Проблемно-модульный поход к обучению физике курсантов военного вуза

Проблемно-модульный поход к обучению физике курсантов военного ВУЗа

И.Б. Николаева

Современное профессиональное образование отличает ориентированность на формирование и развитие профессиональных компетенций. В условиях возрастающих и изменяющихся требований к уровню профессиональной компетентности будущего специалиста возрастает значимость умения решать проблемные ситуации у обучающихся. Необходимость использования в военном ВУЗе огромного количества и информации различной направленности (указы Президента РФ, приказы и директивы Министра обороны РФ, нормативно-техническая и законодательная база) актуализирует необходимость использования модульного подхода к разработке содержания и структуры учебной дисциплины с целью получения профессиональных знаний, умений, овладения курсантами профессионально-личностной компетентности. Для решения указанных задач использование в военном ВУЗе проблемно-модульного подхода позволяет максимально адаптировать его к конкретным общеобразовательным и профессионально-ориентированным дисциплинам.

Проблемно-модульный подход состоит из двух основ: проблемного и модульного.

Анализ работ отечественных авторов А.В. Брушлинского, Т.В. Кудрявцева, А.М. Матюшкина, М.И. Махмутова, Т.И. Шамовой и др. позволяет сделать вывод о том, что проблемный подход предполагает организацию учебного процесса, основанную на создании проблемных ситуаций и активной мыслительной деятельности обучающихся, направленную на формирование и развитие способов умственных действий [2].

По мнению Т.А. Ильиной, проблемный подход целесообразно осуществлять в рамках конкретного общего содержания учебной дисциплины, учебный материал которой может быть использован для создания проблемных ситуаций, ориентированных на освоение обучающимися правил, причинно-следственных связей, логических зависимостей [1].

Согласно С.Б. Калинковской, проблемный подход эффективен при обучении обучающихся старших курсов и при заочной форме обучения, поскольку они обладают некоторым опытом практической деятельности. Соответственно, наибольший интерес вызывают проблемные ситуации, касающиеся их профессиональной деятельности [2].

По мнению С. Я. Батышева, М.А. Чо-шанова, И.В. Непрокиной и др., модульный подход направлен на развитие самостоятельности обучающихся [3].

Согласно Дж. Расселу, Б.М. Гольдшмидту, Г. Оуенсу, П.А. Юцявичене, модульный подход отличается целенаправленностью и ориентированностью на формирование определенного комплекса знаний и компетенций (Б. и М. Гольдшмидт, Г. Оуенс, Ю.Т. Тимофеева, Т.И. Шамова, Т.М. Давыденко, Г.Н. Шибанова) [7].

Модульность предполагает процесс конструирования собственно содержательной части программы, состоящей из набора конкретных модулей, и методической части. По мнению Ю. А. Устынюк, конкретизируя модуль – это самостоятельная тема или раздел курса, в котором рассматривается одно фундаментальное понятие или группа родственных понятий [4]. Придерживаясь позиции Ю.Т. Тимофеевой, отметим, что модуль следует понимать как относительно самостоятельную часть определенной системы знаний, достаточной для формирования тех или иных профессиональных умений и компетенций будущего специалиста [5].

Анализ исследований позволил определить модульный подход как проектирование траекторий обучения на основе систематизации учебной программы / учебного материала в самостоятельные блоки (модули), каждый из которых имеет свою цель, задачи и планируемый результат.

Исходя из вышеизложенного, целесообразно выделить следующие принципы проблемно-модульного подхода в профессиональном обучении курсантов военного ВУЗа:

– модульности: структурирование информации в рамках курса / дисциплины, модуля, что обеспечивается их трансформируемостью;

– проблемности: наличие «проблемного поля» для реализации образовательных задач;

– интегративности: наличие межпредметных и межмодульных связей.

Реализация данного подхода позволяет решить следующие задачи:

– дифференциация и индивидуализация обучения;

– гибкость обучения ввиду вариативности содержания и их взаимосвязь с практической составляющей;

– повышение уровня осознанность в применении системы знаний;

– повышение познавательной активности обучающихся и мотивации к изучению учебной дисциплины.

Целью настоящего исследования является анализ особенностей проблемномодульного подхода при обучении физике в военном ВУЗе.

Методами исследования послужили анализ, обобщение, систематизация материала по проблеме исследования, авторская разработка проблемно-модульного похода к обучению физике курсантов военного ВУЗа.

Представим результаты исследования.

Разработка проблемно-модульного подхода в обучении курсантов военного ВУЗа осуществлялась по курсу «Физика».

Курс специальной дисциплины «Физика» является базовым для курсантов военного ВУЗа ввиду необходимости дальнейшего усвоения знаний профильных дисциплин, а также применения приобретенных навыков в профессиональной деятельности [6].

Освоение основной профессиональной образовательной программы по физике предполагает у обучающегося наличие следующих умений:

– представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости;

– применять основные понятия, законы и модели для решения типовых задач по механике, электричеству и магнетизму, теории колебаний и волн, квантовой физике, молекулярной физике и термодинамике и на их основе описывать, объяснять реальные процессы и явления, аргументировать и логически формулировать выводы.

Соответственно, достижение образовательных целей предполагает организацию учебного процесса с учетом следующих аспектов:

– специфики будущей деятельности курсантов, рассмотрения проблемных вопросов, связанных с их будущей специальностью;

– ориентированности на оптимальное сочетание теории и практики, значимости физики как основы для профессиональной подготовки будущего специалиста;

– реализации принципов систематичности, профессионального обучения, профессиональной мобильности;

– направленности на формирование научного мировоззрения.

В связи с этим целесообразным является реализация проблемно-модульного подхода к обучению физике курсантов военного ВУЗа.

Модульная структура по дисциплине «Физика» представлена следующим образом.

• 1.    Базовый курс включает темы «Физические основы механики», «Электричество и магнетизм», «Молекулярная физика и термодинамика», «Оптика», «Квантовая физика» и «Основы физики атомного ядра» ориентирован на повторение знаний и систематизацию знаний, полученных в процессе школьного обучения.

• 2.    Тематические модули, основное содержание которых включает основные темы по физике и связанные с ними

  Проблемно-модульный поход к обучению физике курсантов военного ВУЗа

  
  

  И.Б. Николаева

  
  

• 3.    Тематические модули по нескольким образовательным областям, связанным технологической составляющей, например, модуль «Аэродинамика и динамика полета» включает темы «Авиационные радиоэлектронные системы», «Материаловедение и технология конструкционных материалов».

смежные темы (например, модуль «Электродинамика» дополнен содержанием темы «Воздушная навигация»).

Такой подход в структуризации модулей и их содержании, с одной стороны, обеспечивает преемственность, установление межпредметных связей, с другой – формирует системное мышление курсантов (принцип «обусловленности», когда обучающийся понимает, осознает и в дальнейшем использует всю структурную цепочку действий и их взаимосвязанность).

В базовом курсе физики основными методами реализации проблемного-мо-дульного подхода являются: проблемные ситуации, кейсы, ситуационные задачи, групповая и командная работа, дебаты, дискуссии, проектная и исследовательская деятельность.

К средствам достижения результата целесообразно отнести:

• – визуализацию учебного материала (схемы, видео, электронные учебные пособия и др.);

  – платформы LMS типа Moodle;

  – самостоятельную работу курсантов.

При этом объектами развития, контроля и результатом деятельности становятся:

– умение проводить презентацию и аргументировать свою позицию: презентация (работы / проекта) с последующей аргументацией и формулированием выводов;

– умение проводить анализ, обобщение, систематизацию: разработка алгоритма / схемы / творческого представления учебного материала, структурность изложения позиции;

– умение критически и системно мыслить: решение ситуационной задачи, проблемного вопроса, кейса.

Реализация проблемно-модульного подхода в тематических модулях, содержащих основную тему и смежные области, обеспечивается следующими методами: решение ситуационных задач; групповые и командные задачи, ролевые и деловые игры; включение обучающихся в процесс подготовки учебных материалов и выбор контента.

Средствами достижения образовательных целей являются:

– специализированные программы, направленные на выполнение расчетов, чертежей, образцы и примеры вычислений;

– базы данных и образцы их обработки;

– реальные ситуации, имеющийся личностный опыт обучающихся и преподавателя;

– выполнение обучающимися роли преподавателя / организатора / руководителя / коллеги / наставника.

Объектами развития, контроля и результатом деятельности становятся:

– умение видеть проблему, ее анализ: решение и анализ проблемы / вопроса / ситуации;

– умение критически и системно оценивать ситуацию: анализ по принципу «факт (что сделано) – причина – анализ рисков – как изменить ситуацию (варианты решения) – результат действий – что предусмотреть в аналогичной ситуации»;

– умение действовать в аналогичной ситуации согласно разработанному алгоритму, стандарту: эффективное выполнение поставленной задачи / решение проблемного вопроса.

Реализация проблемно-модульного подхода в тематических модулях, содержащих смежные образовательные области на основе технологической состав- ляющей, осуществляется следующими методами:

– разработка инструкций, как действовать в стандартной или нестандартной ситуации, исходя из имеющихся условий и данных;

– обучение на «рабочем месте» в ходе практики с анализом деятельности;

– индивидуальное консультирование;

– решение ситуационных задач, ролевые и деловые игры;

– обсуждение сложных вопросов и задач, трудностей в ходе практики, возможных реальных ситуаций, возникающих в служебной деятельности.

К средствам достижения образовательных целей принадлежат: программы-тренажеры, обратная связь преподавателя, рефлексия обучающегося, самооценка обучающегося, имеющийся личностный опыт обучающихся и преподавателя, подготовка описания ситуации обучающимися.

Объектами развития, контроля и результатом деятельности в данном случае становятся:

– умение принимать и давать обратную связь: обратная связь по принципу «что получилось хорошо + что следует улучшить + как достичь данной цели»;

– умение объективно оценивать свои способности, находить личностные ресурсы для выполнения деятельности: объективная самооценка собственных действий обучающегося;

– умение осуществлять рефлексию собственной деятельности и деятельности других участников: рефлексия знаний, умений, действий, личностного развития в целом в рамках освоения курса физики, в рамках конкретного тематического содержания.

Исходя из вышеизложенного, проблемно-модульный подход в обучении физике курсантов военного ВУЗа ориентирован на «проблемное поле» в рамках учебной дисциплины и направлен на развитие умений аналитически, критически, системно мыслить, давать самооценку собственным знаниям и действиям.

Таким образом, реализация проблемно-модульного подхода в обучении физике курсантов военного ВУЗа обусловлена актуальностью физики как базового учебного предмета, необходимостью развивать базовые знания до уровня специальных умений и навыков и их практического применения в дальнейшей профессиональной деятельности. Такой подход на уровне содержания и структуры учебного материала отличается интегративностью, преемственностью, наличием межпредметных связей. На компетентностном уровне проблемно-модульный подход в обучении физике направлен на овладение как общенаучными, так и профессиональными знаниями и умениями, формирование научного мировоззрения и профессиональных компетенций на каждой ступени обучения, формирование и развитие критического и системного видения ситуации. Следует отметить, что применение данного подхода в военном ВУЗе способствует целостному личностному и профессиональному развитию курсантов как в рамках отдельной дисциплины, так и в рамках обучения в целом.