Науково-методичні засади інтеграції знань з фізики і хімії студентів вищих навчальних закладів І-ІІ рівнів акредитації технічно-технологічного профілю

- наразі є значна кількість методичних матеріалів для викладачів, у яких розкрито зв'язок фізики з професіями технічно-технологічного профілю та хімії із зазначеним профілем професій. А матеріалів інтегративного характеру “Фізика - хімія - професія” недостатньо. Вони здебільшого мають форму статей у журналах, додатків до дисертацій, що знижує ступінь їх використання в навчальному процесі;

- студенти починають усвідомлювати вплив фізико-хімічної підготовки на якість опанування професії на старших курсах, коли процес навчання фізики і хімії вже завершено і підвищити якість засвоєння цих предметів можна лише шляхом самоосвіти;

- переважна більшість студентів не набули вміння інтегративного характеру, які полягають у визначенні інтегративної проблеми, знаходження способів її розв'язання на основі застосування знань з різних предметів;

- інтегроване навчання фізики і хімії студентів вищих навчальних закладів І-ІІ рівнів акредитації не має достатнього впровадження в практику, про що свідчить аналіз навчальних планів, програм та підручників. У практиці інтеграції знань реалізуються різні, часто суперечливі підходи, що призводить до порушення низки принципово важливих дидактичних принципів. Рівень знань не відповідає критеріям добору змісту навчання у вищих навчальних закладах І-ІІ рівнів акредитації.

У ході пошукового етапу педагогічного експерименту відпрацьовувались окремі елементи системи інтегративно-предметного навчання, під час якого із залученням незалежних експертів визначався зміст міжпредметних зв'язків та інтегрованих курсів, формувалось ядро інтеграції фізики і хімії, розроблялись програми інтегративно-предметного навчання, удосконалювались форми проведення інтегрованих занять, розроблялись типи дослідницьких завдань інтегративного характеру та завдання для контролю якості знань з фізики і хімії.

Формуючий експеримент планувався на базі енергетичного, механіко-металургійного, суднобудівного, радіомеханічного технікумів та промислово-економічного коледжу м. Києва, а також Херсонського морського коледжу і передбачав: добір контрольних і експериментальних вибірок; розроблення дидактичного забезпечення інтегративно-предметного навчання фізики і хімії за трьома моделями інтеграції; підготовку викладачів до навчання студентів у контрольних і експериментальних групах. Усього в експерименті з 1997 по 2004 рік брали участь 2075 студентів та 31 викладач.

Показниками ефективності впровадження розроблених моделей інтеграції були обрані:

- успішність студентів із засвоєння таких спеціальних дисциплін: “Контроль якості зварних конструкцій”; “Технологія устаткування газополуменевої обробки”; “Основи технології машинобудування”; “Технологія конструкційних матеріалів”;

- ступінь сформованості інтегрованих умінь:

1) розв'язувати задачі міжпредметного змісту та комплексні завдання з фізики;

2) застосовувати здобуті теоретичні знання в практичних ситуаціях;

3) аналізувати літературу з метою встановлення міжпредметних зв'язків - знань інтегративного характеру;

4) аналізувати природні, побутові і виробничі явища з позицій міжпредметних зв'язків.

Для визначення зазначених умінь студентам пропонувались завдання різних типів. Кожне з виділених умінь, що свідчило про наявність інтегрованих знань у студентів, оцінювали за трибальною шкалою, за якою: три бали відповідали стану “вміє”; два бали - “вміє в окремих випадках”; один бал - “не вміє”. Результати виконання цих завдань аналізували якісно із застосуванням методів статистичної обробки результатів (критерію Пірсона). Вони свідчать про те, що в усіх експериментальних вибірках студентів, які вивчали фізику за моделями інтеграції першою, другою, першою-другою і третьою відбулися позитивні зрушення у бік підвищення рівнів сформованості інтегрованих умінь порівняно із контрольними групами (рис. 5). Відмінності

у розподілах студентів контрольних і експериментальних груп за рівнями сформованості інтегрованих умінь статистично достовірні.

Розподіли студентів за успішністю засвоєння спеціальних дисциплін засвідчили тенденцію підвищення якості знань та інтегрованих умінь у студентів експериментальних груп порівняно з контрольними. Таким чином, за двома обраними показниками доведено ефективність запропонованих методичних моделей інтегрованого навчання фізики і хімії.

Педагогічний експеримент з використанням критерію Пірсона підтвердив гіпотезу дослідження,

а також виявив ступінь ефективності різних моделей інтеграції навчання студентів вищих навчальних закладів І-ІІ рівнів акредитації технічно-технологічного профілю фізики і хімії.

ВИСНОВКИ

1. Установлено, що інтеграція фізики і хімії у вищих навчальних закладах І-ІІ рівнів акредитації технічно-технологічного профілю дає змогу: узгодити понятійний апарат двох навчальних дисциплін; поглибити знання з цих предметів; скоротити час на вивчення досліджуваних тем та спрямувати звільнені години на розкриття політехнічного аспекту навчальних дисциплін; залучити учнів під час вивчення інтегрованого матеріалу до діяльності професійного спрямування; підготувати студентів до більш усвідомленого сприйняття спеціальних предметів. Виявлений стан реалізації цього підходу до навчання фізики і хімії студентів вищих навчальних закладів

І-ІІ рівнів акредитації технічно-технологічного профілю засвідчив, що його потенціал у підвищенні якості підготовки фахівців не використовується через неготовність викладачів, брак методичних засад і дидактичного забезпечення здійснення інтегративно-предметного навчання.

2. Аналіз різних підходів до визначення поняття “інтеграція” та характеристик інтегрованих процесів (рівні, чинники, типи, механізми, види, форми, умови, функції та наслідки інтеграції) дозволив уперше визначити передумови для впровадження інтегративного підходу до навчання фізики і хімії у закладах професійної освіти та розроблення можливих моделей їх інтеграції. Доцільність інтеграції знань з фізики і хімії у закладах професійної освіти доведено з позицій того, що вона може бути світоглядною, оскільки під час вивчення цих предметів ставляться одні й ті ж світоглядні цілі; об'єктною - вивчаються одні й ті ж об'єкти (атом, молекула, речовина); понятійною - розкриваються і формуються одні й ті самі поняття (рух, енергія, речовина); теоретичною, бо розглядають групу явищ на основі певних теорій (молекулярно-кінетичної теорії, електродинаміки, квантової фізики); методологічною, оскільки природні явища досліджують за допомогою одних і тих самих методів наукового пізнання (теоретичних і експериментальних); діяльнісною - передбачає однотипні форми організації пізнавальної діяльності; практичною - вивчення обох предметів (фізики, хімії) орієнтоване на засвоєння загальнотехнічних і спеціальних предметів.

3. Розроблена методична система інтегративно-предметного навчання передбачає зовнішню і внутрішню, змістовну і процесуальну інтеграції, під час яких споріднені за змістом і способом діяльності елементи навчальної інформації з фізики і хімії інтегруються у блоки і забезпечують засвоєння інтегрованих знань і дій. До складу цієї системи, крім інформаційного і діяльнісного компонентів, входять ціннісний, мотиваційний і технологічний.

4. Показано, що специфіка інтегрованих процесів у професійно-технічній школі пов'язана з наявністю трьох блоків змістовної інформації (загальноосвітнього, загальнотехнічного та спеціального), які перебувають у діалектичній єдності, а тому може бути передбачено розроблення інтегрованих курсів на базі різноциклових і внутрішньоциклових знань. Ідею інтегративного підходу до вивчення фізики і хімії розробляли у вигляді трьох моделей інтеграції: перша реалізувала міжпредметний підхід і застосовувалася на І курсі; друга реалізувалась на ІІ курсі і передбачала створення інтегрованого курсу “Фізика-хімія”; третя здійснювала інтеграцію предметів “Фізика-хімія-фізична та колоїдна хімія” і впроваджувалась на ІІ курсі спеціальності “Порошкова металургія”, яка входить до реєстру спеціальностей технічно-технологічного профілю. В усіх моделях передбачено зв'язки з професією.

5. Упроваджено моделі інтеграції фізики і хімії у навчальний процес вищих навчальних закладів І-ІІ рівнів акредитації технічно-технологічного профілю, які передбачають дотримання технології цього процесу: розроблення програм інтегрованих курсів, що потребує визначення ядра інтеграції цих дисциплін (до таких включили розділи “Молекулярна фізика”, “Термодинаміка” та “Електродинаміка”); планування процесу вивчення фізики з урахуванням МПЗ з хімією (перша модель) та інтегрованих курсів (друга і третя моделі); визначення критеріїв добору змісту, форм і методів для дидактичного забезпечення навчального процесу; створення методичних рекомендацій для викладачів та бази даних для студентів.

6. Експериментально підтверджено, що впровадження в практику навчання запропонованих моделей інтеграції фізики і хімії дозволило: ліквідувати дублювання навчального матеріалу; усунути перевантаження студентів - узагальненням й ущільненням матеріалу; поліпшити мотиваційний чинник навчання за рахунок підсилення практичної значущості теоретичних знань; підвищити інформаційну місткість наукових знань; сформувати цілісну систему інтегрованих знань студентів; поліпшити якість підготовки до засвоєння спеціальних дисциплін; визначити і підтвердити доцільність використання на заняттях комп'ютера як засобу підвищення ефективності навчання студентів під час реалізації інтегративного підходу до вивчення фізики; експериментально доведено та статистично обґрунтовано ефективність інтеграції навчання фізики і хімії у середніх професійно зорієнтованих закладах за показниками: рівень сформованості інтегрованих умінь та якість засвоєння спеціальних дисциплін. Таким чином, результати педагогічного дослідження дають підстави стверджувати, що мету досягнуто, поставлені завдання виконано, а основні положення гіпотези дістали підтвердження.

Проблеми інтеграції знань з фізики і хімії, а також з фізики, загальнотехнічних та спеціальних дисциплін як прикладних галузей складні та багатогранні й не вичерпуються лише цим дослідженням. Подальші дослідження, які є перспективними, на нашу думку, варто продовжити за такими напрямами:

– дослідження можливостей інтеграції дисциплін загальноосвітнього, загальнотехнічного та спеціального блоків, що входять до навчальних планів вищих навчальних закладів І-ІІ рівнів акредитації технічно-технологічного профілю;

- дослідження можливостей інтеграції природничих дисциплін на рівні природничо-наукової картини світу.

Основний зміст дисертації опубліковано в таких працях

Статті у фахових виданнях:

1. Шатковська Г.І. Інтеграція знань студентів (учнів) з фізики та хімії // Збірник наукових праць Кам'янець-Подільського державного педагогічного університету. Серія педагогічна: Дидактика дисциплін природознавчо-математичної та технологічної освітніх галузей. - Кам'янець-Подільський: Кам'янець-Подільський державний університет, інформаційно-видавничий відділ, 2000. - Вип. 6. - С. 204 - 213.

2. Шатковська Г.І. Розвиток навчання фізики як інтеграційний процес // Збірник наукових праць: “Теорія та методика вивчення природничо-математичних і технічних дисциплін”. Наукові записки Рівненського державного гуманітарного університету. - Рівне: РДГУ, 2001. - Випуск 3. - С. 137 - 142.

3. Шатковська Г.І. Професійна спрямованість навчання // Збірник наукових праць Кам'янець-Подільського державного педагогічного університету. Серія педагогічна: Модель середньої фізичної освіти в умовах переходу на 12-річний термін навчання. - Коломия: ВПТ “ВІК”, 2001. - Вип. 7. - С. 210 - 214.

4. Шатковська Г.І. Інтегровані знання з фізики і хімії на прикладі вивчення теми “Електричний струм в електролітах”. Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції “Проблеми вищої педагогічної освіти у світлі рішень ІІ Всеукраїнського з'їзду працівників освіти і виступу президента Л.Д.Кучми” /Укл.: П.В. Дмитренко, Л.Л.Макаренко, О.П.Симоненко. - К.: НПУ імені М.П.Драгоманова, 2001. - Ч. 4. - С. 186 - 190.

5. Шатковська Г. Науково-методичні засади інтеграції знань з фізики і хімії студентів вищих навчальних закладів І-ІІ рівнів акредитації технічно-технологічного профілю /Вересень. Науково-методичний, інформаційно-освітній журнал. № 4 (22) 2002. - С. 27 - 32.

6. Шатковська Г.І. Методологічні основи інтеграції навчання фізики і хімії у ВНЗ І-ІІ рівнів акредитації // Збірник наукових праць Кам'янець-Подільського державного університету. Серія педагогічна: Дидактика фізики в контексті орієнтирів Болонського процесу. - Кам'янець-Подільський: Кам'янець-Подільський державний університет, інформаційно-видавничий відділ, 2005. - Вип. 11. - С. 173 - 177.

7. Шатковська Г. Система роботи вчителя під час вивчення теми “Електричний струм в електролітах” // Фізика та астрономія в школі. - 2000. - № 3. - С. 4 - 9.

8. Шатковська Г.І. Система занять з теми “Рідини та їх властивості” // Фізика та астрономія

в школі. - 2001. - № 4. - С. 10 - 13.

9. Шатковська Г.І. Розвиток теорії навчання фізики як інноваційний процес // Наукові записки. Серія: Педагогічні науки: Засоби реалізації сучасних технологій навчання. Кіровоград, 2001. - Випуск 34. - С. 100 - 103.

10. Шатковська Г.І. Активізація навчально-пізнавальної діяльності студентів вищих навчальних закладів освіти І-ІІ рівнів акредитації // Збірник наукових праць: Педагогічні науки. - Херсон: Айлант, 2001. - Випуск ХХІУ. - С. 158 - 167.

11. Шатковська Г.І. Роль методів навчання у контексті педагогічної технології // Збірник наукових праць: Спеціальний випуск. - К.: Наук. Світ, 2001. - С. 119 - 123.

12. Коршак Є., Шатковська Г. Значення інтеграції знань у підготовці фахівця // Фізика та астрономія в школі. - 2002. - № 1 - С. 20 - 25 (0,64 др. арк. з них автора 0,50).

13. Шарко В., Шатковська Г. Застосування інтерактивних технологій навчання під час розв'язування фізичних задач // Збірник наукових праць: Педагогічні науки. - Херсон: Айлант, 2001. - Випуск ХХІ. - С. 217 - 223 (0,68 др. арк. з них автора 0,34).

14. Шарко В.Д., Шатковська Г.І. Реалізація проблемно-інтегративного підходу до вивчення теми “Електричний струм в електролітах”. Збірник науково-методичних праць “Теорія та методика вивчення природничо-математичних і технічних дисциплін”: Наукові записки Рівненського державного гуманітарного університету. Рівне: РДГУ, 2002. - Випуск 4. - С. 57 - 61 (0,54 др. арк. з них автора 0,27).

15. Шатковська Г.І. Національно-свідоме виховання молоді. //Збірник наукових праць: Педагогічні науки. - Херсон: Айлант, 2000. - Випуск XV; Ч. І. - С. 109 - 118.

Статті у нефахових виданнях, тези доповідей

16. Шатковська Г.І. Методика організації і проведення інтегративних занять // Матеріали Міжнародної конференції ХДПУ (11-14 вересня 2002 р.): Сучасні тенденції розвитку природничо-математичної освіти. - Херсон - 2002. С. 258 - 263.

17. Шатковська Г.І. Інтеграція загальноосвітньої і базової підготовки у професійно-орієнтованих навчальних закладах як методична проблема. // Збірник матеріалів Всеукраїнської науково-практичної конференції (2006 р., м. Херсон): Освітнє середовище як методична проблема. - Херсон - 2006. С. 81 - 83.

18. Коршак Є.В., Шатковська Г.І. Болонський процес - реформа вищої освіти в європейському просторі. // Збірник наукових праць Кам'янець-Подільського державного університету. Серія педагогічна: Дидактика фізики в контексті орієнтирів Болонського процесу. - Кам'янець-Подільський: Кам'янець-Подільський державний університет, інформаційно-видавничий відділ, 2005. - Вип. 11. - С. 42 - 45.

19. Самойленко П.И., Склярова И.А., Шатковская Г.И. Интегративный подход к формированию

научного мировозрения студентов средних специальных учебных заведений // Специалист - 2002. -

№ 3. - С.19 - 23 (0, 75 др. арк., з них автора 0,25).

20. Самойленко П.И., Склярова И.А., Шатковская Г.И. Синтез в научно-дидактическом познании // Проблемы повышения качества подготовки специалистов: сборник статей VІІІ Международной научно- методической конференции. - Москва: МГТА, 2002. - Выпуск 6. - С.17 - 19 (0,3 др. арк., з них автора 0,1).

Використані в дисертації ідеї та розробки з опублікованих наукових праць належать автору; співавтори брали участь у постановці завдань, обговоренні здобутих результатів.

Размещено на Allbest.ru