,

доктор пед.н. Лещинський О.П.

Черкаський національний університет ім. Б.Хмельницького, Україна

методист Власенко В.Л.

Черкаський обласний центр роботи з обдарованими дітьми, Україна

 

Побудова змісту навчання обдарованих дітей

 

       Аналіз змісту найбільш поширених курсів природничих дисциплін показує, що зараз панівним є курс академічного типу. Цей курс носить енциклопедичний характер. Наука в цьому курсі подавалась як завершена (і досить велика) система знань. Зміст цього курсу базувався на відповідному університетському курсі. Психологічні дослідження показують, що великий обсяг інформації, який повинні засвоїти учні, негативно впливає на оригінальність та самостійність їх мислення, не залишає часу для розвитку і вправляння їх творчих здібностей. Міжнародний досвід показує: чим жорстокіша і детальніша структура курсу, тим менше можливостей для розвитку творчих здібностей учнів та їх самостійності. Для підготовки майбутніх дослідників необхідне, насамперед, тренування дослідницьких здібностей.

Нові підходи до навчання фізики в університетах пов’язані з одного боку, з введенням рівневої моделі  вищої освіти, з другого боку, з впровадженням інтерактивних технологій у навчальний процес. Так, інтерактивні технології навчання фізики використовуються у Технічному університеті Зволена (Словакія) [1]. Нові методи використовують відео експеримент, комп’ютерний експеримент, інтерактивні лекційні демонстрації [2]. Новий підхід пов'язаний з реформою вищої освіти у Словакії та використанням гуманітаризації природничої освіти [4]. Один із перспективних напрямків зміни навчання фізики був розроблений в Інституті фізики Дортмундського університету [3].

Для майбутніх інженерів найважливіше – вміння творчо використати фізичні принципи та ефекти для проектування нових технічних систем. Прийнята в традиційному курсі фізики систематизація матеріалу ґрунтується на зовсім інших принципах і не полегшує використання фізичних знань у винахідницькій діяльності. Між тим, професіональні фізики-дослідники, як показує проведений нами аналіз концепцій PSSC – курсу та Наффільдівського курсу, по-іншому формулюють основні цілі курсу фізики. Такими цілями звичайно називають: а) розуміння, як фізика підходить до дослідження невідомого; б) розвиток допитливості; в) формування вмінь планувати експерименти і оцінювати його результати; г) розвиток здібностей точно формулювати наукові питання; д) формування умінь оцінювати фізичні величини. Між таким формулюванням цілей курсу і традиційним змістом існує протиріччя. Оцінка знань учнів після проходження традиційного курсу ґрунтується на здібності рішати кількісні задачі, що базуються на пройденому матеріалі. Такі здібності, як вказують професіональні фізики, необхідні, але акцентування уваги лише на них, як це робиться у традиційному курсі, приводить до викривленого розуміння справжньої природи фізичної науки. Проте в сучасному суспільстві, пронизаному технологією, основаною на фізиці, не можна вважатися освіченим без розуміння ідей та основних понять сучасної фізики. Знайомство зі словником сучасної науки і механізмами її розвитку складає важливу частину загальної освіти. А курс фізики для професіоналів представляє її як окрему науку. Для непрофесіоналів важливіше побачити місце фізики в загальному контексті культури і технології. Аналіз знань сучасних дітей, який проводився в різних країнах, показує, що ще до вивчення фізики в школі вони вже знайомі з окремими термінами і різним обладнанням, зв’язаними з фізичними принципами. Причина цього полягає в тому, що життєве середовище дітей кінця ХХ ст. суттєво відрізняється від того, що було навіть 20 років тому. До цього середовища безпосередньо увійшли не лише технічні системи, які втілюють сучасні фізичні принципи (іграшки, побутові прилади, міська техніка), а через віртуальні моделі входять перспективні розробки, нові наукові ідеї та поняття. Протиріччя, яке виникло, стимулювало створення таких курсів фізики нового типу як Новий Наффільдівський курс просунутого рівня у Великобританії, розробки групи Зольмана у США, курс Карлсруе в Німеччині.

Проведений нами аналіз розвитку курсу фізики показує, що структура курсу залежить від глибини розгляду матеріалу. В курсі для початківців невелика глибина розгляду приводить до розпаду фізики на слабко зв’язані між собою розділи. На більш глибокому рівні розгляду фізика постає як єдиний предмет і окремі традиційні розділи зникають. Дослідницька робота в галузі фізики виявляє умовність її меж іншими науками – хімією, біологією та технікою. Таким чином, найбільш викривлена картина фізичної науки та її зв’язків з іншими науками і суспільством подається саме тим, хто починає вивчати фізику. Лише професіонали поступово відкривають для себе як багатство зв’язків фізики з різними науками й галузями людської діяльності, так і різноманітність зв’язків всередині самої фізики. Вивчення міжнародного досвіду показує, що створення сучасного загальноосвітнього курсу можливе на основі його фундаменталізації.

Загальний принцип, який визначає зміст такого курсу, – представити фундаментальні принципи і факти, якими оперує сучасний фізик-дослідник для опису будови світу. Для фундаменталізації курсу фізики використовувались різні підходи: а) суттєво зменшити кількість тем і розглянути їх  значно глибше (вперше у США цей підхід застосував Е. Роджерс в Прінстонському університеті); б) явно виділити фундаментальні принципи курсу, відділивши їх від наслідків і фактів. Для загальноосвітнього курсу необхідно розглянути застосування фундаментальних ідей в різних галузях – техніці, медицині і т.п. При цьому може одночасно виконуватись функція загальноосвітнього та професійно-орієнтованого навчального предмета.

Так само здійснюється індивідуалізація задач з фізики. Можливе, як показує аналіз літератури, використання таких типів задач:

а) винахідницьких – на фізичні ефекти й принципи;

б) якісних (логічних);

в) зв’язаних з математичною оцінкою технічного об’єкта та буденного явища;

г) на математичне моделювання фізичних процесів та явищ;

д) філософсько-світоглядних;

е) історико-біографічних (на аналіз історії фізики)

Задачі також повинні бути переважно оцінками проблем з неоднозначною відповіддю, надмірними чи недостатніми даними.

Саме такий підхід використаний у Технічному Університеті Зволена (Словакія) [4].

Інтерактивній підхід здійснюється у наступні етапи:

·        підготовча фаза (5-10 хв.) – обговорення основних понять;

·        самостійний комп’ютерний (реальний експеримент)   

·        незавершений експеримент (відео експеримент, симуляція тощо);

·        завдання на самостійний остаточний експеримент (його схема на відео презентації);

·        відповіді на запитання викладача під час заняття (на комп’ютері).

 

                 

Література

  1. Bahýl, V., Krišťák, Ľ., Němec, M., Igaz, R. (2012). Physics in environmental engineering II. In: Slovak Fyzika v Environmentálnom Inžinierstve I. University Textbook. TU Zvolen.
  2. Brown, D., Cox, A.J. (2009). Innovative uses of video analysis. The Physics Teacher, 47(3), 145–150.
  3. Hockicko, P. (2011). Forming of physical knowledge in engineering education with the aim to make physics more attractive. In: Proceedings SEFI – PTEE 2011 (Physics Teaching in Engineering Education), Man­nheim Germany.
  4. Ľ. Krišťák, M. Němec, Z. Danihelová Interactive Methods of Teaching Physics at Technical Universities Informatics in Education, 2014, Vol. 13, No. 1, 51–71