CC BY
30
Scientific journal ISSN 2413-158X (online)
PHYSICAL AND MATHEMATICAL EDUCATION ISSN 2413 1571 (Print)
Has been issued since 2013.
Науковий журнал
Ф1ЗИКО-МАТЕМАТИЧНА ОСВ1ТА
Видаеться з 2013.
http://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua/
Каленик М.В. Роль демонстра^йного експерименту у формуваннi в y4Hie природничо-науково:' K0MnemeHmH0cmi. Ф'зико-математична осв'та. 2020. Випуск 4(26). С. 51-55.
Kalenik M. The role of demonstration experiment in the formation of natural science competence in students. Physical and Mathematical Education. 2020. Issue 4(26). Р. 51-55.
DOI 10.31110/2413-1571-2020-026-4-009 УДК 372.853:53.05
М.В. Каленик
Сумський державний педагогiчний ушверситет iMeHi А.С. Макаренка, Укра'та
mvkalenik@gmail.com ORCID: 0000-0001-7416-4233
РОЛЬ ДЕМОНСТРАЦ1ЙНОГО ЕКСПЕРИМЕНТУ У ФОРМУВАНН1 В УЧН1В ПРИРОДНИЧО-НАУКОВО1 КОМПЕТЕНТНОСТИ
АНОТАЦ1Я
Формулювання проблеми. Проблема розвитку природничо-науково!' компетентност/' школярiв знаходиться на стартовому етап': свого розвитку. Вона передбачае оволод':ння учнями терм'шологЫним апаратом природничих наук, засвоення предметних знань та усв'домлення сут': основних законв i законом'рностей, що дають змогу зрозумти перебг природних явищ ! процесв; розумння учнями фундаментальних 'дей i принципiв природничих наук; набуття досв'ду практично!'та експериментально!'дiяльностi, здатност! застосовувати знання у процеа пiзнання свту; формування ц/'нн/'снихорiентацiйназбереження природи, гармонiйну взаемодюлюдини/' природи, а також 'де!'сталогорозвитку.У статт '1 пропонуються сучасш погляди щодо ролi демонстрацйного експерименту у формуваннi в учнв природничо-науково!' компетентности та само!' структури природничо-науково!' компетентности учнiв як цткно!' системи ц'шшсно-смислових орiентацiй, знань, зд'бностей, умнь та ставлень, зумовлених досв'дом д'яльност'! особистост'1 в галуз'1 природознавства, якi моб'л'вуються у специф'чних контекстах!!'життево!'д'яльност'!.
Методи. Анал'з матер'тл'ю конферен^й, збiрникiв наукових та науково-методичних праць, перодичних видань, електронних ресурйв, самоанал'в власного досв'ду, анал'в досв'ду викладання фiзики в школi вчителями рiзних категорiй, систематизац'я та узагальнення.
Результати. Узагальнено сучасний стан використання демонстрац 'шного експерименту в школ!, як одного з активних метод 'в навчання, спрямованого: на мотивацю навчально!' д'яльност'! учнiв, яка визначаеться !х пзнавальними нтересами, його спрямованстю на пдвищення ефективностi сприйняття, осмислення, розумння навчального змсту, вплив на органiзацiю навчально!' д'яльност'! школярв, яка характеризуеться розвитком !х п'внавальних можливостей, його роль ! переваги у порiвняннi з лабораторним експериментом. Розглядаеться доц/'льн/'сть /' ефективнсть снуючих i створюваних комп'ютерних демонстрацй. Пропонуеться единий узагальнений план д 'яльност '! пд час проведення натурного /' в'ртуального демонстрацйного експерименту, визначаються основн вимоги до них. План д'яльност'! визначае узагальнене експериментальне вмння, яке, зг'дно з сучасними вимогами шюльно!' програми з фiзики, мае стати одним з результат 'в вивчення даного навчального предмета.
Висновки. Демонстрац'юний експеримент - д 'яльн 'сть, спрямована на усв/'домлене засвоення учнями навчального матер'шлу, суть яко!'в робот'! над предметом пiзнання. Змст одиниц навчального матер'шлу можна представити у вигляд'1 системи тверджень про !!'iстотнi ознаки. Введення кожно!'iстотно'!'ознаки пов'язано з розв'язком п'внавально!'задач'!. Одним ¡з способiв розв'язку такого завдання виступае демонстрац'юний експеримент, який е необх'дною складовою формування ключово!' природничо-науково!' компетентност'!, який мае мстити основн теоретичнi /' практичних знання, необхiднi для розвитку наукового стилю мислення учнв.
КЛЮЧОВ1 СЛОВА: методика навчання фiзики, д'яльн'1сть, природничо-наукова компетентн'1сть, демонстрацйний експеримент, досл 'д, узагальнений план дiяльностi, вiртуальний експеримент.
ВСТУП
Постановка проблеми. Вщповщно до Концепцп «Нова укра'нська школа» та Державного стандарту освiти, новий змкт освти, покликаний формувати в особистост компетентности, необхщш для устшно''' самореалiзацN у сусптьств^ устшного виршення життевих проблем, спроможност у подальшому навчатися та провадити профеайну дiяльнiсть. Зпдно з рекомендащями бвропейського парламенту та Ради бвропи щодо формування таких ключових компетентностей, Концеп^ею «Нова украшська школа» передбачено 10 ключових компетентностей, серед яких "Компетентности в природничих науках i технолопях. Наукове розумЫня природи i сучасних технологш, а також здатысть застосовувати його
в практичнш дiяльностi. УмЫня застосовувати науковий метод, спостеркати, аналiзувати, формулювати гiпотези, збирати данi, проводити експерименти, аналiзувати результати." (Концепцiя ново!' укра!'нсько''' школи, С. 11).
Конкретизация природничо-науково!' компетентностi, здiйснюeться шляхом видтення в и змiстi складових (елеметчв), якi набувають реального дiяльнiсного i соцiально значущого втiлення в певному предметному матерiалi на рiвнi 7 навчальних предме^в. В навчальних програмах вони представлен як в «Змкт навчального матерiалу», так i в «Державних вимогах щодо рiвня навчально!' пiдготовки учыв». Виходячи з завдань освiтньоi галузi «Природознавство», природничо-наукова компетентнкть передбачае оволодiння учнями термiнологiчним апаратом природничих наук, засвоення предметних знань та усвщомлення сутi основних закоыв i закономiрностей, що дають змогу зрозумти перебiг природних явищ i процесiв; розумiння учнями фундаментальних щей i принципiв природничих наук; набуття досвiду практично!' та експериментально!' дiяльностi, здатностi застосовувати знання у процес пiзнання свiту; формування цiннiсних орiентацiй на збереження природи, гармонiйну взаемод^ людини i природи, а також ще!' сталого розвитку.
Аналiз актуальних дослiджень. Проблема розвитку природничо-науково' компетентности школярiв знаходиться на стартовому етат свого розвитку. Вона розглядалася в працях укра'нських та закордонних вчених, зокрема П.С. Атаманчука, М.В. Головка, В.Ф. Заболотного, С.А. Ракова, А.М. Куха, О.П. Шнчук, 1.Г. Крохшо!', Г.А. Бтецько!', Н.О. Ермакова, I. Ботгроса та Ыших.
Як зазначае B.I. Тищук, стан сучасного фiзичного експерименту, зростаюче значення експериментальних методiв дослiдження в науцi, проникнення !'х у бiльшiсть сфер людсько!' дiяльностi, незаперечне значення експерименту в сори розвитку фiзичноi науки, зумовлюють об'ективну необхщысть посилення ролi фiзичного експерименту в практик шкiльного навчання. Адже засвоення учнями багатьох фiзичних понять, особливо понять абстрактного характеру, у вiдривi вщ чуттевих образiв, призводить до того, що мислення учыв зводиться до оперування поняттями, в^рваними вiд предметiв i об'ектiв реального св^, призводить до нечiткого ходу мiркувань, до поверхневого, формального заучування матерiалу без глибокого його осмислення (Тищук, 1993).
Сучасний стан загально!' фiзичноi освiти потребуе вирiшення проблеми вщновлення в повному обсязi демонстрацшного фiзичного експерименту на уроках фiзики в умовах дефiциту необхiдного для нього обладнання -демонстрацшних приладiв, пристро'в, моделей.
Вся iсторiя розвитку методики навчання фiзики, з початку !'!' зародження як педагогiчноi науки, свщчить про те, що становлення i розвиток навчального фiзичного експерименту пов'язаний з боротьбою з догматичыстю викладання шкiльного курсу фiзики i пiдвищенням освiтнього i виховного потен^алу цього навчального предмета.
Необхiднiсть широкого використання на уроках фiзики демонстрацшного експерименту обумовлена наступним:
- оргаычним зв'язком мiж теоретичною та експериментальною складовими змiсту фiзики-науки, отже i вiдповiдного навчального предмета;
- використанням його як одного з активних методiв навчання, спрямованого: на мотива^ю навчально!' дiяльностi учнiв, яка визначаеться !'х пiзнавальними iнтересами; на пщвищення ефективностi сприйняття, осмислення, розумiння навчального змкту; на органiзацiю навчально' дiяльностi школярiв, яка характеризуеться розвитком !'х пiзнавальних можливостей;
- його впливу на формування в учыв таких важливих для сучасно!' людини рис особистосп, як критичне ставлення до будь-яко!' iнформацii i прагненню до з'ясування и об'ективностi, здатнiсть спостерiгати, осмислювати подГ'', що вiдбуваються в навколишньому людини свiтi, тощо.
Ранше в Украiнi виготовлялися демонстрацiйнi фiзичнi прилади, якi не тiльки не поступалися, а частiше мали перевагу, з точки зору освп>лх i технiчних вимог до цього навчального обладнання, порiвняно з аналогiчними приладами, виготовленими в шших кра'нах св^. 1снувала система постачання обладнання в ус мiсця нашо!' кра'ни. Варткть такого обладнання вiдповiдала фiнансовим можливостям закладiв освiти.
Нинi склалася ситуащя, коли бiльшiсть шкiльних фiзичних кабшет майже не мають зазначеного обладнання, через застарЫсть, несправнiсть, або списання. Сучасн комплекти приладiв для демонстрацшного i лабораторного фiзичного експерименту мають дуже високу варткть i далеко не вс школи з рiзних причин можуть його придбати, а комплекта^я кабiнету обладнанням вiд рiзних виробникiв не дозволяе проводити достатню кшьмсть демонстрацiй, що суттево впливае на яюсть знань школярiв з фiзики в закладах середньо!' освiти.
На наш погляд, е помилковою та точка зору, зпдно з якою лабораторн роботи i дослщи мають перевагу над демонстрацiйним експериментом, зменшення, навiть вiдсутнiсть якого ктотно не вплине на результати навчання фiзики. Така точка зору суперечить величезый кiлькостi науково-методичних робiт, в яких розкрита роль, мкце, взаемозумовлеысть усiх видiв шкiльного фiзичного експерименту.
Саме цим зумовлена необхщысть розв'язання зазначено!' проблеми.
Метою статт е дослщження методики органiзацii демонстрацiйного експерименту з фiзики як невiд'емноi складово!' формування природничо-науково' компетентностi в учшв основно!' i старшо!' школи.
МЕТОДИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ
Загальнотеоретичнi - вивчення психолого-педагогiчноi та методично' лiтератури з проблеми формування ключових компетентностей та методики i технiки шкiльного фiзичного експерименту в закладах середньо' освти (аналiз i синтез; абстрагування i конкретиза^я; узагальнення i систематизацiя; iндукцiя i дедукцiя; порiвняння та протиставлення). Теоретичн - метод причинно-наслiдкового аналiзу; метод кторичного аналiзу; прогнозування. Емпiричнi - вивчення та узагальнення масового та передового втизняного та зарубiжного науково-педагопчного досвiду в контекстi формування в учыв природничо-науково!' компетентностi.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ
Частково вирiшити цю проблему можна повернувшись до ранше популярного досвiду створення i використання простого саморобного обладнання для проведення демонстрацшного фiзичного експерименту.
Бтьш дieвий напрям вирiшення цieï проблеми пов'язаний з сучасною тенденцieю розвитку впчизняно!' школи -впровадження в навчальний процес мультимедшних технологiй, а також з огляду на ту увагу, яка выводиться комп'ютеризацп закладiв освти.
Розвиток сучасних мультимедiйних засобiв дозволяе реалiзувати освiтнi технологи на принципово новому рiвнi, використовуючи для цих цтей прогресивнi технiчнi iнновацiï. До сучасних мультимедшних засобах вщносяться засоби моделювання i тi, функцiонування яких Грунтуеться на технологiях, якi отримали назву в'фтуальна реальшсть.
До в'фтуальних об'ек^в або процеав вiдносять електронн моделi як реально iснуючих, так i уявних об'ект i процеав.
Вiртуальну реальнiсть створюють мультимедiйнi засоби, як надають звукову, зорову й Ышл види iнформацiй, створюють тюз^ входження i присутностi користувача в стереоскотчно представленому просторi.
Наявнiсть засобiв моделювання i технологй мвiртуальна реальшсть" вказуе на можливкть перенесення демонстрацШ фiзичних об'ектiв з демонстрацiйного столу вчителя на екран мультимедшних засобiв, зокрема на iнтерактивну мультимедiйну дошку, або великий екран. Ця можливкть може частково бути реалiзована шляхом демонстрацп всiм учням класу фрагметтв наявних електронних навчальних посiбникiв, пщручникв фiзики, в яких вiдтворюються в динамщ фiзичнi явища i процеси.
Разом з тим доцтьысть i ефективнкть iснуючих i створюваних комп'ютерних демонстрацШ залежить вiд методики Ух використання, яку повинн враховувати як Ух розробники, так i користувачк
Таким чином, в сучасну методику навчання фiзики, в ÏÏ традицшний роздiл "Методика i технiка шктьного фiзичного експерименту", треба обов'язково включати питання, пов'язан з його розширенням за рахунок сучасних мультимедiйних засобiв. Навiть при наявностi необхiдних для демонстрацШ фiзичних приладiв, пристро'|'в, моделей доцтьно додатково використовувати мультимедiйнi засоби. Комп'ютерн демонстрацп можуть бути самостшними, наприклад, для показу фiзичних об'ек^в, якi неможливо продемонструвати за допомогою традицшного обладнання фiзичних кабiнетiв, i здшснюватися разом з традицiйними демонстра^ями. Але не потрiбно перебiльшувати освiтнi переваги демонстрацiй вiртуальних об'ектiв. Майбутнш учитель фiзики повинен знати про вiртуальнi фiзичнi об'екти, вмiти |'х використовувати в навчальному процесi, але на заняттях методики фiзики, особливо методики i технти шкiльного фiзичного експерименту, повинен користуватися реальними фiзичними приладами, пристроями, матерiалами. Це одна з найважливших складових якiсноï професшно!' пiдготовки майбутнiх вчителiв фiзики та умова попередження необГрунтовано!' пiдмiни традицмних демонстрацiй комп'ютерними, що останнiм часом спостеркаеться у школах. Вiртуальнi експерименти повинн доповнювати натурнi, моделювати те, чого важко чи неможливо побачити, стати Ыструментами, що ефективно сприяють процесам штерюризацп та екстерюризацп.
У навчальый та методичнiй лiтературi з фiзики термiн "дослiд" фактично використовуеться двобiчно. Це необхiдно врахувати пщ час з'ясування методики демонстрацiйного фiзичного експерименту - реального i вiртуального. Два тлумачення термiну "дослiд" нарешт дозволить дати вiдповiдь на питання: чи е вщмшнють мiж фронтальними лабораторними дослщами i роботами? Ця вщповщь вплине на методику Ух проведення на уроках фiзики.
В одних випадках пщ дослiдом розум^ть тiльки сам процес вiдтворення фiзичного явища в штучно створених умовах.
Слово "демонстра^я" (вiд лат. Demonstration - показ) означае наочний образ ознайомлення слухачiв з будь-яким явищем, предметом.
Отже, пщ демонстрацiю дослщу (при вказаному його тлумаченнi) слщ розумiти пред'явлення одночасно всiм учням класу предмета |'х пiзнавальноï дiяльностi або окремих його ознак за допомогою таких приладiв, пристроУв та Ыших засобiв, якi забезпечують наочнкть демонстрованого.
В iнших випадках термши "дослiд" i "експеримент" мають однаковий сенс. Тому в подальшому будемо вживати заметь двох назв "демонстрацшний експеримент" i "демонстрацiйний дослiд" ттьки першу, вважаючи Ух синонiмами.
Експеримент - це дiяльнiсть з метою тзнання властивостей i закономiрностей фiзичних тiл i явищ, шляхом впливу на об'екти дослщження спецiальними шструментами i приладами.
Якщо демонстрацiя дослщу передбачае спостереження за тим, що вщбуваеться з метою фiксацiï зовншых ознак демонстрованого об'екта, зокрема показами вимiрювальних приладiв (якщо вони входять в дослщницьку установку), то проведення демонстрацшного експерименту не обмежуеться вказаною системою дй
Структура i змкт дiяльностi, пов'язано! з демонстрацiйним навчальним експериментом, випливають iз загального плану проведення наукового експерименту, адже "шктьний навчальний експеримент являе собою вщображення наукового методу вивчення фiзичних явищ, тому йому (хоч вш i не тотожний науковому) повинн бути притаманн основнi елементи фiзичного експерименту, в результат чого учнi зможуть отримати уявлення про науковий експериментальний метод" (Бугайов, 1988).
Пщ час планування наукового експерименту визначаеться мета i завдання експерименту з висуненням необхщних для перевiрки гiпотез, вибираеться об'ект дослiдження, його дослiджуванi параметри; визначаеться методика експерименту виходячи як з обладнання, так i системи операцй виконуваних в ходi роботи, визначаеться послщовысть дослав в експеримент^ вибираються методи обробки результатiв вимiрювань i шляхи перевiрки на цШ основi висунутих гiпотез.
Визначаючи послщовнкть дiй, що складають дiяльнiсть - навчальний фiзичний експеримент - не потрiбно персонiфiкувати цi дй, передбачаючи, що кожна з них може бути виконана будь-яким суб'ектом навчального процесу.
Зазначена система дш, в загальному випадку, буде виглядати так:
1. Виходячи з лопки вивчення конкретного фрагменту навчального матерiалу, визначаеться мета експерименту, його завдання або висуваеться ппотеза, яку треба перевiрити.
2. З'ясовуеться, яким шляхом можна виршити сформульован перед цим завдання, зокрема з'ясовуеться принципова схема дослщно''' установки.
3. Вибираються необхщы прилади i матерiали.
4. Збираеться дослщницька установка.
5. Визначаеться послщовысть операцiй п^д час виконання дослав.
6. Звертаеться увага учнiв на те, за чим саме необхщно спостер^ати. Виконуеться дослiд. Фiксуються результати спостережень.
7. Аналiзуються отриманi результати i формуються вiдповiднi висновки.
Цей план дiяльностi визначае узагальнене експериментальне вмшня, яке, згiдно з сучасними вимогами шктьно''' програми з фiзики, мае стати одним з результа^в вивчення даного навчального предмета.
Дiяльнiсть - демонстрацiйний експеримент спрямована на усвщомлене засвоення учнями навчального матерiалу, суть яко'' в роботi над предметом тзнання.
Змiст одиницi навчального матерiалу можна представити у виглядi системи тверджень про м ктоты ознаки. Введення кожно''' iстотноí ознаки пов'язано з розв'язком тзнавально''' задачГ Одним iз способiв розв'язку такого завдання е демонстрацшний експеримент. Шсля з'ясування умови пiзнавального завдання, зрозумiвши його вимогу або питання, визначаеться, що необхiдно знайти i яким шляхом, встановлюючи його основнi риси та умови здшснення, реалiзуеться намiчений план дiй, аналiзуеться отриманий результат. Цей загальний план дiяльностi конкретизуеться певною системою Дiй.
Якщо ктотна ознака вводиться за допомогою, наприклад, одного з словесних методiв навчання, то це формулювання по вщношенню до демонстрацiйного експерименту можна розглядати як "ппотезу", яку треба тдтвердити. В цьому випадку, виходячи з формулювання твердження про ^оты ознаки, визначаеться яким шляхом можна вщтворити цей предмет тзнання, плануеться i проводиться експеримент, порiвнюються отриманi результати з "ппотезою".
Отже, фiзичний демонстрацшний експеримент завжди вiдображае загальнi структуры елементи вольово'', свiдомоí, цiлеспрямованоí дiяльностi - усвiдомлення мети дiяльностi, складання и плану, виконання цього плану, робота з результатом.
Звичайно, в кожному конкретному випадку окремi дм зазначеного плану можуть об'еднуватися i, навпаки, розширюватися за рахунок введення нових дш, наприклад, розгляду приладу, установки, 'х будови, принципу дГ'', якщо вони не були ранше вiдомi учням.
З наведено'' системи дм видно, що в план проведення демонстрацшного експерименту входять дм, якi пов'язан з демонстрацiею досвiду в першому його розумiннi. Демонстрацiя дослiду може бути складовою (але не визначальною) дiяльностi, пов'язано' iз застосуванням шших методiв навчання i передбачати таку систему дш: демонстрацiя дослiдницькоí установки, вказiвка на м будову, звернення уваги на те, за чим необхщно спостер^ати, проведення демонстрацГ'', фтсування результату спостереження.
Зазначений план дiяльностi аналогiчний i для випадку вiртуального демонстрацiйного фiзичного експерименту. Разом з тим, при його проведены набувае значення вимога, яка випливае з самого поняття '^ртуальна реальнкть" -створення шюзп входження i присутност учнiв в стереоскопiчному уявному просторГ Виконання цiеí вимоги залежить вщ розробникiв вiдповiдних комп'ютерних програм, що потребуе використання спецiальних знань психологи i фiзiологií сприйняття об'ектiв за допомогою рiзних органiв вiдчуття. Цш вимогi вiдповiдають такi особливостi зображень на екранах мультимедшних засобiв: 1) вiртуальне обладнання для дослiдiв мае вщображати реальнi демонстрацiйнi прилади, пристро', моделi; 2) зображення, 'х змши повиннi з'являтися на екранi тсля попереднього обговорення суб'ектами навчального процесу та прийняття вiдповiдних рiшень; 3) розмЩення приладiв, з яких складаеться дослiдницька установка, однакова для реальних i комп'ютерних демонстрацiй.
Друга i третя особливiсть зображень не е обов'язковою тд час проведення демонстрацГ'' вiртуальних об'ектiв, що супроводжують навчальну дiяльнiсть школярiв, пов'язану з використанням рiзних методiв навчання.
Електроннi моделi приладiв, пристро'в, дослiдiв створюють умови для бтьш яскравого облiку наступних рис фiзичного експерименту: iзолювання дослщжуваного явища в^д впливу iнших несуттевих явищ; вивчення його в "чистому" вигляд^ можливiсть його вiдтворення у строго фтсованих умовах; планомiрнi змши умов дослщу. У такому експеримент стае реалiзованою тенденцiя впровадження досить точних вимiрювань в демонстрацiйному експериментГ
У 60-тi роки ХХ столггтя отримали популярнiсть пропозицГ'' перенесення частини дослав з демонстрацiйного столу вчителя на робочi мiсця учнiв. Ц дослiди мали назву "фронтального експерименту" або "лабораторних дослiдiв". Пiзнiше з'явилися пропозицГ' використання в демонстрацшних дослщах вимiрювань фiзичних величин, якi були притаманн лабораторним роботам (фронтальним роботам, практикуму). Ця тенден^я удосконалення демонстрацшного фiзичного експерименту найбiльш повно виявлялася в роботах методиспв^зимв.
Вiртуальний демонстрацшний експеримент мае додатковi можливостi для тдвищення темпiв наочностi того, що демонструеться, використовуючи особливостi комп'ютерно' графти: необмежний демонстрацiйний стiл; розширений набiр iнструментiв для ф^ксац^'' iнформацГ'' та графiчного коментування екранних зображень; можливкть збереження фiксованоí iнформацГí в електронному вигляд^ можливiсть збереження iнформацГ'' в динамiчнiй формi (вiдеофайл). lнтерактивнiсть вказуе на взаемод^ суб'ектiв навчального процесу з певним засобом: суб'екти навчального процесу впливають на формування i змши зображень; самi зображення, 'х змши впливають на змкт дiяльностi вчителя i учнiв.
ВИСНОВКИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ ПОДАЛЬШОГО ДОСЛ1ДЖЕННЯ
Демонстрацiйний експеримент при вивченн фiзики в школi е необхiдною складовою формування ключово'' природничо-науково'' компетентностi, який мае м^ити основнi теоретичнi знання i практичн умiння, необхiднi для розвитку наукового стилю мислення учнiв; сприяти оволодшню ними системою методiв емпiричного i теоретичного
пiзнання, експериментального дослiдження процесiв, явищ i законiв природи; формувати здатысть висловлювати сво!' думки та обмЫюватися науковою iнформацiею. Запропонована органiзацiя процесу навчання, спрямованого на формування природничо-науково!' компетентности учыв, сприятиме розширенню зв'язюв мiж окремими темами в межах курсу фiзики, мiжпредметних зв'язкiв та зв'яз^в мiж рiзними галузями шктьно!' освiти; закладе пщГрунтя для подальшо!' професiйноi, науково-дослiдницькоi дiяльностi школярiв.
Список використаних джерел
1. Бугаев А. И. Методика преподавания физики в средней школе. Теоретические основы: Учеб. пособие. М.: Просвещение, 1988. 288 с.
2. Каленик В. I., Каленик М. В. Питання загально!' методики навчання фiзики: пробний навчальний поабник для студенев фiзико-мaтемaтичних факультет педагопчних Ыститупв та уыверстепв. Суми: СумДПУ iм. А. С. Макаренка, 2000. 125 с.
3. Каленик М. В. Оргаыза^я навчального процесу - головний змкт методики навчання фiзики, як навчального предмета. HayKoei записки. Серiя: Педагогiчнi науки. Юровоград: РВВ КДПУ iм. В. Винниченка, 2006. Вип. 66. С. 17-20.
4. Концеп^я ново' укра'нсько' школи. URL: https://mon.gov.ua/storage/app/media/zagalna%20serednya/nova-ukrainska-shkola-compressed.pdf (Дата звернення 02.12.2020).
5. Тищук В. I. Удосконалення експериментально!' майстерност як ключова професiйнa задача учителя фiзики. Мaтерiaли доповiдей регiонaльноi науково-теоретично!' i практично' конференцп «Шляхи пiдготовки учителя фiзики до розв'язування професiйних задач» (Зaпорiжжя, 22-25 квiтня 1993 року). ЗДУ, 1993. С. 48-49.
References
1. Buhaev, A.I. (1988). Metodyka prepodavanyya fyzyky v sredney shkole. Teoretycheskye osnovy [Physics teaching methods in secondary school. Theoretical basis]. M.: Prosveshchenye [in Russian].
2. Kalenyk, V.I., & Kalenyk, M.V. (2000). Pytannia zahalnoi metodyky navchannia fizyky [The question of general methodology of teaching physics]. Sumy: SumDPU im. A.S. Makarenka [in Ukrainian].
3. Kalenyk, M. V. (2006). Orhanizatsiya navchal'noho protsesu - holovnyy zmist metodyky navchannya fizyky, yak navchal'noho predmeta [The organization of the educational process is the main content of the methodology of teaching physics as a subject]. Naukovizapysky. Seriya: Pedahohichni nauky. (66), 17-20 [in Ukrainian].
4. Kontseptsiya novoyi ukrayins'koyi shkoly [The concept of a new Ukrainian school]. (n.d.). mon.gov.ua. Retrieved from https://mon.gov.ua/storage/app/media/zagalna%20serednya/nova-ukrainska-shkola-compressed.pdf [in Ukrainian].
5. Tyshchuk, V.I. (1993) Udoskonalennya eksperymental'noyi maysternosti yak klyuchova profesiyna zadacha uchytelya fizyky [Improving experimental skills as a key professional task of a physics teacher] Proceedings of the regional scientific-theoretical and practical Conference: Rehional'na naukovo-teoretychna i praktychna konferentsiia: «Shlyakhy pidhotovky uchytelya fizyky do rozv"yazuvannya profesiynykh zadach». (pp. 48-49), Zaporizhzhya, ZDU [in Ukrainian].
THE ROLE OF DEMONSTRATION EXPERIMENT IN THE FORMATION OF NATURAL SCIENCE COMPETENCE IN STUDENTS
M.V. Kalenik
Makarenko Sumy State Pedagogical University, Ukraine
Abstract.
Formulation of the problem. The problem of the development of natural science competence of schoolchildren is at the initial stage of its development. It involves students mastering the terminological apparatus of the natural sciences, mastering subject knowledge, and understanding the essence of the basic laws and patterns that allow understanding the course of natural phenomena and processes; students' understanding of fundamental ideas and principles of natural sciences; gaining experience in practical and experimental activities, the ability to apply knowledge in the process of learning about the world; formation of value orientations on nature conservation, harmonious interaction of man and nature, as well as the idea of sustainable development. The article offers modern views on the role of demonstration experiments in the formation of students' scientific competence and the very structure of scientific competence of students as a holistic system of value-semantic orientations, knowledge, abilities, skills, and attitudes due to personal experience in science. mobilized in specific contexts of her life. Methods. Analysis of conference materials, collections of scientific and scientific-methodical works, periodicals, electronic resources, self-analysis of own experience, analysis of the experience of teaching physics at school by teachers of different categories, systematization, generalization.
Results. The current state of using a demonstration experiment in school as one of the active teaching methods aimed at motivating students' learning activities, which is determined by their cognitive interests, its focus on improving the perception, understanding of educational content, impact on the organization of students' learning activities, which is characterized by the development of their cognitive abilities, its role, and advantages over the laboratory experiment. The expediency and efficiency of existing and created computer demonstrations are considered. A single generalized plan of activities during the full-scale and virtual demonstration experiment is proposed, the basic requirements for them are determined. The plan of activity defines the generalized experimental skill which, according to modern requirements of the school program in physics, should become one of the results of studying the given subject.
Conclusions. Demonstration experiment - an activity aimed at the conscious assimilation by students of educational material, the essence of which is to work about knowledge. The content of a unit of educational material can be represented as a system of statements about its essential features. The introduction of each essential feature is associated with the solution to the cognitive problem. One way to solve this problem is a demonstration experiment, which is a necessary component of the formation of key scientific competence, which should contain the basic theoretical and practical knowledge necessary for the development of the scientific thinking style of students.
Keywords: methods of teaching physics, activity, natural science competence, key competence, demonstration experiment, experiment, generalized plan of activity, virtual experiment.
