§ 4. Профессиональная ориентация учащихся в процессе обучения физике

Одной из основных задач обучения и воспитания в общеобразовательной школе является подготовка подрастающего поколения к активному участию в трудовой деятельности всего народа. Поэтому наряду с вооружением учащихся прочными знаниями основ наук формированием диалектико-материалистического мировоззрения и коммунистической нравственности общеобразовательная школа должна осуществлять также подготовку молодежи к труду, к сознательному выбору будущей профессии.

В связи с переходом школы ко всеобщему среднему образованию проблема профессиональной ориентации молодежи приобретает в настоящее время большое общегосударственное значение. Важность этой задачи была подчеркнута в постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР "О дальнейшем совершенствовании обучения, воспитания учащихся общеобразовательных школ и подготовки их к труду".

Цель профориентационной работы с учениками - усилить политехническую подготовку школьников и ознакомить их с различными видами трудовой деятельности людей, помочь им правильно выбрать будущую профессию.

Профориентационная работа 'Школы должна быть организована с учетом личных интересов и склонностей учащихся и в соответствии с социально-экономическими потребностями общества. Интенсивное развитие производительных сил страны и, следовательно, постоянно растущие потребности в самых различных кадрах обеспечивают школьникам возможность широкого и свободного выбора профессии по окончании школы.

Для выбора будущей профессии школьники должны иметь общее представление о народном хозяйстве нашей страны, об основных перспективах его развития. Выпускники средних школ должны иметь представление о технике и технологии, применяемой в той или иной области производства, об определенных специальностях и профессиях, об условиях работы и возможностях, которые предоставляет данная профессия в области рационализации и изобретательства, и целый ряд других специальных сведений. Поэтому профессиональная ориентация школьников должна осуществляться планомерно и целенаправленно на всех уроках и во всех классах, во время учебного процесса и во внеурочное время.

В профессиональной ориентации учащихся существенную роль играет производственное окружение школы, ее территориальное положение. Необходимо формировать интерес школьников к тем профессиям, в которых ощущается потребность промышленных, бытовых или сельскохозяйственных объектов, расположенных в районе школы.

Многие задачи профессиональной ориентации школьников могут быть успешно решены в процессе преподавания физики (без изменения структуры и содержания школьного курса) как на уроках, так и во внеурочное время: при проведении производственных экскурсий, на вечерах и конференциях, в физических кружках, на факультативных занятиях и т. д. В то же время целенаправленная профориентационная работа-это один из конкретных способов привития учащимся интереса к физике и технике, важное средство связи физики с жизнью, с практикой коммунистического строительства.

Работу по профессиональной ориентации учащихся на уроках физики следует начинать с VI класса и целенаправленно проводить в течение всех лет обучения физике.

Профориентационный материал может быть использован учителем на уроках физики в самых различных формах: как иллюстрация при объяснении нового материала, в процессе закрепления пройденного, как задача или качественный вопрос, в лабораторных работах, физических практикумах и т. д.

Остановимся более подробно на рассмотрении вопросов об использовании учителем профориентационного политехнического материала:

1. в процессе объяснения физических явлений и закономерностей;
2. при решении физических задач;
3. в процессе подготовки и проведении производственных экскурсий.

Использование профориентационного материала при объяснении физических явлений и закономерностей. Поскольку содержание профориентационного материала и формы включения сто в учебный процесс на уроках физики в значительной степени зависят от производственного окружения школы, рассмотрим в качестве примеров возможности использования профориентационного материала:

• в школах, расположенных в районах нефтяной и газовой промышленности,
• в сельских школах.

а) Многие школы нашей страны имеют производственное окружение, связанное с разведкой, бурением, добычей, транспортировкой и переработкой нефти и газа. Поэтому взаимосвязь этих школ с объектами нефтяной и газовой промышленности является вполне естественной и необходимой.

Профориентационный материал, который можно использовать на уроках физики в этих школах, очень разнообразен: это знакомство школьников с основами нефтяного и газового производства, его основными характеристиками, перспективами развития; иллюстрация практического использования материала, изученного на уроках физики, примерами местного производства; знакомство с конкретными специальностями и профессиями; рассказ о физических, физико-химических, физико-географических процессах нефтепромысловой геологии, нефтепромышленности и многое другое. Иными словами, материал, используемый учителем на уроках физики, должен развивать, формировать осознанный, глубокий интерес школьников к профессиям, связанным с разведкой, добычей и переработкой нефти.

Прежде всего школьники должны иметь представление о роли нефти и газа и продуктов их переработки в развитии промышленности и сельского хозяйства; выпускники средних школ должны понимать, что одной из характерных тенденций промышленного прогресса на современном этапе является определяющее развитие нефтегазовой промышленности по сравнению с другими отраслями топливно-энергетической индустрии.

Вопросы, связанные с залежами, добычей и переработкой нефти и газа, могут быть использованы учителем на уроках физики во всех классах.

Так, в VI классе, рассматривая понятие плотности вещества и иллюстрируя плотности твердых, жидких и газообразных веществ, можно рассказать учащимся о залежах нефти и газа (рис. 1).

Рис. 1

Образовавшиеся при определенных условиях нефть и газ скапливаются в природных резервуарах - пластах. Подавляющее большинство природных резервуаров заполнено водой, поэтому нефть и газ, попавшие в такие пласты, начинают перемешаться. Это происходит вследствие различия плотностей воды, нефти и газа. Сначала нефть и газ перемещаются до кровли подземного резервуара, а затем, если пласт наклонный, вдоль его кровли до выхода на поверхность земной коры или до какого-либо препятствия.

В первом случае выходящий из подземного резервуара газ улетучивается в атмосферу, а нефть может образовать нефтяные лужи и даже озера (которые ряд учащихся имели возможность видеть сами). Во втором случае нефть и газ скапливаются вблизи препятствия и образуют ловушку.

В ловушке со временем устанавливается равновесие воды, нефти и газа. Газ имеет наименьшую плотность, поэтому он находится в верхней части ловушки. Ниже располагается нефть. Вода, как наиболее тяжелая жидкость, скапливается в нижней части ловушки.

В IX классе при изучении вопроса о строении твердых веществ в зависимости от плотности упаковки составляющих их элементов можно рассказать школьникам о вместилищах нефти и газа.

В начальный период развития нефтяной промышленности считалось, что нефть в земной коре скапливается в пустотах больших размеров или в трещинах в виде подземных озер. Однако развитие бурения скважин показало, что вместилищами нефти и газа являются осадочные горные породы. О строении осадочных горных пород школьники знают из курса физической географии.

Суммарный объем всех пустот в породе зависит от формы составляющих породу зерен (мельчайшие частички раздробленных водой или ветром изверженных пород, остатки животных и растительных организмов и т. д.), характера их взаимного положения и наличия цементирующего вещества.

Если допустить, что все составляющие горную породу зерна имеют форму равновеликих шариков, то объем пор такой породы будет зависеть только от взаимного расположения зерен-шариков (размеры зерен-шариков в данном случае не будут иметь значения).

При такой упаковке равновеликих зерен, когда две группы рядов пересекаются под углом 90°, возможность заполнения породы нефтью и газом максимальна. Если две группы рядов зерен пересекаются под углом 60°, пористость породы становится минимальной. Таким образом, насыщение породы нефтью, водой и газом и движение последних по каналам-порам зависят от плотности упаковки составляющих породу зерен.

Рассмотренные примеры не содержат непосредственной информации о каких-либо профессиях, однако материал подобного рода должен быть составной частью профориентационного материала, так как он развивает интерес школьников к нефтяному и газовому делу, иллюстрируя конкретные физические процессы, связанные с залежами, разведкой, добычей нефти.

Профориентационный материал должен также обязательно содержать и конкретные производственные примеры. Например, может быть рассмотрен станок-качалка, выкачивающий нефть из скважины: учащиеся выявляют силы, действующие на отдельные части станка-качалки, указывают точки опоры, находят плечи сил.

б) Характерной особенностью современного этапа развития сельского хозяйства является его всемерная интенсификация на основе широкого использования достижений науки и техники, комплексной механизации земледелия и животноводства, химизации и мелиорации земель, специализации и концентрации производства. С каждым годом колхозы и совхозы все больше оснащаются машинной техникой: высокопроизводительными тракторами и комбайнами, современными средствами механизации и автоматизации животноводческих ферм и т. д.

В связи с этим для правильной профессиональной ориентации учащихся сельских школ целесообразно знакомить их как с профессиями сельскохозяйственного производства, так и с профессиями, связанными с обслуживанием современной машинной техники.

Профориентационный материал, который может быть использован на уроках физики в сельской школе, чрезвычайно многообразен. Приведем некоторые примеры.

В VI классе при изучении темы "Давление" учитель имеет возможность рассмотреть принцип действия рабочих органов почвообрабатывающих машин (лемех плуга, лапа культиватора и т. д.).

Можно также ознакомить школьников с несложным принципом устройства самозатачивающегося лемеха. В этой же теме можно предложить учащимся рассчитать давление гусениц тракторов различных марок, предварительно назвав ширину и длину гусениц и массы тракторов.

В VIII классе при изучении различных тем курса механики можно рассматривать в качестве иллюстраций отдельные узлы комбайна. Для этого привлекаются знания учащихся, полученные ими во время экскурсий, производственной практики, уроков труда и т. д., а также могут быть использованы таблицы, рисунки, чертежи комбайна и отдельных его узлов. Равномерное движение демонстрируется на примере движения полотен жатки; на полотнах и валках показывается разница между линейной и угловой скоростью. Рассмотрение понятия инерции можно связать с работой молотилки комбайна. На примере обмолота колосьев можно показать значение инерции и трения.

Таким образом, использование примеров, связанных с работой комбайна, с одной стороны, помогает учителю продемонстрировать практическое проявление тех или иных физических процессов и их свойств, с другой стороны, позволяет школьникам более детально ознакомиться с работой комбайна и отдельных его узлов.

При изучении физики в сельской школе необходимо уделить внимание вопросу о плотности почвы. При ознакомлении учащихся с понятиями плотности, капиллярности, смачиваемости, а также отдельными вопросами механики следует объяснить, почему повышение плотности почвы ведет к уменьшению урожайности культур. В X классе, рассматривая инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, можно ознакомить школьников с использованием этих видов излучения в условиях сельскохозяйственного производства. Сильное тепловое действие, характерное для инфракрасного излучения, позволяет применить его для снижения влажности сельскохозяйственной продукции, для обогрева молодняка животных и птиц, что уменьшает гибель молодняка.

Ультрафиолетовое излучение находит широкое применение в животноводстве. Было выявлено, что приплоды, принесенные животными, более жизнеспособны, более стойки к заболеваниям, обладают лучшим аппетитом, быстрее развиваются, если облучить их ультрафиолетовыми лучами. Ультрафиолетовые лучи с длиной волны, большей 300 нм, используются в теплицах для ускорения выращивания рассады.

Очень важно на уроках физики рассказывать школьникам о перспективах развития сельского хозяйства в целом и о конкретных планах данного колхоза или совхоза.

Немаловажную роль сегодня играет и вопрос об улучшении условий труда тружеников сельского хозяйства. Поэтому, рассматривая работу какого-либо современного сельскохозяйственного агрегата, целесообразно обратить внимание учеников на условия труда рабочих, обслуживающих этот агрегат. Например, рассказывая школьникам об одном из наиболее современных зерноуборочных комбайнов - самоходном комбайне "Колос", можно ознакомить их и с условиями труда комбайнера. Кабина комбайна имеет хорошую герметизацию, наружный воздух проходит в кабину через систему фильтров. Мягкое сиденье регулируется по росту и весу человека, в кабине имеется отопление. Щитки с приборами удобно расположены. Управление механизмами жатки сосредоточено в кабине водителя. Информации подобного рода нужно сочетать с производственными экскурсиями к машинам и механизмам.

Использование профориентационного материала при решении задач. Решение задач на уроках физики является одной из форм включения профориентационного материала в учебный процесс. Факты, содержащие определенную информацию о местном производстве, характеристики тех или иных современных машин, информация о профессиях и пр., используемые в содержании задач, всегда вызывают особый интерес у школьников.

В зависимости от условия задачи с производственным содержанием могут быть с полными и неполными данными. При решении задач с неполными данными ученикам рекомендуется самим выявить недостающие значения физических величин и их количественные характеристики. Например, ребятам сельских школ можно предложить задачу: "Какой трактор в равных условиях может двигаться быстрее: Т-150 или ДТ-75?" Необходимые данные предлагается школьникам найти в справочниках. На уроке учитель обсуждает полученные решения и дает основные сравнительные характеристики названных тракторов.

Физические задачи, содержащие сведения о местном производстве, должны нести различную профориентационную нагрузку. В одних задачах может использоваться производственный материал, хорошо знакомый учащимся и не требующий дополнительных сведений. В других задачах могут содержаться факты, незнакомые или мало знакомые учащимся. Учитель при решении подобных задач должен сообщать учащимся дополнительные сведения. Целесообразно также предлагать школьникам такие физические задачи, в условии которых раскрывается в той или иной мере суть местных производственных процессов. Очевидно, что составление и использование учителем физических задач того или иного типа зависят от цели урока, от возраста и подготовки учащихся, от специфики местного материала. Приведем некоторые примеры.

1. Из скважины глубиной 300 м и поперечным сечением 0,63 м² ежесекундно выходит на поверхность 20 л нефти со скоростью 15 м/с. Определите силу давления и давление внутри нефтяного пласта.
2. Какая полезная работа совершается при подъеме копны стогометателем? Масса копны 700 кг, высота подъема 4 м.
3. С какой скоростью подгребается сено конными граблями, рабочий захват которых 2,1 м, если за 3 ч работы убрано 2,4 га?

К некоторым задачам, содержащим знакомый школьникам материал, иногда по усмотрению учителя можно дать пояснения, количественные характеристики. Например, при решении задачи: "Транспортер комбайна "Нива" движется равномерно со скоростью 2,8 м/с. Определите, на какое расстояние переместятся за 0,5 с попавшие на транспортер колосья" - учитель может рассказать ученикам сельских школ о новом современном комбайне "Нива" и привести основные его характеристики.

Задачи, требующие добавочного пояснения учителя, содержат большую профориентационную информацию, чем задачи первого типа, но требуют и большего учебного времени. Поэтому подобные задачи должны быть тщательно продуманы и отобраны учителем; производственное содержание задач должно соответствовать профориентационной направленности работы школы. При этом содержание профориентационного материала должно органически сливаться с основным учебным материалом по физике, ни в коей мере не подменяя его.

Приведем пример еще одной задачи: "Туннельная печь для обжига изоляторов имеет КПД 50%. Сколько потребуется мазута, чтобы нагреть вагонетку изоляторов (900 кг) в этой печи от 20 до 132°С?" (Очевидно, что задача может быть предложена семиклассникам тех школ, которые расположены в промышленных районах, имеющих арматурно-изоляторное производство.)

Прежде чем приступить к решению этой задачи, учитель может рассказать школьникам о назначении и принципе работы туннельной печи, которая служит для обжига фарфоровых изоляторов в процессе их производства. Печь имеет форму туннеля и делится на 5 зон, в которых происходят подогрев, окисление, обжиг, восстановление и охлаждение фарфоровых изоляторов. В первых 4 зонах температура в пространстве печи постепенно повышается (от 20 до 1300°С), в 5-й понижается почти до нормальной. В качестве топлива в печи обычно используется мазут.

В процессе решения задач технического или профориентационного характера учитель может так составить условие задачи, что информация об определенном производственном процессе, техническом устройстве, данные о какой-либо профессии и т. д. будут уже содержаться в задаче.

Например, в VII классе при изучении плавления тел учащимся можно предложить задачу: "На нефтеперерабатывающих заводах находятся резервуары, где хранятся нефть и нефтепродукты. С течением времени в них образуется парафинистый осадок. Поэтому резервуары периодически очищают. Раньше очистку производили вручную, что требовало большого физического труда, было вредно для здоровья и занимало много времени. Теперь осадок нагревают и отсасывают насосами. Какое количество тепла потребуется на нагревание 3,5 т парафинистого осадка, если его начальная температура 20°С, а конечная 64°С?"

Таким образом, местный производственный материал может быть достаточно разнообразно использован в задачах на уроках физики. При этом обязательно должны быть учтены межпредметные связи курса физики с другими естественнонаучными дисциплинами.

Профессиональная ориентация учащихся во время производственных экскурсий. Производственные экскурсии являются, пожалуй, основной формой профессионального просвещения учащихся. Методика проведения производственных экскурсий общего типа, их планирование, проведение, конкретное содержание экскурсий к определенным производственным объектам (промышленным и сельскохозяйственным) разработаны и изложены в методической литературе по физике. Однако, как бы подробно ни была разработана в литературе та или иная экскурсия, учитель должен составить свой индивидуальный план осмотра объекта, учитывающий своеобразные особенности того или иного предприятия.

Производственные экскурсии профориентационного характера должны прежде всего учитывать профессиональную направленность работы школы и ее производственное окружение. Объектов, окружающих школу, может быть много, поэтому еще до экскурсии следует выделить те объекты, экскурсии к которым будут нести наибольшую познавательную нагрузку и одновременно будут информировать учащихся о тех или иных профессиях людей, занятых на данном производстве, будут знакомить школьников с определенными производственными процессами.

Для усиления воспитательного и профориентационного эффекта в задания по экскурсии для учащихся можно включать вопросы профориентационного характера, например: "Какие профессии на данном предприятии ведущие? Каков характер трудовой деятельности рабочих этих профессий?" и т. д.

На экскурсии учащиеся знакомятся с проявлением и использованием в технике или сельском хозяйстве изученных ими различных физических явлений и закономерностей, с устройством и принципом действия различных машин и механизмов, с различными техническими процессами, получают представление о работе того или иного предприятия или отдельных его звеньев, знакомятся с характером работы тружеников производства.

Например, в IX классе при изучении свойств твердых тел и пластических свойств металлов можно использовать конкретные сведения о прокатном производстве, которые учащиеся получают во время экскурсии на металлургический комбинат.

Во время экскурсии учащиеся знакомятся с прокаткой металлов, наблюдают процесс пластической деформации раскаленного металла. Одновременно школьникам объясняют технологию процесса прокатки, рассказывают, что прокатка осуществляется с помощью прокатных станов, которые в зависимости от назначения делятся на блюминги, заготовительные, рельсобалочные, листопрокатные, проволочные и т. д. Учащихся можно провести к пульту управления блюминга и показать работу оператора-вальцовщика, которому помогают многочисленные аппараты, электронно-счетная машина и даже промышленное телевидение.

Таким образом, учитель во время экскурсии показывает школьникам практическое применение свойств деформации твердых тел, рассказывает о производственном использовании деформации металлов, а также знакомит их с некоторыми профессиями, важными для данного этапа производства.

В VI классе в сельских школах при прохождении темы "Давление жидкостей и газов" (после изучения закона Паскаля и устройства металлического манометра) можно организовать экскурсию с учащимися в гараж и на животноводческую ферму. В гараже учитель рассказывает об использовании манометра для определения давления воздуха в шинах, объясняет, что поддержание необходимого давления в шинах связано с рациональным расходом горючего и проходимостью машины. Далее учитель знакомит школьников с гидравлическим тормозом, действие которого основано на законе Паскаля.

На животноводческой ферме учащимся демонстрируют работу манометра в доильном аппарате, разъясняют его роль. Можно также ознакомить учеников с устройством и принципом работы доильного аппарата.

К проведению этой экскурсии целесообразно привлечь водителей машин, доярок, рассказ которых повысит интерес школьников к экскурсии.

Таким образом, в данной экскурсии учащиеся знакомятся и с конкретным использованием физических законов в практике, и с работой людей определенных профессий.

Немаловажную роль в профессиональной ориентации учащихся играют конференции. При этом формы организации конференций, их тематика могут быть самыми разнообразными. При подготовке конференций могут быть организованы производственные экскурсии, результаты которых будут обсуждены во время конференций. С целью профориентации учащихся на конференции может обсуждаться также вопрос о профессиях, с которыми ознакомились школьники во время экскурсий. Учитель или специалисты, приглашенные на конференцию, расскажут школьникам, где можно получить эти профессии.

Приглашение на конференции специалистов, передовиков производства оказывает существенную помощь учителям в профессиональной ориентации школьников.