CC BY
38
Ф1ЗИКО-МАТЕМАТИЧНА ОСВ1ТА (ФМО)
випуск 3(9), 2016
Scientific journal PHYSICAL AND MATHEMATICAL EDUCATION
Has been issued since 2013.
Науковий журнал Ф1ЗИКО-МАТЕМАТИЧНА ОСВ1ТА
Видасться з 2013.
http://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua/
Демкова В.О. Модель формування експериментальноУ компетентност! майбутнх учителiв ф!зики i математики // Ф'!зико-математична oceima : науковий журнал. - 2016. - Випуск 3(9). - С. 29-33.
Demkova V.O. Model of formation of experimental competence of future teachers of physics and mathematics // Physical and Mathematical Education : scientific journal. - 2016. - Issue 3(9). - Р. 29-33.
УДК 378:[51+53]-047.22
В.О. Демкова
Шнницький державний педагогчний унверситет iмен!' Михаила Коцюбинського, УкраУна
vitademkova@yandex.ua
МОДЕЛЬ ФОРМУВАННЯ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНО! КОМПЕТЕНТНОСТ1 МАЙБУТН1Х УЧИТЕЛ1В Ф1ЗИКИ I МАТЕМАТИКИ
Постановка проблеми. Важливою ланкою в компетентжснш пщготовщ майбутнього вчителя фiзики i математики е фiзичний експеримент, що стимулюе активну пiзнавальну дiяльнiсть до отримання знань. При традицшних формах освптого процесу така можливiсть реалiзуеться в ходi виконання необхiдного комплексу лабораторних робп", що пiдсилюють експериментальну основу фiзичноT науки. Зокрема, вони сприяють набуттю студентами навичок користування фiзичними приладами та самостiйного експериментування, поглибленню i практичному закрiпленню теоретичного матерiалу.
Однiею з компетентностей, якi формуються у студентiв фiзико-математичних спецiальностей пщ час вивчення фiзики, е експериментальна компетентшсть. Це недостатньо вивчена штегральна категорiя, яка потребуе системного психолого-дидактичного аналiзу i комплексного наукового дослщження. Також нерозкритим е питання процесу формування експериментальноТ компетентности не розроблеш оптимальнi дидактичнi умови ТТ розвитку. Це обумовлюе необхiднiсть побудови моделi формування експериментальноТ компетентностi студентiв фiзико-математичних спецiальностей.
Аналiз останнiх дослiджень i nублiкацiй. Актуальною на сьогоднi проблемою формування компетентностей майбутнiх фахiвцiв займаються дослiдники О. I. Ляшенко, П. С. Атаманчук, В. Ф. Заболотний, Н. А. Мислщька, Ю. М. Галатюк, А. М. Кух. Проблеми формування експериментальноТ компетентности розкрито в дослщженнях O.I. Ляшенка, В. В. Мендерецького, I. М. АпбовоТ, М. С. ПавловоТ, Ю. М. Галатюка.
Мета статт полягае у визначенш основних умов i принципiв побудови моделi формування експериментальноТ компетентностi студенев фiзико-математичних спецiальностей та розробцi щеТ моделi на основi плану частково-дидактичноТ теорп С.А. СуровтшоТ.
Виклад основного матерiалу дослiдження. Обов'язковою умовою побудови моделi формування експериментальноТ компетентностi студенев фiзико-математичних спецiальностей е врахування особливостей ТТ формування. До таких особливостей вiдносяться необхiднiсть мотивацп студентiв до вивчення фiзики i засвоення ними експериментальноТ компетентности що обумовлюе включення в модель орiентовно-мотивацiйного етапу дiяльностi студентiв. При розробцi даноТ моделi особлива роль вiдводиться розвитку природничо-наукового мислення майбутнiх учителiв фiзико-математичних дисциплш пiд час фiзичного практикуму з експериментальноТ фiзики, загальноТ фiзики та спецфiзпрактикуму, а також при проведены дослщжень до дипломних та мапстерських робiт.
Фiзичний практикум ставить експериментальш задачi бiльш широкi, нiж лабораторш роботи. Цi задачi пов'язанi або з певним роздтом, об'емною темою курсу фiзики, або з поглибленим вивченням певного явища. Така постановка експериментальних задач надае студентам: нове джерело знань, сприяе закртленню вивченого матерiалу, систематизаци та узагальненню набутих знань i вмiнь, можливiсть
29
ISSN 2413-158X (online) ISSN 2413-1571 (print)
отримати бтьш рiзностороннi експериментальш вмшня. За рiвнем тзнавально' активност студенев виконання фiзичного практикуму з експериментально''' фiзики та загально' фiзики переважно е частково-пошуковим. Виконання дослщжень спецфiзпрактикуму, до дипломних та мапстерських робiт носить дослiдницький характер. Дослщницьке виконання експерименту, пiд час якого студенти самостiйно планують послщовшсть дослщження, складають вiдповiдну установку, проводять дослщження й обробляють його результати - це найвищий рiвень тзнавально' активностi. З iншого боку, дослщницька робота вимагае не тiльки вщповщно'' пiдготовки студентiв, а й видшення бтьшо'' кiлькостi часу на проведення експерименту. Плануючи рiвень виконання експерименту, треба додержуватися принципу, зпдно з яким кожен новий дослщ повинен розвивати в майбутшх вчителiв експериментальш вмшня, готовнiсть i прагнення проводити експеримент, сприймати теоретичний матерiал на вищому рiвнi тзнавально'' активностi.
Модель формування експериментально'' компетентностi мае базуватися на наступних принципах:
• М'1цност'1 знань. Провщну роль займають теоретичш знання. Вони слугують генетично вихщною основою всiх проявiв цткно'' системи професшних знань, вiдображають и внутршш зв'язки i виходять за межi чуттевих уявлень.
• Зв'язку теорп з практикою. Навчання ведеться в умовах наближених до реальних, на високому рiвнi складносл, з використанням проблемного тдходу.
• Системност'1 i посл'1довност'1. Навчання ведеться «вщ загального до часткового». При проведены експерименту знання фiзики зосереджуються на вивченш конкретних об'ектiв природи та пояснены 'х особливих i одиничних проявiв. При цьому краще використовувати системно-структурний шдхщ, який дозволяе аналiзувати i дослiджувати об'ект, що розглядаеться.
• Оптим'заци навчання. Суть цього методу полягае в оптимальному поеднанш методiв i засобiв навчання та шдивщуально'' i групово'' форм оргашзаци навчання для формування експериментально'' компетентности студентiв фiзико-математичних спецiальностей.
Названi принципи визначають основнi пiдходи до формування експериментально'' компетентностi з позици теорп розвивального навчання. Це сприяе активнш шзнавальнш дiяльностi i усвiдомленню студентом процесу навчання, що допоможе майбутшм учителям легше адаптуватися до реальних умов роботи.
При створенш моделi формування експериментально'' компетентностi студентiв фiзико-математичних спецiальностей ми використали план частково-дидактично'' теори С.А. Суровтшо'', в якому видтено три основних етапи дiяльностi: орiентовно-мотивацiйний, виконавчо-операцiйний i рефлексивно-оцшювальний. Вiдповiдно до плану частково-дидактично'' технологи на орiентовно-мотивацiйному етапi мае вщбуватися створення проблемно'' ситуацп i введення в не''' студентiв, усвщомлення проблеми та ТГ вербальне формування у виглядi навчального завдання, формулювання мети, оцiнка власних можливостей i планування дiяльностi з вирiшення ще'' проблеми. На виконавчо-операцiйному етап - розв'язання навчального завдання через видтення необхiдних знань, вмiнь i навичок, способiв дiяльностi; застосування нових знань, способiв дiяльностi до розв'язання початкового навчального завдання, а також нових навчальних завдань на рiвнi знайомих, змшених i нових умов. На рефлексивно-оцшювальному етапi - контроль, який переходить в самоконтроль; корекщя (при необхщносл); оцiнка, яка переходить в самооцшку [1].
Вiдмiтимо, що ц етапи можуть бути застосоваш в трьох масштабах: в масштабi усього курсу фiзики, в масштабi кожно'' лабораторно'' роботи з фiзики та в масштабi самостшно'' роботи з проектування експерименту. Так, в масштабi усього курсу фiзики орiентовно-мотивацiйний етап здiйснюеться на першому занятл, виконавчо-операцiйний етап на протязi всього семестру, а рефлексивно-оцшювальний -на останньому занятл. В масштабi кожного практичного заняття з фiзики орiентовно-мотивацiйний етап здiйснюеться на початку практичного заняття, виконавчо-операцшний етап на протязi практичного заняття, а рефлексивно-оцiнювальний - в кшц практичного заняття. В масштабi самостшно'' роботи з проектування експерименту орiентовно-мотивацiйний етап здiйснюеться на початку самостшно'' роботи, а рефлексивно-оцшювальний - в кшц самостшно'' роботи або на початку заняття.
З метою комплексно' оцшки результативност процесу формування експериментально'' компетентностi слiд видшити критери, що вiдповiдають складовим будь-яко'' компетенции сформованiсть мотиваци до вивчення фiзики (мотивацiйна складова), сформованiсть загальнонаукових понять (когштивна складова), сформованiсть теоретичного загальнонаукового мислення (особиспсна складова), сформовашсть експериментальних вмiнь (дiяльнiсна складова). Вибiр даних критерив зумовлений наступними положеннями:
ФIЗИKО-MАТЕMАТИЧНА ОСВ1ТА (ФMО)
випуск B|9), 2016
Формування експериментальноТ компетентности
i_____________________i.__________________1____________________i
Принципи
Miцноcтi знань Зв'язку теорп з практикою Системности i послщовносп Оптимiзацiï навчання
I
Puc. 1. Moдeль фoрмyвaння eкcпeрuмeнтaльнoï KoMnemeHmHocmi
• Обов'язковою умовою устшного формування у студенев експериментально'' компетентности е 'х мотивацiя до вивчення фiзики, яка мае здшснюватися на орiентовно-мотивацiйному етапi в уах масштабах процесу формування експериментально' компетентность
• Базою для формування складових експериментально'' компетентности е загальнонауковi поняття (спостереження, експеримент, гiпотеза, похибка тощо), якi студент мае знати та вм^и 'х застосовувати. Розвиток цих понять мае здшснюватись на вах етапах процесу, який розглядаеться.
• На вибiр прийомiв, методiв, засобiв, якi сприяють формуванню експериментально' компетентности, впливае рiвень розвитку природничо-наукового мислення студентiв: у людей з теоретичним рiвнем природничо-наукового мислення узагальненi вмшня формуються швидше, нiж у людей з емтричним рiвнем. Розвивати мислення необхщно на всiх етапах даного процесу.
• За сформовашстю експериментально' компетентности можемо робити висновки про результатившсть проведення лабораторних робiт на основi аналiзу операцiй, з яких i складаеться навчальна дiяльнiсть [2].
Модель формування експериментально' компетентности студенев фiзико-математичних спецiальностей представлена у виглядi схеми (рис. 1).
Висновки з проведеного дослiдження. З наведеного вище можна зробити висновки, що модель формування експериментально' компетентност мае базуватися на наступних принципах: мщносл знань, зв'язку теори з практикою, системност i послiдовностi, оптимiзацil навчання. Також, з метою комплексно' оцшки результативности процесу формування експериментально' компетентностi було видшено наступнi критери, що вщповщають складовим будь-яко' компетенции сформованостi мотиваци до вивчення фiзики (мотивацiйна складова), сформованост загальнонаукових понять (когнiтивна складова), сформованост теоретичного загальнонаукового мислення (особислсна складова), сформованостi експериментальних вмiнь ^яльшсна складова).
Вiдповiдно до перерахованих вище критерив та принципiв на основi плану частково-дидактично' теори С.А. Суровшно'' нами було розроблено модель формування експериментально' компетентности студентiв фiзико-математичних спещальностей.
Список використаних джерел
1. Суровикина С.А. Теоретико-методологические основы развития естественнонаучного мышления учащихся в процессе обучения физике: автореф. дис. на получение науч. степени доктора педагогических наук: спец. 13.00.02 «Теория и методика обучения и воспитания» Суровикина С.А. [Электронный ресурс] / С.А. Суровикина - Челябинск, 2006. - 42 с. - Режим доступа: http://www.dissercat.com/content/teoretiko-metodologicheskie-osnovy-razvitiya-estestvennonauchnogo-myshleniya-uchashchikhsya
2. Арзуманян Н.Г. Формирование обобщенных экспериментальных умений студентов медицинского вуза в процессе обучения физике: автореф. дис. на получение науч. степени кандидата педагогических наук: спец. 13.00.02 «Теория и методика обучения и воспитания» Арзуманян Н.Г. [Электронный ресурс] / Н.Г. Арзуманян - Екатеринбург, 2014. - 23 с. - Режим доступа: http://doc2all.ru/article/22102014_177900_arzumanjan
Анота^я. Демкова В.О. Модель формування експериментально/ компетентност'1 майбуттх учител'ю фiзики i математики.
У статтi порушено проблему формування експериментальноУ компетентност'1 майбутн'к учителiв фiзики > математики. Описано основн умови побудови модел> формування експериментальноУ компетентност '1 студент'в, а також принципи, на яких вона мае базуватися. Модель мае базуватися на наступних принципах: м'цност'! знань, зв'язку теори з практикою, оптим'заци навчання, системност'1 i посл'1довност'1. Названi принципи визначають основн> пдходи до формування експериментально)' компетентност'1 з позицТУ теори розвивального навчання. Здйснено спробу розробити модель формування експериментально)' компетентност'1 на основ плану частково-дидактичноУ теори С.А. СуровМно), в якому видлено три основних етапи д'яльност'!: ор'ентовно-мотива^йний (створення проблемно)'ситуацУУ> введення в неУстудент>в, ус&домлення проблеми та УУ вербальне формування у виглядi навчального завдання, формулювання мети, о^нка власних можливостей / планування д'1яльност'1 з виршення цеУ проблеми), виконавчо-опера^йний (розв'язання навчального завдання через видлення необх>дних знань, вм>нь i навичок, способ>в д'1яльност'1; застосування нових знань, способ>в д'тльност '! до розв'язання початкового навчального завдання, а також нових навчальних завдань на р'1вн'1 знайомих, зм>нених i нових умов) > рефлексивно-о^нювальний
Ф1ЗИКО-МАТЕМАТИЧНА ОСВ1ТА (ФМО)
випуск 3(9), 2016
(контроль, який переходить в самоконтроль; корек^я (при необх'дност'!); о^нка, яка переходить в самоо^нку).
Ключовi слова: експериментальна компетентшсть, фiзичний практикум, частково-дидактична теор'я, орieнтовно-мотивацiйний етап, виконавчо-опера^йний етап, рефлексивно-о^нювальний етап.
Аннотация. Демкова В.А. Модель формирования экспериментальной компетентности будущих учителей физики и математики.
В статье затронута проблема формирования экспериментальной компетентности будущих учителей физики и математики. Описаны основные условия построения модели формирования экспериментальной компетентности студентов, а также принципы, на которых она должна основываться. Модель должна основываться на следующих принципах: прочности знаний, связи теории с практикой, оптимизации обучения, системности и последовательности. Названные принципы определяют основные подходы к формированию экспериментальной компетентности с позиции теории развивающего обучения. Предпринята попытка разработать модель формирования экспериментальной компетентности на основе плана частично-дидактической теории С.А. Суровикиной, в котором выделены три основных этапа деятельности: ориентировочно -мотивационный (создание проблемной ситуации и введение в нее студентов, осознание проблемы и ее вербальное формирование в виде учебной задачи, формулирование цели, оценка собственных возможностей и планирование деятельности по решению этой проблемы), исполнительно-операционный (решение учебной задачи через выделение необходимых знаний, умений и навыков, способов деятельности; применение новых знаний, способов деятельности к решению начального учебного задания, а также новых учебных задач на уровне знакомых, измененных и новых условий) и рефлексивно-оценочный (контроль, переходящий в самоконтроль; коррекция (при необходимости); оценка, переходящая в самооценку).
Ключевые слова: экспериментальная компетентность, физический практикум, частично-дидактическая теория, ориентировочно-мотивационный этап, исполнительно-операционный этап, рефлексивно-оценочный этап.
Abstract. Demkova V. О. Model of formation of experimental competence of future teachers of physics and mathematics.
This article was written about the problem of experimental problem of forming competence of future teachers of physics and mathematics. Describes the basic conditions for the formation of a model of formation of competence of students in the experimental and the principles on which it should be based. The model is based on the following principles: strength of knowledge, communication theory and practice, optimization studies, consistency and consistency. These principles define the basic approaches to the development of experimental competence from the perspective of the theory of developmental education. Carried out a description of the main conditions for the building of a model of formation of competence of students in the experimental and the principles on which it should be based. An attempt is made to create a model of the formation of experimental competence on the basis of partly didactic theory of S. Surovikina. It identified three main stages of activity: estimated and motivational (creating a problematic situation and entering her students awareness and its verbal formation in the form of educational objectives, formulation of goals, assessment of their own possibilities and planning activities to address this problem), executive and operational (the solution to educational problems through the provision of necessary knowledge, skills, ways of activity; application of new knowledge, ways of activity to the solution of the initial assignments and new learning tasks at the level of familiar, modified and new terms and conditions), reflective and evaluative (control, rolling in self-control; correction (if necessary); assessment turning into self esteem).
Key words: experimental competence, the physical training, partly didactic theory, estimated and motivational stage, executive and operational stage, reflective and evaluative stage.
