Кейс-технология в преподавании курса «Электр и магнетизм»

Кейс-технология в преподавании курса «Электр и магнетизм» [Физика]

Автор статьи : Талғат С.
Организация : әл-Фараби атындағы Қазақ Ұлттық Университеті, физика-техникалық факультеті
Должность : магистрант
Дата : 13.10.2016
Номер журнала : 01-02-2016

Аннотация. Статья посвящена исследованию возможностей применения кейс-технологии (метода конкретных ситуаций) в процессе преподавания курса «Электр и магнетизм» для способных учащихся в учреждениях среднего общего образования. Целью работы является разработка методических основ использования кейсов для активизации познавательной деятельности, развития критического мышления и творческих способностей обучающихся при изучении сложных физических понятий. Методология исследования включает анализ научно-педагогической литературы, обобщение педагогического опыта и описание авторского подхода к проектированию учебных кейсов по физике. Результаты демонстрируют, что интеграция кейс-метода в обучение способствует переходу от пассивного усвоения информации к активному поиску решений, моделированию реальных научных и технических проблем, связанных с электричеством и магнетизмом. Делается вывод о высокой эффективности данной технологии для формирования профессионально значимых компетенций и повышения мотивации к изучению точных наук.

Аннотация. Мақала орта жалпы білім беру мекемелеріндегі дарынды оқушыларға арналған «Электр және магнетизм» курсын оқыту үрдісінде кейс-технологиясын (нақты жағдаяттар әдісін) қолдану мүмкіндіктерін зерттеуге арналған. Жұмыстың мақсаты – кейрлерді қолдану арқылы оқушылардың танымдық белсенділігін арттыру, сыни ойлауын және шығармашылық қабілеттерін дамытудың әдістемелік негіздерін әзірлеу. Зерттеу әдістемесі ғылыми-педагогикалық әдебиеттерді талдауды, педагогикалық тәжірибені жалпылауды және физика пәні бойынша оқу кейстерін жобалауға авторлық көзқарасты сипаттауды қамтиды. Нәтижелер кейс-әдісті оқытуға енгізу ақпаратты пассивті игеруден есептерді белсенді іздеуге, электр және магнетизмге байланысты нақты ғылыми-техникалық проблемаларды модельдеуге көшуге ықпал ететінін көрсетеді. Бұл технологияның кәсіби маңызды құзыреттіліктерді қалыптастыруға және дәл ғылымдарды оқуға деген мотивацияны арттыруға тиімділігі туралы қорытынды жасалады.

Введение. В условиях модернизации образования особую актуальность приобретают педагогические технологии, ориентированные на развитие активной, самостоятельной и творческой позиции обучающегося. Среди таких технологий особое место занимает метод конкретных ситуаций, или кейс-технология (от англ. case – случай, ситуация). Изначально разработанная в Гарвардской школе бизнеса в начале XX века для подготовки управленческих кадров [1, с. 45], сегодня она успешно применяется в самых разных предметных областях, включая юридические, медицинские и гуманитарные науки. Однако ее потенциал в преподавании естественнонаучных дисциплин, в частности физики, раскрыт еще недостаточно. Актуальность данной статьи обусловлена необходимостью поиска эффективных способов преодоления формализма в знаниях учащихся, развития у них навыков анализа, синтеза и применения теоретических положений для решения практико-ориентированных задач. Теоретическая значимость работы заключается в систематизации подходов к адаптации кейс-метода к содержанию курса физики. Практическая ценность состоит в разработке конкретных рекомендаций по созданию и использованию учебных кейсов по теме «Электр и магнетизм» для работы с даровитыми школьниками.

Основная часть. Кейс-технология представляет собой метод активного проблемно-ситуационного обучения, основанный на анализе конкретных (реальных или смоделированных) профессиональных или жизненных ситуаций. Ее сущность заключается в том, что обучающимся предлагается осмыслить и найти решение для сложной ситуации, имеющей отношение к изучаемой дисциплине [2, с. 78]. В контексте преподавания физики это позволяет преодолеть разрыв между абстрактными формулами и законами и их воплощением в современных технологиях. Применение кейс-метода в курсе «Электр и магнетизм» преследует несколько ключевых дидактических целей. Во-первых, формирование глубокого концептуального понимания фундаментальных законов (законы Ома, Кирхгофа, Фарадея, Максвелла). Во-вторых, развитие умения применять эти законы для анализа работы реальных устройств – от простейшего электродвигателя до сложных систем связи. В-третьих, воспитание навыков научного подхода: выдвижение гипотез, планирование «расследования», работа с противоречивыми данными, аргументация своей позиции. Структура типичного учебного кейса по физике может включать: 1) описание проблемной ситуации (например, авария в энергосистеме города, неисправность в электронной схеме, проектирование новой магнитолевитационной транспортной системы); 2) пакет вспомогательных материалов (схемы, графики, выдержки из технической документации, отчеты об экспериментах); 3) вопросы и задания, направляющие анализ. Работа с кейсом обычно проходит в несколько этапов: индивидуальное ознакомление с материалами, обсуждение в малых группах, презентация и защита разработанных решений, общая рефлексия.

Разработка кейсов для курса «Электр и магнетизм» должна учитывать возрастные и познавательные особенности одаренных учащихся. Примеры возможных тематик кейсов:

  1. «Почему погас свет?» – анализ причин возможных нештатных ситуаций в распределительной сети на основе законов Кирхгофа и теплового действия тока.
  2. «Проект безопасного и экономичного электроосвещения школы» – расчет цепей, выбор оборудования, сравнение эффективности ламп накаливания, люминесцентных и светодиодных источников.
  3. «Таинственная аномалия: поиск источника электромагнитных помех в лаборатории» – применение знаний о электромагнитной индукции и волнах для локализации проблемы.
  4. «От магнита к данным: принципы записи информации на жесткий диск» – исследование физики ферромагнитных материалов и их применения в информационных технологиях.

Внедрение кейс-технологии органично вписывается в парадигму интерактивного обучения (interactive learning), которая основана на субъект-субъектном взаимодействии всех участников образовательного процесса. Как отмечали исследователи, именно активные методы позволяют перевести знание из состояния «инертного» (по Уайтхеду) в действенное, применяемое для решения проблем [3, с. 112]. Кейс-метод является ярким примером такого подхода, где преподаватель выступает не транслятором готовой информации, а модератором, организующим самостоятельный поиск и дискуссию. Эмпирическая проверка эффективности метода, проведенная автором в рамках педагогического эксперимента, показала ряд положительных результатов. У учащихся экспериментальных групп, занимавшихся с использованием кейсов, наблюдался более высокий уровень интереса к предмету, способности к аргументации и командной работе. Качественный анализ письменных работ и проектов показал более глубокое понимание причинно-следственных связей в физических явлениях и готовность рассматривать проблемы с разных точек зрения. Важным психологическим аспектом стала также повышенная уверенность учащихся в своих силах при столкновении с нестандартными задачами. Необходимо отметить и возникающие методические трудности. Создание качественного, содержательного и методически выверенного кейса требует от педагога значительных временных затрат и глубокого понимания как предмета, так и принципов проблемного обучения. Организация продуктивной групповой дискуссии также является отдельным профессиональным умением, которое необходимо развивать.

Вывод. Проведенный анализ позволяет утверждать, что кейс-технология обладает значительным потенциалом для повышения эффективности преподавания курса «Электр и магнетизм» в работе с одаренными учащимися. Ее применение способствует реализации требований современного образования: формированию не просто знаний, а компетенций – способности применять эти знания в сложных, неоднозначных, приближенных к реальности ситуациях. Метод конкретных ситуаций стимулирует критическое и творческое мышление, развивает коммуникативные навыки и готовит школьников к решению актуальных научно-технических задач. Несмотря на определенные организационные и методические сложности, связанные с ее внедрением, дидактическая ценность кейс-метода делает его одним из перспективных инструментов в арсенале современного учителя физики. Дальнейшие исследования могут быть направлены на разработку типовой библиотеки кейсов по разделам физики и оценку их долгосрочного влияния на академические и профессиональные траектории учащихся.

Список литературы

  1. Christensen, C.R., & Hansen, A.J. (Eds.). (1987). Teaching and the Case Method. Boston: Harvard Business School Press. – 320 p.
  2. Кларин М.В. Инновации в мировой педагогике: обучение на основе исследования, игры и дискуссии. (Анализ зарубежного опыта). – Рига: НПЦ «Эксперимент», 1995. – 176 с.
  3. Гарднер Х. Структура разума: теория множественного интеллекта / Пер. с англ. – М.: ООО «И.Д. Вильямс», 2007. – 512 с.
  4. Ахметова Г.К., Исаева З.Ә., Әлқожаева Н.С. Педагогика: Оқулық. – Алматы: Қазақ университеті, 2006. – 220 с.
  5. Bridges, E. M. (1992). Problem Based Learning for Administrators. Eugene, OR: ERIC Clearinghouse on Educational Management. – 189 p.
  6. Основные требования к публикации статей в журнале [Электронный ресурс] – https://adisteme.kz/trebovaniia-k-oformleniiu-stati.html