Диссертация (972008), страница 6
Текст из файла (страница 6)
И в этой ситуации хорошим помощником являетсяисследовательская деятельность, которая имеет четкую структуру, состоящую излогически взаимосвязанных между собой тем, причем всю работу объединяетединое направление – молекулярное моделирование и конструирование. Притакомподходерешаетсявопроссистематизациизнанийучащихсяпонанотехнологической тематике, раскрывается логическая целостность курса,закрепляютсяипреумножаютсянавыкишкольниковвмолекулярноммоделировании и конструировании.В школе молекулярное моделирование достаточно хорошо развито. Когдаучащиеся изучают химические формулы и химические структуры, они ужеимеют дело с плоскими моделями строения реальных веществ.
Очень популяренмолекулярный конструктор Лэнгмюра-Блоджетт [46,с.23], который даёт ужетрёхмерный и более наглядный и информативный образ молекулы.Вторым этапом исследовательской работы школьников является знакомствос популярными нанотехнологическими объектами, каковыми, например, являютсяфуллерены, углеродные нанотрубки, графен [44]. Последний объект наиболее30привлекателен для достижения целей, в виду относительной простоты егоструктуры и необычности свойств.Не менее важный этап исследовательской работы школьников может бытьпосвящен тому, чтобы заложить основы правильного, квантового свойств атома.В школах и во многих вузах до сих пор преподают планетарную модель атома,которая с точки зрения квантовой механики некорректна. Никаких орбит, покоторым вращаются электроны вокруг атома, не существует вовсе. Квантоваямеханика даёт только информацию о вероятности найти электрон в той или инойобласти в окрестности ядра.Основы нанотехнологии представляют достаточно трудный для изученияшкольникамиучебныйматериал.Этонетрадиционныйпредмет,апринципиально межпредметная область.
Тем не менее, аспекты нанотехнологииопределяются школьникам и студентам многообещающими и пробуждающимиинтерес к обучению в сфере технических и естественных наук. Определенныйакцент на применениях нанотехнологии в быту, медицине, военной технике иосвоении космоса усиливает мотивацию к обучению.Разработка методических материалов для сопровождения учебного модуля«Введение в нанотехнологию» по программам физики, биологии, химии,основного и среднего общего образования позволяет выработать образовательнуюстратегию и концепцию реализации современного представления знаний поинновационнойнанотехнологическойтематикевшкольнойпрограмме,ознакомить учащихся и учителей с современными понятиями нанотехнологии, сматериалами учебных программ и в дальнейшем позволит квлючить вобразовательный процесс мотивационный фактор профессиональной ориентации.Такимобразом,высокотехнологичныхосноваформированияотраслейпроизводства,кадровоговтомрезервачиследляотраслей,использующих нанотехнологию, определяется школьной базой и практикойработы с уже имеющимися пособиями и методическими разработками.
Всложившихсяусловияхдолжнаобеспечиваетсянепрерывностьпрофессионального образования «школа-вуз», а также подготовка выпускников31общеобразовательных учреждений в специфичных областях знания, необходимыхдля получения соответствующего высшего образования.Итак, анализ имеющихся источников и литературы по теории и методикеобучения школьников основам нанотехнологии позволил выявить ряд фактов. Вспецифике современного обучения и происходящего нанотехнологического«бума» невозможно обойти стороной понятия и основные вопросы из областинанотехнологии в школьном курсе.
Изучать элементы нанотехнологии школьникиво многих школах начинают ещё с начальных классов. В основной частипрограммы обучения школьников возможности для изучения нанотехнологииимеются в рамках проведения занятий по естествознанию, физике, биологии ихимии. В классах естественнонаучного и физико-математического профилей естьвозможность организации элективных курсов в рамках вариативной части.Данный подход к организации обучения школьников диктует специфическиеособенности подготовки будущих учителей. Изучение вопросов нанотехнологиидолжно обязательно найти отражение в рамках подготовки студентов высшихучебных заведений, в том числе и будущих учителей-физиков.1.3Констатирующее исследование сформированности представленийбудущих учителей физики о нанотехнологииВ феврале 2013 г.
В Дальневосточном Федеральном Университете в Школепедагогики проводилось тестирование (Приложение 1) студентов специальности«Учитель физики» с целью выявления общей структуры и качества знаний изобласти «Нанотехнология». В эксперименте участвовали студенты:1 курс специальности « Физика» (Бакалавриат)3-5 курсов специальности «Физика-информатика» (Специалитет)3-5 курсов специальности «Информатика – физика» (Специалитет)Тест состоял из 28 вопросов разного уровня сложности, предполагающихналичие базового уровня знаний из области нанотехнологии. ( Такой уровень32знаний может быть приобретен, например, в школе, из СМИ, научно-популярныхжурналов, на основе жизненного опыта и познаний в смежных науках)Ниже представлены примерные варианты вопросов теста:1Что означает приставка «нано»?2Что такое способ получения наночастиц «сверху вниз»?3Наночастицы какого металла эффективно борются с бактериями и вирусами?4Какие ученые занимаются изучением и созданием наноматериалов?5Как называется металл, который сам себя защищает от высокойтемпературы?6Что означает слово «нанобиореактор»? и др.Вопросы теста условно можно разделить на 4 группы:1.Вопросы базового уровня, предполагающие наличие знаний об уровненано- и соответствующих ему понятий.2.Вопросы, требующие логического осмысления, ответы на которыемогут быть получены с помощью исключений неверных вариантов .3.Вопросы,предполагающиеналичиезнанийизобластинанотехнологии, полученных на предыдущих этапах обучения.4.Вопросы, имеющие тесную связь с другими дисциплинами .В Школе педагогики Дальневосточного Государственного Университета поспециальности физика и физика с дополнительной специальностью обучается 115студентов.
В опросе приняли участие 111 студентов, 4 преподавателя.В таблице 1 показано распределение правильных ответов по количествустудентов в разных группах.33Таблица 1.Распределение правильных ответов по количеству студентов в группахСпециальностьКурсКоличествостудентовПринялоучастие вопросеКоличествоверныхответов(Среднее нагруппу)1 Физика2 Физика-Информатика131312131116173 Информатика-Физика45318171617171422201745211811521181112120ИтогоПосле подсчётов правильных ответов был проведён анализ результатов(Таблица 2, Рис.
1).Число100студе90нтов80706050403020100ФизикаФизика-ИнформатикаИнформатика-ФизикаРис. 1 Количество правильных ответов по различным специальностям34Таблица 2.Анализ правильных ответовСпециальность123ФизикаФизика-ИнформатикаИнформатика-ФизикаКурсКоличествоВерныхверныхответовответов(в %)(Среднее нагруппу)13453451617222017212057607871607571В среднем поспециальности(в %)577069Тестирование показало невысокий уровень знаний студентов в областинанотехнологии.
В результате проведения эксперимента выявлены сложные длястудентов вопросы. С учётом тематики данных вопросов был проведён отборматериала из области нанотехнологии и были сформулированы рекомендациидля дополнительного его изучения на следующей ступени обучения – наследующих курсах. Выявленные по итогам анкетирования пробелы в знанияхстудентов можно восполнить при изучении в рамках курса общей иэкспериментальной физики и в рамках спецкурса по Нанотехнологии.Выводы по главе 11.Сфера нанотехнологии представляет очень важное направление, котороенашло отражение практически во всех областях деятельности человека.
Ещёбольше возлагается надежд на использование и применение нанотехнологии вбудущем. Количество открытий сделанных в области нанотехнологии позволяет суверенностью утверждать, что мир переступил порог новой научно-техническойреволюции. В этой связи, важным вопросом является обучение нанотехнологиипрактически во всех возрастных группах, чтобы и школьники и студенты могли35качественно и адекватно оценивать тенденции, характерные для современнойнауки, и делать для себя полезные и нужные выводы.2.Подготовка по основам нанотехнологии в школьном курсе возможна поразличным естественнонаучным предметам. На сегодняшний день уже имеютсянемалометодическихразработок,помогающихшкольнымучителямосуществлять подготовку по основам нанотехнологии в школах.3.В ВУЗах подготовка в области нанотехнологии осуществлятся по двумнаправлениям: открытие новых специальностей, так или иначе связанных снанотехнологией, и включение в вариативную часть программы обученияспециальных курсов по основам нанотехнологии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
