Preview

EDUCACIÓN Y CIENCIA

Búsqueda avanzada

Профессиональная подготовка будущих учителей физики на основе погружения в высокотехнологичную образовательную среду

https://doi.org/10.17853/1994-5639-2025-5-9-39

Texto completo:

Resumen

Введение. Повышение качества обучения физике и школьников, и педагогов может быть достигнуто на основе обновленного содержания физического образования и способов его получения, включающих формирование физической картины мира в процессе экспериментальной деятельности с использованием современного высокотехнологичного оборудования.

Цель исследования – разработка авторской системы подготовки к профессиональной деятельности студентов-физиков на основе их активного погружения в высокотехнологичную образовательную среду, обеспечивающую новый уровень качества высшего педагогического образования в области физики.

Методология, методы и методики. Методологическими основами исследования являлись синергетический, системный, компетентностный, деятельностный, задачно-модульный подходы. В процессе проведения исследования использовались теоретические (анализ литературы, построение гипотез, моделирование, обобщение и интерпретация результатов и пр.) и экспериментальные (констатирующий и поисковый педагогический эксперимент) методы, для оценки экспериментальной деятельности использовался метод наблюдений, осуществляемый по видеозаписям занятий, проводимых со студентами в аудитории.

Результаты. Разработан авторский вариант системы подготовки к профессиональной деятельности студентов-физиков, который включает 5 исследовательских модулей, реализуемых во время аудиторных занятий с использованием высокотехнологичных экспериментальных задач (ВТЭЗ); переходный модуль, в котором сочетается аудиторная работа с решением ВТЭЗ, обобщающие теоретические модули с учебными материалами и системой оценки результатов обучения, авторскую модель диагностики образовательных результатов изучения модулей и модель сбора данных по «задачным» действиям. Апробация предложенной авторской методической системы подтвердила ее эффективность. Важной характеристикой предложенных учебных модулей является их относительная автономность, то есть возможность осваивать в разной последовательности.

Научная новизна. Разработана авторская методическая система обучения физике студентов в условиях активного использования высокотехнологичной образовательной среды, что позволяет повысить мотивацию освоения студентами педагогического вуза закономерностей физических процессов и явлений.

Практическая значимость. Задачно-модульный подход может быть применен в ходе подготовки студентов педагогического вуза к профессиональной деятельности при переходе на базовое педагогическое образование в ходе разработки методических систем обучения для различных дисциплин.

De los autores

Н. Пурышева
Московский педагогический государственный университет
Russian Federation


К. Теплякова
Московский педагогический государственный университет
Russian Federation


Г. Чулкова
Московский педагогический государственный университет
Russian Federation


М. Солдатенкова
Московский педагогический государственный университет
Russian Federation


С. Лозовенко
Московский педагогический государственный университет
Russian Federation


Referencias

1. Демидова Н.Н., Головина И.В., Медведева Т.Ю., Папуткова Г.А., Вотинцев А.В. Моделирование проектной деятельности будущих педагогов в условиях инновационной инфраструктуры педагогических вузов: интегративные решения. Образование и наука. 2024;26(9):12–41. doi:10.17853/1994-5639-2024-9-12-41

2. Вараксина Е.И. Совершенствование методики формирования основной компетенции будущих учителей физики. Фундаментальные исследования. 2012;11(6):1356–1359. Режим доступа: https://s.fundamental-research.ru/pdf/2012/11-6/30797.pdf (дата обращения: 16.12.2024).

3. Мошков С.С. Экспериментальные задачи по физике. Ленинград: Учпедгиз; 1955. 204 с. Режим доступа: https://fiz-muz-spb.ucoz.net/load/biblioteka/zadachniki/moshkov_s_s_ehksperimentalnye_zadachi_po_fizike_v_srednej_shkole/9-1-0-219 (дата обращения: 16.12.2024).

4. Антипин И.Г. Экспериментальные задачи по физике в 6–7 классах. Москва: Просвещение; 1974. 130 с. Режим доступа: https://sovietime.ru/fizika/eksperimentalnye-zadachi-po-fizike-6-7-klassy-1974-god-sovetskij-uchebnik-skachat (дата обращения: 16.12.2024).

5. Шаповалов А.А., Андреева Л.Е. Задачный подход к экспериментальной подготовке учителя физики: монография. Барнаул: АлтГПУ; 2021. 208 с. Режим доступа: https://library.altspu.ru/dc/pdf/shapovalov4.pdf (дата обращения: 16.12.2024).

6. Шаповалов А.А. Педагогическое конструирование экспериментальных задач с использованием датчиков физических величин: учебное пособие. Барнаул: АлтГПУ; 2017. 177 с. Режим доступа: https://icdlib.nspu.ru/views/icdlib/5980/read.php (дата обращения: 16.12.2024).

7. Шаповалов А.А. Экспериментальный подход к профессиональной подготовке учителя физики: монография. Барнаул: АлтГПУ; 2024. 352 с. doi:10.37386/978-5-907487-58-1

8. Шаповалов А.А., Андреева Л.Е. Подготовка студентов к конструированию и решению экспериментальных задач по физике. Мир науки, культуры, образования. 2018;71(4):279–281. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/podgotovka-studentov-k-konstruirovaniyu-i-resheniyu-eksperimentalnyh-zadach-po-fizike/viewer (дата обращения: 16.12.2024).

9. Etkina E., Van Heuvelen A., Brookes D.T., Mills D. Role of Experiments in Physics Instruction. The physics teacher. 2002;40:351–355. doi:10.1119/1.1511592

10. Etkina E. Millikan award lecture: Students of physics – listeners, observers, or collaborative participants in physics scientific practices? American Journal of Physics. 2015;83:669–679. doi:10.1119/1.4923432

11. Etkina E., Van Heuvelen A. Investigative science learning environment – a science process approach to learning physics. In: Redish E., Cooney P., eds. Research-Based Reform of University Physics. Vol. 1. College Park: American Association of Physics Teachers; 2007. Accessed October 25, 2024. https://www.compadre.org/PER/per_reviews/media/volume1/ISLE-2007.pdf

12. Etkina E., Van Heuvelen A., Karelina A., Ruibal-Villasenor M. Spending time on design: does it hurt physics learning? AIP Conference Proceedings. 2007;951:88–91. doi:10.1063/1.2820955

13. Poklinek Čančula M., Planinšič G., Etkina E. Analyzing patterns in experts’ approaches to solving experimental problems. American Journal of Physics. 2015;83(4):366–374. doi:10.1119/1.4913528

14. Rosengrant D., Van Heuvelen A., Etkina E. Case study: students’ use of multiple representations in problem solving. AIP Conference Proceedings. 2006;818(1):49–52. doi:10.1063/1.2177020

15. Hidayah M.F. Designing infographics for the educational technology course: perspectives of preservice science teachers. Journal of Baltic Science Education. 2018;17(1):8–18. doi:10.33225/jbse/18.17.08

16. Hare J. A simple demonstration for exploring the radio waves generated by a mobile phone. Physics Education. 2010;45(5):481–486. doi:10.1088/0031-9120/45/5/004

17. Etkina E., Planinšič G., Vollmer M. A simple optics experiment to engage students in scientific inquiry. American Journal of Physics. 2013;81(11):815–822. doi:10.1119/1.4822176

18. Lattery M., Dobbs S., Lattery G. An undergraduate entryway into experimental particle physics. American Journal of Physics. 2024;92:907–908. doi:10.1119/5.0214640

19. Shah K., Butler J., Knaub A.V., Zenginoğlu A., Ratcliff W., Soltanieh-ha M. Data science education in undergraduate physics: lessons learned from a community of practice. American Journal of Physics. 2024;92:655–662. doi:10.1119/5.0203846

20. Петрова Е.Б., Чулкова Г.М. Физика XXI века: вопросы преподавания. Как донести до школьников и студентов красоту современной физики: монография. Москва: Ленанд; 2019. 304 с. Режим доступа: https://istina.pskgu.ru/publications/book/233099962 (дата обращения: 16.12.2024).

21. Chulkova G.M., Petrova E.B. To the issue regarding the content of the future specialists training in the field of modern optics and photonics. Journal of Physics: Conference Series (JPCS). 2020;1691:012038. doi:10.1088/1742-6596/1691/1/012038

22. Korkmaz C., Correia A.-P. A review of research on machine learning in educational technology. Educational Media International. 2019;56(6). doi:10.1080/09523987.2019.1669875

23. Jiang X., Kittredge A., Hopman E. 4 Learnings from Duolingo Efficacy Studies. Accessed December 12, 2024. https://blog.duolingo.com/results-duolingo-efficacy-studies

24. Luan H., Tsai C.C. A review of using machine learning approaches for precision education. Educational Technology & Society. 2021;24(1):250–266. Accessed December 12, 2024. https://www.jstor.org/stable/26977871

25. Львовский В.А. Нелинейная технологическая карта и другие инструменты организации урока со встроенной диагностикой. Учитель Алтая. 2023;4(17):6–17. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=65634734 (дата обращения: 17.12.2024).

26. Солдатенкова М.Д., Чулкова Г.М. О подходах к реализации экспериментальной деятельности по физике. Физика в школе. 2022;7:28–34. doi:10.47639/0130-5522_2022_7_28

27. Баева Э.М., Ломакин А.И., Ширяева Ю.А., Колбатова А.И. Физика в экране смартфона: примеры экспериментальных заданий. Физика в школе. 2023;8:35–41. doi:10.47639/01305522_2023_8_35

28. Чулкова Г.М., Гольцман Г.Н., Пурышева Н.С., Львовский В.А., Адамский А.И., Петрова Е.Б., Теплякова К.О., Солдатенкова М.Д., Колачев Н.И., Логинова О.Б., Ковалева Г.С. Экспериментальная деятельность учащихся – основа обучения физике в современной школе: монография. Москва: Прометей; 2023. 218 с. Режим доступа: https://sprometej.su/magazin/product/golcman-g-n-purysheva-n-s-lvovskij-v-a-i-dr-eksperimentalnaya-deyatelnost-uchashchihsya-osnova-obucheniya-fizike-v-sovremennoj-shkole-monografiya (дата обращения: 16.12.2024).

29. Петрова Е.Б., Чулкова Г.М. Определение коэффициента теплопроводности металлов доступными средствами. Физика в школе. 2024;1:46–51. doi:10.47639/0130-5522_2024_1_46

30. Петрова Е.Б., Чулкова Г.М. Видеоанализ в жизни и образовании. Проблемы современного образования. 2024;3:243–254. doi:10.31862/2218-8711-2024-3-243-254

31. Чулкова Г.М., Петрова Е.Б., Теплякова К.О., Солдатенкова М.Д., Седых К.О., Лазарев М.А. Экспериментальные задачи по оптике. Физика в школе. 2024;2:49–54. doi:10.47639/01305522_2024_2_49

32. Маслак А.А. Теория и практика измерения латентных переменных в образовании: монография. Москва: Юрайт, 2024. 255 с. Высшее образование. Режим доступа: https://urait.ru/bcode/537005 (дата обращения: 17.12.2024).

33. Куприянов Р.Б., Звонарев Д.Ю. Разработка модели прогнозирования образовательных результатов обучающихся для университетов. Искусственный интеллект и принятие решений. 2021;2:11–20. doi:10.14357/20718594210202

34. Якунин Ю.Ю., Шестаков В.Н., Ликсонова Д.И., Даничев А.А. Прогнозирование результатов обучения студентов с использованием инструментов машинного обучения. Информатика и образование. 2023;38(4):28–43. doi:10.32517/0234-0453-2023-38-4-28-43

35. Pedregosa F., Varoquaux G., Gramfort A., Michel V., Thirion B., Grisel O., Blondel M., et al. Scikitlearn: machine learning in Python. The Journal of Machine Learning Research. 2011;12:2825–2830. doi:10.48550/arXiv.1201.0490

36. Адамский А.И., Подболотова М.И., Устюгова О.Б., Колачев Н.И. Разработка модели деятельности учителей, использующих высокотехнологичные учебные инструменты (орудия) на основе реконструкции деятельности и описания операций (действий). Вестник Московского городского педагогического университета. Серия «Педагогика и психология». 2024;18(1-1):140–164. doi:10.25688/2076-9121.2024.18.1-1.07

37. Лазарев М.А., Пурышева Н.С., Седых К.О., Солдатенкова М.Д., Теплякова К.О., Чулкова Г.М., Шиповская С.В. Результаты апробации модели модульной программы по физике с новым содержанием на основе экспериментальных задач: анализ рефлексии студентов – будущих учителей физики и информатики. Школа будущего. 2023;5:76–91. doi:10.55090/19964552_2023_5_76_91


Recensión

Para cita:


Purysheva N.S., Teplyakova K.O., Chulkova G.M., Soldatenkova M.D., Lozovenko S.V. Professional training for future physics teachers through immersion in a high-tech educational environment. The Education and science journal. 2025;27(5):9-39. (In Russ.) https://doi.org/10.17853/1994-5639-2025-5-9-39

Número de consultas: 338


ISSN 1994-5639 (Print)
ISSN 2310-5828 (Online)