Методичні засади контролю пізнавальної діяльності студентів вищих технічних навчальних закладів із загальної фізики
НАЦІОНАЛЬНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
імені М. П. Драгоманова
МЄНЯЙЛОВ Сергій Миколайович
УДК 378.016 : 53
МЕТОДИЧНІ ЗАСАДИ КОНТРОЛЮ ПІЗНАВАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ СТУДЕНТІВ ВИЩИХ ТЕХНІЧНИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ ІЗ ЗАГАЛЬНОЇ ФІЗИКИ
13.00.02 - теорія та методика навчання (фізика)
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата педагогічних наук
КИЇВ - 2008
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Національному педагогічному університеті імені
М.П. Драгоманова, Міністерство освіти і науки України.
Науковий керівник: кандидат педагогічних наук, професор
Коршак Євген Васильович,
Національний педагогічний університет
імені М.П. Драгоманова,
професор кафедри методики фізики.
Офіційні опоненти: доктор педагогічних наук, професор
Сергієнко Володимир Петрович,
Національний педагогічний університет
імені М.П. Драгоманова,
професор кафедри загальної фізики;
кандидат педагогічних наук, професор
Тищук Віталій Іванович,
Рівненський державний гуманітарний університет,
завідувач кафедри методики викладання фізики і хімії.
Захист відбудеться 06 лютого 2008 року о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.053.06 в Національному педагогічному університеті імені М.П. Драгоманова (01601, м. Київ, вул. Пирогова, 9).
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова (01601, м. Київ, вул. Пирогова, 9).
Автореферат розісланий 25 грудня 2007 року.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Ю.А. Пасічник
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Модернізація системи вищої освіти в Україні орієнтована на входження в загальноєвропейський простір вищої освіти (European Higher Education Area), чим обумовлено її участь у Болонському процесі та запровадження кредитно-модульної системи навчання. Демократизація суспільства та інтенсивний технологічний розвиток призвели до змін у вимогах до вищої школи, відповідно змінилися завдання контролю, а з уведенням кредитно-модульної системи - і форми контролю пізнавальної діяльності студентів із загальної фізики. Поточний контроль став для студентів вагомим чинником, адже він значною мірою впливає на підсумкову рейтингову оцінку. Застосування у таких умовах традиційних методик контролю виявилося неефективним.
Аналіз сучасного стану контролю пізнавальної діяльності студентів показує, що декларовані нові підходи до контролю часто ґрунтуються на старій методології, переважає традиційна схема контролю засвоєння матеріалу із загальної фізики (сприймання, запам'ятовування, формальне відтворення), не приділяється увага контролю послідовності процесу пізнавальної діяльності студентів та його спрямованості на свідоме засвоєння матеріалу.
Наразі набули поширення письмові та комп'ютерні форми контролю знань студентів із загальної фізики, що потребують більшої формалізації та технологічності заходів контролю. Навчальна дисципліна “Фізика” менш формалізована за інші дисципліни, у процесі її вивчення потрібно застосовувати всі методи наукового пізнання. Це викликає труднощі щодо контролю засвоєння студентами саме фізичного матеріалу, часто такий контроль підміняють контролем володіння математичним апаратом або уміння оформляти домашні завдання чи лабораторні роботи, у той час як ступінь розуміння студентами фізичних явищ і законів залишається нез'ясованим.
Спроби конструювання нових методик без достатнього психолого-педагогічного обґрунтування, нескориговані заходи контролю, які проводять різні викладачі під час занять різних форм, ще більше ускладнюють і так важкі перші кроки студента у вищому навчальному закладі. Заходи контролю у таких умовах часто стають причиною конфліктів і викликають незадоволення їх результатами як у студентів, так і у викладачів. З огляду на це, дослідження проблеми контролю спрямовано на пошук шляхів гуманізації цього процесу, переведення його у площину продуктивної співпраці студентів і викладачів. Контроль має бути джерелом позитивної мотивації для подальшої пізнавальної діяльності студентів із загальної фізики.
Останнім часом у ВНЗ зменшується кількість навчальних годин для аудиторних занять із фізики і відповідно збільшується частка навчального матеріалу, який студенти мають засвоїти самостійно. Результативність та ефективність самостійного навчання передусім залежить від здатності студента контролювати свою пізнавальну діяльність. Тому сучасна методика контролю має передбачати й розвиток здібностей студентів до самоконтролю.
Багато абітурієнтів мають недостатній рівень шкільних знань з фізики для успішного навчання загальної фізики у вищий школі, що робить актуальними питання індивідуалізації навчання, наступності навчального процесу та єдності освітнього простору. У таких умовах виникає потреба у створенні методики та засобів контролю пізнавальної діяльності студентів, які були б гармонійними складовими єдиного навчально-методичного комплексу кафедри загальної фізики сучасного вищого технічного навчального закладу.
Основними джерелами отримання інформації для розроблення методичних засад були праці провідних українських та світових педагогів, філософів, психологів. Проблема методичного забезпечення процесу навчання фізики та контролю засвоєння навчального матеріалу в Україні висвітлювалася у дослідженнях П.С. Атаманчука, Л.Ю. Благодаренко, О.І. Бугайова, Г.Ф. Бушка, С.П. Величка, М.В. Головка, С.У. Гончаренка, І.Т. Горбачука, Г.П. Грищенка, О.І. Іваницького, А.В. Касперського, Е.В. Коршака, Д.Я. Костюкевича, О.І. Ляшенка, М.Т. Мартинюка, А.І. Павленка, Ю.А. Пасічника, В.Ф. Савченка, М.І. Садового, О.В. Сергєєва, В.П. Сергієнка, В.Д. Сиротюка, В.І. Сумського, Б.А. Суся, І.І. Тичини, В.Д. Шарко, М.І. Шута та багатьох інших науковців, які зробили значний внесок у розвиток сучасної середньої та вищої освіти.
Звернення до західної педагогічної літератури дає підстави зробити висновки про спорідненість виникаючих проблем, а отже, про можливість використати досвід їх розв'язання. Між іншим, це стосується форм взаємодії студента й викладача у демократичному суспільстві; такі проблеми торкаються не тільки навчання фізики, їх вирішення вимагає знань філософії, психології.
Суперечність між використанням традиційних дидактичних засобів та методик контролю, розрахованих на усередненого студента, та практичною потребою створення таких методик для особистісно-орієнтованого навчання, а також недостатня методична і практична розробленість методик контролю пізнавальної діяльності студентів із загальної фізики у технічних вищих навчальних закладах в умовах кредитно-модульної системи навчання зумовили вибір тематики дослідження.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційне дослідження виконано у рамках загальнонаціонального педагогічного експерименту із впровадження кредитно-модульної системи організації навчального процесу у вищих навчальних закладах III-IV рівнів акредитації відповідно до наказів Міністерства освіти і науки України від 23.01.2004 р. №48 “Про проведення педагогічного експерименту з кредитно-модульної системи організації навчального процесу"<?ровадженню та від 23.01.2004 р. №49 “Про затвердження програми дій щодо реалізації положень Болонської декларації в системі вищої освіти і науки України на 2004 - 2005 рр.”.
У Національному авіаційному університеті це дослідження проводили із впровадженням кредитно-модульної системи навчання відповідно до наказу ректора від 15.06.2004 р. №122/09 “Про організацію навчального процесу за кредитно-модульною системою”. На підставі цих документів у Національному авіаційному університеті з 2004 - 2005 навч. р. запроваджено педагогічний експеримент з організації навчального процесу за кредитно-модульною системою за всіма напрямами професійної підготовки фахівців.
На кафедрі загальної фізики Національного авіаційного університету за тематикою дисертаційного дослідження виконується держбюджетна науково-дослідна робота №20 - 08.02.04 “Організаційно-педагогічні засади контролю пізнавальної діяльності студентів в умовах кредитно-модульної системи навчання (на прикладі дисципліни “Фізика”)”.
Тему дисертації затверджено вченою радою Національного педагогічного університету імені М.П. Драгоманова (протокол №11 від 27.04.2006 р.) та узгоджено в Раді з координації наукових досліджень у галузі педагогіки та психології в Україні (протокол №7 від 26.09.2006 р.).
Мета дослідження - визначення основних закономірностей процесу пізнавальної діяльності студентів із загальної фізики, створення на цьому підґрунті науково обґрунтованих методичних засад контролю пізнавальної діяльності в умовах кредитно-модульної системи навчання, відповідно до яких особлива увага буде приділятися набуттю студентами здатності до самоконтролю як основи для їх наступного самостійного оволодіння фізичними і технічними знаннями, експериментальна перевірка методики контролю.
Завдання дослідження:
1. З'ясувати сучасний стан проблеми контролю пізнавальної діяльності студентів за літературними джерелами, періодичними виданнями та матеріалами наукових конференцій, семінарів. Визначити типові труднощі у пізнавальній діяльності студентів із загальної фізики.
2. Установити логічну послідовність процесу пізнавальної діяльності із загальної фізики студентів технічних вищих навчальних закладів.
3. Розробити методику контролю пізнавальної діяльності студентів в умовах кредитно-модульної системи навчання загальної фізики відповідно до закономірностей пізнавального процесу.
4. На підставі розробленої методики удосконалити засоби контролю як гармонійні компоненти цілісного навчально-методичного комплексу кафедри загальної фізики, що забезпечить ефективний взаємозв'язок між різними формами організації занять студентів.
5. Визначити функції комп'ютера для контролю процесу пізнавальної діяльності студентів із загальної фізики.
6. Розробити технологію постійного вдосконалення засобів контролю пізнавальної діяльності студентів на підставі аналізу інформації про їх використання.
7. Виконати експериментальну перевірку ефективності застосування розробленої методики контролю пізнавальної діяльності студентів із загальної фізики.
Об'єкт дослідження - процес навчання загальної фізики студентів технічних вищих навчальних закладів.
Предмет дослідження - процес контролю пізнавальної діяльності студентів технічних вищих навчальних закладів із загальної фізики в умовах кредитно-модульної системи навчання.
Гіпотеза дослідження: контроль буде ефективним засобом підвищення результативності пізнавальної діяльності студентів із загальної фізики і студенти стануть спроможними до подальшої самостійної пізнавальної діяльності із загальної фізики та суміжних технічних дисциплін, якщо:
- об'єктами контролю будуть не тільки знання студентів із загальної фізики, а й послідовність пізнавальної діяльності, спрямованої на їх засвоєння;
- буде забезпечено єдиний підхід до контролю на заняттях різних форм;
- завдання для контролю чітко визначатимуть суть проблеми, яку повинен розв'язати студент на кожному етапі пізнавальної діяльності;
- результати контролю будуть використовуватися для удосконалення методики та засобів контролю пізнавальної діяльності студентів.
Методи дослідження. Для виконання завдань дослідження використовувались теоретичні методи: метод аналізу - для визначення стану дослідження проблеми; методи моделювання, абстрагування та історичний метод - для конкретизації поняття “пізнавальна діяльність” стосовно студентів, що вивчають загальну фізику; системний метод - для встановлення рівнів пізнавальної діяльності студентів із загальної фізики. Під час розроблення методики використовувався також метод гіпотези й припущення та емпіричні методи дослідження (спостереження за роботою кращих викладачів фізики, опитування експертів та студентів і т. ін.). Для проведення педагогічного експерименту та аналізу його результатів застосовували метод порівняння.
Наукова новизна одержаних результатів полягає в удосконаленні методики контролю пізнавальної діяльності студентів вищих технічних навчальних закладів із загальної фізики в умовах кредитно-модульної системи на основі встановлення послідовності процесу пізнавальної діяльності студентів під час навчання фізики, а саме:
- уперше теоретично обґрунтовано методичні засади контролю на основі конкретизації уявлень про структуру пізнавальної діяльності студентів та рівні засвоєння навчального матеріалу із загальної фізики; послідовний контроль усіх рівнів засвоєння дає студентам змогу зрозуміти логіку пізнавального процесу і надалі контролювати його самостійно;
- набула подальшого розвитку технологія створення комп'ютерних програм для контролю пізнавальної діяльності студентів із загальної фізики; використовуючи такі програми, студент отримує доступ до контролю наступного етапу пізнавальної діяльності тільки після повного виконання завдань попереднього етапу;
- розвинуто технологію удосконалення засобів навчання та контролю на основі аналізу результатів контролю пізнавальної діяльності студентів із загальної фізики.
Практичне значення одержаних результатів полягає в тому, що результати дослідження впроваджено у навчальний процес під час модернізації навчально-методичного комплексу кафедри загальної фізики відповідно до умов кредитно-модульної системи, а саме:
- розроблено загальну модель навчального посібника із загальної фізики для кредитно-модульної системи, у якій передбачено функції самоконтролю;
- відповідно до розробленої моделі створено навчальні посібники [13; 14], користуючись якими студенти можуть самостійно контролювати свою пізнавальну діяльність (аналогічні навчальні посібники [17; 18] створено для студентів з англійською мовою навчання загальної фізики);
- створено програмне забезпечення для комп'ютерного контролю процесу пізнавальної діяльності студентів із загальної фізики;
- розроблено програму для автоматичних підрахунків результатів контролю пізнавальної діяльності студентів із загальної фізики;
- удосконалено створені навчальні посібники [13; 14] та засоби контролю на основі аналізу інформації, яку було отримано під час проведення заходів контролю пізнавальної діяльності студентів із загальної фізики.
Дослідження здійснювалося на базі вищих навчальних закладів: Інституту інформаційно-діагностичних систем та Інституту електроніки та систем управління, які входять у склад Національного авіаційного університету; Кам'янець-Подільського державного університету; Запорізької державної інженерної академії; Ніжинського агротехнічного інституту.
Дослідження проведено у декілька етапів.
На першому етапі (2001 - 2003 рр.) опрацьовано філософську, педагогічну, психологічну, методичну літературу з тематики дослідження, проаналізовано підручники, навчальні посібники та методичні рекомендації із загальної фізики для студентів вищих технічних навчальних закладів щодо забезпеченості засобами контролю та самоконтролю, узагальнено досвід викладання загальної фізики у Національному авіаційному університеті, сформовано теоретичний базис для реалізації завдань дослідження, підготовлено проведення експерименту.
На другому етапі (2003 - 2004 рр.) здійснено константувальну фазу педагогічного експерименту і виокремлено головні недоліки традиційної системи контролю. Після пошукової фази педагогічного експерименту сформовано основи методики контролю як засобу підвищення результативності самостійної пізнавальної діяльності студентів із загальної фізики.
На третьому етапі (2004 - 2006 рр.) здійснено формувальну фазу педагогічного експерименту, у процесі якого розвинуто методику контролю, перевірено ефективність її застосування та удосконалено засоби контролю пізнавальної діяльності студентів відповідно до розроблених засад. Практично впроваджено результати дослідження.
На четвертому етапі (2006 - 2007 рр.) виконано статистичну обробку результатів педагогічного експерименту, яка підтвердила досягнення мети дослідження. Узагальнено результати дослідження, запропоновано перспективні напрями подальших розвідок щодо пізнавальної діяльності студентів із фізики.
Обґрунтованість і достовірність результатів дослідження забезпечується опорою на фундаментальні положення теорії пізнання, класичні засади та сучасні досягнення педагогіки, психології, психофізіології, соціології, філософії, менеджменту, інформатики. Під час проведення дослідження реалізовано системно-цілісний підхід, використано науково обґрунтовані методи дослідження, що відповідають його меті й завданням. Застосовано методи статистичного опрацювання результатів, які є оптимальними для педагогіки, психології, соціології. Отримано позитивні результати педагогічного експерименту.
Особистий внесок здобувача у працях, опублікованих у співавторстві, полягає:
- у розробленні загальної структури навчальних посібників із загальної фізики для кредитно-модульної системи, де особлива увага приділялася засобам контролю у навчальних елементах (запитання для самоконтролю, задачі для індивідуального домашнього завдання), визначенні місця й функцій контролю у навчальних посібниках;
- у розробленні навчальних елементів для практичних і лабораторних занять, забезпеченні узгодженості між навчальними елементами посібників і комп'ютерних мультимедійних програм;
- в удосконаленні навчальних посібників при підготовці їх до перевидання з урахуванням статистичного аналізу проблем та недоліків, виявлених у посібниках за допомогою заходів контролю;
- у перевірці й уточненні фізичної термінології в англомовних посібниках, оскільки дослівний переклад фізичних термінів неприпустимий і це може призвести до значних непорозумінь під час контролю.
Апробація результатів дисертації. Результати дослідження апробовано на 15 конференціях та симпозіумах й опубліковано у 16 наукових статтях. Основні положення і результати дисертаційного дослідження доповідались та обговорювались на всеукраїнських та міжнародних конференціях і симпозіумах: “Астрономічна освіта учнівської молоді” (Київ, 2003); “Проблеми сучасної дидактики фізики в основній школі” (Умань, 2003); “Управління процесом підготовки вчителів природничо-математичних дисциплін в умовах реформи освіти” (Київ, 2003); “Чернігівські методичні читання з фізики” (Чернігів; Ніжин, 2004); “Чернігівські методичні читання з фізики” (Ніжин, 2005); “Дидактика фізики в контексті орієнтирів Болонського процесу” (Кам'янець-Подільський, 2005); “Кредитно-модульна технологія навчання та методичне забезпечення контролю якості успішності” (Полтава, 2006); “Сучасні проблеми дидактики фізики” (Кіровоград, 2006); “Чернігівські методичні читання з фізики” (Чернігів, 2006); “Сучасні методичні системи навчання фізики і астрономії у загальноосвітній школі” (Умань, 2006); “Освітнє середовище як методична проблема” (Херсон, 2006); “Проблеми дидактики фізики та шкільного підручника фізики в світлі сучасної освітньої парадигми” (Кам'янець-Подільський, 2006), “Чернігівські методичні читання з фізики” (Ніжин, 2007), “Фізико-технічна і фізична освіта у гуманістичній парадигмі” (Керч, 2007); “Безперервна фізико-математична освіта: проблеми, пошуки, перспективи” (Бердянськ, 2007).
