Основными задачами являются:
- поиск и поддержка школьников, имеющих потребность в дополнительном образовании по математике, физике, биологии, химии;
- отбор и обучение старшеклассников, проявивших склонности к изучению естественных и гуманитарных наук;
- формирование познавательной активности, потребности к научно-исследовательской деятельности, способности к самостоятельному поиску и обработке информации и к выбору личной образовательной траектории;
- обеспечение качественной подготовки для успешной сдачи ЕГЭ и вступительных испытаний в Сибирский федеральный университет и другие вузы;
- повышение квалификации учителей-предметников через участие в совместном образовательном процессе и специальных программах для учителей [17].
Школьники поступают на заочную форму обучения с использованием дистанционных технологий (сети Internet и электронной почты). Зачисление на отделение индивидуального обучения конкурсное – по результатам выполнения вступительного задания. Для этого школьникам необходимо выбрать один или несколько предметов для обучения, заполнить анкету, выполнить вступительное задание и отослать его в заочную естественнонаучную школу. По результатам задания, ученику будет выслано первое задание и все необходимые рекомендации по его выполнению.
В течение каждого учебного года нужно будет выполнить 5 контрольных работ по отдельным темам (модулям обучения) и одну итоговую контрольную работу (в 11-ом классе итоговой контрольной нет). На выполнение одной контрольной работы отводят примерно около месяца.
Углубленное изучение физики учащимися школы позволяет им успешно принимать участие в олимпиадах различного уровня. В процессе обучения учащиеся знакомятся с разнообразием олимпиадных задач, их спецификой и приемами решения.
Программы курсов (механики, молекулярной физики, термодинамики, оптики, электромагнетизма), распределенные по модулям, размещены на сайте заочной школы. Вместе с тем, сложно определить глубину представления учебного материала по физическим разделам, поскольку сайт не содержит раскрытого содержания программ. Не представляется возможным оценить и объем часов, отводимых на изучение каждого раздела. Отсутствие детальных учебных программ и учебного плана не позволяет охарактеризовать условия обучения в заочной школе, свидетельствующие об углубленном изучении физики и смежных с нею дисциплин.
Анализ деятельности школы показывает то, что школьникам предоставлена возможность изучать предмет в более расширенном варианте. Вместе с тем общение с преподавателем ограничивается пересылкой заданий и их ответов по электронной почте, что обедняет учебный процесс и влияет на снижение эффективности обучения.
3.2 Физико-математическая школа Томского государственного университета
Цель создания ТФМШ – отбор и воспитание талантливой учащейся молодежи путем обучения и привлечения их к участию в научной деятельности.
Основными направлениями работы школы являлись и остаются на настоящем этапе развития школы:
- профильное углубленное обучение школьников 8-11-х классов;
- научно-исследовательская деятельность школьников;
- довузовская подготовка школьников 10-11-х классов;
- проведение олимпиад, конкурсов, викторин.
Основу занятий по программам профильных курсов составляют очные лекции и практические занятия преподавателей. Для закрепления материала и его проверки школьники выполняют контрольные и другие проверочные работы.
В учебном плане школы различают курсы профильного обучения – физика, математика, информатика.
Программа по физике с углубленным изучением предмета включает в себя все вопросы основного курса физики и наиболее важные вопросы программы факультативных курсов физики повышенного уровня 8 – 11 классов (приложение 1).
Обучение в классах с углубленным изучением физики имеет две ступени: 8 – 9 и 10 – 11 классы.
Главная цель первой ступени – углубление содержания основного курса и усиление его прикладной направленности. На второй ступени предусматривается углубление и некоторое расширение учебного материала, ознакомление с более широким кругом технико-технологических приложений изученных теорий, решение большого числа задач повышенной трудности и выполнение заданий для самостоятельного применения полученных знаний.
Содержание программы класса с углубленным изучением физики в основном совпадает с программой основного курса, дополненного вопросами программы факультативного курса, структура изучения ряда разделов физики существенно отличается:
- в курсе 9 класса сохранен самостоятельный раздел «Статика», имеющий большое политехническое значение;
- в курсе 10 класса законы термодинамики изучаются на основе статистических представлений, вводится понятие о статистическом смысле второго закона термодинамики;
- в курсе 11 класса реализован единый подход при изучении колебательных и волновых процессов; геометрическая оптика изучается как частный случай волновой оптики; в разделе «Квантовая физика» выделены четыре темы: световые кванты, физика атома, физика атомного ядра, элементарные частицы.
Курс физики для классов с углубленным ее изучением включает все фундаментальные физические теории:
- при изучении классической механики большое внимание уделяется принципу относительности Галилея и его развитию в работах А. Эйнштейна, материал структурируется на основе решения прямой и обратной задач механики, использования всех трёх законов сохранения в механике: импульса, момента импульса и энергии;
- при изучении молекулярной физики учащиеся получают представления о различии между динамическими и статистическими закономерностями, понятиях вероятности события и вероятности состояния, о флуктуации, распределении как способе задания состояния системы, знакомятся с распределениями Максвелла и Больцмана. Статистический подход является существенным и при изучении тепловых явлений и свойств вещества;
- при изучении электродинамики ядром становятся качественные формулировки уравнения Максвелла-Лоренца, рассматривается относительность электрического и магнитного полей;
- при изучении квантовой теории особое внимание обращается на экспериментальное доказательство существования фотонов: фотоэффект, эффект Комптона, опыт Боте, рассматриваются идеи квантования, корпускулярно-волновой дуализм, сущность соотношения неопределённости.
В классах с углублённым изучением физики усилено внимание к рассмотрению явлений природы и охране окружающей среды. При этом неизбежна интеграция знаний не только из различных разделов курса физики, но и из других наук о природе: астрономии, химии, биологии.
Программа с углублённым изучением физики предусматривает более широкое использование математических знаний учащихся. Эта возможность обеспечена увеличением времени на изучение математики.
В физико-математической школе ТГУ количество уроков, отведенных на изучение физики, для 8-х классов составляет 2 урока в неделю, для 9-х – 3 урока и 10-х – 4 урока в неделю. Предусмотрено проведение контрольных работ: 10 – 11 классы раз в месяц, 8 – 9 классы – раз в два месяца. Общая оценка включает в себя работу на уроке, выполнение домашних заданий и оценку за контрольные работы [18].
Учебная программа по физике предусматривает проведение лабораторных работ и физического практикума с использованием материально-технической базы университета, экскурсий в «Музей истории физики» в целях поддержания интереса к изучаемому предмету [19]. Однако реальное их проведение отсутствует. Ограниченными являются и формы проведения практических занятий, отсутствуют проектные задания, задания для проведения исследовательской деятельности, которые необходимы для развития аналитического мышления, формирования навыков работы с информацией, навыков организации проектной деятельности, предусматривающей самостоятельный поиск и обработку информации, получение результатов и их практическое применение. Отсутствие заданий такого рода не позволяет школьникам раскрыть и реализовать их творческий потенциал, интеллектуальные умения, личностные способности и качества.
Включение в учебный процесс консультаций позволило бы учащимся задавать детальные вопросы преподавателю, разбирать отдельные темы, которые были непонятны.
Отсутствие комплекта дидактического обеспечения снижает качество выполнения заданий. Ведь именно предоставление комплекта дидактического обеспечения позволяет школьникам осуществить многократное обращение к материалу, улучшить его понимание и усвоение.
Сужение форм учебно-познавательной деятельности не позволяет поддерживать высокий уровень мотивации школьников к изучению физики и смежных с нею дисциплин. Для решения обозначенных проблем были разработаны примеры творческих заданий по физике.
3.2.1 Творческие задания по физике
Организация выполнения творческих заданий должна соответствовать основным целям и задачам обучения, задания должны сочетаться с другими видами учебной деятельности учащихся на уроке, необходимо учитывать индивидуальные особенности учащихся, уровень их подготовки, их интересы и склонности, а также уровень самостоятельности.
Задание 1. Исследование движения тела по наклонной плоскости.
В начале урока, в течение 10 минут, учитель знакомит школьников с основными моментами по данной теме.
Основная часть урока посвящена проведению эксперимента, который организуется каждым ребенком индивидуально (30 минут). Школьники проводят исследование движения по наклонной плоскости. Для этого им выдается небольшая доска в качестве наклонной плоскости, телом будет являться школьный учебник. Основными вопросами, которые необходимо рассмотреть являются: «Под каким углом тело начинает скользить?», «Как влияет масса тела на движение?», «Какие силы действуют на тело во время движения?», «Какие физические явления вы наблюдаете?». Все полученные данные записываются в тетради (определяют угол, записывают физические явления, определяют зависимость движения и тел разной массы).