НАЦІОНАЛЬНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені М.П. Драгоманова

ГУЛЯЄВА ЛЮДМИЛА ВОЛОДИМИРІВНА

УДК 57 (07) (075) : 371.315

ПРОБЛЕМНО-МОДУЛЬНИЙ ПІДХІД ДО ВИВЧЕННЯ

ФІЗИКИ В СУЧАСНІЙ ЗАГАЛЬНООСВІТНІЙ ШКОЛІ

13.00.02 – теорія і методика навчання фізики

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата педагогічних наук

Київ – 2000

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Запорізькому державному університеті, Міністерство освіти і

науки України.

Науковий керівник: академік Міжнародної педагогічної академії,

Доктор педагогічних наук, професор

Сергєєв Олександр Васильович

Запорізький державний університет,

завідувач кафедри фізики та методики

її викладання;

Офіційні опоненти: доктор фізико-математичних наук, професор

Тичина Ірина Ільївна,

Національний педагогічний університет

Імені М.П. Драгоманова

кандидат педагогічних наук, професор

Савченко Віталій Федорович,

Чернігівський державний педагогічний інститут ім. Т. Г. Шевченка, завідувач кафедри педагогіки,

психології та методики викладання фізики

Провідна установа: Запорізький обласний інститут удосконалення

вчителів, кафедра педагогіки, психології та методик

навчання природничо-математичних дисциплін,

Міністерство освіти і наукиУкраїни, м. Запоріжжя

Захист відбудеться 01 листопада 2000 року о 1345 год. на засіданні

cпеціалізованої вченої ради Д 26.053.03 в Національному педагогічному

університеті ім. М.П. Драгоманова (01601, м. Київ, вул. Пирогова, 9).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного педагогіч-

ного університету ім. М. П. Драгоманова (01601, м. Київ, вул. Пирогова, 9).

Автореферат розісланий 27 вересня 2000 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Є.В.Коршак

Вступ

Загальна характеристика роботи

Актуальність і стратегія дослідження. Вивчення шкільних предметів спрямоване

на реалізацію принципа єдності навчання, виховання й розвитку. Ця триєдина дидакти-

чна мета в різні періоди розвитку середньої загальноосвітньої школи вирішувалась по-рі-

зному: розроблялись адекватні форми, методи, засоби, творчі підходи, концептуальні

засади з урахуванням специфіки предмету, який вивчається, накопичено дуже багатий

матеріал, який вимагає систематизації, узагальнення, збагачення в нових соціально-еко-

номічних умовах, коли сучасна загальноосвітня школа стала на шлях диференціації й ін-

теграції, коли пріорітетним напрямком стала індивідуалізація діяльності школярів, коли

інновації стали необхідним компонентом навчально-виховного процесу, коли розробля-

ються та впроваджуються нові технології та форми навчання основам наук. Треба відмі-

тити, що всі інновації у більшій чи меньшій мірі спираються на досягнення дидактики,

психології та конкретних методик. Нові підходи до навчання активізувались в останнє

десятиріччя, при цьому фізика як навчальний предмет не виняток.

Сьогодні багато говорять і пишуть про інноваційні технології навчання, серед яких од-

не з провідних місць займає проблемно-модульний підхід, хоч проблемне навчання в

нашій країні здобуло розповсюдження, починаючи з 60-х років. Значний внесок у його

розвиток зробили А.М. Алексюк, В.П.Беспалько, В.В. Гузєєв, П.І. Третьяков, І.Б. Сен-

новський, Д.В. Чернілевський, О.К. Філатов, М.А. Чошанов, О.І. Бугайов, О.І. Ляшенко,

М.І. Махмутов, О.В. Сергєєв та інші. Зараз ці дослідження вийшли на новий виток роз-

витку методичної думки: проблемне навчання зв`язують з принципово новою техноло-

гією навчання. Багато зроблено під керівництвом А.В. Фурмана щодо розробки психоло-

го-педагогічних основ проблемно-розвиваючого навчання, але в методиці фізики ця

проблема знаходиться в стадії обговорення, конкретних підходів до її розв`язання ще

не створено. Тому в якості науково-методичного дослідження нами вибрана тема “Про-

блемно-модульний підхід до вивчення фізики в сучасній загальноосвітній школі”

Об`єктом дослідження обрана система навчальної діяльності учнів загальноосвіт-

ньої школи під час вивчення фізики з урахуванням інноваційних процесів, притаманних

психолого-педагогічним наукам.

Предмет дослідження – проблемно-модульна технологія навчання фізики.

Мета дослідження – побудувати власну систему навчання фізики в старших класах

загальноосвітньої середньої школи в умовах системного здійснення проблемно-модуль-

ної технології з метою інтенсифікації навчання фізики та розвитку особистості учня.

Концептуальні засади дослідження:

1. Учитель та учень – два суб`єкти єдиного навчально-виховного процесу.

2. Індивідуальний підхід здійснюється на основі психолого-педагогічної діагностики.

При навчанні школярів учитель управляє потенційними можливостями учнів, розвиває,

вдосконалює творчі здібності, особистість школяра.

3. Диференціація навчання, створення таких дидактичних, організаційних умов, в яких

є вільний вибір вивчення фізики згідно здібностей, потреб учня, надання йому індивіду-

альної допомоги.

4. Умовою успішного самонавчання учнів є: а) висунення школярами перед собою ме-

ти навчання; б) для досягнення цілісності фізичних знань, створення інформаційно-вдо-

сконаленої послідовності навчального матеріалу є його реконструкція, подання його бло-

ками в певній логічній послідовності, в усіх можливих кодах: символічіному, числовому,

графічному, вербальному; в) комп`ютерізація навчання.

5. Рейтингова система контролю та оцінки навчальних досягнень школярів відбува-

ється під час поточного, проміжного та заключного контролю.

Гіпотеза дослідження: якість підготовки з фізики учнів середньої загальноосвітньої

школи буде гарантовано підвищеною, якщо створити і ввести в практику проблемно-мо-

дульну технологію навчання, яка включає: а) спеціально перероблений навчальний зміст;

б) особистісно-діяльнісну організацію навчання; в) перманентний контроль навченості і

розвитку школярів.

Згідно з метою та гіпотезою дослідження були визначені наступні завдання дослід-

ження:

1. Здійснити теоретичний поелементний аналіз нового дидактичного поняття “проб-

лемно-модульна технологія навчання”.

2. Вивчити досвід учителів-новаторів, які досягли стійких, високих результатів навче-

ності і розвитку школярів на основі системного застосування нових технологій навчання

фізики.

3. Розробити проблемно-модульну технологію навчання фізики в умовах диференціа-

ції загальноосвітньої школи:

а) сформулювати цілі проблемно-модульної технології (ПМТ) навчання фізики;

б) визначити склад і структуру ПМТ;

в) провести змістовне наповнення компонентів ПМТ;

г) апробувати ПМТ.

4. Здійснити науково-обгрунтовану переробку навчального змісту курсу фізики для

його якісного засвоєння і кращого запам`ятовування.

5. Експериментально перевірити ефективність та результативність розробленої ПМТ

навчання фізики.

Методологічну основу побудови проблемно-модульної технології навчання склада-

ють новітні здобутки психології, педагогіки, дидактики, інженерії, багаторічного досвіду

викладачів, учителів, а саме: технологія розвиваючого навчання В.В. Давидова, Д.В.

Ельконіна, Л.В. Занкова, А.В. Фурмана, І.Я. Якиманської; технологія проблемного навчан-

ня І.Я. Лернера, І.О. Ільніцької, О.І. Ляшенка, Р.І. Малафєєва, А.М. Матюшкіна, М.І. Мах-

мутова, А.В. Фурмана, О.В. Сергєєва, В. Оконя та інш.; технологія розвитку пізнаваль-

ного інтересу В.І. Лозової, І.Я. Ланіної, Г.І.Щукіної, Н.Ф. Тализіної; методична ідея гене-

ралізації знань В.Г. Разумовського; укрупнення дидактичних одиниць П.М. Ерднієва; за-

кони оперативної та довгочасової пам`яті П. Ліндсея, Д. Нормана; технологія диферен-

ційованого навчання Г.Д. Глейзера, О.В. Сергєєва; модульна технологія у вищій школі

Дж. Рассела, П.А. Юцявичене, Б. Гольдшмідта, М. Гольдшмідта, А.М. Алексюка Д.В. Че-

рнілевського; в середній школі А.В. Фурмана, В. Оконя, К.Я. Вазіної, Е.В. Сковіна, О.В.

Сергєєва та інш.

Основні методи дослідження:

- теоретичні: системний аналіз, узагальнення даних з проблеми дослідження на під-

ставі вивчення психолого-педагогічної та науково-методичної літератури, змісту курсів

фізики для середніх загальноосвітніх шкіл та методики її навчання, аналіз (якісний і

кількісний) результатів педагогічного експерименту;

- емпіричні: спостереження за навчальним процесом, анкетування, хронометраж,

бесіди з учнями, їх батьками, вчителями середніх шкіл, метод діагностичних контроль-

них робіт, тестування, рейтинг тощо;

- експериментальні: навчання школярів середніх загальноосвітніх шкіл за ПМТ, роз-

роблених дидактичних матеріалів, обробка результатів експерименту за допомогою

апарату математичної статистики.

Експериментальна база дослідження – школа-комплекс “Центр освіти молоді"

("ЦОМ") №5, середні загальноосвітні школи №1, 2, 5, 12, 97 м. Запоріжжя, ООШ №3

м. Мерефа Харківської області.

Наукова і теоретична новизна дослідження:

- на основі діяльнісного та системного підходів розглянуті сучасні організаційні фор-

ми, способи, методи навчання, які спрямовані на розвиток та активізацію творчої пізна-

3

вальної діяльності школярів;

- обгрунтовані шляхи реалізації ПМТ у процесі вивчення фізики: забезпечення індиві-

дуального темпу просування за програмою, враховуючи інтелектуально-психологічні

особливості кожного учня;

- дана об`єктивна оцінка та накреслені шляхи подальшого вдосконалення методів,

принципів навчання.

Практична значущість дослідження полягає у:

- розробці предметно-орієнтовного навчально-дидактичного комплексу з фізики (сце-

нарії модульних занять, дидактичний матеріал, опорні зошити);

- визначені шляхи реалізації ПМТ навчання фізики, які раціонально поєднують мето-

дичну та психолого-педагогічну сторони процесу навчання;

- можливості адаптації розроблених підходів до вивчення інших фундаментальних

дисциплін.

Особистий внесок автора полягає у теоретичному обгрунтуванні доцільності зас-

тосування проблемно-модульної технології навчання, обгрунтуванні підходів, які об`єд-

нують традиційні й проблемно-модульний; розробці та втіленні в навчальний процес

проблемно-модульної технології навчання фізики; експериментальному обгрунтуванні

ефективності і результативності застосування проблемно-модульної технології з метою

інтенсифікації навчального процесу, розвитку пошуково-творчих здібностей, самостійно-

го мислення школярів, сприяння міцному закріпленню фізичних знань.

Вірогідність наукових положень забеспечується побудовою дослідження на осно-

ві сучасних досягнень дидактики, психології з опорою на передовий досвід учителів-но-

ваторів фізики, використанням у ході дослідження методів, адекватних завданням дос-

лідження; коректним використанням математичних методів обробки емпіричних даних;

результатами педагогічного експерименту.

На захист виносяться такі положення:

1. Концептуальні засади проблемно-модульної технології навчання в сучасній серед-

ній загальноосвітній школі.

2. Методичне забеспечення проблемно-модульної технології навчання фізики, спря-

моване на індивідуалізацію навчально-виховного процесу в середній загальноосвітній

школі, підвищення його ефективності та результативності.

Впровадження результатів дослідження.

Результати дослідження перманентно використовувались у ООШ №3 м. Мерефа Ха-

рківської області, у "ЦОМ" №5, середніх школах № 1, 2, 5, 12, 97 та в ряді інших шкіл

м. Запоріжжя.

Апробація результатів дослідження здійснювалась у процесі експериментального

навчання учнів середніх шкіл № 1, 2, 5, 12, 97, "ЦОМ" №5 м. Запоріжжя, ООШ №3 м. Ме-

рефа Харківської області. Основні результати дослідження доповідались та одержали

позитивну оцінку на ІV Міжнародній науково-методичній конференції "Методологические,

дидактические и психологические аспекты проблемного обучения" в м. Донецьку 26– 29

серпня 1996 року; Міжнародному семінарі “Розвиток творчих здібностей учнів у процесі

навчання фізики” в м. Чернігові 11 –13 грудня 1996 року; Всеукраїнській науково-мето-

дичній конференції "Стандарти фізичної освіти в Україні: технологічні аспекти управлін-

ня навчально-пізнавальною діяльністю" в Кам`янець-Подільському педагогічному інсти-

туті 5 –17 квітня 1997 року; на другій Міжнародній науково-практичній конференції

"Технологічний підхід в дидактиці. Блочно-модульне навчання професії" 3 – 4 лютого

1998 року в м. Донецьку; на ІІІ Всеукраїнській науково-методичній конференції "Мето-

дичні особливості викладання фізики на сучасному етапі" у м. Кіровограді 3 – 4 квітня

1998 року; на Всеукраїнській науково- практичній конференції "Дидактичні проблеми

фізичної освіти в Україні" у м. Чернігові 25 – 27 червня 1998 року; на Всеукраїнській на-

уково-практичній конференції "Навчальна продуктивна (творча) діяльність у різних ла-

4

нках системи освіти" у м. Бердянську 15 –17 вересня 1998 року, на Всеукраїнському на-

уково-методичному семінарі "Впровадження нових технологій у навчальний процес

школи і ВУЗу" у м. Херсоні 13 – 14 жовтня 1999 року, на ІV Всеукраїнській науково-

практичній конференції “Методичні особливості викладання фізики на сучасному етапі”

у м. Кіровограді 31 березня – 1 квітня 2000 року, а також знайшли відображення на

сторінках журналу “Фізика та астрономія в школі” (1997, №3); у науково- методичних

збірниках “Проблеми освіти” (1998, випуск 9), "Нові технології навчання" (1998, випуск

23 ).

Автором опубліковано 12 науково-методичних праць, в яких відображені одержані

результати дослідження і методичні рекомендації. Використанні в дисертації ідеї та ро-

зробки в опублікованих наукових працях належать автору, співавтори брали участь у їх

обговоренні та впровадженні в навчально-виховний процес.

Структура дисертації. Дисертаційна робота складається з вступу, трьох розділов,

списку використаних джерел (291 найменування) та додатків. Основний текст дисертації

викладено на 167 сторінках машинописного тексту. Повний обсяг дисертації складає 190

сторінок і містить 35 таблиць, 5 рисунків; 51 додаток, загальним обсягом 132 сторінки,

що складає окремий том.

Основний зміст дисертації

У вступі обгрунтовується актуальність дослідження, визначається його мета об`єкт,

предмет, гіпотеза, наукова новизна, теоретичне і практичне значення отриманих резуль-

татів, основні положення, що виносяться на захист.

У першому розділі дисертації "Концептуальні засади модульної технології нав-

чання фізики" на основі аналізу психолого-педагогічної та науково- методичної літера-

тури підкреслюється необхідність упровадження в навчально-виховний процес принци-

пово нових дидактичних систем, технологій навчання, які б були конкурентноспроможні

на ринку праці, які б перетворили учня із об`єкта в суб`єкт управління, виховували у шко-

лярів самостійність, спроможність до самоуправління. На сучасному етапі розвитку се-

редньої загальноосвітньої школи зростає актуальність створення такої системи навчан-

ня, яка б стимулювала розвиток кожного учня, а процес навчання був би при цьому сві-

домим стимулом для школяра.

Фундаментальні роботи з модульного, проблемного навчання відіграли вирішальну

роль в еволюції психолого-методичної думки, що дозволило здійснити крок у розробці

проблемно-модульної технології навчання фізики.

Проблемно-модульна технологія (ПМТ) реформує не окремі аспекти, а всю освітню

діяльність. Учитель стає не просто фахівцем свого предмету, а педагогом, психологом,

дослідником, що стимулює його творчі пошуки, мотиви до самореалізації.

ПМТ відрізняється від інших форм навчання тим, що змінюється:

- управління навчально-виховним процесом;

- спосіб організації навчально-пізнавальної діяльності школярів;

- методичне і дидактичне забеспечення навчання;

- об`єктивне оцінювання діяльності кожного учня.

Перебудова процесу навчання за проблемно-модульною технологією передбачає

більш глибше вивчення закономірностей навчання, які відбуваються як у загальновиз-

начених, так і у наступних принципах її побудови:

- підвищення системності, узагальненості, функціональності основних понять курсу

фізики середньої школи, які складають систему наукових знань у процесі навчання;

- активізації і самоорганізації понятійно-теоретичної діяльності школярів в умовах по-

силення співробітництва з учителем і один з одним на основі впровадження ПМТ нав-

чання;

- інтенсифікації процесу формування системи фізичних знань і особистості учня як

інноваційний процес.

5

Проблемно-модульна технологія навчання передбачає цілеспрямоване узагальнення

та систематизацію, домагаючись свідомого оволодіння школярами цими прийомами при

формуванні понять, вивченні явищ, законів, теорій, розв`язку задач. Засвоєння фактич-

ного матеріалу у структурованому вигляді найбільш економне та дійове, підвищує акти-

вність учнів при засвоєнні знань. Узагальнення та систематизація дозволяє урізноманіт-

нити пропоновані школярам вправи, організувати перевірку вивченого змісту модуля без

його простого відтворення. Досягається це шляхом реалізації логіко-психологічної теорії,

укрупнення дидактичних одиниць, застосування індивідуальної пошуково-творчої ді-

яльності школярів.

Таким чином, упровадження даного принципу через продуктивну діяльність школярів

у практику сприяє:

- формуванню критичного, системного стилю фізичного мислення;

- розвитку аналітико-синтетичної діяльності, тобто формуванню вмінь класифікувати,

порівнювати, перетворювати;

- пізнанню взаємопов`язаних явищ, їх внутрішніх суттєвих зв`язків;

- оволодінню теоретичними знаннями;

- створенню фундаменту для розширення знань.

Учні привчаються самостійно організовувати свою продуктивну навчальну діяль-

ність, а вчитель лише допомагає ставити перед школярами мету навчання та здійснює

допомогу в разі необхідності. Він допомагає учням оволодіти тими функціями, які ви-

конує сам, тобто: аналізу, цілеполяганню, контролю, оцінці тощо. Вчитель так впливає

на особистість школяра, що навчання стає рефлексивним. Він керує розвитком учнів. Це

дуже складне завдання, вирішити його водночас неможливо, потрібна кропітка праця з

активізації, самоорганізації школярів.

Творчі здібності - синтез властивостей та специфічних особливостей особистості, що

характеризує ступінь їхньої відповідності вимогам певного виду творчої діяльності та

обумовлює рівень її ефективності та результативності.

Оцінка творчих здібностей особистості повинна відбивати інтегральну характеристику

наступних властивостей особистості: її мотиваційно-творчу активність, інтелектуально-

логічні та інтелектуально-евристичні здібності, світоглядні, моральні та етичні властиво-

сті, від яких залежить рівень ефективності та результативності відповідного виду пошу-

ково-творчої діяльності.

Продуктивна діяльність предбачає виникнення принципово нової нестандартної якос-

ті у розвитку школярів, у відношенні до навчання. Учень стає діяльним суб`єктом, а за-

своєні ним поняття, закономірності, теорії - об`єктом діяльності. Школярі опановують

предмет, включаються у процес навчання, у них виникає потреба навчатися, яка висту-

пає рухомою силою їх розвитку.

Репродуктивна діяльність забезпечує розуміння навчального матеріалу. Вона дає ви-

хідний мінімум знань, характеризується значною свідомістю, низьким рівнем винахідли-

вості. Учень виконує діяльність, запропоновану вчителем. Слід відмітити, що репродук-

тивна діяльність - основа для формування та розвитку продуктивного мислення та на-

вчання.

Формування продуктивної діяльності відповідає певним вимогам й умовам, а саме:

- врахування вчителем важливості для учнів проблем, які вивчаються;

- на основі оволодіння елементарними навичками діяльності формуються складні

способи дії;

- завдання повинні співвідноситися з попереднім досвідом, не перевищувати розумо-

ві здібності й можливості школярів, щоб не гальмувати їх розвиток;

- організувати навчально-виховний процес таким чином, щоб у школярів виникла по-

треба щодо постановки проблемних питань, завдань, прагнення самостійного їх розв`я-

зання;

6

- спонукати школярів до аналітико-синтетичної, узагальнюючої, оціночної діяльності.

Виходячи із закономірностей навчання, обумовлених перерахованими вимогами й

умовами, можна виділити такі етапи формування продуктивної діяльності школярів:

1. Збудження мотивованого інтересу до проблеми, що вивчається.

2. Виникнення інтелектуального затруднення в учнів.

3. Прагнення учнів самостійно засвоювати нові знання, факти, явища шляхом вису-

вання ними гіпотез, їх перевірки та обгрунтування.

4. Самостійне підведення підсумків своєї пошуково-творчої діяльності.

Мотиви навчання бувають різні: а) опосередкований, б) пізнавальний.

Вивчення впливу мотивації на учня та її формування показує, що вона розкривається

у таких напрямках: змістовно-діяльнісному та організаційно-діагностичному.

У змістовному аспекті розвиток мотивації здійснюється через: 1) показ ролі емпірич-

них знань для висування гіпотез щодо відкриття законів, створення фундаментальних

теорій, пояснення явищ і процесів, створення приладів; 2) ознайомлення, розкриття не-

відповідностей життєвого досвіду школярів з науковими даними, показ ролі теорії у вирі-

шенні практичних завдань; 3) показ взаємопроникнення знань різних галузей науки, те-

хніки, що складають необхідну базу й умову для розвитку науково-технічного прогресу.

В організаційно-діагностичному плані мотивація відповідає таким чинникам: а) загаль-

ному рівню підготовки і розвитку школярів; б) залучає такий зміст навчання, який би був

для учнів особистісно-важливим для збудження їх інтелектуальних резервів, враховуєть-

ся профільна диференціація класів загальноосвітніх шкіл; в) забеспечує розвиток у шко-

лярів умінь невимушено спілкуватись один з одним і з учителем.

З метою реалізації зазначеного принципу виділемо три рівні активізації та самоор-

ганізації понятійно-теоретичної діяльності, а саме: виконавський, реконструктивний, кре-

ативний.

На першому, виконавському рівні школярам пропонуються завдання (досліди, запи-

тання, кадри діафільмів, кінофільмів, уривки із оповідань, прислів`я з фізичним зміс-

том тощо) для збудження інтересу, виникнення прагнення до діяльності, до виконання

певних дій. Учні усвідомлюють мету, поставлену вчителем перед ними, і завдяки зусил-

лям волі її досягають.

На другому, реконструктивному рівні, вчитель пропонує підготувати завдання, вказую-

чи джерела їх одержання. Така робота сприяє прагненню школярів у досягненні мети, її

розумінні, вдосконаленні своєї діяльності, вмінні розкривати та з`ясовувати її зміст.

Третій, креативний рівень, характеризується ініціативою, інтелектуальною активніс-

тю, яка притаманна учням у пізнанні. Школярі прагнуть самі організувати свою діяль-

ність для пізнання причинно-наслідкових зв`язків між об`єктами, що, вивчаються.

Реалізувати вище зазначений принцип можливо завдяки впровадженню в практику

загальноосвітньої середньої школи принципу інтенсифікації навчання.

Інтенсифікація процесу навчання базується на єдності соціальних, психологічних, ме-

дико-фізіологічних закономірностях і забеспечує ефективність навчання у середній за-

гальноосвітній школі. Скоординовані дії учителя та учнів при інтенсифікованому нав-

чанні можна подати у вигляді таблиці 1.

Таким чином, упровадити принципи ПМТ навчання можна завдяки інтеграції струк-

турно-упорядкованих дій, що забеспечує цілеполягання, змістовні, інформаційно-пред-

метні, дидактичні процеси, спрямовані на придбання знань, формування особистості

згідно цілей навчання, виховання, розвитку школярів.

Провідне місце при переході сучаної загальноосвітньої школи у новий якісний стан на-

дається системному впровадженню в навчально-виховний процес навчально-методично-

го комплексу на базі нових інформаційних технологій (НІТ), які є елементом системи за-

собів навчання.

Система засобів навчання – сукупність взаємозв`язаних, взаємодіючих (в рамках ме-

7

тодики їх використання) елементів та (або) компонентів системи, що утворюють певну

цілісність, єдність. До них відноситься:

- автоматизація процесів обробки, передачі інформації про об`єкти вивчення та упра-

вління навчанням;

- організація інформаційно-навчальної та експериментально-дослідницької діяльності;

- організація самостійної навчальної діяльності для подання та вилучення знань;

Таблиця 1

Спільність дій вчителя та учнів за ПМТ навчання

Діяльність учителя Діяльність учнів

1 2

Привертає увагу до постановки нових нав- чально-виховних цілей. Визначають цілі навчання та пропонують програму навчального пошуку.

Активізує мотиваційну діяльність за допомо- гою дослідів, запитань, використання пара- доксів і софізмів, екскурсій. Сприймають, включаються у відповідну пізнавальну діяльність.

Надає можливість вивчення явищ, понять, законів, теорій шляхом створення проблем- них ситуацій. На різних рівнях вирішують проблемні ситу- ації, порівнюють різні точки зору. Розвива- ють навички конспектування, аргументова- ного ведення діалогу.

Установлює рівень оволодіння знаннями, нормами, цінностями (репродуктивний, продуктивний). Виконують самостійні, контрольні, тестові роботи, готують доповіді, реферати, ана- лізують їх.

Пропонує систему пошуково-творчих зав- дань, вправ. Удосконалюють наявні знання в нестандар- тних ситуаціях.

Розвиває практичні вміння, навички, ство- рює ситуації, які потребують переносу знань у практичну діяльність. Виконують практичні, лабораторні роботи за інструкцією, пропонують свої розробки приладів, моделей.

- забеспечення предметності діяльності інформаційною технологією (ІТ), її практична

спрямованість.

Вищеперелічене забеспечується наявністю:

а) методичного та програмованого забеспечення, зорієнтованого на підтримку проце-

су вивчення певного навчального предмету або курсу, яке повинно включати:

- програмні засоби підтримки процесу навчання;

- інструментальні програмні засоби, що забеспечують можливість автоматизації про-

цесу контролю результатів навчальної діяльності, розробки програмних засобів нав-

чального призначення, а також управління навчанням;

б) об`єктивно-орієнтовні програмні системи, в основі яких лежить певна модель об`є-

ктивного “світу використовувача” (наприклад, система підготовки тестів, база даних, еле-

ктронні таблиці, різні графічні та музикальні редактори);

в) засоби навчання, що функціонують на базі ІТ, застосування яких забеспечує пред-

метність діяльності, її практичну спрямованість (наприклад, навчальні роботи, що управ-

ляються ЕОМ; різні електронні конструктори, пристрої, які забеспечують одержання ін-

формації про фізичний параметр або процес, що змінюються або регулюються; моделі

для демонстрації принципів роботи ЕОМ, її окремих частин;

г) системи штучного інтелекту, які використовуються у навчальних цілях (наприклад,

навчальні бази даних, експертні навчальні системи, навчальні бази знань);

д) предметно-орієнтовні середовища навчального та розвиваючого призначення.

Таким чином:

- використання НІТ у сукупності із традиційними засобами навчання дозволяє у нав-

чально-виховному процесі відмовитись від пояснювально-ілюстративної діяльності шко-

8

лярів на кожному модульному занятті, а здійснити системно-діяльнісний підхід у навчанні;

формуються вміння планувати, раціонально організовувати навчальні операції згідно ви-

значеної мети діяльності;

- впровадження НІТ забеспечує індивідуальність навчання школярів;

- суттєво активізується навчання шляхом цікавого подання інформації, завдяки новим

формам роботи, розуміння школярами причетності до приорітетного напрямку науково-

технічного прогресу;

- формується логічний, критичний стиль мислення школярів;

- розвивається інтелектуальна, духовна, моральна сфери школярів;

- в учнів формується комп`ютерна грамотність.

Поряд із багатьма позитивними сторонами, притаманним НІТ слід відмітити негативні

моменти при її упровадженні в навчально-виховний процес середньої загальноосвітньої

школи, а саме:

- значно знижується розвиток емоційної сфери школярів, усної мови учнів, вони не

привчаються образно висловлювати свої думки;

- погіршується стан здоров`я школярів. НІТ погано впливають на зір, нервову систему

учнів;

- обмеженість інформації викликає у школярів зменшення інтересу до програми, а

збіднення синтаксичного мовлення з машиною може викликати невпевненість у своїх си-

лах та викликати стійкий негативізм до роботи з комп`ютером.

Отже, методична доцільність упровадження НІТ дає можливість констатувати про

врахування у навчально-виховному процесі позитивних та негативних сторін її застосу-

вання у навчально-методичному комплексі фізики при навчанні за ПМТ.

Управління розумовою діяльністю учнів відбувається завдяки вивченню індивідуально-

психологічних особливостей школярів, що є запорукою наукового планування заходів

дидактичного впливу на динамічні характеристики (увагу, пам`ять, мислення, працездат-

ність) школярів.

ПМТ навчання передбачає при проектуванні її змісту організацію вчителем на всіх

етапах пошуково-творчої діяльності школярів згідно їх здібностей щодо послідовного ці-

леспрямованого висунення та вирішення ними завдань, які сприяють активному розумін-

ню та засвоєнню ними знань. Основна увага приділяється не структурній зміні навчання,

а функціональній, що забеспечує розвиток інтелекту, самостійність, самоствердження,

самореалізацію школярів. Знання школярі здобувають не завдяки своїй пам`яті, а зав-

дяки розвитку критичного мислення, яке є необхідним кроком до продуктивної творчості.

Формування критичності мислення учнів здійснюється через систему спеціально створе-

них, продуманих проблемних ситуацій, поданих в опорному зошиті. Опорний зошит -

спеціальне керівництво, що забеспечує діяльнісно-системний підхід у навчанні. Він допо-

магає управляти розумовою та пізнавальною діяльністю школярів.

Функції опорного зошита: організаційна, підготовча, тренувальна, творча, рефлек-

сивна.

Вимоги, яким повинні відповідати опорні зошити:

1. Логічна послідовність формулювання запитань, задач, дослідів. Це не випадковий

набір вправ, а чітко спланована послідовність дій, які поступово ускладнюються. Вправи

забеспечують просування школярів із зони “актуального розвитку” у зону “найближчого

розвитку”.

2. Оптимальна кількість диференційованих завдань, щоб учні одержали знання, сфо-

рмували вміння, навички, не витрачаючи для їх виконання багато часу.

3. Вправи повинні збуджувати думку школярів, розвивати їх, спонукати працювати з

джерелами більш широкими, ніж матеріал підручника.

4. Опорний зошит повинен включати інформацію щодо саморегуляції навчально-піз-

знавальної діяльності школярів.

9

У другому розділі "Основи методики реалізації проблемно-модульного навчан-

ня фізики" розкривається поняття "навчальний модуль", визначається його структура,

зміст, організація, пропонується дидактична модель фізики, методика застосування мо-

дуля, рейтингова система контролю та оцінки навчальних досягнень учнів середньої за-

гальноосвітньої школи.

Навчальний модуль – не якийсь ситуативний елемент діяльності вчителя, а цілісна

дидактична функціональна система, що забеспечує інтеграцію самої природи освітньої

діяльності. Навчальний модуль орієнтується на когнітивний аспект навчання. Він охоп-

лює в собі виховні, дидактичні завдання, форми організації пізнавальної діяльності та ак-

тивізації творчості школярів, методи діагностики, способи обробки інформації.

Структура навчального модуля відбиває такі основні елементи: вхідний рівень, мету

(загальну, спеціальну), заплановані результати навчання, вихідний рівень (обробка та

аналіз результатів навчання).

Проблемно-модульне навчання фізики пов`язується, насамперед, із концепцією наці-

ональної школи України, концепцією середньої фізичної освіти. Дидактичну модель фі-

зики бачимо такою:

Дидактична модель фізики

Діаг- Мета Сис- Способи Мето- Прин- Фор- Засоби Сис-

ноз тема діяльно- ди ципи ми навчан- темний

знань сті уча- нав- нав- нав- ня та аналіз

сників чан- чан- чан- контро- діяль-

навчаль- ня ня ня лю ді- ності

ного яльнос- вчите-

процесу ті шко- ля й

лярів учнів

Для проведення діагностики використовують такі методи: спостереження, бесіда, анкетування, збирання опосередкованих даних, узагальнення незалежних характерис-

тик, тестування, контрольні й самостійні роботи. Будуємо графік кореляції успішності уч-

нів і формулюємо мету навчання на різних рівнях пізнання.

Виходячи з мети, зміст ПМТ навчання підпорядковуємо таким знанням: понятійно-тер-

мінологічним, світоглядним, теоретичним, мотиваційним, актуалізованим, орієнтованим,

політехнічним.

Опановують системою перерахованих вище знань школярі завдяки репродуктивним

та продуктивним методом навчання.

При проблемно-модульному навчанні змінюється структура занять. Урок-пара триває

не 90 хвилин, а 70, 20 хвилин надається індивідуальній диференційованій роботі учням з

з удосконалення знань, умінь, навичок. Навчальний модуль організовується в напрямку

збільшення дидактичних одиниць. Заняття проводимо за такими модулями: установочно-

мотиваційним, змістовно-пошуковим, контрольно-смисловим, адаптивно-перетворюю-

чим, системно-узагальнюючим, контрольно-рефлексивним, духовно-естетичним.

Взаємозв`язок навчального, розвивального, мотиваційного компонентів навчальної

діяльності досягається при активному використанні різних форм співробітництва з учнями,

що відбивається при плануванні сценаріїв модульних занять, таким чином:

Тип модуля Мета Наочність Проблемні питання Шляхи розв`язання Способи, форми контролю

Оновлення системи освіти завдяки проблемно-модульному навчанню зумовлює потре-

10

бу в інших підходах до аналізу навчального процесу згідно мети кожного модуля.

Схема аналізу модульних занять

1. Загальні питання (предмет, клас, учитель, дата, кількість учнів за списком).

2. Організаційний аспект навчання за ПМТ (кількість учнів, запізнення, початок, за-

кінчення, затримання, загальна підготовка учнів: наявність підручників, зошитів, виконан-

ня домашнього завдання; підготовка вчителя: наявність сценарію модуля, наочності; ви-

конання санітарно-гігієнічних норм: провітрення, освітлення тощо).

3. Психологічний аспект (знання та врахування психологічних особливостей школя-

рів; дисципліна: свідома, примусова; увага: постійна, тимчасова; інтерес до навчання: си-

туативний, довгочасовий; підтримання у школярів бажання бути значущою особистістю;

заохочування; стимулююче оцінювання: молодець, добре, сьогодні набагато краще, прик-

ро вразив тощо; культура мовлення: вчителя, учнів; взаємоставлення вчителя й учнів:

позитивне, негативне, агресивне, конфліктне).

ІV. Методичний аспект. Відповідність мети до типу модуля, відповідність методів

навчання до: а) мети модуля; б) до реальних можливостей учнів

Установочно-мотиваційний модуль

Учитель: Учні:

а) відбирає запитання, завдання, експе - а) виявляють рівень теоретичної та прак-

римент для: актуалізації опорних знань; тичної підготовки для сприйняття нових

формування мотивації навчання; створен- знань.

рення умов для прийняття мети діяльності б) виконують пропедевтичні завдання;

школярами; в) самооцінюють рівень підготовки;

б) вводить у понятійно-термінологічне г) створюють проект програми діяльності,

поле; план вивчення теми; д) ставлять запитання до проекту, що вив-

в) пропонує проект модуля; чається;

г) забеспечує мотивацію навчання. е) пасивно ( активно ) сприймають програму,

вимоги вчителя;

ж) усвідомлюють цінності одержуємих знань.

Змістовно-пошуковий модуль

Учитель: Учні:

а) спрямовує увагу школярів на усвідом- а) виявляють психологічну готовність до

лення фізичних закономірностей, законів, пошуку нового знання, усвідомлюють зв`яз-

понять, теорій; ки між опорними знаннями із невідомими;

б) пропонує завдання для самостійного б) виконують завдання: з опорою на допомі-

ознайомлення з новим навчальним мате- жні засоби (план, експрес-підручники тощо);

ріалом; самостійно; пропонують нові шляхи вив-

чення проблеми;

в) створює умови для виконання школя- в) усвідомлюють суперечність, бачать

рами проблемних завдань. проблему, формулюють її, висловлюють

різні припущення, визначають правильний

спосіб її вирішення.

Контрольно-смисловий модуль

Учитель: Учні:

відзначає рівень розвитку умінь, навичок, а) вибирають самостійно рівень завдань

критичного відношення до виконаної справи: для відстеження успіхів у навчанні;

а) пропонує завдання для перевірки пер- б) проводять самоаналіз, взаємоаналіз

винного осмислення програмного матеріалу; виконаної роботи, використовуючи готові

б) звертає увагу школярів на проведення відповіді;

аналізу виконаних робіт; в) оцінюють рівень розуміння набутих

в) пропонує оцінити рівень осмислення знань;

11

навчальної інформації; г) корегують знання на додаткових занят-

г) відбирає завдання для корекційної робо- тях за індивідуальними програмами.

ти.

Адаптивно-перетворюючий модуль

Учитель: Учні:

а) дає зразки навчальної діяльності; а) відпрацьовують способи навчальної

діяльності;

б) відбирає систему вправ, запитань, зав- б) використовують знання для виконання

дань для розуміння прийомів, методів нав- практичної частини програми; самостійно

чальної діяльності; виконують завдання;

в) пропонує завдання, в яких відбиваються в) розв`язують суперечності за зраком за- суперечності в знаннях школярів; завдання вдяки системі запитань, поставлених учи-

творчого перенесення знань в нестандартні телем; самостійно;

ситуації. г) пропонують свої підходи до вирішення

проблеми;

д) набувають досвід спілкування при вико-

нанні групових завдань.

Системно-узагальнюючий модуль

Учитель: Учні:

а) пропонує завдання для аналітико-син- а) удосконалюють власну навчальну діяль-

тетичної діяльності, розвитку психічних ність: осмислюють, встановлюють загаль-

процесів; ні риси, принципи, зв`язки між поняттями;

б) з окремих питань, завдань до учнів б) виявляють елементи методологічних

формує цілісне уявлення про зміст модуля; знань: суть та структуру фізичної теорії,

в) сприяє напруженому пошуку нових ієрархію законів, шляхи наукового пізнання;

знань школярами. в) складають схеми, таблиці, плани, знахо-

дять ключові слова; г) усвідомлюють зна-

чення набутих знань для розвитку власної

особистості

Контрольно-рефлексивний модуль

Усвідомлення вчителем досягнення мети Виявляють рівень набутих знань та сфор-

та вирішення поставленних завдань на по- мованість умінь, навичок.

чатку вивчення модуля.

Результативність діяльності вчителя та учнів можна оцінити так: за повністю реалізо-

ваний етап модуля виставляється 2 бали, частково – 1 бал, не реалізований – 0 балів.

Підраховується загальна кількість балів, переводиться у відсоткове відношення та вияв-

ляється рівень якості організації модульного заняття вчителем та ступінь реалізації

його через діяльність учнів відповідно їх реальних можливостей.

Для системи освіти загалом та середньої освіти зокрема принципове значення має

питання стандартів. В умовах упровадження інноваційних технологій у навчальний про-

цес, надання навчальним закладам усіх рівнів широких прав у формуванні змісту освіти,

створенні гнучких багатофункціональних освітніх систем, набувають особливої значущо-

сті державні освітні стандарти, які покликані стати фундаментом об`єктивної оцінки рівня

освіти випускників середніх загальноосвітніх шкіл. Поряд зі стандартами рівнів освіти роз-

робляються й стандарти якості підготовки – єдині вимоги до кінцевих результатів навчан-

ня. Реалізація названих цілей можлива лише при забеспеченні об`єктивного оцінювання

рівнів підготовленості учнів.

В умовах неперервного розвитку системи освіти, багаторівневості освітніх процесів у

сучасних загальноосвітніх середніх школах, неухильного вдосконалення змісту освіти,

впровадження нових дидактичних технологій все відчутнішого розвитку набувають інтег-

12

ративний характер змісту освіти, комплексний характер контролю навчальної діяльності

учнів. Водночас у середніх школах оцінку якості результатів навчальних досягнень учнів,

як правило здійснюють з використанням недостатньо диференційованої, "дискретної",

п`ятибальної системи, яка не забеспечує задовільної об`єктивності. Це зумовлює проб-

лему пошуку шляхів створення об`єктивної системи контролю в сучасній загальноосвіт-

ньої школі, зокрема, рейтингової оцінки навчальної діяльності учнів.

Рейтинг - це сума балів, набрана учнями протягом деякого проміжку часу за наперед

визначеними правилами, в основі своїй такими, що не змінюються впродовж цього промі-

жку часу

Проміжний рейтинг – це сума балів, що її набрали учні на даний момент часу.

Підсумковий рейтинг – це повна сума балів, набрана учнями за всю їхню роботу з

вивчення окремих тем чи розділів курсу фізики, наприклад, за чверть, півріччя, навчаль-

ний рік.

Рейтингова система повинна забеспечувати інтегральну оцінку досягнень учня.

Використання п`ятибальної шкали під час диференціювання видів навчальної діяль-

ності школярів і відповідно оцінювання їх стає дуже незручним. Пов`язане це з тим, що в

такій шкалі різниця між найближчими оцінками (дискретність оцінки) є досить великою і

дорівнює одиниці, що становить 20% максимальної оцінки. При цьому, по-перше, знижу-

ється як сама об`єктивність оцінки, так і, по-друге, менш ретельно простежується динамі-

ка навчального процесу як для одного окремого учня, так і для всього класу. Для вирішен-

ня цієї важливої в практичному відношенні проблеми почали дедалі ширше використову-

вати рейтингову систему оцінки знань. Суть цієї системи проілюструємо на прикладі 100-

бальної шкали, яка досить легко трансформується у відносні одиниці, наприклад у відсо-

тки. Нижче наведена така залежність для переведення 100-бальної шкали в 5-бальну (табл. 2).

У навчанні часто практикують оцінку знань учнів з точністю до десятих часток у 5-баль-

ній шкалі. Звідси випливає, що теоретично можна допустити оцінку знань з точністю до

0,05. Такій точності в 100-бальній шкалі відповідає 1 бал, і максимальна довжина оцін-

кового інтервалу може досягати 200 балів. Як і в 5-бальній шкалі, в 100-бальній повинні

існувати три характерні області: 1) область незадовільних оцінок; 2) область "перехід-

них" оцінок, 3) область добрих і відмінних оцінок. При цьому бажано зіставити "перехід-

ні" області з оцінковим інтервалом меншої довжини, оскільки при зниженні або підвищен-

ні навчальної активності учні можуть "швидко" виявитись відповідно в області із неза-

Таблиця 2

Переведення 100-бальної шкали в 5-бальну

Область оцінок 5-бальна шкала Інтервал відповідності між шкалами 100-бальна шкала, рейтинг, 0-100, бал

Незадовільна оцінка 0 1 2 0 05 1 1 05 2 2 05 3 0 - 20 21 - 40 41 - 60

"Перехідна" оцінка 3 3 05 3,5 61 - 70

Добра і відмінна оцінки 4 5 3,5 05 4,25 4,25 05 5 71 - 85 86 - 100

довільними або добрими оцінками, тобто рейтингом. В результаті отримаємо взаємозв`я-

зок між шкалами, наведеній у таблиці 2. Як видно з таблиці, перша область значень займає 60% (0 - 60 балів) усієї шкали, друга - 10% (61 - 70) і третя - 30% (71 - 85, 86 -

100 балів), причому дискретність оцінки Д100=1 і становить 1% максимальної оцінки.

Використання рейтингової системи дозволяє змінити наявні сьогодні сумніви вчителів

щодо порівняння оцінок за різноманітні види навчальної діяльності учнів. У школярів

13

зростає мотивація до плідної діяльності, вони цілеспрямовано планують свої навчальні

досягнення.

Рейтинг дозволяє ефективніше реалізувати освітні функції контролю: діагностичну,

навчальну, організуючу, виховну.

Труднощі, пов`язані з розробкою і впровадженням рейтингової системи: складність розробки варіантів контрольних завдань, надмірна самостійність учнів, лібералізація на-

вчальної дисципліни, домінування письмової перевірки знань над усним опитуванням,

небезпека формалізму.

Третій розділ "Експерименальна перевірка результатів дослідження" присвяче-

чений організації педагогічного експерименту, методиці його проведення. Педагогічний

експеримент було спрямовано на перевірку ефективності проблемно-модульної техноло-

гії навчання фізики в старших класах середньої загальноосвітньої школи.

Дослідження було проведено у два етапи: пошуковий експеримент та контрольний ек-

сперимент.

На етапі пошукового експерименту з метою одержання об`єктивних даних порівнюва-

лись виміри властивостей двох залежних вибірок невеликого об`єму. Для цього викори-

стовувався критерій Макнамари, знаковий критерій, критерій Вілкоксона. Для з`ясування

питання ефективності організації та раціоналізації процесів управління навчально-пізна-

вальною діяльністю школярів за ПМТ навчання проводилось анкетування учнів та вчите-

лів.

На етапі контрольного експерименту перевірялась достовірність результатів і виснов-

ків, одержаних на попередніх етапах педагогічного експерименту. Для порівняння вимі-

рів у членів незалежних вибірок використовували медіанний критерій, критерій c2 (xi-

квадрат), критерій Колмогорова-Смирнова.

Наведемо приклад використання деяких критеріїв у відповідних до нього умовах педа-

гогічного експерименту.

Медіанний критерій використовувався на етапі контрольного експерименту для вияв-

лення рівня знань та вмінь розв`язувати задачі учнями 10"А" “ЦОМ” №5 м. Запоріжжя,

ООШ № 2 м. Мерефа – перша вибірка, 10"А", 10"Б" СШ № 1 м. Запоріжжя– друга вибірка.

Виконується нерівність Тспост. > Ткр. (6,67>3,84). У відповідності до правила прийняття рі-

шення нульова гіпотеза відхиляється і приймається альтернативна гіпотеза: медіани

розподілення учнів за кількістю балів, одержаних за виконання роботи, різні у сукупнос-

тях учнів першої та другої вибірок. Результати учнів, що навчались за експерименталь-

ною методикою вищі за результаті школярів, що навчались за традиційною методикою.

За критерієм Вілкоксона-Манна-Уінті проводилась перевірка засвоєння фізичних

знань учнів експериментальних класів (10"А", 10"В" “ЦОМ” №5 м.Запоріжжя) та контроль-

них (10"А", 10"Б" СШ №2 м. Запоріжжя). Виконується нерівність Тспост. < W1/2 (233,5<582,6).

Згідно з правилом прийняття рішення, під час двостороннього критерію приймається гі-

потеза про кращі результати навченості учнів експериментальних класів за школярів

контрольних класів. Ми мали також достатньо підстав для підрахунку критичного зна-

чення статистик, що включає корекцію та приписання однакових рангів значенням змін-

ним, які співпадають і належать різним вибіркам. Значення W1/2, яке підраховано з коре-

кцією дорівнює 578,5. Отже, внесення корекції, яке враховувало приписування однако-

вих рангів рівним значенням експериментальних та контрольних класів не вплинуло сут-

тєво на значення W1/2. При використанні одностороннього критерію Вілкоксона-Манна-

Уінті Тспост. > W1-a (666,5>339), що дозволяє стверджувати, що результати виконання ро-

боти учнями експериментальних класів статично більші за результати виконання роботи

учнями контрольних класів.

Результативність вивчення за ПМТ тем "Основи МКТ", "Електромагнітна індукція" пе-

ревірялась за критерієм c2. При використанні двостороннього критерію в 10-х класах

одержані такі результати:Тспост. > Ткр. (10,04>7,815), в 11-х класах Тспост. > Ткр. (13,6>7,815).

14

Учні експериментальних класів (10"А", 10"В" “ЦОМ” №5 м. Запоріжжя, 10"А" ООШ №2

м. Мерефа, 10 "А" СШ №5 м. Запоріжжя, 11"Є" “ЦОМ” №5, 11"Б" СШ №1, 11"Б" СШ №5

м. Запоріжжя), контрольних класів (10"А", 10"Б", 11"А", 11"Б" СШ №2, 10"А", 10"Б" СШ

№97, 11"А",11"Б" СШ №12 м. Запоріжжя) під час вивчення вище зазначених тем показа-

ли вищі результати ніж учніі, які навчались без експериментальної методики.

У тексті дисертації докладно висвітлено використання інших критеріїв та приведена

обробка результатив експерименту.

Підсумки педагогічного