Разработка методического обеспечения лабораторного практикума по биофизике

В ознакомительных лабораторных работах проводится изучение конструктивных особенностей, устройство средств производственной деятельности (оборудования, инструментов приспособлений и т.д.) и средств исследовательской деятельности (испытательных установок, приборов и т.д.), а также их наладка и настройка.

Экспериментальные лабораторные работы включают экспериментальные и исследовательские зад

ания. Это могут быть задания по изучению и отработке методики проведения различных исследований (например, методики определения ударной вязкости при изучении сопротивления материалов), по конструированию, переконструированию и доконструированию различных схем и приспособлений (например, составление электрических схем для измерения свойств объектов, изменение конструкции зубчатой передачи для достижения вариаций передаточного числа, по исследованию влияния различных факторов на свойства объектов, по определению степени соответствия экспериментальных и расчетных данных, по проверке, иллюстрации, подтверждению законов, закономерностей и т.д.

Проблемно-поисковые работы также включают постановку и проведение экспериментов. Отличаются они только степенью проблемности экспериментальных задач. При этом речь идет об уровнях проблемности этих задач для студентов: новизне объектов, условий, в которых проводится эксперимент по сравнению с известными ранее. К этой группе лабораторных работ относятся и работы по проверке различных гипотез учебного и научного уровня проблемности.

На основе деятельностного подхода к анализу лабораторных работ в их структуре выделяют такие этапы:

вводно-мотивационный;

операционно-познавательный;

контрольно-оценочный;

заключительный.

Вводно-мотивационный этап включает определение и сообщение темы лабораторной работы, формирование ее дидактической и развивающей цели и мотивацию цели.

Центральным звеном лабораторной работы является операционно-познавательный. Именно он включает подготовку к выполнению практических заданий и выполнение их. При подготовке к занятию преподаватель формирует перечень практических задач и заданий, формирует перечень и проектирует методику актуализации опорных знаний и способов деятельности, проектирует методику формирования ориентировочной основы деятельности и организацию проведения лабораторной работы. При проведении занятия на этом этапе сообщается перечень задач и заданий студентам, актуализируются опорные знания и способы действий, формируется ориентировочные основы деятельности, организуется исполнение дидактического проекта данного этапа работы, выполнение студентами лабораторных заданий.

На этапе контроля и оценки студенты проводят обработку экспериментальных данных и результатов выполнения лабораторных задач, формулируют выводы, а также оценивают степень достижения целей работы.

Заключительный этап включает оформление отчета и сдачу работы преподавателю.

Каждый из этапов лабораторной работы имеет свои особенности в проектировании, организации и проведении. Рассмотрим их более подробно.

Вводно-мотивационный этап

Выбор и формулировка тем лабораторных работ.

Тематика лабораторных работ определяется учебной программой по дисциплине, конкретизируется для каждой специальности в рабочей программе по дисциплинам в зависимости от специфики и направления подготовки специалистов, часов, выделенных для лабораторного практикума в учебном плане и наличия необходимой лабораторной базы. При этом, в первую очередь планируют проведение лабораторных работ, наиболее значимых для профессиональной подготовки и формирования практических способов деятельности.

Формулировка названия лабораторной работы должна включать необходимые компоненты структуры основной задачи, решаемой на занятии, и указания на характер действий студентов по отношению к этой задаче. Действия студентов обычно указываются такими терминами, как изучение, конструирование, определение и т.д. Компонентами структуры основной задачи являются:

объект – та часть материального мира, процесса, явления, на которую направлена деятельность учащегося при выполнении лабораторной работы;

предмет – та сторона объекта, которая изучается или исследуется;

процедура – характер, вид, способ воздействия на объект с целью получения результата. При этом объект, предмет или процедура должны быть новыми для студентов.

Формулировка цели лабораторной работы.

Цель – это сознательный образ ожидаемого результата, указатель будущего состояния системы (объекта), к которому она стремится. Поскольку лабораторные работы представляют собой одну из форм учебных занятий, их целью является изменение личности учащегося. В когнитивной области структуры личности студентов эти изменения могут быть охарактеризованы эталонами учебных действий с указанием уровня их сформированности в соответствии с таксономией целей так, как это предложено в:

выполнять действия с опорой на внешний источник информации (схемы, алгоритмы, инструкции, указания и т.д.);

выполнять действия самостоятельно, с опорой на усвоенные ранее знания и способы действия;

выполнять автоматизированные действия, то есть действия на основе прочно сформированных автоматизированных навыков.

Нередко цели лабораторных работ преподаватели формулируют через действия педагога (сформировать, развить, обеспечить .) или через цели выполнения эксперимента (определить магнитную проницаемость ., измерить твердость стали .). Однако такие формулировки не дают возможности оценить, достигнута ли главная цель – изменение в личности учащегося, сформирована ли его способность выполнять те или иные практические действия . Постановка цели должна обеспечить возможность диагностики достижения целей занятия. Например, цель лабораторной работы по изучению методов измерения твердости металлических материалов является формирование способности студентов измерять твердость таких материалов. Доказательством достижения этой цели будут служить умения самостоятельно и правильно выбирать метод измерения твердости, выполнять такие измерения и оценивать точность, с которой определена твердость.

Мотивация цели лабораторных работ чаще всего проводится путем раскрытия практического, профессионального значения результат лабораторной работы, обеспечения интереса к теме, организации соревновательности при выполнении заданий и т.д. Например: освоив методику измерения твердости металлических материалов, Вы сможете применить ее. Для контроля термической обработки изделий.

Операционно-познавательный этап

Формирование перечня практических учебных задач лабораторной работы.

Средством достижения дидактической цели лабораторной работы являются практические задачи, решаемые на занятиях и выполняемые в определенных условиях и определенными методами. Они являются этапами достижения целей всей лабораторной работы и формируются в результате декомпозиции общей задачи исследования, определяя план действий по ее решению.

Компонентами структуры задач являются: предмет - задача, находящаяся в исходном состоянии, продукт - модель требуемого (конечного) состояния предмета, то есть требования задачи, процедура, приводящая к изменению предмета задачи, то есть средства, способы и методы достижения конечного состояния предмета задачи. Эта процедура может быть указана студентам, в этом случае их действия приобретают репродуктивный характер. Если же процедура им не известна или определена лишь в общем виде, деятельность студентов по решению задачи приобретает черты творчества. Представленный таким образом перечень задач лабораторной работы позволяет составить план выполнения операционно-познавательного этапа лабораторной работы. Следует указать, что составленный таким образом план может быть реализован в случае, если имеется в наличии материальное обеспечение лабораторной работы. В противном случае его приходится корректировать с учетом особенностей материальной базы.