса «Активная физика» и многоуровневых баз знаний.

Главные особенности разрабатываемого программно-методического обеспечения: активно-деятельностный подход к обучению, направленность на формирование навыков и развитие мышления, диагностичность целей, вариативность стратегии и тактики обучения, анализ качества баз знаний и результатов обучения.

Следует подчеркнуть, что цель этих разработок не заменить компьютерными занятиями традиционные виды работы студентов, а повысить эффективность обучения. Это достигается тщательным подбором учебного материала и включением оптимального количества заданий, требуемых для диагностики и формирования основных умений и навыков с помощью их активного применения в различных ситуациях.

Так, база знаний «Введение в физику», целью которой заключается в формировании измерительных умений и навыков обработки результатов измерений, рассчитана на 6 компьютерных занятий по 45 минут, которые проводятся между соответствующими изучаемой теме практическими и лабораторными. База знаний по разделу «Механика» рассчитана на 8 занятий по 45 минут, что составляет менее 10% времени в системе занятий по данному разделу курса (практические занятия — 48 часов, лабораторный практикум — 52 часа).

Для оценки степени сформированности процедур деятельности обычно выделяют четыре уровня усвоения: уровень знакомства (деятельность по узнаванию), алгоритмический уровень (деятельность по воспроизведению), эвристический уровень (деятельность в нестандартной ситуации), творческий уровень (исследовательская деятельность, продуцирующая новую информацию). Объективной оценкой успешности деятельности на каждом из уровней является коэффициент усвоения К. Считается, что процесс обучения на данном уровне можно завершать при достижении К > 0.7, причем в последующей деятельности учащийся способен в ходе самообучения совершенствовать свои знания.

Как показывает результаты изучения сформированности уровней деятельности студентов 1 курса, приступающих к изучению общей физики, традиционные методы обучения обеспечивают довольно высокий коэффициент усвоения лишь на первом уровне. Так, формулу центростремительного ускорения записывают более 95% тестируемых, 74% без ошибок применяют ее в прямой задаче для нахождения а, и лишь 60% в обратной для нахождения у. Аналогичные результаты получены при срезе качества знаний школьников в 1991 году по 50 регионам России: средний коэффициент усвоения на первом уровне К1 = 0.90, на втором уровне К2 = 0.2 – 0.4 (уровень «знания в стадии формирования»).

По этой причине в компьютерных базах знаний доминируют задания алгоритмического и эвристического уровней, задания первого уровня используются лишь в качестве поясняющих. В типовых сценариях в качестве основных отобраны задания, имеющие высокую диагностическую и обучающую ценность, которая определяется путем статистической обработки результатов работы большого числа учащихся. Практикуется сочетание машинных и безмашинных методов диагностики и коррекции знаний и умений (система тестовых заданий на практических занятиях и при допуске к выполнению лабораторных работ с последующей отработкой пробелов в знаниях на компьютере). Организационно компьютерные занятия удобно согласовывать с лабораторными, на которых академическая группа делится на две подгруппы. Когда с одной подгруппой проводятся лабораторные занятия, другая подгруппа самостоятельно работает в компьютерном классе.

Предлагаемый подход к разработке программно-методического обеспечения многоуровневой подготовки учителя соответствует новой парадигме обучения и позволяет создать дидактическую систему, которая обеспечивает овладение преподаваемым предметом и профессиональной деятельностью на требуемом уровне.

Г. Заборовский.