Научная статья на тему 'Система інтегрованих задач у підготовці майбутніх учителів фізики'

Система інтегрованих задач у підготовці майбутніх учителів фізики Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
214
30
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
інтегративний підхід / система інтегрованих задач / дослідницька діяльність / майбутні вчителі фізики / гідродинаміка / integrative approach / the system of integrated problems / research activity / future teachers of physics / hydrodynamics

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — К С. Макаренко, В І. Макаренко, О В. Макаренко

У статті розглядається система інтегрованих задач, яку можна використати для підготовки майбутніх учителів фізики до проведення уроків у класах з природничим профілем навчання. Задачі інтегрують знання з тем «Гідродинаміка» та «Гемодинаміка», які відповідно вивчаються у фізиці та медицині. Задачі структуровані за дидактичною метою: тренувальні; творчі; дослідницькі; контролюючі. Автори розкривають, що розуміється під кожним видом задачі, наводять приклади системи інтегрованих задач кожного виду, результати їх практичної апробації, методичний супровід та особливості ефективного функціонування цієї системи в процесі викладання фізики. Тренувальні задачі дають студенту можливість переконатися у своїх знаннях, а інколи слугують для ілюстрації нескладних, але цікавих питань курсу. Творчі задачі вимагають від студентів актуалізації власних знань з метою пошуку розв’язку в змодельованих ситуаціях, виокремлення нових проблем і шляхів їх розв’язання в ситуаціях, контекст яких є загальновідомим. Розв’язування дослідницьких задач призводить до активізації пізнавальної діяльності в процесі з’ясування закономірностей перебігу фізичних процесів. Під час розв’язування такого виду завдань найкращі результати досягаються за умови колективної співпраці з використанням інтерактивної технології мозкового штурму. Контролюючі задачі зорієнтовані на основні компетенції. Процес розв’язування задач доповнюється процесом їх складання. Авторами детально аналізується процес складання задач, розглядаються основні етапи та значення цього процесу для міжпредметної інтеграції, яка розглядається як вищий рівень міжпредметних зв’язків. У статті показано, що зазначені вище підходи до інтеграції знань можуть розглядатися з точки зору компетентнісного підходу до підготовки майбутніх учителів фізики, оскільки, піднімають мотиваційний компонент від рівня інтересу до рівня значення такого роду завдань у майбутній професії.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE SYSTEM OF INTEGRATED PROBLEMS IN THE PREPARATION OF FUTURE PHYSICS TEACHERS

The system of integrated problems, which can be used for the preparation of future teachers of physics to conducting lessons in the classes of natural science type is examined in the article. The knowledge of topics "Hydrodynamics" (physics) and "Hemodynamics" (medicine) are integrated in those problems. The problems are structured according to the didactic purposes: training; creating; researching; supervisoring. Authors disclose, what is understood under every type of problem, give examples of the system of integrated problems of every type, results of their practical approbation, methodical accompaniment and features of the effective functioning of this system in the process of teaching of physics. The training problems give students the opportunity to become sure in their knowledge, and sometimes serve to illustrate simple but exciting course questions. Creative problems require students to update their own knowledge in order to find a solution in simulated situations, to identify new problems and ways to solve them in situations where the context is well-known. The solving of research problems leads to activation of cognitive activity in the process of elucidation of the laws of physical processes. Solving this type of problems, the best results are achieved and provided while the team collaborates using the interactive technology of brainstorming. Supervisory problems are focused on core competencies. The process of solving problems is complemented by the process of their making. The authors analyze in detail the process of making problems, consider the main stages and significance of this process for interdisciplinary integration, which is considered as a higher level of interdisciplinary connections. The article shows that the above approaches to the integration of knowledge can be considered from the point of view of a competent approach to the training of future teachers of physics.

Текст научной работы на тему «Система інтегрованих задач у підготовці майбутніх учителів фізики»

Scientific journal

ISSN 2413-158X (online) ISSN 2413-1571 (print)

PHYSICAL AND MATHEMATICAL EDUCATION

Has been issued since 2013.

Науковий журнал Ф1ЗИКО-МАТЕМАТИЧНА ОСВ1ТА

Видаеться з 2013.

http://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua/

Макаренко К.С., Макаренко В.1., Макаренко О.В. Система iнтегрованих задач у пiдготовцi майбутнiх учител'в ф/'зики. Ф'!зико-математична освта. 2018. Випуск 4(18). С. 101-105.

Makarenko Kateryna, Makarenko Volodymyr, Makarenko Aleksander. The System Of Integrated Problems In The Preparation Of Future Physics Teachers. Physical and Mathematical Education. 2018. Issue 4(18). Р. 101-105.

DOI 10.31110/2413-1571-2018-018-4-016

УДК 378.6:37.016:53.091.33

Анотац'1я. У статт/' розглядаеться система /нтегрованих задач, яку можна використати для тдготовки майбутшх учителiв фiзики до проведення уромв у класах з природничим профлем навчання. Задач'1 iнтегрують знання з тем «Пдродинам'ка» та «Гемодинам'ка», як в'дпов'дно вивчаються у фiзицi та медицин'1. Задач'1 структурован за дидактичною метою: тренувальнi; творчi; досл'дницьк'!; контролююч'1. Автори розкривають, що розум'еться пд кожним видом задач'1, наводять приклади системи /'нтегрованих задач кожного виду, результати /х практичноI апробацп, методичний супров'д та особливостi ефективного функ^онування ц/'е/ системи в процес викладання ф'!зики. Тренувальн задач'1 дають студенту можлив'!сть переконатися у сво/х знаннях, а /'нколи слугують для шюстрацП нескладних, але цкавих питань курсу. Творчi задач'1 вимагають вiд студент'!в актуал'зацП власних знань з метою пошуку розв'язку в змодельованих ситуа^ях, виокремлення нових проблем /' шлях'в ¡х розв'язання в ситуа^ях, контекст яких е загальнов'домим. Розв'язування досл'дницьких задач призводить до актив/'зацп тзнавальноI дiяльностi в процеа з'ясування законом'рностей переб'!гу ф'!зичних процеав. П'д час розв'язування такого виду завдань найкращi результати досягаються за умови колективно/ спiвпрацi з використанням /'нтерактивноI технологи мозкового штурму. Контролюючi задач'1 зорiентованi на основнi компетенцИ Процес розв'язування задач доповнюеться процесом /х складання. Авторами детально анал'!зуеться процес складання задач, розглядаються основнi етапи та значення цього процесу для м'жпредметноI /'нтеграцГ/, яка розглядаеться як вищий рiвень м'жпредметних зв'язк'в. У статт'1 показано, що зазначен вище пдходи до iнтеграцi¡ знань можуть розглядатися з точки зору компетентшсного пдходу до тдготовки майбутшх учителiв ф'зики, оскльки, тдшмають мотива^йний компонент вiд рiвня iнтересу до рiвня значення такого роду завдань у майбутн'ш професИ

Ключов! слова: iнтегративний тдх'д, система '¡нтегрованих задач, досл'дницька дiяльнiсть, майбутн вчителi ф'!зики, г'дродинам'ка.

Постановка проблеми. На сучасному етат розбудови украУнськоУ держави штеграцмы процеси в профеайый тдготовц педагопв е нагальною проблемою, тому оргаызащя навчання на засадах штегративного пщходу е одыею з умов удосконалення професшноУ тдготовки майбутых учи^в фiзики. Особливо це актуально у зв'язку з введенням у старший школi профтьного навчання. 1нтегра^я знань надае можливкть сприймати й усвщомлювати навколишый свп- у його унтальносп. Вона спонукае до теоретичного аналiзу вщомостей спорщнених навчальних предме^в, що сприяе вибудовi цЫсноУ науковоУ картини св^ i розумшню процеав розвитку матери, а також забезпечуе синтез природничих знань студенев та Ух практичну апробацю Отже, в зазначеному сена Ытегра^я навчального процесу виступае ефективним засобом формування професшноУ компетентности майбутых учи^в фiзики, осктьки готуе Ух до викладання в класах профтьного рiвня.

На сьогодн спостер^аеться неузгоджеысть мiж можливостями Ытегративного пщходу i його реальним упровадженням у практику роботи вищоУ школи. Реалiзацiя Ытегрованого навчання в професшнш освт е актуальною проблемою, осктьки з його устшним методичним упровадженням вщкриваються новi перспективи у формуванн

К.С. Макаренко

Полтавський нацюнальний педагогiчний унверситет iменi В.Г. Короленка, Украша

[email protected] В.1. Макаренко

Укранськамедична стоматолог'!чна академ'я, Укра'та

[email protected] О.В. Макаренко

Укранськамедична стоматолог'!чна академ'я, Укра'та [email protected]

СИСТЕМА 1НТЕГРОВАНИХ ЗАДАЧ У П1ДГОТОВЦ1 МАЙБУТН1Х УЧИТЕЛ1В Ф1ЗИКИ

конкурентоздатно!, розвинено!, творчо! та креативно! особистосп. Використання iнтегративного пщходу призводить до активiзацií розумово! та пошуково! дiяльностi студентiв, сприяе системно-цЫсному сприйняттю, розвитку зацiкавленостi в отриманн професiйних знань, постае головним чинником процесу профеайно! пiдготовки майбутнiх учителiв фiзики. lнтегративнi пiдходи до навчання не нов^ але деяким аспектам не придтяеться вiдповiдна увага, тому з метою ix видiлення, проаналiзуемо науковi розвiдки дослiдникiв.

Аналiз актуальних дослiджень. Концептуальнi засади до впровадження штегративного пiдxоду в освiтi розкривали вченк Л. Артем'ева, В. Загвязинський, I. Зверев, I. праймов, М. Махмутов, К. Мулик, В. Семенов, М. Сердюкова, Г. Серiков, I. Яковлев та ш. Теоретичнi основи дидактично! штеграцп та и меxанiзмiв висвiтлено в працях I. Алекберово!, В. Безруково!, Г. Беляево!, М. Берулави, Р. Гуревича, М. 1ванчук, О. Максимово!, Д. Мальцево!, В. Паламарчук та ш. Науковi розробки Г. Глейзера i В. Ледньова розкривають особливостi iнтеграцií в змкт освiти. Проблему впровадження в навчальний процес штегрованих курсiв вивчали К. Гуз, В. Ыьченко, Л. Лук'янова, В. Сидоренко, Н. Талалуева. Ытегращю на рiвнi технологи розглянуто Ф. Бестом, Ц. Кацом, Л. Кемменом, Л. Клшбергом та ш., а на рiвнi структурних елементiв знань та зв'яз^в мiж ними - I. Козловською, М. Садовим, О. Трифоновою та iн.

Упровадженню штегрованого навчання при пiдготовцi учителiв природничих спе^альностей присвяченi працi Л. Дубщько!, З. Клименко, М. Пака, Н. Стучинсько!, Ю. Шапрана, О. Шктьово'|' та iн. Iнтеграцiю як елемент компетентности майбутнix учителiв фiзики розглядали С. Стадыченко, Н. Сосницька, А. Волошина. Грунтовне опрацювання робiт сучасних науков^в у контекстi iнтегрованого навчання засвщчуе, що проблема iнтегрованого навчання студен^в^зиюв через систему iнтегрованиx задач як елементу професiйноí компетентностi не була темою спещальних наукових розвщок.

Мета CTaTTi. Метою дослiдження е опис системи штегрованих задач та розкриття !х значення для пщготовки учителiв фiзики.

Методи дослiдження. Теоретичний аналiз (визначення провiдноí iдеí та розробка ппотези дослiдження); структурно-логiчний аналiз змiсту i структури навчального процесу; спостереження.

Виклад основного матертлу. Пiд iнтеграцiею ми розумiемо «принцип здмснення освiтнього процесу, який Грунтуеться на взаемному доповненн рiзниx форм тзнання дiйсностi, чим i створюе умови для становлення багатомiрноí картини свп^у i пiзнання себе в ньому. У цьому розумшы вона виступае засобом унiверсальноí освiти людини» [2].

На практик iнтегративний пiдxiд реалiзуеться пiд час вивчення iнтегрованиx курав чи окремих предметiв певно! галузi освiти. Ми розглядаемо цей пщхщ у другому розумiннi. При цьому цЫсшсть знань забезпечуеться на основi iнтеграцií спiльниx для всix предме^в понять та пiдxодiв до оргаызацп занять (единi методи, засоби, форми оргаызацп навчання, пiдxоди до контролю i корекцп навчальних досягнень студенев).

Практика показуе, що в сучасних умовах розбудови загальноосвтньо! школи посилюеться зниження iнтересу учнiв середнix навчальних закладiв до предметiв природничого циклу. ^м того, одним iз напрямюв модернiзацií сучасно! освiти в Укра1ы е профiльне навчання, яке мае на мет задовольнити пiзнавальнi потреби учыв та !х професiйний вибiр. У цих умовах набувае актуальности проблема мiжпредметниx зв'язкiв, зокрема, вивчення фiзики в класах з природничим профтем навчання вимагае змiн у пщготовц студентiв. Постае проблема формування фахово! компетентностi майбутнix учителiв фiзики, що пов'язана зi специфiкою навчання в цих класах.

Одним зi шляxiв вирiшення дано! проблеми е пщнесення мiжпредметниx зв'язкiв до рiвня iнтеграцií. Досягнення кожного етапу становлення мiжпредметниx зв'язкiв актуальнi й у наш час. Аналiз розвитку мiжпредметниx зв'язкiв у шкiльнiй методицi навчання фiзики дозволяе видiлити деякi закономiрностi:

1) перевага iнтеграцiйниx тенденцiй над диферен^альними;

2) зростання рiвня штеграцп мiж науками у зв'язку з ускладненням !х предмету, структури та функцш;

3) встановлення прогресивно! ролi iнтеграцií в русi до гуманного використання наукового знання i досягнень науки;

4) профтьне наповнення знань у фiзицi на основi мiжпредметниx зв'язюв;

5) акцент на загальних законах та fx ролi не ттьки в рiзниx роздiлаx фiзики, а й у сумiжниx предметах;

6) застосування закоыв фiзики до живих органiзмiв (пояснення процесiв життедiяльностi, лтувальних заxодiв на основi знань зовншнього впливу факторiв рiзноí фiзичноí природи, принципу дм сучасно! медично! апаратури, методик дiагностування i лiкування та ш.) [7, с. 90].

Методична пщготовка майбутнix учителiв до ефективно! навчально! дiяльностi в класах з природничим профтем навчання, на думку авторiв, потребуе виконання наступних рекомендацй

1) формувати умшня i навички складати та розв'язувати задачi з мiжпредметними зв'язками;

2) формулювати яккы задачi прикладного змiсту.

Використання штегративного пiдxоду в системi професiйноí пщготовки майбутнix учителiв фiзики призвело до розробки рiзного виду завдань i вправ для студентiв, якi розв'язувалися ними пщ час проведення лабораторних i практичних занять з фiзики. Пiд системою iнтегрованиx задач ми розумiемо задачi з мiжпредметним зм^ом, системоутворюючим фактором яких е мета функцюнування. З методики фiзики вщомо, що за дидактичною метою задачi подiляються на тренувальнi, творчi, дослщницьк та контролюючi. Таким чином, ц задачi становлять систему, функцiонування яко!, в навчальному процесi, сприяе цЫсному засвоенню елементiв фiзичниx знань. Деяк пiдxоди до розумiння системи задач подано в однш iз праць [4], а систему штегрованих завдань продемонструемо на прикладi теми «Течiя рщин. Властивостi рщин».

Серед складних процесiв, що вiдбуваються в органiзмi людини, можна видiлити тi, як вiдносяться до фiзичниx. Наприклад, такий складний фiзiологiчний процес, як кровооб^. У сво(й основi вiн е фiзичним, тому що пов'язаний iз рухом рiдини (гiдродинамiка). Рух кровi вздовж судин е складним процесом, який залежить вщ роботи серця, стану судин i ступеня еластичност судинних тканин, тонусу гладенько! мускулатури, ктькосп та в'язкостi кровi, опору потоку кровi в капiлярному руслк З фiзичноí точки зору система кровооб^у людини - це складна закрита система послщовно i

паралельно сполучених еластичних трубок рiзного дiаметру та довжини (аорта, артерп, артерiоли, капiляри, венули й вени). Оскiльки стiнки судин еластичнi, то вони мають пружнi властивостi, завдяки яким кров рухаеться цими судинами так, як будь-яка рiдина еластичними трубками. Швидккть руху кровi в судинах оргаызму мала, тому потт 11 руху можна вважати ламшарним.

Цi знання з медицини збагачуються в процесi розв'язування вiдповiдно пщбраних задач. Цей процес слiд розпочати з нижчого рiвня, тобто тренувальних задач. Задачу якi вiдносяться до тренувальних е простими (як правило розв'язуються простою постановкою у вихщну формулу), вони дають студенту можливкть переконатися у сво'х знаннях, а школи слугують для iлюстрацií нескладних, але цтавих питань курсу.

Прикладом тренувально'' задачi е наступна: «Яким буде характер плину кровi в аорт у фазi розслаблення, якщо "' середня швидкiсть у даый судинi приблизно дорiвнюе 30 см/с? Радiус артерГ'' - 1 см» [1, с. 387].

Щоб розв'язати цю задачу студентам потрiбно вщповкти на поставлене в нiй запитання: «Яким буде характер плину кровi в аорт?». Для цього ''м необхiдно знайти число Рейнольдса, використавши табличнi значення густини та в'язкост кровi й формулу: йе = де 4г- середня швидкiсть течи рiдини, р - густина, п - в'язкiсть, г - радiус труби.

. „ 2 0,3 0,011,05103 „

П|дставивши конкретн! значення, вказаних у формул1 величин, вони отримують: Не =- 1о_3-= 1600.

Знаючи, що критичне значення числа Рейнольдса для гладких труб приблизно дорiвнюе 2300, студенти роблять висновок, що плин кровi в аорт буде ламшарним, але близьким до виникнення турбулентност.

Таким чином, розв'язуючи тренувальну задачу, студенти використовують отриман знання в стандартних ситуащях.

Творчi задачi вимагають вщ студентiв актуалiзацií власних знань з метою пошуку розв'язку в змодельованих ситуащях, виокремлення нових проблем i шляхiв 'х розв'язання в ситуа^ях, контекст яких загальновiдомий. Такого типу задачi не мають прямо' вщповщ, та потребують нового алгоритму розв'язку. У процес 'х розв'язування студенти з'ясовують, обГрунтовують, пропонують, вчаться доводити свое бачення проблеми. Для отримання правильно'' вщповщ ''м необхiдно зануритися в середовище, яке викликало проблему, i на основi мiжпредметних знань, Грунтовно проаналiзувати ситуацiю. Творчi задачi спонукають до встановлення причинних зв'язюв, вони формують системне мислення, розвивають спостережливкть i креативнiсть.

1х прикладом може бути така задача: «З горизонтально розмЩеного медичного шприца дiаметром 1,5 см витiсняеться фiзiологiчний розчин пщ дiею сили 10 Н. Знайти швидккть витiкання рiдини iз голки шприца. Густина фiзiологiчного розчину 1,03 г/см3. Перерiз поршня значно бтьше перерiзу голки. Чому швидюсть витiкання розчину не залежить вщ перерiзу голки?» [5, с. 44].

Для розв'язання поставлено'' задачi студенти використовують формулу Бернуллi у виглядг р1 + = р + де Р1 i -гт-1 - тиск i швидкiсть у перерiзi поршня 5г, р i тиск i швидкiсть у перерiзi голки 5, а також умову неперервност течи: = Крiм того, вони звертають увагу на зауваження, що поперечний перерiз поршня значно бтьший за

поперечний перерiз голки, тобто: 51 >> 5, тодi « V i можна вважати, що « 0. Отже, р1 = р+^^-, де р -

Р Р о^— 2Р I 8Р

атмосферний тиск. Так, як р1 > р на величину -, то р1 — р = ^ = звiдки V = I— = I д2 . На основi виведено'' формули студенти роблять висновок, що швидюсть витiкання розчину не залежить вщ перерiзу голки, а шляхом постановки значення в кшцеву формулу, вони отримують вщповщь: V = ^^Оо3 ~

Розв'язування дослiдницьких задач призводить до активiзацií пiзнавальноí дiяльностi в процеа з'ясування закономiрностей перебiгу фiзичних процеав. Пiд час розв'язування завдань такого виду найкраш^ результати досягаються за умови колективно'' спiвпрацi з використанням штерактивно'' технолог''' мозкового штурму. Дослщницьку дiяльнiсть студентiв слiд спрямовувати на розвиток системи штелектуальних творчих якостей особистост таких, як: творча уява, штущя, креативнiсть, дивергентнiсть, оригiнальнiсть та асо^ативысть мислення.

Прикладом задачi дослщницького рiвня може бути така: «Для визначення в'язкост кровi в клшщ користуються капiлярним вiскозиметром ВК-4, який складаеться з двох проградуйованих однакових пiпеток-капiлярiв. Визначити вiдносну й абсолютну в'язккть кровi за допомогою цього приладу».

Для добре пiдготовлених студентв у формулюваннi задачi не потрiбно нiяких пiдказок. Вини самi виводять формулу для розрахун^в, аналiзуючи "' вибирають необхiднi матерiали для дослщження, складають алгоритм дiй.

Для того, щоб вивести робочу формулу необхщно використати закон Пуазейля Q = де О - об'емна швидюсть, Ар - рiзниця тискiв на кшцях капiляра, Х- гiдравлiчний опiр. Оскiльки, на капiлярах створюеться однакова рiзниця тискiв, то для двох р1зних рщин виконуеться наступне сп1вв1дношення: — = —. Враховуючи, що об'емна швидк1сть Ц = - = —, V

Q1 X— £ £

- об'ем рщини, що протiкае через капiляр за час ^ 5 - площа поперечного перерiзу трубки пiпетки, Ь - вщстань, яку

..... . . 8^1 , пройшла рщина в1д нульово' в1дм1тки п1петки, вим1ряна в под1лках шкали, а гщравлнний оп1р л = —Ч, де п - в'язк1сть

пК4

. . . . 52п2г1 8П1(1ЯД4 рщини, I - довжина кап1ляра, впаяного в птетку, Я - його рад|ус, отримуеться вираз у такому виглядг-= —--.

51Н1£2 8'Ц212ПК1

Оскiльки обидвi рщини протягуються одночасно через щентичы каптяри й трубки пiпеток

(51 = 32,Ь1 = £2,11 = 12,и1 = й2), то вщносна в'язкiсть рiдини — = —.

Н2

Якщо в якостi еталонно'' рiдини використати дистильовану воду, а дослщжувано'' - кров, то вщносну в'язкiсть кровi можна розрахувати за стввщношенням: ^^ = а абсолютну: ^кроВ = Цводи Н°°ди.

^води Нкров1 Нкров1

Отримавши формули для розрахункiв, студенти самостшно розробляють алгоритм:

1. Промити склян наконечники пiпеток вiскозиметра спиртом i просушити.

2. Опустити кшець птетки з краном у дистильовану воду, засмоктати ÏÏ через капiляр до позначки «0» i закрити кран.

3. Аналопчно набрати дослiджувану рщину в другу пiпетку до позначки «0» i одразу ж покласти вккозиметр на горизонтальну площину.

4. Вщкрити кран та засмоктати дослщжувану рiдину до позначки «1».

5. Визначити вщстань, пройдену дистильованою водою.

6. Дослщ повторити декiлька разiв.

7. Усереднити отриманi значення та розрахувати вщносну в'язкiсть кровi.

8. Використавши табличне значення в'язкостi дистильовано'|' води при кiмнатнiй температурi, обчислити середне значення в'язкостi кровi.

Якщо студенти неспроможнi розв'язати таку задачу самостшно, то ÏM даеться пщказка, що необхiдно використати воду, як еталонну рщину. та задаеться формула для розрахун^в. Якщо i в такому випадку виникають труднощi, то надаеться алгоритм.

Важливим етапом роботи над задачею е контроль. З уведенням компетентысного пщходу до цього процесу змшилось i його бачення Одним iз найважливших завдань учителя е опанування методикою перевiрки знань i Ïx оцiнювання. Особливо актуальним це стало у зв'язку з введенням 12-бальноÏ системи оцiнювання. Аналiз сучасноÏ методичноÏ лiтератури з фiзики свiдчить про те, що вщбуваються суттевi змiни в системi оцшювання, у зв'язку з перенесенням акценту на розвиток особистост учня.

Перехщ до визначення рiвня досягнень учыв вiдповiдно до вмiнь самостiйно здобувати, аналiзувати, систематизувати та творчо застосовувати отриману шформацю приймати рiшення й аргументувати свою думку; працювати в колективi та iн. Пiд час оцшювання навчальних досягнень учыв учителю потрiбно чiтко усвiдомлювати, що кшцевою метою навчальноÏ дiяльностi е не просто засвоення певноÏ суми знань, умшь та навичок, а формування учывських компетенцiй.

Прикладом контрольноÏ задачi з даноÏ теми може бути наступна: «Визначити максимальну кшьшсть кров^ яка може пройти через аорту за 1 с, щоб течiя залишалась ламiнарною. Дiаметр аорти 2 см, в'язккть кровi 5 мПа-с.» [5, с. 46].

Для визначення максимальноÏ кiлькостi кровi, яка може пройти через аорту за 1 с студентам необхщно

nD2

використати формулу: m = pV = vpS = де p i V- густина i об'ем кровi, -tr-ÏÏ швидкiсть у перерiзi аорти S, а D-

л . г, vDp Ren . RenDrt ....

д|аметр аорти. Осктьки Re = тод| v = i m = —де п - в'язк1сть кров1. теч1я залишалась ламшарною, якщо

г, « .,,„„ „ 2300 3,140,020,005

число Рейнольдса не перевищуе 2300. Отже, m =---= 0,18 кг.

Виокремленi вище задачi виконують iнтеграцiйну функц1ю, потребують в1д студенев комплексних знань у галузi медичних наук, досвщу колективноÏ дослiдницькоÏ д!яльносп в умовах майбутньоÏ професп.

Процес роботи над ф!зичною задачею включае в себе постановку i розв'язання, перев!рку й аналiз. При цьому постановка задач у навчально-виховному процеа актуал!зуеться спе^альними завданнями на складання задач, що доповнюють розв'язування задач з пщручни^в i навчальних поабниюв. У процеа складання задач! актуал!зуються м!жпредметы зв'язки, при цьому доводиться аналiзувати такi сторони явищ чи процеав, як1 вивчаються за межами ф1зики. Успiшне навчання ум1нню складати задачi входить до найважливiшиx завдань щодо п1дготовки майбутнього учителя ф1зики.

п1д час складання фiзичноÏ задачi сл1д розум1ти не просту репродукщю задачi з того чи ¡ншого поабника, а самостiйну постановку i розв'язання проблеми студентом, яка в загальному випадку розв'язуеться за допомогою лопчних умовивод1в, математичних дш та експерименту на основ! законiв i методiв ф1зики.

розум1ння взаемозв'язку розв'язування i складання ф1зичних задач дае можлив1сть учителю досягти пiдвищення ефективност навчання учн1в ро6от1 з задачами, педагогiчноÏ майстерностi в проблемно-розвиваючому навчанн на сучасному етапi розвитку школи. Але до такоÏ д1яльност1 студента необхщно готувати. Для цього студент повинен засвогти та опрацювати в iнтегрованиx завданнях таку посл1довн1сть операцш у процеа складання ф1зичних задач:

- виявлення фiзичноÏ задачноТ ситуацп (проблеми);

- виявлення й аналiз елементiв фiзичноÏ задачноÏ ситуацп (первкна модель задачi);

- короткий запис умови задачi з виконанням рисун^в, графiкiв, схем тощо;

- ф1зичний (повторний) аналiз умови задачi з видтенням теорп та законiв, що описують задачну ситуацю

- спрощення умови (звуження областi зiставлення дослщжуваних явищ, фактiв i т.п.). Доповнення умови потр16ними даними, ф1зичними константами;

- ви61р методiв, прийом1в, спосо61в розв'язування задачi;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

- видiлення ланок (р1внянь, висновк1в тощо) i побудова аналтико-синтетичного ланцюга (системи)умовиводiв, р1внянь i т. п. що описують задачну ситуацю

- вщшукання i здшснення розв'язку задачi в загальному вигляд1;

- аналiз моделi задачi, ÏÏ точне формулювання i корегування;

- обчислення (з урахуванням наближених дш);

- перевiрка й оцiнка умови та в1дпов1д1 задачi.[6, с. 289-290].

Для складання задач можна обрати матерiал з поабника [3].

Висновки. Отже, спостереження показало, що рацюнальний пщхщ до професiйноÏ п1дготовки майбутых учителiв ф1зики через систему штегрованих задач сприяв творчому характеру процесу засвоення елеметчв ф1зичних знань. Виявлено, що у процеа розв'язування та складання студентами навчальних задач вщбувалось формування цЫсного сприйняття д1йсност1, систематизащя мiжпредметниx знань ф1зики та медицини, формування практичних навичок пщ час розв'язування завдань дослщницького р1вня, розвиток творчост п1д час розв'язування задач творчого р1вня,

формування комунтативних умiнь, гармонiя мiжособистiсниx стосункiв, рефлексп, що е фундаментом профеайно! компетентностi майбутнix учителiв фiзики. При цьому значно збагачувався мотивацмний компонент дiяльностi, який зрiс вщ рiвня просто! зацiкавленостi до рiвня значення здобутих умiнь у майбутый професп. Детального дослiдження потребуе вплив Ытегративного пiдxоду до процесу пщготовки вчителiв фiзики на мотивацiйний компонент як елемент компетентности.

Список використаних джерел

1. Джанколи Д. Физика : В 2-х т. Т. 1 / ред. Ю. Г. Рудой; пер. с англ. А. С. Доброславский, О. А. Котельникова, М. А. Суханова. Москва: Мир, 1989. 656 с.

2. !ванчук М. Г. !нтегроване навчання: сутнкть та виховний потенщал. (Виховання особистост молодшого школяра в умовах штегрованого пщходу до навчання). Черывцк Рута, 2004. 359 с.

3. !щейкша Ю. О., Макаренко В. I., Тронь Н. В. Медична i бюлопчна фiзика : навч. поабник. Полтава: Шевченко Р. В., 2012. 352 с.

4. Макаренко О., Макаренко К., Матяш Л. Деяк аспекти лопчного мислення учнiв загальноосвiтньоí школи. HayKoei записки. Серiя: Проблеми методики ф/'зико-математично)' i техноло^чно)'осв'ти. 2016. Вип. 10, Ч. 3. С. 74-78.

5. Ремизов А. Н. Исакова Н. Х. Сборник задач по физике (для медицинских институтов). Москва: Высш. Школа, 1978. 112с.

6. Решение задач по физике: практикум / под общ. ред. Е.В. Коршака. Киев: Вища шк. Головное изд-во, 1986. 312 с.

7. Стадыченко С. М. Мiжпредметнi зв'язки як дидактична основа розвитку природничо-науково! освти майбул-лх учителiв фiзики. Збiрник наукових праць Кам'янець-Подльського нацюнального yHieep^memy iMeHi 1вана Оценка. Серiя педагогiчна. Кам'янець-Подтьський, 2015. Вип. 21. С. 89-91.

References

1. Dzhankoli D. Physics: V 2-h t. T. 1 / red. Ju. G. Rudoj; per. s angl. A. S. Dobroslavskij, O. A. Kotel'nikova, M. A. Suhanova. Moskva: Mir, 1989. 656 s. (in Russian)

2. Ivanchuk M. Gh. Integrated Learning: Essence and Educational Potential. (Educating the personality of a junior student in an integrated approach to learning). Chernivci: Ruta, 2004. 359 s. (in Ukrainian)

3. Ishhejkina Ju. O., Makarenko V. I., Tronj N. V. Medical and biological physics: tutorial. Poltava: Shevchenko R. V., 2012. 352 s. (in Ukrainian)

4. Makarenko O., Makarenko K., Matjash L. Some aspects of the development of logical thinking of the secondary school students. Naukovi zapysky. Serija: Problemy metodyky fizyko-matematychnoji i tekhnologhichnoji osvity. 2016. Vyp. 10, Ch. 3. S. 74-78. (in Ukrainian)

5. Remizov A. N. Isakova N. H. Collection of problems in physics (for medical institutions). Moskva: Vyssh. Shkola, 1978. 112 s. (in Russian)

6. Solving problems in physics: practical work / pod obshh. red. E.V. Korshaka. Kiev: Vishha shk. Golovnoe izd-vo, 1986. 312 s. (in Russian)

7. Stadnichenko S. M. Interdisciplinary connections as a didactic basis for the development of natural and scientific education of the future physics teachers. Zbirnyk naukovykh pracj Kam'janecj-Podiljsjkogho nacionaljnogho universytetu imeni Ivana Oghijenka. Serija pedaghoghichna. Kam'janecj-Podiljsjkyj, 2015. Vyp. 21. S. 89-91. (in Ukrainian)

THE SYSTEM OF INTEGRATED PROBLEMS IN THE PREPARATION OF FUTURE PHYSICS TEACHERS

Makarenko Kateryna

Poltava V.G. Korolenko National Pedagogical University, Укра)на Makarenko Volodymyr Ukrainian Medical Stomatological Academy, Ukraine

Makarenko Aleksander

Ukrainian Medical Stomatological Academy, Ukraine Abstract. The system of integrated problems, which can be used for the preparation of future teachers of physics to conducting lessons in the classes of natural science type is examined in the article. The knowledge of topics "Hydrodynamics" (physics) and "Hemodynamics" (medicine) are integrated in those problems. The problems are structured according to the didactic purposes: training; creating; researching; supervisoring. Authors disclose, what is understood under every type of problem, give examples of the system of integrated problems of every type, results of their practical approbation, methodical accompaniment and features of the effective functioning of this system in the process of teaching of physics. The training problems give students the opportunity to become sure in their knowledge, and sometimes serve to illustrate simple but exciting course questions. Creative problems require students to update their own knowledge in order to find a solution in simulated situations, to identify new problems and ways to solve them in situations where the context is well-known. The solving of research problems leads to activation of cognitive activity in the process of elucidation of the laws of physical processes. Solving this type of problems, the best results are achieved and provided while the team collaborates using the interactive technology of brainstorming. Supervisory problems are focused on core competencies. The process of solving problems is complemented by the process of their making. The authors analyze in detail the process of making problems, consider the main stages and significance of this process for interdisciplinary integration, which is considered as a higher level of interdisciplinary connections. The article shows that the above approaches to the integration of knowledge can be considered from the point of view of a competent approach to the training of future teachers of physics.

Key words: integrative approach, the system of integrated problems, research activity, future teachers of physics, hydrodynamics.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.