Експериментально перевірити ефективність використання запропонованої технології.

Для розв’язання поставлених завдань використовувалися такі методи дослідження:

- спостереження за навчальним процесом (для з’ясування проблеми дослідження);

- синтез, аналіз, узагальнення, порівняння (для опрацювання психолого-педагогічної та методичної літератури);

- бесіда (для вивчення поглядів учителів середніх шкіл та викладачів вищих навчальних закладів на цілі вивчення механіки у класах фізико-математичного профілю та на зміст поглибленого курсу фізики);

- метод анкетування (для виявлення рівня розвитку здібностей учнів до самостійної роботи);

- аналіз результатів діяльності учнів (для удосконалення та відпрацювання технології навчання);

- педагогічний експеримент (для діагностики рівня володіння учнями теоретичним матеріалом з механіки та для апробації запропонованої технології).

Наукова новизна одержаних результатів полягає у такому:

· Уперше створено інтеграційний курс, в якому реалізована ідея поєднання механіки та відповідних розділів математики. Завдяки вчасному забезпеченню учнів необхідним математичним апаратом у них з’явилася можливість самостійно отримувати значну частину важливих фізичних результатів, засвоєння яких передбачається поглибленим курсом фізики. Інтеграція в одному курсі теоретичного матеріалу з механіки і відповідних розділів математики дозволила значною мірою зняти відому проблему, яка полягає в тому, що більшість учнів не вміє використовувати знайому математику при розгляді фізичних питань (існування цієї проблеми підтверджено і в нашому дослідженні).

· Удосконалено організацію самостійного вивчення учнями теоретичного матеріалу з механіки шляхом розробки спеціальних завдань на застосування математичного апарату для отримання нових для учнів фізичних результатів. Під час виконання цих завдань вони могли скористатися дозованою допомогою.

· Набула подальшого розвитку ідея використання можливостей су­час­них інформаційних технологій у ході вивчення теоретичного матеріалу.Для технологізації процесу отримання учнями дозованої допомоги з механіки був розроблений спеціалізований “комп’ютерний помічник”. Цей навчальний за­сіб працює в інтерактивному режимі, спонукаючи учнів до самостійних інтелектуальних дій та надаючи, у разі необхідності, своєчасну дозовану до­по­мо­гу.

· Уперше експериментально доведено, що інтеграція в одному навчальному курсі механіки та відповідних розділів математики в умовах належного методичного забезпечення та адекватного використання можливостей сучасних комп’ютерних технологій дозволяє школярам не лише отримувати дієві систематизовані знання з механіки, а й переходити на якісно новий рівень самостійності у засвоєнні та застосуванні теоретичного матеріалу з фізики.

Практичне значення одержаних результатів полягає у тому, що у навчальному процесі в класах фізико-математичного профілю можна безпосередньо використовувати:

§ складену систему завдань, які у діагностичному вигляді визначають цілі вивчення теоретичного матеріалу з механіки у класах фізико-математичного профілю;

§ розроблену для класів фізико-математичного профілю програму інтеграційного курсу “Мехматика”;

§ створений “комп’ютерний помічник”, який допомагає технологізувати процес вивчення теоретичного матеріалу з механіки як на уроках фізики, так і у позаурочний час.

Окремі елементи технології впроваджувалися у середніх навчальних закладах м. Запоріжжя (ліцей “Перспектива” (довідка № 83 від 20.04.2007), “Технічний ліцей” (довідка № 01/053 від 26.03.2007), Запорізька гімназія №28 (довідка № 01/34 від 26.03.2007)) та на фізичному факультеті Запорізького національного університету (довідка № 01-25/17 від 30.03.07). Формувальний експеримент проводився у фізико-математичному ліцеї №105 (довідка № 174 від 10.05.2007), колегіумі № 98 (довідка № 98 від 28.03.2007) та у межах фізико-математичного гуртка Центру дитячої та юнацької творчості Жовтневого району м. Запоріжжя (довідка № 39 від 28.03.2007).

Особистим внеском здобувача є: проведення попередніх досліджень щодо стану розробки проблеми та її актуальності; теоретичне обґрунтування і розробка технології вивчення теоретичного матеріалу з механіки, в основу якої покладена ідея інтеграції знань з механіки та математики, а також ідея використання можливостей сучасних комп’ютерних технологій для активізації самостійної пізнавальної діяльності учнів; створення “комп’ютерного помічника”, який допомагає технологізувати процес вивчення теоретичного матеріалу з механіки; організація і проведення педагогічного експерименту та обробка його результатів.

Апробація результатів дисертації. Теоретичні положення дослідження проходили апробацію під час виступів на міжнародних і всеукраїнських методичних читаннях, конференціях і семінарах: Міжнародній науково-практичній конференції “Сучасні тенденції розвитку природничо-математичної освіти” (м. Херсон, 2002 р.); Міжнародній науково-методичній конференції “Методологічні проблеми формування фізичних знань учнів і професійних якостей майбутніх учителів фізики та астрономії” (м. Кам’янець-Подільський, 2003 р.); Міжнародному симпозіумі “Проблеми дидактики фізики та шкільного підручника фізики в світлі сучасної освітньої парадигми” (м. Кам’янець-Подільський, 2006 р.); Чернігівських методичних читаннях з фізики (м. Ніжин, 2005 та 2007 рр., м. Чернігів, 2006 р.); Всеукраїнській науково-практичній конференції “Засоби реалізації сучасних технологій навчання” (м. Кіровоград, 2002 р.); ІІІ Всеукраїнській конференції “Сучасні технології в науці та освіті” (м. Кривий Ріг, 2003 р.); ІХ Всеукраїнській науковій конференції “Фундаментальна та професійна підготовка фахівців з фізики” (м. Київ, 2004 р.); Всеукраїнській науково-практичній конференції “Особливості підготовки вчителів природничо-математичних дисциплін в умовах переходу на профільне навчання” (м. Херсон, 2004 р.); Всеукраїнській науково-практичній конференції “Освітнє середовище як методична проблема” (м. Херсон, 2006 р.).

Публікації. Основні результати дослідження опубліковані у 22 наукових та науково-методичних працях загальним обсягом 8, 2 друк. аркушів, з них 16 статей у провідних наукових фахових виданнях, серед яких 3 одноосібні, 6 статей у збірниках матеріалів конференцій, серед яких 4 одноосібні. Загальний обсяг особистого внеску — 4, 7 друк. аркушів.

ВИСНОВКИ

1. Перехід України на Болонську систему організації вищої освіти супроводжується істотним зменшенням часу, який витрачається студентами на аудиторні заняття. Відповідно зростають вимоги до абітурієнтів щодо їхньої готовності самостійно здобувати знання. А самостійність у здобуванні фізичних знань щільно пов’язана з вільним володінням необхідним математичним апаратом і наявністю навичок його застосування до фізичних питань.

Існуюча суперечність між зростаючими вимогами до самостійності випускників середніх навчальних закладів у здобуванні знань з фізики і наявною системою шкільної фізико-математичної освіти має бути подоланою. Мається на увазі, перш за все, неузгодженість програм з фізики і математики навіть для фізико-математичних класів, а також інерційна спрямованість дидактики фізики майже повністю на розробку технологій навчання учнів, хоча настав уже час і для розробок технологій вивчення учнями окремих розділів фізики.

Розпочата в Україні реформа середньої освіти передбачає профільність старшої школи. Цей процес відкриває перспективу подолання зазначеної суперечності в умовах класів фізико-математичного профілю, до яких мають прийти майбутні абітурієнти тих факультетів вищих навчальних закладів, де фахова підготовка студентів вимагає міцного підґрунтя фізико-математичних дисциплін. Особливої актуальності у зв’язку з вищезазначеним набуває проблема розроблення технології вивчення учнями старшої школи фізико-математичного профілю теоретичного матеріалу першого великого розділу поглибленого курсу фізики ― механіки. Саме тут необхідно закласти фундамент самостійності для подальшого вивчення фізики як у старшій профільній школі, так і у вищому навчальному закладі.

2. У руслі реформи загальної середньої освіти в Україні, що передбачає профільну диференціацію у старших класах школи і надає можливість уведення інтеграційних курсів, нами був створений курс “Мехматика” для учнів фізико-математичних класів старшої профільної школи, який поєднує теоретичний матеріал з механіки та необхідний математичний апарат. Такий курс не лише забезпечує своєчасну математичну підготовку учнів, необхідну для свідомого засвоєння теоретичного матеріалу з механіки, а й дає їм можливість отримати навички застосування математики до фізичних питань.

3. Експериментально доведено, що забезпечення своєчасної математичної підготовки учнів дозволяє організувати самостійне вивчення ними теоретичного матеріалу з механіки із застосуванням спеціально розроблених дидактичних матеріалів, під час роботи з якими учні отримують індивідуалізовану допомогу.

4. Можливості сучасних інформаційних технологій були використані для створення спеціалізованого “комп’ютерного помічника”, який допомагає технологізувати процес вивчення учнями теоретичного матеріалу з механіки як на уроках фізики, так і у позаурочний час. Учні працюють з “комп’ютерним помічником” в інтерактивному режимі, перевіряючи правильність своїх дій і вносячи необхідні корективи.

5. Проведений формувальний експеримент довів: інтеграція в одному курсі механіки та відповідних розділів математики за умови належного методичного забезпечення та адекватного використання можливостей сучасних комп’ютерних технологій дозволяє учням не лише отримати дієві систематизовані знання з механіки (про що засвідчили результати перевірок, проведених через два роки після вивчення механіки), а й перейти на якісно новий рівень самостійності у засвоєнні та використанні теоретичного матеріалу з фізики (на користь чого свідчать їхні успіхи у подальшому вивченні фізики, реалізована орієнтація на продовження фізичної освіти у вищих навчальних закладах, а також їхні результати на обласному та республіканському етапах конкурсу-захисту науково-дослідницьких робіт учнів — членів Малої академії наук).

Вірогідність результатів дослідження забезпечується аналізом значної кількості наукових, психолого-педагогічних і навчально-методичних праць з теми дослідження; адекватністю методів дослідження його меті та завданням; коректним використанням статистичних методів обробки експериментальних даних; тривалою дослідно-експериментальною роботою; обговоренням результатів дослідження на численних науково-методичних і практичних конференціях та семінарах.

Отримані у дисертаційній роботі результати дають нам підстави рекомендувати включити до поглибленого курсу фізики старшої профільної школи запропонований нами інтеграційний курс. Його ми умовно назвали “Мехматика”, бо він об’єднує теоретичний матеріал механіки і відповідний математичний апарат. Як показали наші дослідження, запропонований курс дозволив максимально налаштувати учнів на самостійну роботу та поступово переконав їх у можливості власноруч здобути більшу частину тих фізичних результатів, які передбачені програмою для фізико-математичних класів.

Перспективи своєї подальшої роботи ми вбачаємо, по-перше, у написанні пов’язаних з темою дисертації методичних посібників як для учителів, так і для учнів. А по-друге ― у дослідженні можливості розроблення таких технологій, що не лише були б спрямовані на ліквідацію загальних проблем, які виникають в учнів під час вивчення фізики, а й враховували їхні типологічні особливості щодо сприйняття і переробки інформації.