Науково-методичні засади створення та використання навчального комплекту з оптики

Разом з тим, науково-методичний аналіз свідчить про існування суперечності між сучасним станом методичного і матеріально-технічного забезпечення процесу навчання фізики за варіативними програмами та вимогами реформування фізичної освіти в різних середніх навчальних закладах, де курс фізики вивчається диференційовано. Навчально-виховний процес має будуватися на суб’єктній основі і передбачати суттєву активізацію самостійної навчально-пошукової діяльності школярів, враховуючи здібності, можливості та інтерес учнів до навчання фізики, і до вивчення оптики зокрема. А для реалізації цієї вимоги у вчителя немає можливості: відсутні методичні розробки і рекомендації, погіршилася матеріально-технічна база, навчальне обладнання не виготовляється тощо.

Виходячи із вищевказаного, вибрана тема дисертаційного дослідження “Науково-методичні засади створення та використання навчального комплекту з оптики”.

Важливість теми обумовлена тим, що в сучасних умовах перебудови фізичної освіти у середніх навчальних закладах різних типів і профілів навчальний матеріал з оптики суттєво впливає на розвиток мислення, формування наукового світогляду учнів, відіграє важливу роль у вихованні молоді. Дуже великі його можливості в аспекті практичної підготовки школярів. Однак цей матеріал не може вивчатися однаково у різних середніх закладах. За цих обставин вивчення оптики відповідно до різних програм має відрізнятися як за змістом, так і за використаними методами і засобами навчання. Це стосується і системи ШФЕ з оптики.

Саме тому розробка і створення навчального комплекту, який поєднує сучасні засоби відтворення різних дослідів з оптики, включаючи і комп’ютерну підтримку у навчанні фізики, дозволить опрацювати підходи до використання сучасних засобів фізичного експериментування й ЕОМ у різних видах діяльності вчителів та учнів на уроках фізики.

Тема наукового дослідження затверджена Вченою радою Кіровоградського державного педагогічного університету імені Володимира Винниченка (протокол № 8 від 26. 02. 2001 року) і узгоджена в раді з координації наукових досліджень АПН України в галузі педагогіки і психології (протокол №7 від 29. 09. 2001 р.)

Обраний напрямок наукового дослідження тісно пов’язаний із циклом досліджень, котрі проводяться спільно кафедрою фізики та методики її викладання Кіровоградського державного педагогічного університету імені Володимира Винниченка та Інститутом засобів навчання АПН України відповідно до теми “Дидактичні засади формування комп’ютерно-орієнтованого навчального середовища (держ. реєстр. №0100ν002033) та теми “Науково-методичне забезпечення використання у дидактичному процесі засобів навчання нового покоління” (держ. реєстр. № 0100ν002034).

Об’єктом нашого дослідження обрано навчання фізики в аспекті впливу шкільного фізичного експерименту на його результати та на активність пізнавальної діяльності його учасників.

Предметом дослідження виступає:

- шкільний фізичний експеримент як невід’ємна складова методики навчання фізики, зміст навчальних дослідів з оптики, які відображають сучасні наукові досягнення, та засоби їх постановки в умовах навчання фізики за варіативними програмами;

- основні засади і принципи створення навчального комплекту з оптики та методика його застосування в середній школі.

Мета дослідження: на основі сучасних концепцій удосконалення навчального обладнання, які базуються на нових технологіях з урахуванням тенденцій розвитку шкільного фізичного експерименту, психолого-педагогічних і дидактичних вимог, розробити систему навчальних дослідів з оптики та методичне їх забезпечення і, таким чином, створити сучасний навчальний комплект з оптики для середньої школи.

Відповідно до поставленої мети під час дослідження було розв’язано три групи завдань. Перша з них охоплювала аналіз процесу навчання фізики у сучасній середній школі в аспекті виявлення ролі в ньому навчального ШФЕ, пов’язаного одночасно зі створенням програмного забезпечення ЕОМ та розробкою методики застосування їх у навчально-виховному процесі, і, відповідно, формулюванням тенденцій розвитку та шляхів подальшого вдосконалення системи ШФЕ з оптики на сучасному етапі його розвитку. Друга група завдань охоплювала практичний аспект розробки на основі сформульованих концептуальних засад такого навчального комплекту з оптики, в якому враховувалися б сучасні наукові досягнення в галузі оптики і сучасні засоби експериментування у навчанні та їх реалізація разом із комп’ютерною технікою у вивченні оптики за варіативними програмами, що передбачає удосконалення методики і техніки різних видів шкільного навчального експерименту. Третя група завдань включала в себе розробку змісту та перевірку ефективності одержаних у ході виконаного дослідження результатів.

Гіпотезою нашого дослідження виступило твердження, що розробка нового навчального обладнання з оптики для середньої школи на основі сучасних фізичних науково-методичних досягнень та з урахуванням основних тенденцій розвитку ШФЕ і вимог педагогічної ергономіки сприятиме створенню ефективного навчального комплекту, який поліпшує методику і техніку навчального експерименту з оптики на основі сучасної експериментальної бази і комп’ютерної техніки, дозволяє розширити перелік та підвищити якість демонстрацій вчителя і самостійних досліджень з оптики (лабораторних робіт і фізичного практикуму) старшокласників, одночасно активізуючи пізнавально-пошукову діяльність учнів та підвищуючи інтерес і мотиви навчання з фізики.

Відповідно до гіпотези та характеру завдань використовувалися такі методи дослідження: теоретичні – аналіз науково-методичних досліджень, публікацій, методичної літератури, що відображають сучасний стан вивчення оптики у ШКФ та тенденції розвитку ШФЕ, розробка нових приладів та конструювання шкільного фізичного обладнання; удосконалення та перевірка системи дослідів з оптики, що відображають сучасний стан фізичної науки; діагностичні – виконання та апробація нових і відомих навчальних дослідів з оптики на основі створеного обладнання: демонстрацій вчителя, лабораторних робіт і фізичного практикуму, виконуваного учнями; експериментальна та експертна оцінка навчальних дослідів і обладнання та комплекту з оптики в цілому, апробація створеного комплекту у процесі підготовки майбутніх учителів фізики, на курсах підвищення кваліфікації