Диссертация (972008), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Фундаментальная физическая составляющаяопределяет законы, понятия и явления физической науки, незнание которых непозволит студентом на достаточно хорошем уровне определить и изучитьвопросынанотехнологии.Профессионально-ориентированнаясоставляющаяпозволяет определить границы и глубину изучаемого материала и призванавнести вклад в профессионально-педагогическую подготовку будущего учителя.48После определения критериев отбора материала и выбора необходимых,важных и дидактически обоснованных структурных элементов нанотехнологииможно произвести распределение их по направлениям изучения – инвариантнойчасти, вариативной части. Причём одно и то же понятие и явление из областинано может изучаться и вводиться сначала в инвариантной части, а потомрассматриваться на более высоком уровне в вариативной части.Инвариантнаяэлектродинамика,частьоптика,состоитизквантоваяблоков:физика.молекулярнаяРазделкурсафизика,общейиэкспериментальной физики – «Механика» рассматривать для установления связейс понятиями нанотехноллогии не приходится, так как среди нанотехнологическихявлений практически отсутствуют «механические» явления и процессы.Инвариантная часть определяет перечень явлений и процессов физическойтематики для изучения студентами и не позволяет в полной мере говорить оцеленаправленном обучении студентов нанотехнологии.
Первоначальной задачейкурса физики является изучение явлений, законов классической физики. Однако вкачестве иллюстраций физических явлений и законов из различных разделахкурса общей физики можно приводить явления и процессы из областинанотехнологии. Кроме примеров и иллюстраций явлений общего курса физики,нанотехнологические понятия могут быть использованы при указании перспективразвития различных областей современной науки: молекулярной технологии,перехода микроэлектроники в наноэлектронику, изучения квантовых явлений ипроцессов.В вариативную часть предлагается включить спецкурс «Нанотехнология»,курсовые работы, выпускные квалификационные работы, а также проектную иисследовательскую деятельность студентов.Вариативнаячастьдаётбольшевозможностейдляизучениянанотехнологии.
Данная часть образовательной программы обучения студентовможет быть составлена с учётом специфики современного этапа развития науки итехники, специфики региона и ВУЗа. В рамках вариативной части можно читатьстудентам курсы общей нанотехнологической тематики, курсы специальнойнаправленности и методические курсы.49Курсыобщейнанотехнологическойтематикивводятсясегодняповсеместно на различных специальностях и образовательных программахобучения студентов. Данные курсы важны будущим учителям физики, биологии,химии, информатики и др.
специалистам. В рамках данных курсов даются общиеопределения и представления о наномире и нанотехнологии. Важным тутявляется представление полной и широкой картины тех явлений и процессов,которые воспроизводятся и представляются современной нанонаукой. Задачейподобных курсов является описание общих явлений и процессов из областинаномира.Курсы специальной направленности позволяют более глубоко раскрытьсущность явлений и процессов предметной области. Данная предметная областьможет определяться либо спецификой региона, либо будущей специальностьюили специализацией студента.
Так, в рамках подготовки специалистов-учителейпо двойной программе бакалавриата (физика-информатика, информатика-физика,биофизика и др.) возможно создание курсов, обеспечивающих интегрированныйподход к изучению нанотехнологии. Региональный и местный аспекты могуттакже быть включены при отборе материала для изучения в рамках курсовспециальной направленности (например, в Приморском крае региональныйкомпонент диктует необходимость изучать вопросы, связанные с морскойробототехникой, биомедициной, переработкой сырья и добычи ресурсов).Студенты должны иметь представления и понимать основные ступенипознания и усвоения знаний и умений нанотехнологической тематики: 1)методические основания рассмотрения и критерии отбора материала из областинанотехнологии, 2) логические принципы и связь фундаментальных законовклассической физики с объектами и понятиями сферы нано, 3)предметнаядифференциация понятий нанотехнологии по соответствующим им дисциплинами разделам современной науки, 4) возможности и направления проектирования исоздания новых устройств и объектов в сфере нанотехнологии.На рисунке 4 представлена модель методики подготовки будущего учителяфизики в области нанотехнологии в профессиональном цикле дисциплин.50Подготовка учителя физики в области нанотехнологии врамках курсов физического содержанияКритерии отбора содержания материалаИнвариантнаячастьМолекулярнаяфизикаЭлектромагнетизмОптикаКвантоваяфизикаФундаментальнаяфизическаясоставляющаяПрофессиональноориентированнаясоставляющаяВариативнаячастьСпецкурс«Нанотехнология»КурсовыеработыВыпускн Проектная иыеисследоватекваллиф льскаяикационныераб деятельностьоты51 в области нанотехнологии в профессиональном цикле дисциплинРис.4 Модель методики подготовки будущего учителя физикиМодель сопровождения процессаподготовки студентовнанотехнологии в профессиональном цикле дисциплинв областивключает в себя пятьблоков (Рис.
5):1.Теоретические основания. Процесс подготовки будущего учителя физикив области нанотехнологии в профессиональном цикле дисциплин осуществляетсяс учётом дидактических принципов и факторов, определяющих возможность инеобходимость изучения конкретных вопросов нанотехнологии. Так, важными вэтомслучаедеятельностный),являютсяподходыпринципы(компетентностный,(фундаментальностииличностный,профессиональнойнаправленности, научности, системности), факторы (наличие оборудования,активности и заинтересованности студентов).2. Целевой блок. В целевом назначении методической системы фигурируютвозрастание интереса студентов к нанотехнологии, увеличение объема, полноты,глубины и широты знаний о нанотехнологии, а также проектная деятельностьстудентов в области нанотехнологии.3.Содержательно-процессуальныйблок.Блокотражаетработу,направленную на обучение студентов в области нанотехнологии в рамкахинвариантнойи вариативной частей программы обучения студентов. Кинвариантной части относят те дисциплины, в рамках которых можно знакомитьстудентов с основами нанотехнологии (курс общей и экспериментальной физики).Вариативная часть включает в себя спецкурс «Нанотехнологии», курсовые, ВКРработы и проектно-исследовательские работы, посвящённые актуальным темам вобласти нанотехнологии.
Объединение содержания подготовки с процессомобучения студентов определяется необходимостью обеспечивать качественнуюподготовку студентов с учётом своевременности и актуальности материала вобласти нанотехнологии.4.Этапы подготовки.нанотехнологииследующие:наЭтапыподготовкиподготовительномстудентовэтапев областиопределяютсянаправления подготовки и вопросы, которые нужно изучить.
На основном этапепроизводится включение вопросов, понятий и принципов из области нано в52инвариантной части. На последнем этапе с помощью спецкурса и учебноисследовательских работ производится закрепление полученных знаний и уменийв области нанотехнологии и с помощью специально разработанных средствконтроля, осуществляется проверка полученных знаний и умений студентов.5.Диагностико-результативныйсоставляющаяблок.Диагностико-результативнаяметодической системы позволяет оценить качество методикиподготовки студентов в области нанотехнологиив профессиональном цикледисциплин.Теоретические основанияПодходы:Необходимость всовременныхусловияхПринципы:Личностный,Фундаментальности ипрофессиональнойнаправленности.ДеятельностныйНаучности.Компетентностный,Системности.Факторы:Наличиеоборудования,Число часов,Первоначальныйуровень интереса изнаний студентовЦелевой блокИнтерес студентов кизучениюнанотехнологииПолученные знания студентовв области нанотехнологииУмение проводить проектноисследовательскую и научную работуСодержательно-процессуальный блокЭтапы подготовки студентовВыявление уровня первоначальной подготовки иинтереса студентов в области нанотехнологииИнвариантнаясоставляющаяМолекулярная физикаЭлектродинамика53ПодготовительныйОптикаОсновнойКвантовая физикаВариативнаясоставляющаяСпецкурс «Нанотехнология»Курсовые работыОбобщающийПроектно-исследовательские работыВыпускные квалификационные работыДиагностико-результативный блокРис.
5 Модель сопровождения процесса подготовки студентов – будущих учителейфизики в области нанотехнологии в профессиональном цикле дисциплинМодель сопровождения процессаподготовки студентов – будущихучителей физики в области нанотехнологии является логическим дополнениеммоделиметодикиподготовкибудущегоучителяфизикивобластинанотехнологии в профессиональном цикле дисциплин и конкретизирует её.Представленные в данном параграфе модели не могут претендовать наполное и строгое соответствие методической системы того или иногопреподавателя. Данные модели задают рамки и общие черты методическойсистемы, по которой осуществляется подготовка студентов физиков – будущихучителей в области нанотехнологии.2.4 Методика включения нанотехнологических понятий в инвариантнуючасть программы подготовки студентов педвузов2.4.1Нанотехнология и молекулярная физикаПриизученииМолекулярнойфизикипредлагаетсярассматриватьследующие основные явления и процессы нанотехнологической тематики:54•нанокристаллические материалы;•фуллерены;•нанотрубки;•Нанокомпозиты;•нанопористые материалы;•молекулярные нанотехнологии;•механосинтез;•ассемблер;•супрамолекулярные системы.Особенности преподавания раздела «Молекулярной физики» связаны с тем,что студенты не обладают ещё достаточно высоким уровнем знаний по курсуобщей физики, а также по специальным математическим дисциплинам,требующих понимание статистических, вероятностных законов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
