Формирование исследовательских компетенций будущих учителей физики

их функционирования. В частности, проведенный обзор позволил нам выявить современные педагогические технологии и методы, оптимальные для применения в ИОС вуза, увидеть возможности использования ИКТ для реализации традиционных педагогических технологий и изменения, происходящие в педагогических технологиях при их применении в условиях ИОС.

Литература:

1. Зенкина C.B., Панкратова О.П. Использование информационных образовательных технологий в условиях внедрения новых стандартов общего образования // Информатика и образование. -2014,- №7(256).- С. 93-95.

2. Панкратова О.П. Внедрение и развитие инновационных методов и технологий электронного

обучения в вузе // Ученые записки ИСГЗ. - 2017. -№1 (15).-С. 429-434.

3. Панкратова О.П. Современные педагогические технологии как основа информационно-коммуникационной среды обучения // Наука. Инновации. Технологии. - 2009. - № 3. - С. 163-166.

4. Тоискин В. С., Красильников В. В. Информационные и коммуникационные технологии в образовании :учебное пособие. - Ставрополь: СГПИ, 2008.- 140 с.

5. Торгай Н. 3. Тенденции современного развития российского образования / Н.З. Торгай, Л.А. Яст-ребкова. - Челябинск, 2009. - 24 с.

6. Филатов О. К. Информатизация современных технологий обучения в высшей школе. - Ростов-н/Д.: Мираж, 1997. - 212 с.

7. Филиппова Г. Н., Горюнова В. А. Особенности интерактивного обучения в начальной школе // Концепт. - 2016. - Т. 46. - С. 399-404. - URL: http://e-koncept.ru/2016/76554.htm

FORMING RESEARCH COMPETENCES OF FUTURE PHYSICS TEA CHERS

Agibova Irina Markovna, DSc of Pedagogical science, Professor, Department of General and Theoretical Physics,

Institute of Mathematics and Natural Sciences, North-Caucasian Federal University, Stavropol

Akopyan Karine Albertovna, Teacher, Average comprehensive school№3, Pyatigorsk

Bedzhanyan Marita Albertovna, PhD of Physico-Mathematical Sciences, Associate Professor

Fedina Olga Viktorovna, PhD of Pedagogical Sciences, Associate Professor

Department of General and Theoretical Physics, Institute of Mathematics and Natural Sciences, North-Caucasian Federal University, Stavropol

In the present work, we offer utilizing creative tasks of three difficulty levels for forming research competences of students - future Physics teacher. As an example, a three-level creative task is given with one of possible ways of solving presented.

Keywords: training a Physics teacher; creative task; research competences; magnetic fluid; ballistic method.

УДК 378.147.88 ВАК РФ 13.00.08

©Агибова И.М., 2017 ©Акопян К.А., 2017 © Беджанян М.А., 2017 © Федина О.В., 2017

ФОРМИРОВАНИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ КОМПЕТЕНЦИЙ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ФИЗИКИ

В данной работе предлагается применение творческих заданий трех уровней сложности для формирования исследовательских компетенций студентов -будущих учителей физики. В качестве примера приведено трехуровневое творческое задание и представлен один из возможных вариантов его решения. Ключевые слова: подготовка учителя физики; творческие задания; исследовательские компетенции; магнитная жидкость; баллистический метод.

АГИБОВА Ирина Марковна, доктор педагогических наук, профессор, кафедра Общей и теоретической физики, Институт математики и естественных наук, СевероКавказский федеральный университет, Ставрополь agibo va@yan dex. ru

В условиях непрерывного процесса совершенствования образования учителю приходится уделять особое внимание формированию исследовательских умений школьника. Учитель должен воспитать творческую личность, которая ориентируется в реалиях современного общества, может самостоятельно ставить перед собой задачи и успешно их решать. Однако для этого учитель физики сам должен обладать исследовательскими компетенциями, поэтому проблеме их формирования уделяется в вузе особое внимание. Под исследовательскими компетенциями авторы понимают особое свойство личности, которое позволяет человеку выполнять на высоком уровне любой вид исследовательской деятельности. Методисты-физики предлагают различные пути и средства для формирова-

ния исследовательских компетенций студентов, однако разработанного методического материала, который мог бы использоваться при подготовке учителей физики, недостаточно.

В данной работе авторы предлагают использовать для формирования исследовательских компетенций студентов творческие задания по физике в рамках физического практикума, так как наибольший вклад в формирование исследовательских компетенций студентов вносят, на наш взгляд, лабораторные работы. Именно практическая направленность лабораторных работ значительно усиливает фундаментальную подготовку, приводит к пониманию сущности физических явлений, что является необходимым в дальнейшей профессиональной деятельности.

Формирование исследовательских компетенций будущих учителей физики будет наиболее эффективным при соблюдении следующих условий:

- учебно-исследовательская работа должна присутствовать на всех занятиях - теоретических и практических, при этом необходимо учитывать индивидуальные особенности студентов. Для обеспечения преемственности в формировании исследовательских компетенций необходимо обеспечить тематическое единство учебно-исследовательской и научно-исследовательской работы студента на разных курсах;

- необходимо разумное сочетание традиционной и новой методик проведения лабораторного практикума;

- необходимо применение информационных технологий в современном лабораторном практикуме.

Для наиболее эффективного формирования исследовательских компетенций студентов авторами разработан и апробирован в университете цикл дополнительных заданий творческого характера по разным разделам общей физики [1 ]. Творческие задания имеют различную направленность и тематику: в некоторых исследуются свойства магнитной жидкости, магнитных эмульсий и аэрозолей; в некоторых - биологический материал. Разработаны творческие задания также на "стыке" дисциплин (физика-химия, физика-биология, физика-информатика).

При составлении творческих заданий авторами были учтены различные виды проблемных ситуаций:

- ситуация предположения, где выдвинутая гипотеза о возможности существования какой-либо новой закономерности вовлекает в исследовательский поиск;

- ситуация опровержения, где предлагается доказать несостоятельность каких-либо антинаучных выводов;

- ситуация неожиданности, при которой основой творческого задания являются интересные явления природы;

- ситуация конфликта, где предлагается разрешить конфликт между взаимоисключающими, но, на первый взгляд, логическими гипотезами;

- ситуация несоответствия, при которой жизненный опыт вступает в противоречие с научными данными;

- ситуация новизны, где в заданиях предполагается использование нестандартных материалов;

- ситуация ближнего и дальнего переноса, где используются задания, для решения которых необходимы знания других дисциплин.

Задания творческого характера предлагаются в качестве дополнительного задания к лабораторным работам и представляют собой мини-исследования, проводимые студентами самостоятельно под наблюдением преподавателя.

АКОПЯН Каринэ Альбертовна, учитель высшей категории, Средняя общеобразова тельная школа №3, Пятигорск karine.albertovna@yandex.ru

БЕДЖАНЯН Марита Альбертовна, кандидат физико-ма тема тических наук, доцент

maritabedzhanyan@mail.ru

ФЕДИНА Ольга Викторовна, кандидат педагогических наук, доцент

fedina_ov@mail.ru

кафедра Общей и теоретической физики, Институт математики и естественных наук, Северо-Кавказский федеральный университет, Ставрополь

Творческие задания разработаны в трех уровнях сложности [2]. Сначала студенту предлагается задание первогоуровня - самое сложное. Он получает карточку, в которой обозначена только сама проблема для исследования. Если преподаватель выясняет, что студент не справляется с заданием, он предлагает ему то же задание, но второго уровня сложности на другой карточке, где формулировка изменена так, что содержит подсказки: какие использовать приборы и материалы, намечаются пути выполнения задания.

Чаще всего студенты справляются с заданием второго уровня сложности, в противном случае им предлагается карточка с заданием третьего уровня сложности, где задание мак-симальноупрощено,его формулировка содержит еще больше подсказок, но элементы творчества в нем все равно присутствуют. Обычно с заданием этого уровня справляются все студенты. Авторы считают, что для воспитания личности учителя необходимо привить желание и потребность доводить работу над решением проблемы до ее победного завершения - до получения нужного результата.

Приведем пример трехуровневого творческого задания.

Пример 1

Первый уровень сложности. Определите магнитную восприимчивость магнитной жидкости с помощью рычажных весов.

Одно из возможных решений. Для решения данной задачи можно использовать экспериментальную установку, схема которой представлена на рисунке 1.

Ток в рамке создается источником питания (6) и измеряется амперметром (7). Магнитное поле в центре катушек контролируется тесла-метром. Измерения можно произвести следующим образом:

1. С помощью весов определить начальное значение веса рамки в воздухе в однородном магнитном поле катушек. 2. Подать на проволочную рамку ток, сила которого равна 1А. Уравновесить весы и зарегистрировать новое значение веса рамки. 3. Повторить опыт для силы тока от 2 до 5 А (с шагом 1 А). 4. Аналогичные измерения провести, поместив горизонтальную часть рамки в сосуд с магнитной жидкостью.

По полученным данным построить график зависимости добавочного веса оттока в горизонтальной части проволочной рамки. (Пример графика, полученного при выполнении данного задания студентами, приведен на рисунке 2). По графикам определить угловые коэффициенты полученных прямых и найти их отношение к. Используя формулу (1) рассчитать магнитную восприимчивость.

X =

к-1 1 -Ю

оЛ-^Ц

2 2е

-аг,

е2 )

где

- коэффициент,учитывающий эллипсоидальную форму сосуда, с магнитной жидкостью.

Рисунок 1 - Схема экспериментальной установки

К плечу рычажных весов (1) подвешена проволочная прямоугольная рамка (2), горизонтальная часть которой помещена в область однородного магнитного поля, создаваемого катушками Гельмгольца (3).

На катушки Гельмгольца подается ток от источника питания (4), измеряемый с помощью амперметра (5).

Горизонтальная часть проволочной рамки в воздухе (а); горизонтальная часть проволочной рамки в магнитной жидкости, представляющей коллоидный раствор магнетита в керосине (б).

Полученные результаты совпали в пределах погрешности с величиной магнитной восприимчивости магнитной жидкости, полученной баллистическим методом - методом выдёргивания (удаления) образца из поля [3].

При выполнении задания данного уровня, студент должен поставить перед собой конкретные задачи, разработать эксперимент, подобрать приборы и материалы, провести эксперимент и обработать полученные результаты.

Рисунок 2 - График зависимости добавочного веса от тока в горизонтальной части проволочной рамки.

Второй уровень сложности. Определите магнитную восприимчивость магнитной жидкости, используя рычажные весы, катушки Гельмгольца, источники питания, амперметры или мультиметры.

В формулировке второго уровня сложности содержатся подсказки для создания экспериментальной установки, но разработка эксперимента, составление схемы, выполнение эксперимента, расчеты и т.д. остаются творческими действиями для студента.

Третий уровень сложности. Определите магнитную восприимчивость магнитной жидкости, используя рычажные весы, катушки Гельмгольца, источники питания, амперметры или мультиметры, сравнив изменение веса горизонтального участка рамки (в воздухе и в магнитной жидкости) от величины магнитного поля.

Пример 2

Первый уровень сложности. Получите постоянный ток из переменного, используя ложку из алюминия.

Одно из возможных решений: в чистую жестяную посуду налить насыщенный раствор питьевой соды. Ложку обезжирить и поместить в раствор питьевой соды таким образом, чтобы она не касалась стенок и дна посуды, заранее обработав ее поверхность в области границы жидкость - воздух водостойким клеем. Собрать схему по рисунку 3, соединив последовательно регулируемый источник переменного напряжения, лампочку, рассчитанную на 100 Вт, два электрода (ложка из алюминия и жестяная посуда) и параллельно лампочке -осциллограф. Включить источник и подать в полученную цепь переменное напряжение

(100 В). Лампа загорится, а на экране осциллографа появится синусоида. Через пять-десять минут накал лампы начнет уменьшаться и она погаснет. Картинка на экране осциллографа также изменится. Теперь на экране наблюдается синусоида со срезанной нижней частью,то есть произошло выпрямление переменного тока. Можно сделать следующий вывод: после включения в цепь переменного тока на ложке увеличивается слой оксида алюминия, а этот слой является полупроводником, поэтому и происходит выпрямление переменного тока. [4].

Второй уровень сложности. Выпрямите переменный ток металлической (алюминиевой) ложкой, используя питьевую соду, дистиллированную воду и регулируемый источник переменного тока (типа ЛАТР).

О си

-О О-

ш <

=с

ю си

Рисунок 2 - Схема экспериментальной установки для выполнения задания 3

Третий уровень сложности. Выпрямите переменный ток металлической (алюминиевой) ложкой, используя питьевую соду, дистиллированную воду и регулируемый источник переменного тока (типа ЛАТР). В качестве электродов используйте ложку из алюминия и жестяную посуду, электролита - раствор питьевой соды.

Результаты выполнения задания студенты защищают публично, на занятии или на семинаре, на который приглашаются все желающие.

При выполнении заданий формируются следующие исследовательские компетенции: способность планировать, контролировать и регулировать свои действия при выполнении исследовательской работы;способность критически оценивать научную информацию; способность видеть научные проблемы и преобразовывать их в конкретные задачи; способность

UJ

u

UJ

< a.

UJ

*

18

разрабатывать эксперименты; умение подбирать необходимые для проведения исследований материалы;умение пользоваться инструкциями работы приборов подборе приборов для эксперимента; способность связывать физические знания со знаниями других областей наук (химических, биологических и др.); способность консультировать, оппонировать и проводить дискуссий; способность к анализу полученных в результате исследовательской деятельности результатов; способность к волевому усилию по преодолению возникших трудностей.

Выполняя задания, студенты должны помнить и соблюдать правила техники безопасности. Поэтому преподавателю на вводном занятии следует провести инструктаж, а на протяжении всей работы студентов тщательно следить за ее соблюдением. Организация и проведение исследовательской деятельности буду-щихучителей физики - сложная работа, в связи с этим преподавателям помогают инженеры-лаборанты, имеющие высшее техническое образование. При выполнении задания студентам может помочь заведующий учебными мастерскими, который подскажет студентам, как смастерить элементы к экспериментальной установке, как правильно подобрать материалы для проведения их эксперимента и т.д.

Результаты, полученные при выполнении задания, студенты, обсудив с преподавателем,

оформляют в виде презентации и защищают на семинарах, посещение которых открыто для всех желающих. Споры и вопросы, возникшие при защите задания, помогают студентам увидеть существующие в этой области проблемы и поставить новые задачи. Результатами дальнейшей работы над проблемой могут стать курсовая, научная статья, и т.п.

В заключение, опыт показывает, что применение подобных творческих заданий в лабораторном практикуме повышаетуровень исследовательских компетенций и воспитывает в будущих учителях физики стремление к самостоятельности, способствуя тем самым решению одной из самых актуальных задач вузовского образования - подготовке учителя, способного выполнять творческую деятельность и формировать исследовательские умения школьников.

Литература:

1. Беджанян М.А., Федина О.В. Электричество и магнетизм. (Методические рекомендации). - Ставрополь : СГУ, 2007. - 59 с.

2. Федина О.В. Формирование исследовательских компетенций студентов-физиков в рамках лабораторного практикума по курсу общей физики: дис.... канд. пед. наук. - Рязань, 2011. - 232 с.

3. Диканский Ю.И. Эффекты взаимодействия частиц и структурно-кинетические процессы в магнитных коллоидах : дис. ... д-ра физ.-мат. наук. -Ставрополь, 1999. - 305 с.

4. Ольгин О. Опыты без взрывов. - 4-е изд. - М. : Химия, 1995. -176 с.

FORMA T/ON OF THE STUDENT'S PERSONALITY UPGRADING SYSTEM AS THE SELF-PROOF SUBJECT OF A HEALTHY LIFESTYLE

Alexeeva Elena Nikolaevna, PhD of Pedagogical sciences, Associate Professor Shevchenko Alexey Mikhailovich, Senior Lecturer Bogdanov Oleg Gennadievich, Senior Lecturer Krasilnikova Anna Vladimirovna, Senior Lecturer

Department of Physical Education, institute of Service, Tourism and Design (branch), North-Caucasus Federal University, Pyatigorsk

The article presents the results of a study on determining the level of health of students and studying their relationship to the components of a healthy lifestyle. The key positions in shaping the personality of the future specialist are seen in the use of health-saving technologies, individual programs of psychophysical development and monitoring of the healthy lifestyle of student youth.

Keywords: physical education; physical upbringing; health; healthy way of living; values of physical education; formation of personality.

УДК 37.03 ВАК РФ 13.00.08

©Алексеева Е.Н., 2017 © Шевченко A.M., 2017

ФОРМИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВОСПИТАНИЯ ЛИЧНОСТИ СТУДЕНТА КАК САМОСТОЯТЕЛЬНОГО СУБЪЕКТА ЗДОРОВОГО ОБРАЗА ЖИЗНИ

В статье представлены результаты исследования по определению уровня здоровья студентов и изучения их отношения к компонентам здорового образа жизни. Ключевыми позициями в формировании личности будущего специа-