Исследователи технической подготовки как за рубежом, так и в России отмечают низкий уровень фундаментальных знаний у абитуриентов, что влечет за собой «отсев» из вуза, и предлагают различные пути «компенсирующей» подготовки, особенно физико-математической, на этапе довузовского обучения. В России сложились традиции «довузовской подготовки» как в старших классах средних школ, так и на подготовительных курсах и подготовительных отделениях вузов, где осуществляется «компенсация» базовых знаний и умений абитуриентов для облегчения их адаптации к вузовским условиям обучения и формирование профессионально-личностных качеств для успешного усвоения знаний в вузе.

Различные аспекты «готовности» к продолжению обучения в высшей школе рассмотрены в ряде работ Калининградской научной школы (Г.А. Бокарева, М.Ю. Бокарев, К.В. Греля, Е.Н. Кикоть, Н.В. Корс, И.Б. Кошелева, Б.Р. Мисиков, В.М. Усатова и др.). Особенность этих исследований состоит в рассмотрении некоторых аспектов личностно-интеллектуального компонента в изучаемом целостном образовании личности. Применительно к довузовской подготовке изучается контингент абитуриентов для обучения в инженерно-технических вузах (М.Ю. Бокарев и др.). Отмечается, что у абитуриентов отсутствуют системные знания по естественным наукам, не развито «опережающее» мышление и «интеллектуальная культура» (Г.А. Бокарева, М.Ю. Бокарев и др.) [2].

Исследованы возможности устранения «разрыва» предметной подготовки на переходном этапе «школа-втуз» (В.Н. Бобриков, В.Ф. Глушков, В.Д. Полежаев). Решается проблема обеспечения преемственности среднего общего и высшего профессионального образования (С.М. Годник, Л.Н. Мазаева, И.И. Мельников, В.Н. Просвиркин, С.Н. Рягин и др.). Установлена недостаточная подготовленность школьников к получению технического образования по предметам физико-математического цикла и намечены пути ее повышения на основе методов, направленных на развитие самостоятельной деятельности обучающихся (С.В. Митрохина).

Хотя большинство проблем в данном направлении полностью пока не решено.

Цель исследования: анализ модели школьной и довузовской подготовки по физике, ориентированной на продолжение обучения абитуриентов в техническом вузе.

Для получения представленных результатов авторами был использован комплекс методов теоретического и эмпирического характера с учетом специфики каждого этапа исследовательской работы:

– теоретический анализ научной литературы по теме исследования;

– системный анализ на основе моделирования педагогических и организационных систем;

– диагностические методы, сопровождающиеся анализом данных об учебных достижениях различных категорий учащихся.

Интенсивный характер изменения социально-экономической, социокультурной, нормативно-законодательной ситуации обусловливает социальный заказ на концептуальное обновление содержания, форм и методов обучения, а также на определение условий, в которых протекает изучаемый процесс: материальных, кадрово-педагогических и т.д. Международный опыт свидетельствует о возрастании в современную эпоху потребности в «компенсирующей» дополнительной физико-математической подготовке потенциальных абитуриентов в системе «средняя школа – технический вуз».

Однако существующее научное знание не учитывает ни «расслоения» выпускников общего среднего образования по уровню физико-математической подготовки, ни социальные предпосылки и возможности обращения к пропедевтической подготовке, которая проводится на возрастном этапе старших классов школы. Необходимо научное обоснование диверсификации траекторий дополнительной довузовской подготовки, ведущей к общей перспективной цели: формирование готовности абитуриента к обучению в техническом вузе. Недостаточно изучена дифференциация учебных целей и технологий осуществления этих образовательных траекторий: не разработаны с достаточной полнотой условия и закономерности структурирования содержания довузовской подготовки абитуриентов, дидактические принципы и методы. Интегрированность довузовской подготовки с общей перспективной целью – «готовностью к обучению в техническом вузе» наряду с диверсификацией промежуточных целей и технологий развития личности будущих специалистов требует системного комплексного подхода к формированию педагогической и организационной моделей такой подготовки [1].

В последние годы средний балл ЕГЭ по физике не сильно отличается, и даже прослеживается некоторый его рост. Так, в 2011 году средний балл по физике составил 48,2, в 2012 году – 46,7, а в 2013 году – 53,5. Кроме того, увеличивается количество учащихся, набравших сто баллов, и уменьшается количество не сдавших экзамен. Соотношение процентов выполнения заданий по различным темам курса физики совпадает с тенденциями 2011 и 2012 годов. Среди заданий с выбором ответа наиболее простыми оказываются задания базового уровня на распознавание и применение в простейших расчетных ситуациях различных формул по всем разделам школьного курса физики. При этом продемонстрировано усвоение на базовом уровне основных законов и формул по темам: кинематика, силы в природе, электростатика, магнитное поле, электромагнитная индукция, физика атома и атомного ядра. Основные затруднения вызывают вопросы повышенного уровня на распознавание физических явлений и на объяснение особенностей их протекания. Как и в прошлом году, существенные затруднения вызвали задания на понимание основных принципов, постулатов и законов сохранения. Таким образом, прослеживается положительная динамика роста качества знаний по физике выпускников школ. Однако в последние годы наблюдается тенденция ухудшения знаний по физике с точки зрения преподавателей технических университетов. В результате проводившегося в течение трех лет анкетирования преподавателей различных технических вузов, в котором им предлагалось оценить знания своих учащихся по школьной физике в середине первого семестра, были получены следующие результаты, представленные в табл. 1.

При проведении анкетирования преподавателям заранее не сообщались данные результатов ЕГЭ по физике их студентов, чтобы избежать предвзятости оценивания.

Таким образом, возникает серьезное противоречие между результатами единого госэкзамена и успехами студентов первого курса при изучении физики в вузе. При этом надо понимать, что успешность усвоения вузовского курса физики в первом семестре опирается в большей части на школьные знания.

Таблица 1

Результаты анкетирования преподавателей технических вузов с точки зрения оценки знаний по физике студентами первого курса в процентном соотношении

Помимо субъективной оценки знаний учащихся на базе нашего университета существует система комплексной оценки знаний и умений по физике студентов первого курса. Она состоит из четырех этапов. На первом этапе в конце сентября проводится тестирование студентов первого курса по школьному курсу физики. Для проведения тестирования наш вуз заключил договор с Научно-исследовательским институтом мониторинга качества образования. Институтом разработаны задания для тестирования, производится их обработка, и присылаются результаты, содержащие подробный анализ диагностики школьных знаний по физике студентов первого курса. В этом году в тестировании участвовало 274 студента первого курса различных технических специальностей. Результаты тестирования представлены в табл. 2 и на рисунке.

Таблица 2

Результаты тестирования студентов первого курса по дисциплине «Физика»

Гистограмма плотности распределения результатов тестирования

Средний балл составил 43,7, а между тем средний балл ЕГЭ по физике абитуриентов, поступивших в наш университет, был равен 67,8. Таким образом, уровень знаний оказался ниже на 35,5 процента.

Второй этап предполагает решение контрольной работы, содержащей задачи, взятые из банка задач МЭИ. Данные задачи использовались в разные годы при проведении вступительного экзамена в МЭИ. Количество задач и время на выполнения контрольной работы соответствуют показателям, которые были при проведении вступительного экзамена по физике. Оценивание осуществляется по пятибалльной системе. Результаты второго этапа представлены в табл. 3.

Таблица 3

Результаты второго этапа комплексной оценки знаний и умений по физике

Как видно из результатов табл. 2, результаты плачевные. Средний балл составил 2,4. Полученные результаты свидетельствуют о том, что большинство современных абитуриентов не поступили бы в технический университет без ЕГЭ.

Третий этап проверки знаний состоит из тестовых заданий, направленных на проверку понимания учащимися физических явлений и законов. Основную часть данного теста составляют качественные задачи и задачи на объяснение физических явлений и экспериментов. Результаты третьего этапа представлены в табл. 4.

Таблица 4

Результаты третьего этапа комплексной оценки знаний и умений по физике

Как видно из табл. 4, выпускники средней школы показали практически полное непонимание основных физических явлений и законов.

Четвертый этап предусматривает проведение анкетирования по вопросам проведения эксперимента в школьном курсе физики. Оказалось, что большая часть опрошенных (62 %) практически не видели лабораторного оборудования и не умеют работать с физическими приборами.

Таким образом, в процессе констатирующего эксперимента был выявлен низкий уровень подготовки по физике у студентов первого курса технического вуза: коэффициент усвоения теоретических знаний школьного курса физики составляет 15 %, умение решать задачи – менее 25 %. Большая часть опрошенных (62 %) не имеют начальных навыков в проведении эксперимента и оформлении его результатов. Остальная часть игнорирует теоретический анализ результатов эмпирического обобщения, некритически относятся к погрешности.

Одной из причин снижения уровня подготовки школьников является недостаточное оснащение школьных физических кабинетов приборами и оборудованием, что не позволяет полноценно проводить лабораторные работы, организовать демонстрационный эксперимент. Введенное профильное обучение, несмотря на большие преимущества, пока также не позволяет изменить ситуацию. Существует ряд проблем организации профильного обучения: невозможность деления классов или параллелей на необходимое количество профильных групп, сложности организации профильного обучения в школе с одним-двумя классами в параллели. Поэтому большинство учащихся получают все то же базовое образование.

Еще одной проблемой является отсутствие перевода учащихся из профильного класса в обычный, т.е. набранные в профильный класс учащиеся учатся в нем до окончания школы, даже если не осваивают профильную программу подготовки. В некоторых школах существует опыт перевода учащегося из профильного класса в обычный, но обратного опыта нет. На наш взгляд, это частично уничтожает у учащихся стремление учиться, а ведь наличие конкурентной борьбы является одним из двигателей прогресса.

Для частичного решения данных проблем большинство технических вузов организуют для студентов первого и второго курсов дополнительные занятия, целью которых является ликвидация пробелов в знаниях и доведение знаний учащихся до школьного уровня, необходимого для успешного обучения в вузе.

На наш взгляд, решать данную проблему необходимо на этапе довузовской подготовки абитуриентов. Для этого широко должна использоваться дополнительная подготовка школьников на базе взаимодействия «школа-вуз». Многие вузы имеют подготовительные курсы, задачей которых в основном является решение задач для подготовки к успешной сдаче ЕГЭ. Со своей задачей большинство из них справляется, однако, как показывает практика, проблем в дальнейшем обучении это не решает. Поэтому необходим системный подход к решению возникших вопросов. Для того чтобы предложить такой системный подход, необходимо проанализировать модель современного курса школьной физики [5].

Современная организационная модель курса школьной физики содержит три части: теоретическую, практическую и экспериментальную. Процессная модель предполагает, что в теоретической части изучаются теоретические вопросы по физике, предполагающие знание определений физических величин, физических законов и качественное понимание физических явлений и умение их объяснить. Практическая часть предполагает умение решать физические задачи и знать формулы. Экспериментальная часть – умение проводить физические эксперименты и обрабатывать их результаты. Проведенный анализ знаний студентов первого курса показал, что лучше всего дело обстоит с практической частью. Это связано с тем, что большинство заданий ЕГЭ по физике предполагает решение физической задачи, и учителя больше всего времени уделяют именно этому. Теоретические и экспериментальные знания школьников оставляют желать лучшего. А между незнание сути физических явлений и неумение проводить физические эксперименты приводит к тому, что учащиеся не могут в дальнейшем решать серьезные технические проблемы.

На основе общих этапов моделирования [3, 4] для решения задачи подготовки абитуриентов к обучению в техническом вузе была разработана организационная и процессная модели дошкольной подготовки на базе взаимодействия «школа-вуз». Данная модель предполагает, что довузовская подготовка по физике включает три формы занятий. Первая форма направлена на подготовку к сдаче ЕГЭ по физике; вторая содержит решение олимпиадных задач, задач повышенной сложности и вступительных задач разных лет технических вузов нашей страны; третья форма включает выполнение учащимися школьного лабораторного практикума по физике и дополнительных лабораторных работ, определяющих специфику технического вуза, в котором будет учиться абитуриент. Занятия проводятся для учащихся 10–11 классов. При этом третья форма занятий проводится и для учащихся 7–9 классов.

Таким образом, своевременная системная диагностика знаний учащихся и создание организационной и процессной моделей довузовской подготовки учащихся обогащают практическое содержание исследований в области организации образовательного процесса и показывают дальнейшие перспективы в решении обозначенной проблемы.

В настоящее время результаты, представленные в статье, успешно используются авторами в работе с абитуриентами трех школ города Смоленска для их успешного поступления и обучения в технических вузах на базе филиала ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский университет МЭИ» в г. Смоленске.

Рецензенты:

Сенькина Г.Е., д.п.н., профессор, зав. кафедрой методики обучения математике, физике и информатике, ФГБОУ ВПО «Смоленский государственный университет», г. Смоленск;

Чмелёва Е.В., д.п.н., профессор, декан психолого-педагогического факультета, ФГБОУ ВПО «Смоленский государственный университет», г. Смоленск.

Работа поступила в редакцию 29.11.2013.