Проблема формирования исследовательских умений при проведении лабораторных практикумов

Как отмечает Н.Б. Догадин, на сегодняшний день нет единого подхода к задачам, стоящим перед лабораторным практикумом. Наиболее актуальными являются две из них. «По одной – лабораторный практикум рассматривается как способ приобретения практических навыков работы с приборами, адаптированный к данному объекту исследования. По другой – практикум предназначен для практической апробации и подтвержде

ния основных положений теории объекта исследования. В первом случае основное внимание уделяется знанию студентом правил работы с приборами, умению измерять различные физические величины, оценивать точность получаемых результатов. Во втором – необходимо знание теории исследуемых процессов, умение сопоставлять наблюдаемые явления с ее основными положениями и обосновывать полученные в процессе выполнения лабораторной работы результаты». Анализируя влияние поставленной перед практикумом задачи на конечный результат обучения, автор делает вывод: «выделяя в качестве приоритетной задачи при подготовке к лабораторным работам изучение вопросов теории, подтверждаемой в эксперименте, заставляет студентов во время семестра систематически изучать теоретические курсы, позволяет поднять уровень его знаний. Все это систематизирует процесс обучения, облегчит усвоение материала, а значит, повысит степень профессиональной подготовки студента».

Однако, мы согласны с мнением большинства современных ведущих исследователей, считающих, что с помощью лабораторного практикума следует не только развивать экспериментальные навыки, но также активизировать творческий потенциал обучаемых.

Ю.В. Беховых, Л.А. Беховых, А.А. Левин отмечают, что именно «на лабораторных занятиях студенты узнают о научном подходе к решению тех или иных физических задач, об основном принципе физики как науки: «опыт – критерий истины», наглядно убеждаются в справедливости физических теорий и законов». Авторы к задачам, стоящим перед практикумом относят: расширение кругозора студентов, повышение интереса к предмету, а также выполнение несложной творческой исследовательской деятельности .

Указывая на роль физического практикума в техническом ВУЗе, Н.Ю. Евсикова, Н.С. Камалова, В.И. Лисицын, Н.Н. Матвеев, В.В. Постников, отмечают тот факт, что физический практикум помогает студентам уяснить физические основы реальных явлений, их практические и качественные оценки, оперировать размерностями и порядками величин, приобрести навыки работы с измерительными приборами, научится описывать, и теоретически объяснять физические явления, формулировать выводы, оформлять отчеты. Авторы также считают, что при проведении лабораторного практикума, необходимо организовать самостоятельное, но контролируемое творчество студентов.

Т.Г. Ваганова, Е.А. Семенюк указывают на то, что «… в практике учебного процесса, особенно на младших курсах ВУЗа, не создано реальных условий для включения студентов в систему будущей творческой деятельности. Некоторые особенности и механизмы использования проблемно – ориентированного обучения в учебном процессе ВУЗа еще недостаточно исследованы. Поэтому возникает необходимость разработки методов, средств и форм обучения, позволяющих развить творческое мышление студентов».

Конечно, консервативный подход к выполнению лабораторных работ общего физического практикума имеет много плюсов. К.П. Кортнев, Н.Н. Шушарина отмечают, что при традиционном подходе в итоге выполнения практикума студент должен:

иметь представление о методах постановки экспериментальной физической задачи;

уметь определять состав измеряемых физических характеристик;

иметь представление о конструктивных элементах экспериментальных стендов;

знать методику измерений, состав и принцип действия измерительных устройств, предназначенных для измерения физических характеристик на данном стенде;

уметь проводить измерения различных физических характеристик;

знать и уметь применять методику обработки результатов и ошибок измерений;

уметь анализировать результаты экспериментов и делать выводы о результатах решения поставленной задачи.

К перечисленным умениям, по нашему мнению необходимо добавить:

уметь пользоваться простым физическим оборудованием;

уметь определять назначение, цену деления и внутреннее сопротивление электроизмерительных приборов, а так же выставлять нужный для данных измерений предел;

правильно «читать» и составлять простейшие электрические цепи по предложенной схеме;

налаживать и регулировать простейшие физические приборы;

проводить несложный ремонт оборудования;

закрепить знания лекционного курса практической работой, доказывая базовые законы и положения.

Однако традиционная методика выполнения работ имеет и ряд недостатков, среди которых выделим наиболее значимые с нашей точки зрения:

не во всех ВУЗах имеется возможность организовать выполнение лабораторных работ фронтально;

небольшое число часов, отводимых на практикумы (менее 70), не позволяет организовать выполнение лабораторных работ, закрепляющих основные законы физики, в достаточном количестве;

существенно снижает возможность творческого подхода к выполнению задания предложенный в методическом пособии план к работе;

выполнение работ студенческими «бригадами» по 2-3 человека усложняет контроль самостоятельности работы каждого студента.

Как показывает практика, традиционный вузовский метод проведения лабораторных занятий по готовым методическим указаниям приводит к тому, что, работая по единому шаблону, студент, строго следуя инструкции, может благополучно выполнить работу, так и не до конца осознав сути проведённого эксперимента. При этом у него не формируются исследовательские умения и не развиваются творческие способности.

Тем не менее, мы согласны с мнением К.П. Кортнева, Н.Н. Шушарина, что с помощью лабораторного практикума возможно развивать исследовательские умения следующего типа:

охватывать всю проблему в целом;

корректно ставить исследовательскую задачу;

оценивать методы решения поставленной экспериментальной задачи;

планировать эксперимент;

искать оптимальное решение поставленной экспериментальной задачи;

реализовать экспериментальную методику;

оценивать ее информативность и точность.

Разумное сочетание традиционной репродуктивной методики проведения практикума с новыми подходами позволит не только приобрести элементарные навыки экспериментирования, практически освоить наиболее важные методы измерений, но и сформировать исследовательские умения студентов физиков младших курсов, подготовить их к дальнейшей научно – исследовательской работе.

Дидактические принципы

Большое значение при разработке методики формирования исследовательских умений средствами лабораторного практикума имеют дидактические принципы.

Е.Н. Бегинин, Б.С. Дмитриев, А.А. Князев, Н.Б. Ковылов, Ю.И. Левин, Ю.П. Шараевский свою методику строят на следующих дидактических принципах:

заинтересованность студента в экспериментальных исследованиях;

связь практикума с курсом лекций, но, при этом, не простая проверка известных закономерностей, а освоение методики измерений и анализ различий экспериментальных результатов;