CC BY
12
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/
Галатюк Ю.М., Галатюк Т.Ю., Галатюк М.Ю. Проектування творчоÏ навчальноÏ дiяльностi з ф!зцкц у контекстi формування методолог'1чно1 культури учшв. Ф'вико-математична освта. 2019. Випуск 3(21). С. 32-38.
Halatiuk Yu., Halatiuk T., Halatiuk M. Design of creative activity of physical training in the context of formation of methodological culture of pupils. Physical and Mathematical Education. 2019. Issue 3(21). Р. 32-38.
DOI 10.31110/2413-1571-2019-021-3-005 УДК 371.302
Ю.М. Галатюк1, Т.Ю. Галатюк, М.Ю. Галатюк
Р'1вненський державний гумаштарний унiверситет, Украна
1Halatyuk@ukr.net
ПРОЕКТУВАННЯ ТВОРЧО1 НАВЧАЛЬНО1 Д1ЯЛЬНОСТ1 З Ф1ЗИКИ У КОНТЕКСТ ФОРМУВАННЯ МЕТОДОЛОПЧНО1 КУЛЬТУРИ УЧН1В
АНОТАЦ1Я
Формулювання проблеми. Процес навчання фiзики в сучаснiй школi спрямований на розвиток ключових компетентностей учнiв з метою )хньоï усп!шно)' соц'шльно)' адаптацй' у майбутньому. У цьому контекстi важливим е формування методолог'нно)' культури учня як динам'нно)' нтегрально)' якост'1, яка вiдображае здатнсть успiшно орган'вовувати i здйснювати навчально-тзнавальну д'яльшсть. Методолог'мна культура е засобом i продуктом навчально)' д'яльностi. Тому актуальною е проблема системного залучення учшв до творчо)' навчально)' дiяльностi, яка е повноцнним механзмом формування методолог'нно)' культури як цiлiсностi. Творча навчальна д'яльнкть е об'ектом педагог'чного моделювання (проектування). Особливостям i засобам педагог'много проектування творчо)' навчально)' д'яльностi у навчаннi фiзики присвячена дана стаття.
Матер/'али i методи. Методолог'я досл'дження фунтуеться на емтричних i теоретичних методах. Це спостереження за навчальним процесом, системний анал'в наукових лтературних джерел з психологИ' та дидактики, педагог'мне проектування, узагальнення власного педагог'много досв 'ду та результат'в попереднх теоретичних досл/'джень.
Результати. Запропоновано технологю педагог'чного проектування творчо)' навчально)' д'яльност '! у процесi навчання фiзики.
Визначет цл мета, засоби, процедура в'дпов'дно)' педагог'мно)' дiяльностi, продуктом яко)' е методична модель майбутнього реального керованого процесу виконання учнями творчого експериментального завдання. Засобами проектування е система типових творчих експериментальних завдань з в'дпов'дними структурно-лог'мними схемами )'х виконання; система дидактичних вимог, яка мае забезпечуватись проектом, а отже е його детермнуючим чинником; в 'дпов 'дн '! евристичн модулi творчо)' навчально)'д 'яльност '!.
Висновки. Застосування зазначених мехашзм'ю проектування та органiзацiï творчо)' навчально-тзнавально)' д 'яльностi пд час вивчення фiзики дають можливсть стверджувати, що )'хн! результати мають ефективний вплив на формування методолог'ино)' культури старшокласнишв - iнтегральноÏ, системно цткна характеристики суб'екта навчально-п'знавально)' дiяльностi, включаючи ус'! ¡Ï компоненти.
КЛЮЧОВ1 СЛОВА: навчання фiзики, творча навчальна д'1яльн'1сть, педагог'чне проектування, методолог'чна культура.
ВСТУП
Формування методолопчно' культури учыв у процес навчання фiзики вимагае систематичного залучення '¡х до творчо' навчально-тзнавально'' дiяльносri. Оргаызувати таку дiяльнiсть можна, розглядаючи навчання як просторово-часову модель творчого процесу наукового тзнання (Калапуша, 1982), використовуючи при цьому вщповщн технолопчы iнварiанти щодо проектування i керування творчою навчально-тзнавальною дiяльнiстю (Галатюк&Тищук, 2004).
У сво'х попередых публта^ях ми вже розглядали окремi аспекти i методичн моделi оргашзацп творчо'' тзнавально' дiяльностi в процеа навчання фiзики (Галатюк, 2002; Галатюк, 2006).
Технолопчна система оргаызацп творчо' навчально-тзнавально' дiяльностi вимагае випереджаючого вщображення (попереднього планування i передбачення) майбутых змш у суб'ект навчання та механiзмiв, засобiв 'х досягнення. Вщомо, що поняття технолог" навчання найчаспше зус^чаеться у контекстах з категорiями цтепокладання, проектування, моделювання, конструювання (1ваницький, 2001). Тому в теорп й методик навчання фiзики на одне iз перших мкць виступае проблема проектування. Вщповщно до цього, педагопчне проектування е невщ'емною складовою технолопзацп навчання.
ISSN 2413-158X (online) ISSN 2413-1571 (print)
У данш статтi ми зупинимося на педагопчному проектуваннi пiзнавальноí дiяльностi на основi творчих експериментальних завдань, що передбачають дослiдження фiзичних об'екпв та визначення вiдповiдних фiзичних величин, ям е íхнiми параметрами.
ТЕОРЕТИЧН1 ОСНОВИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ
В основу дослiдження покладено теоретичнi засади дiяльнiсного пщходу до органiзацií навчального процесу (Г. Атанов, В. Давидов, Д. Елькоын, Г. Костюк, Н. Тализiна); проблемного навчання (I. Лернер, О. Ляшенко, О. МатюшкЦ М. Махмутов, Л. Момот); реалiзацií системного пiдходу у навчанн (Л. Берталанфi, О. Горбань, Дж. ^р, I. Малафпк, Ю. Сурмiн, Е. Юдiн); розробки та застосування евристичних засобiв органiзацií навчально-тзнавально'|' дiяльностi (В. Андреев, Ю. Кулюткш, В. Паламарчук, Я. Пономарьов, Л. Фрщман); теорп i практики управлшня навчальною дiяльнiстю i технологiзацií навчання (В. Безпалько, £. Машбиць, I. Яюманська, О. Янкович); теоретичнi положення компетентысно зорiентованого навчання, викладен у наукових працях В. Болотова, М. Голованя, Н. Гончаровой I. Ермакова, I. Зимньо(, I. Зязюна, С. Клепка, О. Лебедева, Л. Паращенко, О. Шнчук, О. Пометун, Дж. Равена, С. Ракова, I. Родипно(, О. Савченко, Л. Сохань, Ю. Татура, А. Хуторского, С. Шишова, I. Ящук та iн.
МЕТОДИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ
Застосування методiв емпiричного та теоретичного рiвнiв наукового пiзнання складають основу методологи нашого дослiдження. Це спостереження за освiтнiм процесом, системний аналiз наукових лiтературних джерел з психологи та дидактики, узагальнення власного педагопчного досвщу та результатiв попередых теоретичних дослiджень. Особливе мiсце выводиться педагогiчному моделюванню - створенню щеальних моделей творчоí навчальноí дiяльностi з фiзики на основi випереджаючого вщображення (педагогiчних проектiв) та íх апробаци в реальних умовах освiтнього процесу.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ
Як вiдомо, в техычнш галузi пiд проектуванням традицшно розумiють пiдготовчий етап виробничоí дiяльностi, тобто у процесi проектування моделюеться деякий об'ект дiйсностi. Iншими словами, проектування розглядаеться як дiяльнiсть зi створення майбутнього передбачуваного явища. Педагопчне проектування, якщо виходити з класичних уявлень про сутнiсть цього процесу, можна розглядати як дiяльнiсть цтеспрямовану на створення проекту -iнновацiйноí моделi об'екта педагогiчноí дiйсностi, яка володiе системними властивостями, базуеться на педагопчному винаходi, тобто в сво(й основi мiстить новий спосiб виршення проблеми. Отже, педагогiчне проектування - це процес створення проекту, який вщображае виршення тiеí чи iншоí педагогiчноí проблеми.
Об'ектом нашоí уваги е проектування творчоí навчально-пiзнавальноí дiяльностi у процесi вивчення фiзики. Розглядаючи педагогiчне проектування як дiяльнiсть учителя, необхщно визначити и основнi компоненти: цть, об'ект, суб'ект, засоби, процедуру (основы етапи), результат (продукт).
У даному випадку цшлю проектування е виршення протирiч, як супроводжують оргаызащю творчоí пiзнавальноí дiяльностi з фiзики у контекстi навчального процесу в загальноосвiтнiй школi.
Об'ектом проектування е творча навчально-тзнавальна дiяльнiсть учнiв у процес навчання фiзики в загальноосвiтнiй школi. Об'ект проектування повинен будуватися на новш iдеí тому, що потреба у проектуванн виникае лише при умов^ коли знайдена нова можливкть вирiшення проблеми. У випадку створення вщомого вiдомим способом проектування зводиться лише до рiвня звичайноí розробки тiеí чи iншоí педагогiчноí конструкций
Суб'ектом проектування е вчитель. Це мае бути професюнал, якому притаманн творче мислення, висока працездатшсть, винахiдництво, здатнiсть передбачувати наслiдки реалiзацií педагогiчного проекту та iн.
Засоби проектування можна умовно роздтити на щеальы та матерiальнi. Iдеальними засобами е елементи професiйноí компетентностi, насамперед предметы i методологiчнi знання, якими володiе вчитель фiзики iз сумiжних наук: дидактики, педагогiки, педагогiчноí психологи тощо. До матерiальних засобiв вщносяться документацiя, технiчнi засоби, схеми таблиц тощо.
Методи проектування можуть бути досить рiзноманiтнi. У нашому випадку основними методами е моделювання та системно-структурний аналiз об'екта, тобто творчоí навчально-пiзнавальноí дiяльностi.
У контекстi зазначених вище загальних положень проектування творчоí навчально-пiзнавальноí дiяльностi - це творча дiяльнiсть учителя, продуктом якоí е методична модель майбутнього реального керованого процесу виконання учнями творчого експериментального завдання.
Засобами проектування е система типових творчих експериментальних завдань з вщповщними структурно-лопчними схемами (х виконання; система дидактичних вимог, яка мае забезпечуватись проектом, а отже е його детермшуючим чинником; вщповщы операцмно-тзнавальы модул^ що подан нижче.
Засобом проектування i управлiння творчою навчально-пiзнавальною дiяльнiстю е евристичний модуль творчоí дiяльностi (ЕМТД). Модуль складаеться з окремих дидактичних елементiв (ДЕ). Оды з них е iнварiантними, шил варiативними, тобто такими, що можуть змшюватися в залежностi вщ змiсту конкретного творчого експериментального завдання. Окремi дидактичнi елементи е предметом засвоення в ходi формування вщповщних узагальнених пiзнавальних умiнь. Мова йде про засвоення учнями системи методолопчних знань - наукових методiв емтричного i теоретичного рiвнiв пiзнання. Адже процес навчання (навчального тзнання) ми розглядаемо як модель творчого процесу наукового тзнання.
ЕМТД е засобом управлшня (орiентувальною основою) творчоí пiзнавальноí дiяльностi учнiв. Проте, необхiдно зауважити, що ЕМТД е також орiентувальною основою для проектування навчального дослщження.
Особливо це стосуеться iнварiантноí складовоí модуля, тобто тих дидактичних елемен^в, якi визначають процедуру (послiдовнiсть) етатв навчального дослiдження i е евристичними приписами-орiентирами щодо застосування вiдповiдних прийомiв i методiв пiзнання.
Кожний окремий модуль е продуктом педагопчного проектування, своерiдною моделлю виконання типового творчого експериментального завдання. Нижче розглянемо ЕМТД, який регламентуе виконання творчих експериментальних завдань певного типу: завдань на визначення i дослщження фiзичних величин, параметрiв фiзичних об'ектiв. Наразi зауважимо, що даний модуль не треба розглядати як щось незмшне та iнварiантне, а лише, як орiентувальну основу для педагогiчноí творчостi з одного боку, i орiентувальну схему дiяльностi для учня. Щодо останнього, то даний модуль виступае як об'ект вивчення i засвоення.
НАЗВА I ЗМЮТ ДИДАКТИЧНОГО ЕЛЕМЕНТА ЕМТД
ДЕ -0. Мета / завдання модуля
Модуль призначений для надання навчальноí допомоги учню пщ час самоспйного виконання творчих експериментальних завдань на визначення i дослщження фiзичних величин, параметрiв фiзичних об'ектiв.
Мета модуля:
Ознайомлення з структурою знань про фiзичну величину.
Ознайомлення з процедурою виконання творчого експериментального завдання на визначення i дослщження фiзичноí величини - параметра фiзичного об'екта.
Оволодiння узагальненими прийомами дослiдницькоí дiяльностi, евристичними порадами i вказiвками щодо (х застосування.
Об'ектом навчального досл'дження е фiзична величина, параметр фiзичного об'екта або явища.
Узагальнена мета досл'дження: за допомогою експерименту визначити значення фiзичноí величини -параметра фiзичного об'екта, дослщити м зв'язки з iншими фiзичними величинами або параметрами цього об'екта.
ДЕ -1. Структура знань про ф'зичну величину
Ф'!зична величина - це характеристика у яккному вщношены сптьна для багатьох об'ек^в, а в ктьюсному iндивiдуальна для кожного з них.
Характеристика - це висвтлення характерних, вщмЫних властивостей, рис явищ, речовин, предме^в тощо.
Про ф!зичну величину потрiбно знати:
1. Якi властивостi речовин, тт чи iнших об'ектiв вона характеризуе.
2. Означення фiзичноí величини.
3. Яка це величина: векторна чи скалярна?
4. Специфiчнi властивост величини.
5. Формула, що вщповщае означенню величини.
6. Одиниця вимiрювання величини, и означення.
7. Способи вимiрювання величини
ДЕ -2. Структурно-лог'мна схема виконання типового творчого експериментального завдання (ТЕЗ)
Рис. 1. Структурно-лопчна схема виконання типового творчого експериментального завдання
ДЕ -3. Анал'1з зм'1сту ТЕЗ. Конкретизац'!я мети досл'дження
Уважно прочитайте умову завдання.
Про який фiзичний об'ект йдеться у завданы?
Яку фiзичну величину пропонуеться визначити чи дослщити?
Яке вщношення мае ця величина до об'ек^в (предме^в, явищ), про ям йдеться в умовi завдання? Проаналiзуйте вимоги, що мктяться у текстi завдання. Чiтко i коротко сформулюйте мету дослiдження.
ДЕ 4. Аналiз ф'зичного об'екта, параметром якого е досл'джувана величина
Анал'1з (вщ грец. ауаЛиак; - розклад, розчленування) - логiчний прийом, метод наукового дослщження, який полягае у тому, що предмет, який дослщжуеться, уявно або реально роздтяють на складовi частини, кожна з яких по™ дослiджуеться окремо.
З'ясуйте, чи можна даний об'ект розглядати як систему окремих елеметчв. Якщо можна, то видЫть ц елементи i вкажiть на зв'язки, якi кнують мiж ними. Якими фiзичними властивостями володiе об'ект?
Як вплине вщокремлення певного елемента або групи елеметчв на змiну фiзичних властивостей об'екта? Який вплив на об'ект мають шшл фактори, об'екти, що вказан в умовi завдання? ДЕ -5. Актуал'зац'я опорних знань
Сформулюйте запитання вщповщно до пунк^в 1-7 дидактичного елемента 1 i спробуйте дати на них вщповд
Пригадайте вiдомi закони i фiзичнi формули, в яких присутня дослщжувана величина.
З якими фiзичними величинами, що характеризують дослiджуваний об'ект, пов'язана дослщжувана величина? Виявiть цi зв'язки, запишпъ 'х аналiтично у виглядi вiдомих формул.
Спробуйте записати математичний вираз, який дозволяе визначити або дослщити фiзичну величину за допомогою експериментальних вимiрювань.
Запишiть робочу формулу фiзичного експерименту.
ДЕ - 6. Формулювання проблеми у вигляд'1 експериментально/ задач'1
1. Зробпъ аналiз умов експерименту, як пропонуються у експериментальному завданы.
2. Проаналiзуйте робочу формулу, за якою Ви будете експериментально визначати (дослщжувати) фiзичну величину.
3. Ям фiзичнi величини потрiбно буде вимiряти в ходi виконання експерименту i якi для цього потрiбнi умови?
4. Яке вiдношення мiж умовами експерименту, що пропонуються у завданы, i практично можливими?
5. Сформулюйте коротко i точно мету експерименту.
6. Сформулюйте завдання у виглядi експериментально' задачу максимально використовуючи фiзичнi поняття, величини тощо.
7. Чи е сформульована Вами задача коректною?
8. Чи не можна сформулювати умову задачi проспше, точнше, доступнее?
ДЕ - 7. Розробка теоретично/ модел'1 розв'язку експериментально/ задач'1
Експериментальна фiзична задача - це вимога, яка задана певними умовами i може бути реалiзована завдяки виконанню фiзичного експерименту (дослщу). Проте спочатку потрiбно розв'язати задачу теоретично, тобто розробити теоретичну модель, яка виражае зв'язки мiж фiзичною величиною, яку необхщно визначити, та шшими фiзичними величинами, визначення яких е можливим за даних умов. Як правило, це е робоча формула на основi яко' моделюеться фiзичний експеримент. У загальному випадку теоретична модель мае три складов^ фiзичну, математичну та графiчну.
ДЕ - 8. Розробка модел'1 експерименту
1.Визначте, ям прилади i матерiали необхщы для експериментального вимiрювання фiзичних величин.
2.Уявпъ усi можливi варiанти виконання експерименту.
3.Виберпъ з усiх можливих варiантiв той, який е техычно найпростiшим i дозволяе забезпечити найвищу точнiсть результатiв.
4.Складпъ план виконання експерименту.
5.План повинен вщображати основы етапи виконання експерименту i бути достатньо гнучким, тобто допускати можлив^ь, при необхщносп, змiнювати послiдовнiсть дш у ходi експерименту. План експерименту повинен мктити вказiвки щодо вимiрювань i обчислень, якi необхiдно здмснити у ходi експерименту, i за якими формулами.
6.Вкажпъ, якi схеми, графти, таблицi, малюнки потрiбно виконати у процеа експерименту.
ДЕ - 9. Виконання експерименту. Оформлення i аналiз результат '¡в
Складпъ експериментальну установку.
Пщ час розмЩення приладiв слiдкуйте, щоб однi прилади не впливали на роботу Ыших.
Кожний прилад мае бути розмщений у положены, яке вщповщае його робочому стану.
Готуючи прилади до експерименту, перевiрте 'хню дiю, несправнi прилади заметь.
П^д час складання експериментально' установки i роботи з нею необхщно дотримуватися правил технiки безпеки.
Якщо експериментальна установка готова до роботи, то виконайте експеримент зпдно плану, попередньо проконсультувавшись з вчителем.
Звп- про виконання експериментального дослiдження мае бути викладений стисло у безособовш формк
Значення вимiрюваних фiзичних величин заносяться у таблицю результат з точною вказiвкою одиниць 'х вимiрювання.
У записах повиннi бути обчислення дослщжувано' фiзично' величини згiдно робочо' формули з використанням фiзичних величин, вимiрюваних безпосередньо у ходi експерименту.
При необхщносп слiд представити графiчно залежнiсть дослiджувано' фiзично' величини вщ iнших величин.
Обчислiть похибки вимiрювання дослiджувано' фiзично' величини.
Записи, обчислення, графти, таблицi, схеми повиннi виконуватись так, щоб були зрозумЫ мета i результат 'х виконання.
Пiсля отримання результат i обчислення похибок зробiть 'хый аналiз вiдповiдно до мети завдання i сформулюйте висновок.
ДЕ -10. Приклад виконання типового завдання
Зм'ст завдання.
Визначити експериментальним шляхом електричну емысть конденсатора.
Методична модель виконання завдання
Дане завдання може бути покладене в основу виконання фронтально' лабораторно' роботи або роботи фiзичного практикуму. Орiентовною основою для його виконання е вщповщний евристичний модуль, у вщповщносп до якого хщ дослщження складаеться з наступних етатв:
- Аналiз завдання. Конкретизащя мети дослiдження.
- Актуалiзацiя знань про дослщжувану величину i об'ект, параметром якого е ця величина.
- Формулювання проблеми у виглядi експериментально' задачк
- Розробка моделi експерименту.
- Виконання експерименту. Оформлення i аналiз результатiв.
Зупинимося детально на окремих етапах дослщження.
1. Анал'!з завдання. Конкретиза^я мети досл'дження
n0Tpi6H0 експериментально визначити фiзичну величину (електроемысть), яка е параметром конкретного фiзичного об'екта (конденсатора). Орiентувальною основою дiяльностi е вщповщний евристичний модуль. Моделювання експерименту здшснюеться на основi актуалiзацiï знань про конденсатор, електроемысть, ïi зв'язки з шшими фiзичними величинами.
2. Актуалiзацiя знань про досл'джувану величину i об'ект, параметром якого е ця величина.
Уходi цього етапу треба пригадати наступи положення:
Конденсатор - це пристрш для накопичення електричного заряду, який являе собою два провщники, роздтен дiелектриком;
фiзична величина, яка характеризуе здатысть конденсатора накопичувати електричний заряд, називаеться емыстю конденсатора;
електроемысть конденсатора виражаеться формулою: С = де q - заряд конденсатора, U- напруга на конденсатор^
напруга на конденсаторi пов'язана з iснування на ньому електричного заряду, а отже, електроемшсть конденсатора е коефщентом пропорцiйностi, який характеризуе причинно-наслщковий зв'язок мiж напругою i зарядом для даного конденсатора: U = | (вiдповiдно q = CU).
Як бачимо, електроемысть не залежить нi вiд заряду на конденсатору нi вiд напруги на ньому.
Результатом актуалiзацiï вищевказаних положень мае бути такий висновок: щоб визначити електроемнiсть конденсатора потрiбно зарядити його при заданiй напрузу а потiм вимiряти заряд на конденсаторк
3. Формулювання проблеми у вигляд'1 експериментальноÏзадач'1
Зарядити конденсатор до задано!' напруги нескладно: для цього його можна пщключити до джерела живлення, наприклад, ИЭПП-2, попередньо виставивши на приладi необхщну напругу. Складнiше визначити заряд на конденсаторк Це можна зробити, вимiрявши заряд, який проходить через перерiз провiдника за час розряджання конденсатора.
Таким чином, проблема дослщження зводиться до конкретно! експериментально! задачГ
Задача. Визначити заряд, який проходить через перерiз провщника пiд час розряджання конденсатора.
Для устшного ÏÏ виршення учням надаеться допомога у виглядi дидактичного елемента ДЕ-7.1, який додаеться до базового дидактичного елемента ДЕ-7 розглянутого вище модуля.
ДЕ-7.1. Вим'рювання електричного заряду балктичним методом
Визначити електричний заряд q, який проходить за час At через перерiз провщника, коли в ньому проттае послйний електричний струм, не е складним завданням. Для цього потрiбно амперметром вимiряти силу струму в колi i обчислити заряд за формулою: q = IAt.
А як визначити заряд, який проходить через поперечний перерiз провщника, коли час проттання струму дуже малий, наприклад, пщ час розрядки конденсатора?
Для цього доцтьно скористатись гальванометром магытоелектрично!' системи. Пщ час проходження поспйного струму через рамку приладу (рис. 2) сила Ампера створюе обертовий момент, який пропорцшний силi струму.
Рамка також зазнае дм сили пружностi з боку стрально!' пружини. Ця сила протидiе повертанню рамки i пропорцiйна куту повороту. Таким чином, стртка приладу вщхиляеться на кут, який пропорцiйний силi струму в рамцi.
Якщо через прилад проходить короткочасний струм, при якому час проттання At значно менший за перюд вiльних коливань рухомо!' системи приладу, то рухома система (рамка, пружина, стртка) зазнае з боку магытного поля "поштовху", що викличе ïi втьы коливання. Ампл1туда цих коливань, а вщповщно i кут вщхилення стртки, пропорцшы iмпульсу сили, з якою магытне поле дiе на рамку:
<p~FAt,
де F - сила Ампера, At - час дм сили.
Так як сила Ампера пропорцшна силi струму в рамц F ~1, то кут вщхилення стртки пропорцiйний силi струму i часу проттання струму, тобто електричному заряду Aq, який пройшов через рамку:
p~Aq.
Отже, заряд, який проходить при короткочасному струмi через перерiз провщника, можна обчислити за формулою:
Aq = kN,
де k - коефiцiент пропорцiйностi, який визначае цЫу подiлки шкали проградуйованого гальванометра в одиницях електричного заряду; N - кшьмсть подток максимального вщхилення стртки гальванометра.
Щоб визначити коефщент k для даного гальванометра потрiбно взяти конденсатор з вщомою емыстю С; скласти електричне коло (рис. 3.); зарядити конденсатор до напруги U i пщключити його до гальванометра; зафтсувати число N подток шкали вщхилення стртки гальванометра.
Так як Aq = CU, то коефщент k можна знайти за формулою:
j _ си
N .
Такий метод вимiрювання електричного заряду, за максимальним вщхиленням стрiлки гальванометра магытоелектрично!' системи, називаеться балктичним методом. рис. 3.
F
N
I
»F
Рис. 2.
+
/
С
©
Запитання та завдання для самоконтролю
1. Чи залежить значення коефщента k для даного гальванометра Big емност конденсатора, який використовують для його визначення? Як це можна перевiрити експериментально?
2. У чому полягае балктичний метод вимiрювання електричного заряду?
3. Чому для вимiрювання електричного заряду балктичним методом використовуеться прилад магытоелектрично'|' системи?
4. Як, користуючись балiстичним методом вимiрювання електричного заряду, визначити електроемысть невiдомого конденсатора?
4. Розробка модел'1 експерименту
1з змкту дидактичного елемента ДЕ-7.1 слщуе, що для визначення емностi невщомого конденсатора можна використати джерело живлення ИЭПП-2, батарею конденсаторiв, гальванометр (вольтметр магытоелектрично'|' системи 15В).
План виконання дослщу
1. Скласти електричне коло за схемою на рис. 3.
2. Включити джерело живлення ИЭПП-2, подавши на вихщ напругу U=4B.
3. Встановити перемикач батаре'|' конденсаторiв у положення 1мкФ.
4. За допомогою перемикача пiдключити батарею конденсаторiв до клем джерела живлення, а по™ переключити ïi на гальванометр. Зафтсувати число N - ктьюсть подiлок максимального вiдхилення стрiлки гальванометра.
5. Дослщ повторити 3 рази i визначити середне значення Nc:
N _ N!+N2+N3 с 3 .
6. Обрахувати коефщент k для даного гальванометра за формулою
k — Си = wc.
7. Включити у коло замкть батаре'|' конденсаторiв конденсатор невiдомоï емностi. Заряджаючи конденсатор вщ джерела та розряджаючи його через гальванометр, пщбрати таку напругу на джерелi Ux, щоб стртка гальванометра вiдхилялась на цiле число Nx подiлок.
8. Обчислити електроемысть невiдомого конденсатора за формулою
* их
ДЕ -11. Завдання i запитання для самоконтролю
1. Назвпъ одну з вiдомих Вам фiзичних величин.
2. Сформулюйте запитання щодо названо!' величини вiдповiдно до навчального елемента 1 даного модуля i запишпъ ïx у зошит. Дайте вщповщ на сформульованi запитання.
3. Назвпъ основы етапи процесу виконання ТЕЗ на визначення i дослщження фiзичноï величини у ïx лопчый послщовносп.
4. Що означае: розробити модель фiзичного експерименту?
5. Яких вимог потрiбно дотримуватись пщ час виконання фiзичного експерименту i оформлены його результат?
ОБГОВОРЕННЯ
Розглянутий евристичний модуль е системою вщповщних евристичних засобiв (приписiв, планiв-орiентирiв, структурно-лопчних схем тощо), якi проектуються в контекст типового творчого експериментального завдання i, як вже зазначалося, е предметом засвоення для учыв. Модуль адаптуеться до конкретного завдання за допомогою оперативного впливу, який реалiзуеться за допомогою пщказок (вказiвок, допомiжниx запитань) у тому числi й допомiжниx задач.
Тут необxiдно брати до уваги результати психолопчних дослщжень щодо ефективностi пiдказки та штущп у розв'язаннi творчо!' задачi (Пономарьов, 1983)., а саме:
- можливкть штутивного розв'язку Грунтуеться лише на неусвщомленому досвiдi;
- такий досвщ е неефективним, якщо вiн передуе спробам розв'язати творчу задачу, тобто коли "пщказка" даеться перед розв'язком само!' задачу
- ефективнiсть цього досвщу повнiстю залежить вiд наявност у суб'екта цiльовоï пошуково!' домЫанти, що формуеться у результатi невдалих спроб розв'язати задачу, тобто коли "пщказка" даеться тсля поставлено'!' задачу
- ефективнiсть досвiду рiзко зростае, коли суб'ект дiяльностi повнiстю вичерпав ус прийоми розв'язку задачi ще при непогашенiй пошуковiй домiнантi;
- зменшення змiстовностi прямого продукту дм в ситуацп "пiдказки" пiдсилюе вплив неусвщомленого досвiду, тобто чим менш "цiкавiшою" е "пiдказка", тим вона ефективыша;
- ускладнення ситуацп, в яшй набуваеться неусвiдомлений досвiд, перешкоджае його використанню, тобто розв'язок допомiжноï задачi-пiдказки не повинен бути занадто складним.
ВИСНОВКИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ПОДАЛЬШОГО ДОСЛ1ДЖЕННЯ
Змiст викладеного, а також результати практичного застосування зазначених меxанiзмiв проектування та органiзацiï творчо!' навчально-тзнавально!' дiяльностi пiд час вивчення фiзики дають можливiсть стверджувати, що !'хы результати мають ефективний вплив на формування методолопчно! культури старшокласникiв - штегрально!', системно цiлiсноï характеристики суб'екта навчально-тзнавально! дiяльностi, включаючи усi ÏÏ компоненти (Галатюк&Галатюк, 2017). Особливо варто видтити мотивацiйний, операцiйно-дiяльнiсний; креативний та продуктивний компоненти.
Список використаних джерел
1. Галатюк Ю.М, Тищук В.1. Дослiдницька робота y4HiB з фiзики у старших класах загальноосвтьо' школи. Монографiя. PiBHe: РДГУ, 2004. 264 с.
2. Галатюк Ю.М. TBop4i лабораторнi роботи фiзичного практикуму. Ф/'зика та астроном1я в школ'1. 2002. №2. С. 32-34.
3. Галатюк Ю.М. Творча тзнавальна дiяльнiсть учыв: Модульний пщхщ. Ф1зика. 2006. № 27(291). С. 2-24.
4. Галатюк Т. Ю., Галатюк Ю. М. Формування методолопчно''' культури учыв у процесi розв'язування творчих фiзичних задач. Ф'!зико-математична oceima, 2017. Випуск 2(12). С. 51 - 56.
5. 1ваницький О.1. Сучаснi технологи навчання фiзики в середнiй школк Монографiя. Запорiжжя: Прем'ер, 2001. 266 с.
6. Калапуша Л.Р. Моделювання у вивченнi фiзики. Ки'''в, 1982. 158 с.
7. Исследование проблем психологии творчества: Сб. ст. АН СССР, Ин-т психологи / под. ред. Я.А. Пономарева. Москва: Наука, 1983. 336с.
References
1. Halatiuk Y.M, Tyshchuk V.I. (2004) Doslidnytska robota uchniv z fizyky u starshykh klasakh zahalnoosvitnoi shkoly. Monohrafiia [Research work of physics students in upper secondary school. Monograph]. Rivne: RDHU. 264 s. [in Ukrainian].
2. Halatiuk Y.M. (2002) Tvorchi laboratorni roboty fizychnoho praktykumu [Creative laboratory work of a physical workshop.]. Fizyka ta astronomiia v shkoli - Physics and astronomy at school. №2. S. 32-34. [in Ukrainian].
3. Halatiuk Y.M. (2006) Tvorcha piznavalna diialnist uchniv: Modulnyi pidkhid [Students' creative cognitive activity: A modular approach.]. Fizyka - Physics. № 27(291). S.2-24. [in Ukrainian].
4. Halatiuk T.Y., Halatiuk Y. M. (2017) Formuvannia metodolohichnoi kultury uchniv u protsesi rozviazuvannia tvorchykh fizychnykh zadach [Formation of students' methodological culture in the process of solving creative physical problems.]. Fizyko-matematychna osvita : naukovyi zhurnal. Vypusk 2(12) - Physical and mathematical education: a scientific journal. Issue 2 (12). Sumy : [SumDPU im. A. S. Makarenka]. S. 51 - 56. [in Ukrainian].
5. Ivanytskyi O.I. (2001) Suchasni tekhnolohii navchannia fizyky v serednii shkoli. Monohrafiia [Modern technologies of teaching physics in high school.]. Zaporizhzhia: Premier. 266 s. [in Ukrainian].
6. Kalapusha L.R. (1982) Modeliuvannia u vyvchenni fizyky [Modeling in the study of physics]. Kyiv. 158 s. [in Ukrainian].
7. Issledovanie problem psihologii tvorchestva [Research of problems of creativity psychology]: Sb. st. AN SSSR, In-t psihologi / pod red. Ja.A. Ponomareva. Moskva: Nauka, 1983. 336s. [in Russian].
DESIGN OF CREATIVE ACTIVITY OF PHYSICAL TRAINING IN THE CONTEXT OF FORMATION OF METHODOLOGICAL CULTURE OF PUPILS Yurii Halatiuk, Taras Halatiuk, Mykhailo Halatiuk
Rivne State University of Humanities, Ukraine
Abstract.
Formulation of the problem. The process of teaching physics in the modern school is aimed at developing the key competences of the students with the purpose of their successful social adaptation in the future. In this context, it is important to shape the student's methodological culture as a dynamic integral quality that reflects the ability to successful organization and to carry out educational and cognitive activities. Methodological culture is a means and product of educational activity. Therefore, the problem is the systematic involvement of students in creative learning activities, which is a full-fledged mechanism for forming a methodological culture as a whole. Creative learning activity is the object of pedagogical modeling (design). This article is devoted to the peculiarities and means of pedagogical designing of creative educational activity in teaching physics.
Materials and methods. The research methodology is based on empirical and theoretical methods. These are the observation of the educational process, systematic analysis of scientific literature sources in psychology and didactics, pedagogical design, generalization of their own pedagogical experience and the results of previous theoretical studies.
Results. The technology of pedagogical design of creative educational activity in the process of teaching physics is offered. The goals, the purpose, the means, the procedure of the corresponding pedagogical activity, the product of which is a methodical model of the future of a real controlled process of students' fulfillment of creative experimental task, are determined. Means of designing are a system of typical creative experimental tasks with corresponding structural-logical schemes of their execution; the didactic requirements system to be provided by the project and therefore its determinant; relevant heuristic modules of creative learning activity.
Conclusions. The application of these mechanisms of design and organization of creative educational and cognitive activity in the study of physics make it possible to state that their results have an effective influence on the formation of the methodological culture of high school students - an integral, systemically integral characteristic of the subject of educational and cognitive activity, including all its components.
Key words: physics training, creative educational activity, pedagogical design, methodological culture.
