Науково-методичні засади створення та використання навчального комплекту з оптики

- широке застосування методу моделювання та аналогій як обов’язкового елементу в системі ШФЕ;

- комп’ютерне моделювання оптичних явищ і створення імітаційного (віртуального) експерименту для навчальних цілей.

З огляду широкого застосування комп’ютерної техніки в умовах сучасного реформування фізичної освіти для поліпшення системи ШФЕ в цілому та для удосконалення методики і техніки навчального експерименту з оптики важливим положенням цього аспекту є те, що ЕОМ разом з відповідним програмним забезпеченням:

- відкриває широкі можливості нового підходу до проектування навчального фізичного експерименту, який, хоч і є ідеалізованим (віртуальним), але досить цінний для навчального процесу, бо пов’язаний із швидкою орієнтацією на кінцевий його результат;

- сприяє активізації навчально-пошукової діяльності школярів і розширює можливості вчителя у запровадженні проблемних і дослідницьких аспектів у навчанні;

- активізує психологічний аспект у навчанні, підвищуючи активну реакцію учня на основний зміст навчального матеріалу ШКФ і стимулюючи емоційний підйом у навчальному процесі;

- підвищує якісний рівень наочності у навчанні, сприяє не лише якісній, але й кількісній оцінці досліджуваних явищ і процесів, поєднує дидактичні принципи науковості і доступності наочного матеріалу з оптики;

- вимагає встановлення раціонального співвідношення у проведенні реального (фізичного) та комп’ютерного (віртуального) навчального експерименту.

Розглядається процес створення та реалізації нового навчального обладнання з оптики як однієї із основних сучасних проблем у методиці навчання фізики (п. 1. 4), і доводиться, що за сучасних умов реформування фізичної освіти ця проблема є однією з основних для педагогічної ергономіки, яка виникла на основі наукової організації праці і наукових досягнень виробничої ергономіки і без якої зараз вже неможлива реалізація нових педагогічних концепцій.

Предметом педагогічної ергономіки є особлива форма суспільної діяльності, яка спрямована на вивчення педагогічного процесу та умов його оптимізації завдяки досягненням науки і техніки. Досліджуючи свій предмет, педагогічна ергономіка виконує, з одного боку, пізнавальну функцію і, всебічно розглядаючи предмет, накопичує емпіричний матеріал, систематизує і узагальнює його. З іншого боку, одержаний результат вона використовує для розробки теоретичних положень організації навчального процесу і норм, використання яких на практиці підвищує ефективність навчально-виховного процесу.

Виконаний аналіз (п. 1. 4) свідчить, що система ШФЕ з оптики в цілому та проблема реалізації створеного навчального обладнання і технічних засобів навчання з оптики буде оптимальною, якщо вона відповідатиме основним вимогам педагогічної ергономіки, тобто коли кожний навчальний прилад, засіб наочності та створений на їх базі комплект відповідатиме дидактичним, технічним, економічним, психофізіологічним та антропологічним вимогам.

У другому розділі – “Науково-педагогічні основи створення навчального комплекту з оптики” – розкрито процес розробки та використання навчального комплекту з оптики, який базується на таких основних положеннях розвитку навчального експерименту та обладнання з фізики в сучасній середній школі:

1. Неухильний розвиток ШФЕ зумовлений його сутністю і тією роллю, яку він відіграє у навчанні в середній школі.

2. Переорієнтація навчально-виховного процесу на онтогенетичний розвиток особистості учня вимагає відповідної перебудови системи ШФЕ.

3. Сучасний етап розбудови фізичної освіти вимагає забезпечення навчального процесу з фізики такою системою ШФЕ, яка відповідає рівневі останніх досягнень фізичної науки.

4. Ефективне диференційоване навчання фізики вимагає створення неперервнодіючої системи ШФЕ, яка здатна забезпечити різні етапи формування фізичних знань у сучасній середній школі.

5. Варіативне вивчення фізики в школах різного типу і профілю передбачає, що система ШФЕ повинна мати особистісне спрямування для реалізації індивідуальних особливостей, здібностей і нахилів кожного учня.

6. Посилення ролі самостійної пошуково-пізнавальної діяльності учнів у системі ШФЕ є одним із основних чинників поліпшення навчально-виховного процесу з фізики.

7. Запроваджувана система ШФЕ за сучасних вимог має відповідати “технологічності” і забезпечувати оптимальний темп виконання навчальних дослідів, аналіз одержаних результатів та їх узагальнення, а також передбачати особистісну спрямованість процесу навчання, його комп’ютеризацію та відповідне психолого-педагогічне і матеріально-технічне забезпечення з належним обладнанням робочого місця вчителя і робочих місць учнів.

Виходячи із вищезазначеного, у п. 2. 1 сформульовані концептуальні засади створення навчального комплекту з оптики, які передбачають, що:

- створення засобів навчання нового покоління не повинно виключати можливість використання у навчально-виховному процесі тих засобів і того навчального обладнання з оптики, котрі виправдали себе і пройшли перевірку практикою; нові засоби навчання мають доповнювати існуючі і надавати можливості розширити їхні функції відповідно до нової парадигми освіти;

- розробка нових приладів та навчального оптичного устаткування має поєднувати їх у навчальні комплекти, здатні забезпечувати високий рівень фізичної освіти школярів у різних навчальних закладах, де курс фізики вивчається диференційовано за різними рівнями, різними профілями, у різному обсязі та різної глибини з’ясування основного змісту; створювані навчальні комплекти обладнання та засоби навчання з оптики мають забезпечувати ефективне використання їх у середніх закладах освіти всіх типів;

- створення нових навчальних комп’ютерних програм має забезпечити школярам формування умінь користуватися новими інформаційними технологіями і комп’ютерною технікою та орієнтувати учнів на можливість використання цих засобів як у навчальній діяльності, так і в майбутній професійно спрямованій підготовці випускників;

- у створенні засобів навчання з оптики відповідно до сучасних