Проблемы преподавания дисциплины «Физика» студентам Новосибирского речного колледжа

Увеличение готовности специалистов квалифицированно осуществлять профессиональную деятельность – главная цель Новосибирского речного колледжа как образовательного учреждения. Современный этап развития рыночной экономики предполагает овладение определенным объемом знаний, умением реализовывать полученные знания на практике. Причем к специалистам предъявляются жесткие требования сразу, без «раскачки» и помощи сторонних лиц внедриться в производственный процесс. Так, знания, полученные по специальности «повар судовой» должны быть адаптированы к сложной профессии речника, где ограничено количество лиц, участвующих в приготовлении пищи для всей команды и зачастую сразу с «порога» колледжа, специалист уходит в плавание. Специальность «Судоводитель – помощник механика маломерного судна» так же ориентирована на необходимость погружения в профессию сразу после прохождения практики на судне.

Анализ образовательного процесса свидетельствует, что зачастую студенты изучают предметы без мотивации к своей будущей специальности. Затрудняются представить, где может пригодиться тот объем знаний, который им необходимо осваивать. В связи с этим в учебном процессе при составлении учебных планов акцентируется внимание на определенных темах курса физики. А при изучении и освоении знаний так же акценты смещены в сторону профессиональных компетенций, что вполне закономерно.

Изучение студентами курса физики в Новосибирском речном колледже выявило определенные проблемы. Так, основная проблема связана с тем, что студенты не могут соотнести физические законы и их использование. Лабораторные работы, проводимые по механике, выявили, что студентам сложны для понимания законы Ньютона, лежащие в основе классической механики. Затруднение вызывает правильное написание уравнений движения механической системы с известными силовыми взаимодействиями. Понимание свойств тела сохранять скорость своего движения неизменной как по величине, так и по направлению, при отсутствии действия сил, теоретически постулируемой существованием инерциальных систем отсчета по закону инерции, при разъяснении исторической и современной формулировки, вызывает сложности, в части того, что по данному закону Ньютон опирался на существование абсолютной неподвижной системы отсчёта, то есть абсолютного пространства и времени, что отвергается представлениями современной физики. И, кроме того, требуются дополнительные разъяснения для студентов, что во вращающейся системе отсчёта закон инерции неверен, и именно поэтому классическая формулировка Ньютона была заменена постулатом существования инерциальных систем отсчета.

Закон движения, как второй закон Ньютона, вводит зависимость ускорения материальной точки от равнодействующих сил и массы материальной точки. Формулировка эквивалентной формы второго закона с использованием понятия «импульс» вызывает не понимание у основной массы студентов.

a = —, — = b,

Решение задач с использованием формул m и at вызывает затруднение. Особое удивление вызывает информация, что данный закон «работает» в классической механике при движении тел, с меньшими скоростями, чем скорость света. Решение задач по третьему закону, разъясняющему, что сила всегда есть результат взаимодействия тел, логически давать сразу с разъяснением закона сохранения импульса.

Второй проблемой является не понимание электромагнитного взаимодействия. Того, что и электрические, и магнитные силы - два различных проявления электромагнитной силы. Возникает необходимость подробного разъяснения исследований взаимодействие магнита и проводника с током, установления законов электромагнитной индукции при взаимодействии двух проводников, введении понятия электромагнитного поля, мыслей об электромагнитной природе света, которые осуществил М. Фарадей. Погружение в исторический экскурс физики об электромагнитном взаимодействии при оптических явлениях, об открытиях радиоволн и Х-лучей дает студентам основание понять, что современная цивилизация основана на проявлениях электромагнитных взаимодействий.

Следующей проблемой можно назвать то, что студенты делают множество ошибок, когда необходимо произвести расчеты, по представленным формулам. Данные проблемы возникают не только по решению физических, но также и химических задач [1,с.66]. А ведь естественные дисциплины, в частности фундаментальная физика, немыслимы без математики. Соглашусь с мнением преподавателей, что при освоении тем необходимо делать акцент на задачи.

Для решения вышеназванных проблем деятельность преподавателя направлена на создание условий для развития студента. Осуществление учебно-познавательной деятельности по дисциплине физика обеспечено всеми необходимыми методическими средствами, такими как: таблицы, справочники, различная научная литература; дидактическими и демонстрационными средствами. Однако возможно использование активных методов обучения, выходящих за рамки учебных планов. Например, по специальностям «помощник механика» или «судоводитель» необходимо шире преподавать современную физику. Делать сравнительный анализ разделов физики, давать представления по квантовой механике и теории относительности. Так, в группе 120 (специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок») были проведены занятия по основным современным моделям в теоретической физике. При анализе конкретных ситуаций, студенты узнали, что в атомной и ядерной физике гравитационные взаимодействия частиц пренебрежимо малы. В этой модели нет Солнца и звезд, а присутствуют атомы, молекулы, ускорители и коллайдеры. При подготовке к занятию была использована активная форма работы – самостоятельная работа студентов (СРС). Были написаны рефераты по Стандартной модели элементарных частиц, которая позволила просто и наглядно понять многие закономерности макро- и космо- на основе закономерностей микромира. Широкое обсуждение получили нерешенные проблемы физики, связанные с темной энергией и др. Соглашусь с мнением исследователей Ляскина Г.Г., Колесовой Т.Л., Тропниковой Т.А. и др., что при освоении дисциплин СРС и НИРС играют существенную роль в активизации познавательной деятельности учащихся [2, 3].

Таким образом, основные проблемы курса физики связаны с отсутствием понимания студентами основных законов, управляющих миром, что необходимо во всех естественных науках. Решение проблемы предполагает дополнительные усилия преподавателя по активизации мыслительной деятельности студентов, связанные с углубленным разъяснением как фундаментальных законов природы (ньютоновского восприятия мира), так и вопросов современной физики (квантового мира).