В рамках обычной (классно-урочной) системы обучения углублённое изучение физики сталкивается с определёнными проблемами. Выявление причин, препятствующих эффективности учебного процесса, позволит разработать ряд мер по их устранению, а значит, и повысить качество образования.
Для выяснения основных недостатков классно-урочной системы при изучении углублённого курса физики использовался проведённый нами опрос учителей области, учащихся профильных (физико-математических) классов школ области, студентов физико-математического факультета ЯГПУ старших курсов. Всего в опросе приняло участие 207 человек. Данные опроса были стандартизированы и сведены в таблицу 1, позволяющую определить наиболее преобладающие причины, препятствующие углублённому изучению физики.
Таблица 1
| Положение |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| много учащихся в классе |
|
|
|
|
|
|
|
|
| неудобное расписание |
|
|
|
|
|
|
|
|
| отсутствие качественных учебников |
|
|
|
|
|
|
|
|
| отсутствие квалифицированных преподавателей |
|
|
|
|
|
|
|
|
| гуманитаризация образования |
|
|
|
|
|
|
|
|
| мало времени на уроке (неудобно) |
|
|
|
|
|
|
|
|
| плохая материально-техническая база |
|
|
|
|
|
|
|
|
| несоответствие курсов смежных дисциплин |
|
|
|
|
|
|
|
|
| нестабильность базового (стандартного) курса физики |
|
|
|
|
|
|
|
|
| трудно вовремя получить необходимую помощь или ответ на вопрос |
|
|
|
|
|
|
|
|
| теоретические и математические выкладки слишком скучные |
|
|
|
|
|
|
|
|
| трудно применить знания на практике |
|
|
|
|
|
|
|
|
Все представленные недостатки были отмечены довольно большим процентом опрашиваемых, что указывает на их значимость. Однако по таблице хорошо видно, что важность того или иного положения различна, для учащихся, учителей и студентов (будущих учителей). Это можно объяснить различным восприятием учебного процесса его участниками.
Мы не будем приводить подробный анализ вышеприведённых данных, т.к. это не является задачей данной статьи. Остановимся на одном из положений, выделенных в результате опроса: нехватка времени на уроке (45 минут). Несмотря на то, что оценка его значимости не самая высокая, представляется интересным рассмотреть именно это положение, т.к. учащиеся обычно работают в том объёме, который запланировал учитель. При этом всегда возникает вопрос - насколько эффективно используются возможности учащегося на уроке? Нельзя ли использовать имеющийся потенциал учащихся более полно?
Ответы на эти вопросы позволят решить сразу целый ряд проблем:
Опыт работы учебных заведений показывает, что проблему 45-минутного урока вполне можно решить, путём использования спаренных (45+10+45= 1 час 40 минут учебного времени) и сдвоенных (45 минут занятия - 10 минут перерыв - 45 минут продолжение занятия) уроков. Однако этот путь решения проблемы неудобен по следующим причинам:
В результате анализа многочисленных наблюдений была выдвинута гипотеза о том, что гораздо эффективнее изучение предмета происходит в специализированных условиях погружения, где в учебной программе отсутствуют предметы общеобразовательного и гуманитарного цикла, т.е. изучается только физика и математика.
Это предположение проверялось на протяжении 4 лет в специализированных физико-технических лагерях продолжительностью 2-3 недели, которые собирались 6 раз. На протяжении всей смены учащиеся занимались предметами физико-математического цикла по следующей схеме (свободное время и внеучебные мероприятия не отражены):
Следует также отметить тот факт, что подобные лагеря, работающие по программе погружения, обеспечивают высокий уровень мотивации к углублённому изучению физики за счёт тесного общения учащихся с преподавателями и между собой. Кроме того, особый распорядок дня в сочетании с активным отдыхом и богатой культурной программой обеспечивает благоприятную психологическую обстановку. Это в свою очередь также повышает уровень мотивации к учению.
Проверка гипотезы осуществлялась во время проведения групповых занятий. Кроме того, была сделана проверка влияния продолжительности промежутка (перемены) между занятиями на начальную активность учащихся и на продолжительность нестабильного входного состояния группы. В исследовании принимали участие учащиеся 8, 9, 10 и 11 классов. В ходе эксперимента удалось установить оптимальные временные границы занятий и перемен между ними.
В течение занятия сторонним наблюдателем (воспитателем) фиксировалась активность учащихся (количество человек включённых в учебный процесс) через равные промежутки времени (5минут) в группах различной численности.
Для обработки результатов исследования по продолжительности занятия были выбраны наиболее распространённые (типичные) варианты данных. Для изучения влияния перемены на активность учащихся также были использованы аномальные данные (отвечающие неблагоприятным условиям с точки зрения учебного процесса).
Продолжительность первого занятия: 4 варианта (для примера использованы данные по классам в 20, 17, 11 и 9 человек) изменения активности в классах с различным количеством учащихся представлены в графическом виде на рис.1. Всего для исследования было использовано 13 вариантов изменения активности учащихся
рис.1
Результаты статистической обработки (13 измерений, нормальное распределение ошибок, доверительная вероятность 0,95) показывают, что разумно выбирать время 1-го занятия в пределах 75 до 90 минут в зависимости от возраста обучающихся и сложности разбираемого материала. Такие результаты были получены при условии, что занятие является продуктивным при активности не менее 70% учащихся.
рис.2
Продолжительность второго занятия: аналогичным способом была определена и продолжительность второго занятия, которая в оптимальном варианте составляет 55-70 минут, т.к. происходит накопление усталости в группе и активность учащихся падает гораздо быстрее, чем на первом занятии.
Пример распределения активности учащихся в течение второго занятия показан на рис.2.
В указанный нами промежуток времени, отводимый под групповые занятия, проведение третьего занятия оказалось невозможным (при попытках его организации не отмечалось 100% активности группы и от третьего занятия решено было отказаться).
Продолжительность перерыва между занятиями: Критерием определения продолжительности перерыва между занятиями служило количество человек (в процентах от общего количества) включающихся в учебный процесс в течение первых 5 - 10 минут занятия. За пороговое значение была принята величина в 60%.
рис.3.
Результаты исследования дают оптимальную величину перерыва в пределах 12 - 17 минут. В случае более короткого перерыва резко изменяется картина снижения активности в течение второго занятия (на 30-й - 40-й минуте), в случае более длительной перемены продуктивная работа группы начинается слишком поздно (на 10-й - 20-й минуте), и то и другое при интенсивном изучении предмета недопустимо. Примеры, отвечающие за активность учащихся в зависимости от длины перемены представлены на рис.3. График отмеченный квадратными метками соответствует слишком длинной перемене (около 25 минут), круглые метки отмечают активнсть учащихся при коротком промежутке между занятиями (5-7 минут), а треугольные метки соответствуют оптимальной продолжительности перерыва.
Практика показывает, что подобное планирование занятий позволяет использовать активность учащихся более оптимально, чем это делается в рамках 45-минутного занятия с 10-минутными перерывами, и позволяет не перегружать учащихся и преподавателей в течение недели.
Стоит также отметить тот факт, что в зимний период такая система работы наиболее эффективна при 5-ти рабочих и 2-х выходных днях, во все остальные сезоны лучше применять 6-ти дневную учебную неделю.
Таким образом, наше исследование показало, что углубленное изучение физики наиболее продуктивно в специализированных условиях погружения при следующем расписании групповых занятий:
| первое занятие | перемена | второе занятие |
| 75-90 минут | 12-17 минут | 55-70 минут |
Такое расписание позволяет решить проблемы психологического, методического и физиологического плана, повысить качество учебного процесса, сформировать высокий уровень мотивации к учению.