Теоретико-методичні основи самостійної навчальної діяльності студентів у процесі вивчення загальної фізики в університетах

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТІМЕНІ М. П. ДРАГОМАНОВА

13.00.02 - теорія та методика навчання (фізика)

УДК 378. 016:53:371.322.1 (043.3)

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора педагогічних наук

ТЕОРЕТИКО-МЕТОДИЧНІ ОСНОВИ САМОСТІЙНОЇ НАВЧАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ СТУДЕНТІВ У ПРОЦЕCІ ВИВЧЕННЯ ЗАГАЛЬНОЇ ФІЗИКИ В УНІВЕРСИТЕТАХ

Гордієнко Тетяна

Петрівна

Київ - 2010

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Національному педагогічному університеті імені М.П.Драгоманова, Міністерство освіти і науки України.

Науковий консультант: доктор педагогічних наук, професор

Сергєєв Олександр Васильович

Офіційні опоненти: доктор педагогічних наук, професор Павленко Анатолій Іванович, Запорізький обласний інститут післядипломної педагогічної освіти, завідувач кафедри педагогіки, психології та методики навчання природничо-математичних дисциплін;

доктор педагогічних наук, професор Величко Степан Петрович, Кіровоградський державний педагогічний університет імені Володимира Винниченка, завідувач кафедри фізики та методики її викладання;

доктор педагогічних наук, професор Цехмістер Ярослав Володимирович, Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, проректор з науково-педагогічної роботи та довузівської підготовки.

Захист відбудеться 31 березня 2010 року о 14.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.053.06 в Національному педагогічному університеті імені М.П. Драгоманова, 01601, Київ-30, вул. Пирогова, 9.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова, 01601, Київ-30, вул. Пирогова, 9.

Автореферат розісланий «_25___» лютого 2010 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Є.В.Коршак

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. У національній програмі “Освіта. Україна ХХІ століття”, державній програмі “Концепція педагогічної освіти” зазначається, що основна мета системи освіти - створити умови для розвитку й самореалізації кожної особистості як громадянина, сформувати покоління, яке буде прагнути навчатися впродовж усього життя. Саме тому самостійна робота має стати провідною у навчанні студентів. Це стосується й процесу навчання загальної фізики на фізичних факультетах у вищих навчальних закладах.

До вступу в Болонський процес дослідження структури і змісту навчальних планів, діючих нормативних, інструктивних і методичних матеріалів, аналіз робочих навчальних планів, методичних розробок з організації навчального процесу, спостереження та даних соціологічних досліджень дозволили виявити такі характерні особливості, як одноманітність, обмеженість, що приводило до байдужості студентів до навчання. Реальний ефект від Болонського процесу для вищої школи полягає не стільки у виході на міжнародний ринок кваліфікованої робочої сили, скільки в можливості використовувати міжнародний досвід організації навчального процесу для підвищення якості й ефективності підготовки фахівців, перш за все для своєї країни, з такими рисами, як компетентність, активність, ініціативність, самостійність, що можливо в разі докорінної зміни підходу до самостійної роботи студентів.

Виникла суперечність між потребами особистості студента в інтелектуальному, світоглядному і духовно-культурному збагаченні у процесі вивчення загальної фізики та реальними можливостями освітнього середовища вищих навчальних закладів. Розвиток фізики та інформаційно-комунікаційних технологій потребують перегляду теоретичних і методичних засад традиційного навчання загальної фізики і створення нової моделі організаційного й методичного забезпечення самостійної роботи студентів і методики навчання курсу загальної фізики на фізичних факультетах вищих навчальних закладів.

Формування теоретичних і методичних засад навчання фізики у вищих навчальних закладах як наукової галузі знаходиться в стадії становлення і знайшло певне відображення в дисертаційних дослідженнях як українських, так і зарубіжних учених, зокрема Г.Ф.Бушка, А.В.Касперського, В.В.Сагарди, Б.А.Суся, Ю.І.Діка, О.М.Голубєвої, Л.В.Маслєннікової, В.Г.Розумовського, П.І.Самойленка та ін. Загальні положення методики навчання фізики сформульовані в працях П.С.Атаманчука, О.І.Бугайова, Б.Є.Будного, С.П.Величка, С.У.Гончаренка, Є.В.Коршака, О.І.Ляшенка, М.Т.Мартинюка, Ю.А.Пасічника, В.Ф.Савченка, М.І.Садового, О.В.Сергєєва, В.П.Сергієнка, М.І.Шута та ін.

Розв'язання проблеми організації самостійної роботи студентів складне й багатогранне. Цю проблему досліджували Л.С.Виготський, П.Я.Гальперін, О.І.Кабанова-Меллер, О.М.Леонтьєв, Н.О.Менчинська, С.Л. Рубінштейн та ін. Вони розкрили визначальну роль самостійної роботи в розвитку мислення і здібностей тих, хто навчається, обґрунтували можливість і необхідність залучення їх до творчості у процесі навчання, з'ясували деякі напрями формування пізнавальної активності й самостійності.

У дослідженнях М.О.Данилова, І.Я.Лернера, М.І.Махмутова, І.Т.Огороднікова, О.Я.Савченко, М.М.Скаткіна та ін. переконливо доведено, що самостійна робота є засобом підвищення усвідомленості й дієвості матеріалу, що вивчається. У працях названих учених-дидактів представлені підходи до практичного розв'язання проблеми організації самостійної роботи.

У працях Л.В.Жарової, Р.А.Нізамова, А.О.Смірнова визначено методологічні та наукові засади змісту, структури процесу організації самостійної роботи та вмінь, що забезпечують цей процес. Окремі підходи до організації самостійної роботи учнів та студентів відображені в дослідженнях А.М.Алексюка, С.І.Архангельського, Ю.К.Бабанського, В.М.Вергасова, Р.С.Гурєвича, Л.В.Жарової, В.А.Козакова, В.О.Онищука, П.В.Стефаненка та ін. У дидактиці й методиці вищої школи порушували проблеми організації самостійної роботи студентів В.Б.Бондаревський, А.А.Вербицький, В.А.Козаков, М.Д.Нікандров та ін. Різні аспекти цього виду навчальної діяльності висвітлені в дослідженнях В.П.Безпалька, В.К.Буряка, Н.В.Кузьміної, Ю.М.Кулюткіна, В.А.Маркової, В.А.Сластьоніна та ін. Окремі аспекти зарубіжного досвіду професійної підготовки у контексті проблеми дослідження розкрито у працях Н.В.Абашкіної, Т.С.Кошманової, М.П.Лещенка, Л.П.Пуховської та ін.

На теоретичному й методологічному рівнях проблему організації самостійної роботи студентів у процесі опанування знань розглядали Л.П.Аристова, В.К.Буряк, М.А.Данилов, Б.П.Єсипов, В.А.Козаков, Б.І.Коротяєв, І.Я.Лернер, І.Т.Огородніков, П.І.Підкасистий, О.Я.Савченко, А.В.Усова та інші дослідники, які переконливо довели, що самостійна робота студентів дозволяє успішно розв'язувати такі завдання:

- формувати свідомість і зміцнювати знання;

- вдосконалювати вміння і навички, визначені програмою кожного предмета, відповідно до мети вищої школи;

- готувати студентів до активного впровадження здобутих знань;

- розвивати у студентів пізнавальні здібності (спостережливість, допитливість, логічне мислення, творчу активність у здобутті й застосуванні знань тощо);

- виробляти потребу ефективно підвищувати самоосвітній рівень.

Безумовно, розв'язання цих завдань є позитивним явищем у вітчизняній педагогічній науці. Однак, слід констатувати, що на сучасному етапі її розвитку поняття “самостійна робота” кваліфікується вченими по-різному, і це, на наш погляд, гальмує розвиток практики навчання. Адже за таких умов автори підручників та інших дидактичних засобів не розробляли системи самостійних робіт з позицій єдиних дидактичних вимог, що не залежать від навчального предмета, але, разом з тим, враховували особливості вищих навчальних закладів.

Наразі не всі викладачі володіють методикою, яка передбачає виконання студентами самостійних розумових дій, внаслідок чого не завжди усвідомлюється і засвоюється навчальний матеріал без допомоги викладача. А це, в свою чергу, перешкоджає широкому впровадженню самостійної роботи у практику вищих навчальних закладів. Ось чому питання організації самостійної роботи студентів у процесі навчання має бути важливим як для педагогів-дослідників, так і для педагогів-практиків.

Отже, незважаючи на широкий і багатоплановий характер досліджень, присвячених організації самостійної роботи як учнів, так і студентів, залишаються поки що не з'ясованими. Це й зумовило вибір теми дисертаційного дослідження “Теоретико-методичні основи самостійної навчальної діяльності студентів у процесі вивчення загальної фізики в університетах”.

Зв'язок теми з науковими програмами, планами, темами.

Дисертаційне дослідження виконувалося відповідно до тематичного плану науково-дослідних робіт Таврійського національного університету імені В.І. Вернадського та Міністерства освіти і науки України з держбюджетної теми “Теоретичні основи і інноваційні технології в методиці викладання фізики в університетах” (№ державної реєстрації 0106U003197) на 2006-2011 рр. Нами були обгрунтовані теоретико-методичні основи навчання загальної фізики в університетах, запропоновані структурно-дидактичні схеми з курсу загальної фізики.

Тему дисертації затверджено Вченою радою Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова (протокол №7 від 24 березня 2005 року) та узгоджено у Міжвідомчій раді з координації наукових досліджень з педагогічних і психологічних наук України (протокол № 8 від 31 жовтня 2006 року).

Мета дослідження полягає у теоретичному обґрунтуванні, розробці та експериментальній перевірці навчально-методичної системи організації самостійної діяльності студентів у процесі вивчення загальної фізики.

Відповідно до мети дослідження визначені завдання дослідження:

1. Проаналізувати стан організації самостійної навчальної діяльності студентів у процесі вивчення загальної фізики в класичних університетах.

2. На основі аналізу науково-методичної і психолого-педагогічної літератури обґрунтувати доцільність упровадження інноваційних технологій навчання для організації самостійної діяльності студентів під час вивчення курсу загальної фізики.

3. Розробити концептуальні засади самостійної навчальної діяльності студентів університетів.

4. Визначити та перевірити ефективність форм організації та контролю самостійної навчальної діяльності студентів під час вивчення курсу загальної фізики.

5. Розробити інформаційно-методичне забезпечення курсу загальної фізики і методичні засади самостійної навчальної діяльності студентів.

6. Запровадити навчально-методичну систему самостійної діяльності студентів у процесі вивчення курсу загальної фізики.

7. Провести психолого-педагогічний експеримент, за результатами якого зробити висновки про застосування інфомаційно-методичних технологій у процесі самостійної діяльності студентів вищих навчальних закладів.

Об'єктом дослідження є процес навчання загальної фізики студентів в університетах.

Предмет дослідження - теоретико-методичні основи самостійної навчальної діяльності студентів у процесі вивчення загальної фізики в університетах.

Концепція дослідження. Концепція самостійної роботи студентів як діяльності навчання, відповідно до якої самостійність студента формується за умови інтеріоризації ним всієї сукупності доцільних дій, виконаних у заданих умовах. Інтеріоризація (від лат interior - внутрішній) - процес перетворення зовнішніх, реальних дій з предметами на внутрішні, ідеальні дії. При цьому вони підлягають специфічній трансформації - узагальнюються, вербалізуються, скорочуються і головне, стають здатними до дальшого розвитку, який переходить межу можливостей зовнішньої діяльності. Інтеріоризація дає змогу людині оперувати образами предметів, яких у певний момент часу немає в її полі сприймання, подумки переміщатися в минуле, майбутнє, у просторі тощо. Завдяки інтеріоризації зовнішні фактори людської поведінки перетворюються в усталені внутрішні якості особистості.

У концепцію входять такі положення: організаційно-психологічна структура самостійної діяльності, змістові аспекти її елементів, їх взаємозв'язок та методика розробки навчального курсу загальної фізики; підходи, умови, критерії, принципи і методи; система організаційного і методичного забезпечення самостійної роботи студентів у процесі вивчення курсу загальної фізики, яка включає її планування, організацію, методику розробки навчальних матеріалів, що в сукупності створюють належні умови для реалізації діяльнісної концепції самостійної роботи студентів.

В основу дослідження покладена гіпотеза у формі дидактичної моделі управління самостійною діяльністю в навчанні фізики, що ґрунтується на таких положеннях:

- результативне засвоєння системи наукового фізичного знання можливе за умови доцільної, цілевизначеної і мотивованої самостійної діяльності студентів;

- зміст навчання фізики будується так, що забезпечує не тільки розвиток мислення в ході організованої за певними принципами самостійної діяльності: фізичні знання та їх методологія стають дієвими здобутками студентів;

- об'єктивний контроль та управління навчанням фізики відбуваються на основі змістово-діяльнісних і діяльнісно-особистісних підходів до самостійної діяльності та єдиної шкали оцінок;

- фіксовані результати навчання фізики орієнтують на створення дидактичної концепції, яка забезпечує можливість оволодіння фізичними знаннями на проектованому рівні та ефективний розвиток здібностей і творчих засад кожного студента.

Відповідно до мети, гіпотези, завдань і концепції використовувалися такі методи дослідження, а саме:

- теоретичні: метод концептуально-порівняльного аналізу, за допомогою якого зіставлялися наявні в історії теоретичні підходи до фізичної освіти у вищих педагогічних навчальних закладах на основі аналізу психолого-педагогічної і науково-методичної літератури, архівних матеріалів, новаторського досвіду та узагальнення власного багаторічного досвіду роботи; метод структурно-системного аналізу, застосування якого дало змогу не лише побудувати теоретичну модель системи навчання загальної фізики, а й виявити закономірності й особливості її функціонування на основі кількісного та якісного аналізу результатів педагогічного експерименту; метод моделювання, на основі якого було обґрунтовано теоретичні засади навчально-виховного процесу з загальної фізики та впроваджено їх у вищих навчальних закладах; метод змістового узагальнення, за допомогою якого було встановлено єдність логічного і психологічного аспектів процесу мислення в навчанні (враховувалися особливості емпіричного й теоретичного типів мислення студентів, побудови курсу загальної фізики, зорієнтованого на теоретичний рівень узагальнення);

- емпіричні: анкетування студентів і викладачів фізичних факультетів, контрольні тести, бесіди, спостереження, вивчення досвіду роботи викладачів вищих навчальних закладів, педагогічний експеримент, методи математичної статистики, комп'ютерні технології обробки даних експерименту, які застосовувалися з метою вивчення результатів навчальної самостійної діяльності студентів; виявлення рівня підготовки студентів з курсу загальної фізики, навичок самостійної роботи студентів; упровадження навчально-методичної системи для організації самостійної діяльності студентів у процесі вивчення курсу загальної фізики та експериментальної перевірки її ефективності.

Наукова новизна отриманих результатів работи полягає у тому, що вперше:

- теоретично обґрунтовано і розроблено навчально-методичну систему самостійної діяльності студентів у процесі вивчення загальної фізики в університетах;

- визначені основнi дидактичні умови розвитку вмінь студентів під час самостійної роботи в процесі вивчення загальної фізики в університетах;

- сформульовані загальні вимоги до інформаційно-методичного забезпечення курсу загальної фізики в університетах;

– запропоновано структуру та зміст інформаційно-методичних матеріалів з курсу загальної фізики в університетах;

– розроблено інформаційно-методичне забезпечення самостійного вивчення курсу загальної фізики в умовах університету;

– виявлено залежність між рівнями засвоєння навчального матеріалу з курсу загальної фізики і рівнями організаційного та методичного забезпечення самостійної роботи студентів на фізичному факультеті;

- теоретично обґрунтовано й апробовано методику планування та організації самостійної роботи студентів з курсу загальної фізики в класичних університетах.

Удосконалено кредитно-модульну систему організації навчального процесу на фізичних факультетах університетів.

Подальшого розвитку дістала методика розв'язування задач з використанням структурно-дидактичних схем з курсу загальної фізики, що сприяють формуванню вмінь і навичок розв'язувати фізичні задачі студентами під час їх самостійної роботи.

Теоретичне значення забезпечується теоретико-методологічними засадами вихідних положень; аналізом досвіду впровадження навчально-методичної системи організації самостійної діяльності студентів у процесі вивчення загальної фізики; використання інформаційно-методичних матеріалів та програмно-технічне забезпечення курсу загальної фізики фактом підвищення рівня підготовки студентів з фізики вищих навчальних закладах порівняно з їх підготовкою в системі традиційного навчання.

Практичне значення отриманих результатів:

- розроблено навчально-методичну систему організації самостійної діяльності цілеспрямованого формування фізичного знання, що забезпечує гарантоване досягнення проектованих фіксованих результатів у навчанні загальної фізики (знання, вміння, переконання, компетенції); структура цієї системи відображає сучасні цілі і завдання, зміст, організаційні форми, методи і засоби навчання, орієнтовані на самостійне вивчання загальної фізики та застосування інноваційних технологій навчання;

– розроблено авторське інформаційно-методичне забезпечення курсу загальної фізики в університетах, які містять такі складові частини: теоретичний матерiал; структурно-дидактичні схеми; короткий перелік основних законів і формул, які дозволяють студенту мати уявлення про обсяг теоретичного матеріалу; методичні вказівки до розв'язання задач, загальні методи і способи розв'язання задач; приклади розв'язання задач з поясненнями, завдання для самостійної роботи студентів, тести; довідковий матеріал. Видано навчальні посібники “Оптика. Решение задач”, “Электричество и магнетизм”, “Атомная и ядерная физика. Решение задач”, “Структурно-дидактические схемы по курсу общей физики”, “Учебно-методические материалы по курсу общей физики”;

– розроблено програмно-технічне забезпечення самостійного вивчення курсу загальної фізики в умовах університету: п'ять компакт-дисків для забезпечення самостійного вивчання курсів загальної фізики “Механіка”, “Молекулярна фізика”, “Електрика”, “Оптика” і “Атомна і ядерна фізика”, які містять такі складові частини: програма курсу, підручники (скан-копії); конспекти лекцій; структурно-дидактичні схеми; методичні вказівки до розв'язання задач, приклади розв'язування задач з поясненнями, завдання для самостійної роботи студентів, тести; довідковий матеріал; свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір № 22177 на комп'ютерну програму навчальних тестів з математики та фізики від 01.10.2007 р.; свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір № 27990 на програмний продукт „Самостійне вивчення розділу „Оптика” за курсом загальної фізики” від 13.03.2009 р.; свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір № 28736 на програмний продукт „Самостійне вивчення розділу „Молекулярна фізика” за курсом загальної фізики” від 15.05.2009 р.; свідоцтво про реєстрацію авторського права на твір № 31008 на програмний продукт „Самостійне вивчення розділу „Електрика і магнетизм ” за курсом загальної фізики” від 18.11.2009 р.

Основні концептуальні положення, рекомендації, навчально-методичні матеріали впроваджені в навчальний процес Таврійського національного університету імені В.І. Вернадського (довідка № 82-05/176 від 26.01.2010 р.), Севастопольського національного технічного університету (довідка від 23.09.08 р.), Севастопольського національного університету ядерної енергії та промисловості (довідка від 21.01.2009 р.), Херсонського національного університету (довідка № 14-11/266 від 25.02.2009 р.), Запорізького національного університету (довідка № 01-25/11 від 11.02.2010 р.).

Результати дослідження можуть бути використані при створені та використанні інформаційно-методичних матеріалів з курсу фізики у вищих навчальних закладах.

Особистий внесок полягає у розробці навчально-методичної системи самостійної діяльності студентів у процесі навчання загальної фізики в університетах; дослідженні відмінностей у концептуальних положеннях традиційного вивчання фізики та самостійного вивчання фізики з використанням інформаційно-методичних матеріалів з курсу загальної фізики у вищих навчальних закладах; методичному обґрунтуванні та розробці інформаційно-методичного забезпечення самостійного вивчення курсу загальної фізики в умовах університету; сформульованих загальних вимогах до інформаційно-методичного забезпечення курсу загальної фізики в університетах; розробці й апробації оригінальних навчально-методичних матеріалів для забезпечення самостійного вивчання курсу загальної фізики.

Апробація результатів дослідження. Основні положення і результати проведеного дослідження на різних етапах виконання роботи доповідались та обговорювались на міжнародних, всеукраїнських науково-методичних і науково-практичних конференціях, семінарах, зокрема: на ІІ Міжнародній міждисциплінарній науково-практичній конференції “Сучасні проблеми науки та освіти (Керч, 2001); V Міжнародній конференції “Информатика. Образование. Экология и здоровье человека” (Астрахань, 2001); Міжнародній науково-практичній конференції “Сучасні тенденції розвитку природничо-математичної освіти (Херсон, 2002); IV Міжнародній міждисциплінарній науково-практичній конференції “Сучасні проблеми гуманізації та гармонізації управління (Ялта, 2003); V Міжнародній міждисциплінарній науково-практичній конференції “Сучасні проблеми науки та освіти (Алушта, 2004); VІ Міжнародній міждисциплінарній науково-практичній конференції “Сучасні проблеми науки та освіти (Алушта, 2005); Всеукраїнській науково-практичній конференції “Інформаційні технології в освіті (Мелітополь, 2001); Всеукраїнській науково-методичній конференції “Засоби і методи навчання фізики (Чернігів, 2002), Чернігівських методичних читаннях з фізики (Ніжин, 2005); Всеукраїнській науково-практичній конференції „Науково-методичні засади моніторингу якості освіти в педагогічних університетах (Київ, 2007); Чернігівських методичних читаннях з фізики (Ніжин, 2007); ХІІІ Міжнародній науково-методичній конференції “Методи совершенствования фундаментального образования в школах и вузах” (Севастополь, 2008); Всеукраїнському науково-методичному семінарі “Актуальні питання методики навчання фізики та астрономії у середній і вищій школі” (Київ, 1998-2009); звітно-наукових конференціях викладачів Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова (Київ, 2002-2009), звітно-наукових конференціях Таврійського національного університету імені В.І. Вернадського (м. Сімферополь, 1999-2009).

Дисертація на здобуття наукового ступня кандидата педагогічних наук на тему ”Профільна диференціація навчання фізики в 10-11 класах середньої загальноосвітньої школи (гуманітарний профіль)” була захищена в 1998 році. Матеріали кандидатської дисертації у тексті докторської дисертації не використовувалися.

Публікації. Основні наукові результати дисертаційного дослідження висвітлені у 90 публікаціях, з них: 1 монографія, 8 навчальних посібників, 25 статей у наукових фахових виданнях, 5 компакт-дисків, 52 статті і тез у збірниках матеріалів наукових конференцій.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, 5 розділів, висновків до розділів, загальних висновків, додатків, списку використаних джерел (468 найменувань). Основний текст дисертації викладений на 485 сторінках. Робота містить 14 таблиць та 45 рисунків. Додатки містяться на 106 сторінках.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обґрунтована актуальність теми дослідження, визначені його мета і завдання, об'єкт, предмет, викладені основні положення концепції дослідження, гіпотеза і методи дослідження, методологічні і теоретичні основи, розкриті наукова новизна, теоретичне і практичне значення, відображена апробація, вірогідність і аргументованість результатів дослідження та їх впровадження у навчальний процес вищих навчальних закладів України, визначений особистий внесок здобувача наукового ступеня.

У першому розділі “Психолого-педагогічні основи самостійної навчальної діяльності студентів” нами виконано огляд психолого-педагогічної літератури з досліджуваної проблеми, розкрита сутність понять “навчальна діяльність”, “мотивація”, “проблемна ситуація”, “організація”; з'ясована структура та механізми організації самостійної роботи студентів; конкретизовані функції студента і викладача у процесі організації самостійної навчальної роботи; теоретично обґрунтована сукупність дидактичних умов, що забезпечують успішність організації самостійної роботи студентів.

Аналіз науково-методичної літератури та досліджень показав, що немає чіткого тлумачення поняття “організація”, воно не зіставляється з іншими, близькими, але не тотожними з ним поняттями - “навчальна діяльність”, “керівництво”. Ці поняття використовуються в педагогічній літературі досить часто, але не завжди диференціюються. Як правило, їх суттєві ознаки не розкриваються у сучасному процесі навчання, не розглядаються структура і механізм організації самостійної діяльності студентів.

На сьогодні, коли йде мова про прискорення переходу від екстенсивних до інтенсивних факторів суспільного виробництва, серйозного розв'язання потребують проблеми, що стосуються покращення планування, коригування всієї системи суспільства, у нашому випадку системи навчання. Впровадження різноманітних форм організації праці вимагає вдосконалення навчальної діяльності. Тому питання організації знаходяться на передньому плані наукових досліджень багатьох спеціалістів різних галузей науки.

Термін “організація” може означати: а) впорядкування, налагодження, приведення до системи чого-небудь; б) побудова, взаємозв'язок, співвідношення частин цілого; в) добровільне об'єднання, спілка людей.

У нашому дослідженні ми виходимо з перших двох визначень, оскільки вони характеризують організацію у функціональному і структурному аспектах. Більш широко організацію можна визначити як взаємозв'язки елементів (предметних чи структурних частин), їх дії і взаємодії (функціональна частина) обумовлені єдністю цілей або виконуваних функцій, певними обставинами місця і часу. О.В.Євдокимов В.А.Козаков, А.К.Осницький, П.І.Підкасистий, М.У.Піскунов розглядають організацію як сукупність процесів чи дій, що ведуть до вдосконалення й утворення зв'язку між частинами цілого.

Найтиповіші риси організації в системах соціального типу: 1) певний порядок і взаємозв'язок елементів системи, її структура; 2) спрямованість взаємозв'язку і взаємодії елементів системи на виконання заданої функції або поставленого завдання; 3) визначення часу, в межах якого здійснюються дії; 4) обставини, місце функціонування системи або її елементів; 5) вибір і використання засобів, що забезпечують виконання поставленого завдання.

За таких умов організація може бути розглянута як особливий вид людської діяльності, спрямованої на створення впорядкованості того чи іншого об'єкта або системи, на формування певних відношень. У системах на зразок “викладач-студент”, де викладач керує діяльністю студентів, роль організації особлива, оскільки тут немає готових систем, їх необхідно створювати з урахуванням конкретних умов і часто коригувати в самому процесі функціонування.

Організація будь-якої роботи, зокрема самостійної, починається з діяльності. У нашому дослідженні самостійна робота розглядається як досить ефективний вид навчальної діяльності студентів за умови вмілого, безпосереднього чи опосередкованого керівництва з боку викладача. Її висока ефективність виявляється лише в поєднанні з іншими видами пізнавальної діяльності. Згідно з теорією Д.Б.Ельконіна, “навчальна діяльність - це діяльність, спрямована за своїм змістом на оволодіння узагальненими способами дій у сфері наукових понять”. Вона, як справедливо зауважує науковець, повинна керуватися адекватними мотивами, ними можуть бути мотиви набуття узагальнених способів дій. Якщо такі мотиви сформувати, то підтримуються, наповнюючись новим змістом, ті загальні мотиви діяльності, і пов'язані з позицією того, хто навчається, із здійсненням діяльності, що має суспільну значущість. Визначено місце самостійної роботи студентів у процесі навчання в університеті (рис. 1).

Рис. 1. Місце самостійної роботи в процесі навчання

Слід зазначити, що навчальна діяльність має свою структуру, до якої входять такі компоненти: а) мотивація; б) навчальні завдання в певних ситуаціях; в) навчальні дії; г) контроль (самоконтроль); ґ) оцінка (самооцінка).

Вдало вибрані форми організації діяльності, правильна розстановка учасників, налагоджені зв'язки надають стабільності, стійкості системі, задають оптимального ритму і порядку діяльності. Проте статичність організації виправдана, якщо вона успішно розв'язує завдання, які стоять перед системою.

У другому розділі “Дидактичні основи організації навчальної діяльності студентів” ми розглядаємо самостійну роботу як різні види індивідуальної і колективної діяльності студентів, що здійснюється ними безпосередньо на аудиторному й позааудиторному заняттях або вдома за завданням без участі викладача. У ході організації самостійної навчальної роботи викладач керується як загальнодидактичними принципами, так і частковими, специфічними для такого виду діяльності: 1) принцип етапів; 2) принцип обмеження; 3) принцип зростаючої складності; 4) принцип зв'язку нового матеріалу з вивченим і вивченого з новим; 5) принцип координації; 6) принцип анкетування; 7) принцип дидактичної цінності.

Розкриття характерних ознак самостійної роботи можливе лише за умови цілісного аналізу її зовнішнього і внутрішнього аспектів. Перший аспект обумовлений навчальними функціями викладача, другий - пізнавальними функціями студента. Пізнавальна діяльність - психічна діяльність, що складається із багатьох психічних процесів: мислення, мовлення, пам'яті, уваги, які взаємопов'язані між собою. Щоправда, основним є мислення, оскільки воно є фундаментом усіх інших психічних процесів, найактивніші з яких можливі тоді, коли кожен студент (суб'єкт), який пізнає, безпосередньо взаємодіє з об'єктом, що вивчається.

Організація самостійної діяльності студентів у процесі вивчення курсу загальної фізики, містить декілька важливих елементів, але головним є планування самостійної роботи, її безперервність, упорядкованість і певна послідовність у навчанні.

Для цього нами були визначені основні дидактичні умови розвитку вмінь студентів під час самостійної роботи в процесі вивчення загальної фізики: 1) наявність інструкції чи програми виконання завдання; 2) виокремлення з - поміжних основних етапів виконання завдання; 3) поділ етапу чи всього завдання, які потребують нових або слабо засвоєних студентами вмінь і навичок, на ряд послідовних дій і забезпечення їх керівництвом з виконання; 4) систематичний контроль і врахування викладачами виконаного завдання, надання своєчасної допомоги у вигляді пояснення методу чи способу виконання дії.

Під забезпеченням самостійної роботи студентів у процесі вивчення курсу загальної фізики розумітимемо процес створення викладачем необхідних і достатніх умов навчання, що гарантують задоволення потреб студентів в інформаційних джерелах і рекомендаціях.

Інформаційні джерела і рекомендації - це сукупність документів, у яких зафіксовані в зручному і доступному для користувача вигляді які-небудь знання. Сукупність документів - джерел інформації можна подати:

- текстовими матеріалами (посібниками, брошурами, журналами та іншою друкованою продукцією);

- графічними (кресленнями, схемами, діаграмами);

- аудіовізуальними матеріалами (звукозаписами, кінофільмами, відеофільмами);

- програмними продуктами для комп'ютера.

Нами були сформульовані загальні вимоги до інформаційно-методичного забезпечення курсу загальної фізики в університетах з урахуванням виконання різних дидактичних функцій:

1. Забезпечення джерелами інформації, за допомогою яких можна розширити обсяг знань з курсу загальної фізики, причому не тільки на базі текстових або графічних матеріалів, комп'ютера, але й посиланням на іншу літературу та методи отримання цієї інформації (експеримент, спостереження тощо) і сформулювати необхідні вміння з дисципліни під час перевірки, оцінювання і коригування ходу навчання.

2. Розвиток емоційно-мотиваційної сфери сприйняття інформаційно-методичних матеріалів з курсу загальної фізики формує інтерес і позитивне ставлення до вивчення курсу фізики, стимулює студента до активної пізнавальної навчальної діяльності.

Під збірником інформаційно-методичних матеріалів ми розуміємо сукупність джерел інформації, рекомендацій і навчальної документації, яка забезпечує оптимальні умови для активної пізнавальної навчальної діяльності студента.

Для забезпечення самостійної роботи студентів з курсу загальної фізики створено п'ять компакт-дисків “Механіка” (рис. 2), “Молекулярна фізика” (рис. 3), “Електрика”, “Оптика” та “Атомна і ядерна фізика” (рис. 4). Для роботи з такою програмою потрібен Acrobat Reader не нижче четвертої версії.

У зміст диску входять: програма курсу загальної фізики; підручники (скан-копії); конспекти лекцій; структурно-дидактичні схеми; короткий перелік основних законів і формул, які дозволяють студенту мати уявлення про обсяг теоретичного матеріалу; методичні вказівки до розв'язання задач, де викладені загальні методи і способи їх розв'язання; приклади розв'язання задач з поясненнями, завдання для самостійної роботи студентів, тести, енциклопедію, довідковий матеріал.

Такі компакт-диски виконують дидактичні функції, властиві навчальній літературі:

1. Створюють мотиваційну основу вивчання курсу загальної фізики.

2. Забезпечують інформаційну базу навчання відповідно до програми курсу загальної фізики.

3. Сприяють оволодінню новими знаннями, включаючи їх систематизацію і закріплення.

4. Формують нові і закріплюють уже наявні вміння й навички.

5. Орієнтують на проблемно-цілісне сприйняття змісту курсу загальної фізики, даючи можливість здобути нові знання й набути вміння раціонального використання наявних.

6. Розвивають навички систематичного контролю, оцінювання і коригування ходу і результатів вивчання курсу загальної фізики.

7. Сприяють розумінню змісту прочитаного тексту, який виражається вміннями: згадати найважливіші елементи, розпізнати ознаки описуваних понять, пояснити прикладами головні положення, зв'язки і залежність між описаними предметами, явищами, подіями, процесами тощо.

8. Забезпечують підготовку студентів до життя в реальних умовах, до розв'язання завдань, які на сьогодні ще не сформульовані.

9. Формують навички наукової праці, розвивають самоосвіту, критичне мислення тощо.

Психолого-дидактичний і організаційно-методичний підходи до створення інформаційно-методичних матеріалів на компакт-дисках дозволяють привести у відповідність з принципом мінімізації негативної аферентації реальний бюджет часу студента і його продуктивність щодо засвоєння інформації на рівні вміння віддаленого відтворення.

Оскільки кредитно-модульна система ставить підвищені вимоги до роботи студента протягом усього семестру, то для її ефективності праця студента має бути максимально полегшеною в методичному сенсі. З цією метою підготовлені в електронному вигляді і доведені до студентів необхідні матеріали: положення про модульний контроль; курс лекцій; домашні завдання; описи лабораторних робіт; збірник задач з курсу; список питань модульних контролів з переліком завдань, винесених на самостійне вивчення; список екзаменаційних запитань; розв'язання типових задач; список рекомендованої літератури.

Регулярне індивідуальне спілкування з викладачем під час домашніх завдань і відпрацювання контрольних робіт також сприяє ефективності навчання студентів.

Помітно підвищилася, порівняно з минулими роками, активність студентів у навчанні, відвідування занять, прагнення вчасно відпрацювати і здати домашнє завдання, лабораторну роботу, контрольну роботу. Більшість студентів, успішно пройшовши обидва модульні контролі, отримали без іспиту підсумкову оцінку з курсу. В середньому підсумкова оцінка відчутно вища, ніж у минулі роки.

Необхідні умови реалізації завдання формування самостійності на етапі організації самостійної роботи студентів такі:

1. План самостійної роботи студентів повинен орієнтувати студента на отримання кінцевого продукту своєї діяльності. Тому доцільно надавати “графіки самостійної роботи студентів”, тобто “графік роботи” - це програма дій, а не план, який має бути орієнтованим на кінцевий результат. Найприйнятнішою формою можна вважати “план-графік здачі завдань...”. У саму назву цього організаційного документа вкладено орієнтацію на кінцевий продукт - здачу завдань.

2. План-графік має містити всі завдання на планований період, включаючи і контрольні роботи.

3. Контрольні роботи - “вищий етап самостійності в роботі” суб'єкта. Зміст контрольних робіт відображає нормативи результатів самостійної роботи студентів у процесі вивчення курсу загальної фізики. Один з можливих прийомів - це повідомлення переліку задач, який би включав і задані для самостійної роботи, і для практичних аудиторних занять. Проведення контрольних робіт планують після виконання якого-небудь завдання.

4. Завдання для самостійної роботи студентів повинні включати перелік задач із вказівкою обов'язкового мінімуму. Кількість задач необхідно співвіднести з реальним бюджетом часу студента.

5. Кількість завдань (блоків задач) не повинна перевищувати двох, щоб дати можливість студенту планувати свою діяльність з дисципліни хоча б на період одного-двох місяців.

6. План-графік повинен указувати на кінцевий термін здачі завдань і дати проведення контрольних робіт. У плані-графіку необхідно передбачити вказівки і рекомендації, які знижували б непродуктивні витрати часу студента. Як правило, в таких планах подаються посилання на методичні розробки кафедри, на збірники задач, з яких пропонуються задачі для самостійної роботи.

Проведені дослідження дозволяють зробити такі висновки:

1. Розроблена системи планування й організації самостійної роботи студентів з курсу загальної фізики слід розглядати як завдання створення умов досягнення мети самостійної діяльності навчання, розв'язання якої є результатом діяльності педагога.

2. Система планування й організації самостійної роботи студентів з курсу загальної фізики має забезпечити формування самостійності та засвоєння вмінь, надання студенту предмету дій, забезпечення контролю дій студента, інформування студента про рівень досягнення мети, задання характеристик продуктів діяльності, забезпечення позитивного підкріплення, дій тощо.

3. Планування й організація самостійної роботи студентів на кафедрі представляється певною програмою викладача, що включає аналіз змісту задачі, вихідних даних, умов, складання власного переліку дій і розробка календарного плану-графіка здачі завдань з курсу загальної фізики; запропонованим алгоритмом самоконтролю викладача під час розв'язання дидактичних проблем планування й організації самостійної роботи.

4. З урахуванням даних соціально-психологічних досліджень, предметно-результативної концепції самостійної роботи студентів розроблено й описано методику планування і організації самостійної роботи студентів на фізичному факультеті, запропоновано форми й засоби її реалізації, норми оцінки результатів діяльності навчання.

5. Кредитно-модульна система контролю істотно підвищує ефективність навчання і є складовою частиною організаційної структури самостійної діяльності студентів.

У третьому розділі “Методичні основи самостійної навчальної діяльності студентів у процесі вивчання загальної фізики в університетах” на основі концепції дослідження і відповідно до розробленої моделі навчального процесу з загальної фізики дано опис компонентів навчально-методичної системи організації самостійної діяльності студентів.

Розглянуті особливості побудови курсу та фундаментальні положення кожного з розділів загальної фізики в університетах, відповідно до якого матеріал у навчальній програмі та в розробленому інформаційно-методичному забезпеченні курсу загальної фізики, посібниках з фізики розміщено згідно індуктивного принципу - від простого до складного (в механіці - кінематика, динаміка; в електродинаміці - електростатика, постійний струм, змінний струм тощо і лише в кінці - рівняння Максвелла). Головною підставою для вибору індуктивного методу викладу є переконання в тому, що шлях від простого до складного легший для засвоєння.

Продуманий методологічний підхід до розкриття проблем фізичної науки сприяє розвитку у студентів творчого мислення, виробленню здатності до діалектичного осмислення дійсності, активній участі у розв'язанні важливих науково-технічних завдань. Засвоєння студентами методології науки формує у них вміння самостійно висувати наукові проблеми, визначати напрями наукових досліджень. Методологія науки допомагає зрозуміти витоки наукових теорій, пізнати складний, а деколи й суперечливий напрям розвитку наукової думки, вказує на боротьбу різних напрямів і методів, тобто розкриває діалектику розвитку науки.

Встановлені основні напрями розв'язання проблем, що мають теоретичне і практичне значення у зв'язку з інноваційними процесами в сучасній загальнофізичній освіті. Виділені компоненти запропонованої моделі самостійного вивчання загальної фізики пов'язані між собою і є необхідними. Успішне функціонування цієї системи залежить від того, наскільки адекватні зміст, форми, методи і засоби цілям і завданням навчання. Проведений педагогічний експеримент підтвердив ефективність цієї системи за умови поєднання фундаментальності курсу і особистісно орієнтованого підходів до самостійного навчання загальної фізики студентів.

Модульна технологія вивчання загальної фізики включала три компоненти: змістовий, організаційний і контрольно-оцінювальний з його стимулюючою функцією. Основу цієї технології становила комплексна дидактична мета самостійного вивчання загальної фізики. З цієї дидактичної мети виділялися інтегрувальні дидактичні цілі і формувалися змістові модулі. Кожен модуль мав свою інтегрувальну мету, яка, в свою чергу, поділялася на часткові дидактичні цілі і на їх основі виокремлювалися елементи знань і компетенції. Під кожну ціль відведено зміст з його теоретичними й емпіричними компонентами, структурою, видами зв'язку, способами та результатами функціонування виучуваних процесів або явищ.

Під час структурування змісту курсу загальної фізики за модулями враховувалося наступне:

1) кожна частина - модуль - має складатися з пов'язаних між собою у певному співвідношенні теоретичних, емпіричних і практичних компонентів змісту, сукупність яких виконувала самостійну функцію;

2) модуль навчальної дисципліни має складну композицію, побудовану за принципами теорії систем: морфологічності (мав свої компоненти і елементи); структурності (компоненти і елементи знаходяться у певному взаємозв'язку, що дало підстави вважати модуль підсистемою курсу); функціональності (модуль, взаємодіючи з іншими модулями, мав своє призначення і виконував властиву йому функцію); генетичності (зміст модуля і його призначення мали свою історію виникнення, становлення, розвитку і перспективу модернізації);

3) загальна фізика як система будувалася на базі категорій і понять, які не лише мають свою структуру, а й взаємодіють між собою за принципами теорії систем. Різні за сутністю вони складали цілісну систему загальної фізичної освіти;

4) щоб не порушити встановлену інваріантність структури теорії загальної фізичної освіти і процесу навчання, модульна організація змісту впроваджувалася у межах кожного компонента - окремого розділу дисципліни “Загальна фізика”. Змістовий компонент модульної технології передбачає поділ програмового матеріалу виділенням основних понять та встановлення логічних зв'язків між ними в межах кожного розділу курсу загальної фізики.

Навчальний матеріал поділявся на основі логічного структурування та подавався в лінійній послідовності з метою створення в свідомості студентів єдиної фізичної картини світу. Поділ навчального матеріалу на модулі, їх кількість і зміст формувалися на основі логіки науки, бесід з провідними лекторами.

Розкривши і пізнавши загальну картину та структуру відповідних явищ і процесів, студенти глибоко і всебічно вивчали модуль за схемою: його структуру, функції, ознаки чи властивості, способи і результати використання; узгоджували з іншими, самостійно розкривали зв'язки між ними і, отже, формувалася структура знань і компетенції.

Організаційний компонент модульної технології навчання реалізовано на основі моделі дидактичної системи курсу загальної фізики. Студенти сприймають, засвоюють, запам'ятовують та відтворюють навчальний матеріал різними способами (різні когнітивні стилі мислення). Індивідуалізація навчання забезпечувалася різними способами подання: у відео, текстовій, графічній та мультимедійній формах або іншими способами. Диференціація навчання реалізовувалася за темпом навчання, обсягом, глибиною засвоєння, врахуванням особливостей сприйняття і розуміння навчального матеріалу.

Контрольно-оцінювальний компонент модульної технології навчання реалізовувався безпосередньо під час лекцій (колоквіуми, проблемні запитання), практичних занять (усне і тестове опитування, розв'язування задач), лабораторних занять (допуск до виконання роботи, оцінка якості проведених експериментальних досліджень, захист звіту про виконання роботи). Практикувалися також співбесіди за результатами самостійного тестування. Узагальнені результати педагогічного контролю відображав рейтинг кожного студента.

Якість знань та практична підготовка студентів з загальної фізики прямо залежали від якості навчального експерименту. Система навчального експерименту з загальної фізики слід розуміти сукупність взаємопов'язаних елементів навчального обладнання, методів і методичних прийомів. Був проведений аналіз комп'ютерних систем навчання, основних взаємозв'язків інформаційних та освітніх технологій, а також механізм упровадження цих нових дидактичних систем у режим підтримки навчального процесу з загальної фізики, а саме: графіка, опрацювання результатів вимірювань, самостійна діагностика знань, забезпечення дистанційного навчання, мультимедійні посібники, заняття з використанням мережі Internet та ін. Використання розроблених засобів сучасних інформаційних технологій дозволило донести до студентів повніші і точніші відомості про використання матеріалу з фізики, підвищити наочність вивчення загальної фізики, самостійно вивчати курс загальної фізики.

З урахуванням можливостей інформатизації загальнофізичної освіти та її вплив на методичну систему навчання загальної фізики виступали такі чинники: розвиток мотивації пошукової діяльності, мислення та розумових прийомів; посилення інтересу до навчальної дисципліни. В умовах раціонального поєднання різних організаційних форм самостійного навчання на основі інформаційно-комунікаційних технологій підвищилась активність студентів, посилилося унаочнення фізичних понять і процесів.

Таким чином, головний задум інтенсифікації самостійної діяльності студентів у процесі вивчення курсу загальної фізики полягав у поєднанні педагогічної теорії з практикою, з новими технологіями навчання. З метою реалізації цього положення у навчальному процесі активно використовувалися інформаційно-комунікаційні технології. Розвиток та утвердження інноваційних технологій навчання пов'язані зі зміною акцентів у теорії і методиці навчання під впливом тривалих наукових і емпіричних пошуків, спрямованих на інтенсифікацію навчального процесу та подолання перешкод соціального, економічного, структурного, детермінантного характеру. Проведені дослідження нових моделей навчання підтвердили необхідність дуалістичних принципів у навчальному процесі, за якими діяльність викладача і студента однаковою мірою спрямовано на позитивний наперед спроектований результат. Інноваційні технології, підкріплені дидактичними дослідженнями, стали ефективним джерелом удосконалення самостійної навчальної діяльності студентів.

У четвертому розділі “Самостійна діяльність студентів під час підготовки до практичних занять” розглянуті питання, що стосуються практичних занять, присвячених розв'язуванню фізичних задач, які істотно доповнюють лекції з фізики. У процесі аналізу і розв'язання задач студенти розширюють і поглиблюють знання, отримані з лекційного курсу і підручників, вчаться глибше розуміти основні фізичні закони і теорії, розумітися в їх особливостях, межах застосування, набувають умінь застосовувати загальні закономірності до конкретних випадків. У процесі розв'язання задач виробляються навички обчислень, роботи з довідковою літературою, таблицями. Розв'язання задач не тільки сприяє закріпленню знань і тренуванню у застосуванні законів, що вивчаються, але й формує особливий стиль розумової діяльності, особливий метод підходу до фізичних явищ. Останнє тісним чином пов'язане з методологією фізики як науки.

Під час розгляду методологічних проблем курсу фізики виокремлювалась значущість знання студентів про те, що будь-який розділ фізики ґрунтується на основних постулатах, а, отже, решту характеристик явищ, що вивчаються, можна отримати з цих постулатів. Ідея побудови розділів фізики на базі основних постулатів знаходить своє відображення і в змісті практичних занять з розв'язування задач. Коли студенти розв'язують задачі на певну тему, дуже важливо, щоб у результаті ознайомлення з конкретними задачами вони засвоїли принциповий підхід до пізнання досить широкого класу явищ. Наведемо приклади з розділу “Механіка”. Якщо цей розділ починається з вивчення кінематики, дуже важливо, щоб студенти, розв'язуючи задачі, переконалися в тому, що для заданої системи точок, знаючи закон руху, можна визначити всі характеристики руху (швидкість руху, прискорення тіла, імпульс, енергію тощо), не маючи ніяких додаткових відомостей про систему. Розглядаючи тему “Динаміка точки”, викладачу слід звернути увагу студентів на те, що другий закон Ньютона є не виразом зв'язку між силою, масою і прискоренням, а рівнянням руху.