Резюме. Резултатите от изпита по физика на студентите във ВВМУ „Н. Й. Вапцаров“ в последните години показват, че първокурсниците не са готови да придобият необходимите знания и практически умения за краткия период на фундаментална подготовка. Университетският курс съдържа много нови ключови понятия, които остават неусвоени още в началото на обучението. Това влече след себе си неразбиране или механично възпроизвеждане на техните приложения, а именно те са крайната цел на обучението на бъдещите инженери. В представения от нас проект се изследва зависимостта между различното ниво на подготовка на студентите по математика и физика в началото на семестъра и резултатите им в края на обучението. За целта на изследването са анкетирани 215 първокурсници и е извършен статистически анализ на събраните данни. На базата на получените резултати са обсъдени и предложени инициативи за подобряване на обучението в катедра „Математика и физика“.

Ключови думи: physics teaching; diagnosis of the learning process; level of training; exam results

Въведение

През последните години все по-често говорим за намаляване на интереса на младежите към природните науки, и в частност към физиката. Това доведе до съкращаване на хорариума по предмета в средните и висшите учебни заведения и свързаното с това понижаване на нивото на преподаване. Поради недостиг на часове от съдържанието на преподавания материал отпадат цели теми, ограничена е дълбочината, с която се разглеждат някои фундаментални въпроси, не се обръща достатъчно внимание на значението и приложението им в практиката и техниката (Voynova & Hristova, 2012).

Във висшите технически училища дисциплината физика се изучава от по-голямата част обучаеми. Много от първокурсниците във Висшето военноморско училище „Н. Й. Вапцаров“ (ВВМУ) нямат необходимата подготовка за това. Слабите резултати на студентите в последните години показват, че те не са готови да придобият необходимите знания и практически умения за краткия период на фундаментална подготовка. И най-елементарно изграденият университетски курс съдържа много нови ключови понятия, които остават неусвоени още в началото. Това води след себе си неразбиране или механично възпроизвеждане на техните приложения, а именно те са крайната цел на обучението на бъдещите инженери.

Трудностите при усвояване на предмета са много и от различен характер. Към упоменатите по-горе можем да добавим още: (а) различно ниво на подготовка на студентите от различните видове средни училища; (б) недостатъчна подготовка по математика и физика в средните училища; (в) страх към преподавания предмет; (г) липса на мотивация за получаване на стабилна база от знания по фундаменталните дисциплини; (д) стара материална база на физичните лаборатории.

Тези проблеми не засягат само нашето училище. Те са универсални за повечето университети в България (Uzunov, 2009). Всичко това показва необходимост от промяна.

Изследване

Следвайки стремежа си за по-добро обучение, в Kатедрата по мтематика и физика в края на учебната 2016/2017 г. се проведе проучване. Неговата задача е да се направи сравнение между различното ниво на подготовка на студентите по физика и математика в началото на семестъра и резултатите им в края на фундаменталната подготовка. За нуждите на изследването са анкетирани 215 първокурсници, завършили средното си образование през 2016 година. Студентите отговаряха на четири въпроса (таблица 1), свързани с обучението им в средното училище.

Целта на първите въпроси е да се групират студентите според предварителната им подготовка от средното училище. Оформиха се следните групи (таблици 2 и 3): (1) студенти, завършили МГ/ПМГ/ЕГ – изучавали физика до XII клас включително; (2) студенти, завършили друг вид гимназия, но с матура по математика или физика; (3) студенти, завършили друг вид гимназия, с друг вид матура – не изучавали физика в XII клас.

Последният въпрос в анкетата дава възможност да се съпоставят резултатите от обучението в отделните групи.

Според данните от фиг. 1 първокурсниците във ВВМУ „Н. Й. Вапцаров“ трябва да имат добро ниво на физичните знания – повече от половината от студентите са с оценки „отличен“ и „много добър“ от дипломата за средно образование. Резултатите от изпита по физика обаче ни представят друга картина (фиг. 2) – малко повече от 40% от анкетираните са със слаба оценка. Изпитът се провежда под формата тест с избираеми отговори и е разрешено ползването на учебно пособие или записки от лекции. Това несъответствие на оценките на входа и изхода навежда на мисълта, че голяма част от студентите не могат да се ориентират в учебника и нямат основни физични познания.

Нека видим какво е разпределението на получените слаби оценки при различните групи. На диаграмата от изпита на група 1, изучавали физика до XII клас включително (фиг. 3.), прави впечатление фактът, че най-голяма е групата на студентите, получили слаба оценка – почти 60% от всички двойки. Изводът, който можем да направим от тези резултати, е, че въпреки високите оценки по физика от дипломата за средно образование повечето от първокурсниците нямат добра подготовка по предмета и знанията им са повърхностни.

На диаграмата от фиг. 4. са представени резултатите от изпита на студенти от група 1 с оценка „отличен“ или „мн. добър“ от дипломата за средно образование. В тази група са получени най-много двойки в процентно съотношение. Подобна тенденция се наблюдава при всички първокурсници, завършили образованието си с оценка „отличен“ или „мн. добър“ в дипломата (фиг. 5.).

Диаграмите за група 2 имат по-различен характер (фиг. 6) – по-голямата част от представителите на тази група затвърждават оценката си от дипломата. Това ни дава основание да допуснем, че сериозната подготовка за матура е дала на студентите по-задълбочени и трайни знания.

За студентите, неизучавали физика през последните години от средното си образование, данните показват (фиг. 7), че около 75% от първокурсниците, постъпващи с добри и средни оценки, получават слаба оценка на изпита по физика.

На базата на получените от анкетата резултати са предложени инициативи за подобряване на обучението в Катедрата по математика и физика на ВВМУ „Н. Й. Вапцаров“.

За повишаване на ефективността на обучението по физика ще се работи в две направления: (А) преглед и актуализация на учебните програми, лекционния материал, ръководствата за лабораторни упражнения и допълнителни методически пособия; (Б) модернизиране и осъвременяване на наличната физична апаратура в двете съществуващи лаборатории и оборудване на нова – трета лаборатория. Упражненията ще са съобразени с новите възможности на лабораторната физична апаратура.

В разработването на концепцията за нови физични лаборатории се стремим да внесем компютърни технологии в традиционните лабораторни упражнения. Според нас е важно студентите да могат да контролират определен физичен процес, а не да разчитат изцяло на компютрите. Осъвременяването на учебната база ще допринесе за повишаване на интереса към физиката, ще повиши мотивацията на студентите за овладяване на основните физични знания.

Заключение

Изключително важно е да се прави своевременна диагностика на учебния процес, която да открива проблемите, свързани процесите на преподаване и работата във физичните лаборатории. Анализът на проблемите спомага за определяне на начините и средствата за тяхното отстраняване. Намаляващото качество на обучението по физика в средните училища неминуемо ще продължава да води до нарастващи проблеми и във висшите учебни заведения. Затова е необходимо подобна диагностика да се прави сравнително често. Ние сме уверени, че изводите от диагностиката на обучението по физика във ВВМУ ще допринесат за по-доброто разбиране и усвояване на физичните знания от учебната програма.

Благодарност. Изказваме благодарност на колегата Виктория Петрова Събева от Катедрата по математика и физика на ВВМУ „Н. Й. Вапцаров“ за по-мощта при подготовката и провеждането на изследването.

REFERENCES/ЛИТЕРАТУРА

Uzunov, I. (2009). Prekhod v obuchenieto po fizika mevhdu srednoto i vissheto inzhinerno obrazovanie (pp. 61 – 67). In: Popov, H. (Ed.). Obuchenieto po fizika i astronomia v usloviata nan ovata obrazovatelna struktura na srednoto uchilishte. Sofia: Heron Press [Узунов, И. (2009). Преход в обучението по физика между средното и висшето инженерно образование (с. 61 67). В: Попов, Х. (ред). Обучението по физика и астрономия в условията на новата образователна структура на средното училище. София: Херон прес].

Voynova, R. & Hristova, A. (2012). Syvremenni tseli i problem na obuchenieto po fizika pri podgotovkata na kadri v VVMU “N. Y. Vaptzarov” (pp. 121 – 124). In: Tyutyulkov, K. (Ed.). Syvremenni tseli pred obrazovanieto po fizika v srednite i visshite uchilishta. Sofia: Heron Press [Войнова Р. & Христова А. (2012). Съвременни цели и проблеми на обучението по физика при подготовката на кадри във ВВМУ „Н. Й. Вапцаров“ (с.121 – 124). В Тютюлков, К. (ред). Съвременни цели пред образованието по физика в средните и висшите училища. София: Херон прес].