ФОРМУВАННЯ ІНТЕРЕСУ ДО ФІЗИКИ У СТУДЕНТІВ ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДІВ МОРСЬКИХ ТЕХНІЧНИХ ПРОФІЛІВ

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обґрунтовано вибір наукової проблеми, виявлено стан її дослідження, аргументовано її актуальність, визначено об’єкт, предмет і мету дослідження. Сформульовано гіпотезу та завдання, методи дослідження, розкрито наукову новизну, теоретичне та практичне значення роботи, визначено особистий внесок здобувача в отриманні результатів наукового пошуку у роботах, виконаних у співавторстві, подано відомості про апробацію і впровадження здобутих результатів дослідження.

У першому розділі дисертації «Психолого-педагогічні засади процесу формування інтересу студентів до вивчення фізики» виконано аналіз філософської, психолого-педагогічної, методичної літератури з проблеми формування інтересу до фізики, професії і до навчання взагалі, а також проаналізовано можливості компетентнісного підходу до формування інтересу студентів ВНЗ МТП профілів до фізики.

Розглядаючи сутність інтересу, слід зазначити, що психологи та педагоги, філософи та соціологи вживають поняття «інтерес» у найрізноманітнішому розумінні й значенні, виділяючи в ньому ту чи іншу вагому особливість.

У сучасній психології поняття «інтерес» трактується з різних позицій. Однак спільною є думка дослідників про те, що інтерес є основною умовою, способом існування й розвитку людини, складним комплексом емоційно-вольових та інтелектуальних процесів, які активізують її свідомість і діяльність.

Дослідження концептуальних положень показує, що інтереси можуть відрізнятися: залежно від якісних психологічних характеристик (стійкі, нестійкі, дієві, недієві, безпосередні, опосередковані, глибокі, поверхневі, слабкі, сильні, пасивні, активні); за своїм змістом стосовно до різних галузей пізнання і діяльності (інтерес до літератури, математики, хімії, фізики і т. д; інтереси наукові, технічні, конструкторські, спортивні, музичні); здатність до засвоєння кількості об’єктів (предметів, явищ, видів діяльності), що вказує на різносторонність розвитку особистості. Зазначені три моменти ми розглядаємо як засади формування інтересу майбутніх фахівців, які здобувають знання у ВНЗ МТП.

У психології й дидактиці розрізняють декілька рівнів або стадій інтересу: цікавість, допитливість, пізнавальний інтерес. Перераховані стадії інтересу тісно переплетені і взаємопов’язані. Студенти переходять від цікавості до допитливості і далі до розкриття причино-наслідкових зв’язків. Це обумовлене тим, що всі рівні інтересу мають загальну психологічну основу. Пізнавальній інтерес характеризується тим, що у студентів виникають не тільки проблемні питання або пізнавальні ситуації, але й прагнення самостійно їх розв’язувати.

Пізнавальний інтерес – це спрямованість особи на предмети і явища, що її оточують. Ця спрямованість характеризується постійним прагнення до пізнання, до нових, повніших і глибших знань. Пізнавальний інтерес при правильній педагогічній організації діяльності студентів і систематичній цілеспрямованій виховній діяльності може і повинен стати стійкою рисою особи студента і справляє сильний вплив на його розвиток. Пізнавальний інтерес є ефективним засобом навчання. Одним з видів пізнавального інтересу є професійний інтерес, специфіка якого виявляється в тому, що він спрямований на певну сферу професійної діяльності.

У змісті навчального матеріалу з фізики є об’єктивні передумови для розвитку пізнавальних інтересів. Необхідно учити майбутніх фахівців бачити і розуміти практичну значущість матеріалу, що вивчається, для майбутньої професійної діяльності, усвідомлювати значущість отримуваних знань в їх взаємозв’язку і взаємообумовленості. З вищесказаного випливає, що інтерес до фізики у студентів ВНЗ МТП можна формувати, спираючись на інтерес професійний. На основі виявлення загального і різного в пізнавальних і професійних інтересах можна виділити наступні види інтересу до навчальної дисципліни: інтерес до змісту, заснований на необхідності опанування професійних знань; інтерес до застосування отриманих професійних знань на практиці; інтерес, що підтверджує нові знання в результаті практичної діяльності.

Фізика є органічним елементом і має велику значущість у системі професійної підготовки студентів ВНЗ МТП, якщо її викладання орієнтоване на досягнення основної мети – підготовку висококваліфікованого фахівця. Посилення професійної спрямованості навчання фізики повинно здійснюватися через відбір змісту навчального матеріалу та створення адекватної методики викладання.

Етапи розвитку інтересу до фізики як основи майбутньої професійної діяльності: інтерес до професії судномеханіка і судноводія; інтерес до сфери практичного застосування знань; інтерес до фізики.

Основною метою вищої освіти є підготовка кваліфікованого фахівця відповідного рівня і профілю, конкурентоспроможного на ринку праці, що вільно володіє своєю професією і що орієнтується в суміжних галузях діяльності, готового до постійного професійного зростання. Компетентнісний підхід у підготовці висококваліфікованих морських інженерів припускає не просту трансляцію знань, а набуття та розвиток у студентів ключових, загальногалузевих та предметних компетенції, які визначають його успішну адаптацію у вибраній галузі.

Таким чином, здійснити взаємообумовленість професійного інтересу та інтересу до фізики студентів ВНЗ МТП можливо через компетентнісний підхід з формування інтересу до фізики.

Формування інтересу студентів ВНЗ МТП до фізики починається з підготовчих курсів. Для цього були розроблені навчально-методичні посібники з фізики [8; 9].

У другому розділі «Методика формування інтересу студентів вищих навчальних закладів морських технічних профілів до фізики на основі компетентнісного підходу до організації навчального процесу» розроблено дидактичну структурну модель компетентнісного підходу до формування інтересу студентів ВНЗ МТП до фізики, розроблено методику формування інтересу до фізики за компетентнісного підходу.

Ми пропонуємо виокремити такий компонент інтересу, як професійна необхідність отримуваних знань, який може формуватися через перетворювальну діяльність студентів, яка має прикладний характер для обраної професії.

Нами запропонована структурна дидактична модель компетентнісного підходу з формування інтересу до фізики. Усі компоненти інтересу формуються через спільну діяльність викладача і студентів, визначаючи відповідні компетенції майбутнього фахівця.

Компетентнісний підхід до інтересу вивчення фізики полягає у формуванні ключових компетенцій фахівця, які здійснюються через різні види діяльності студентів ВНЗ МТП: ціннісно-орієнтувальну, яка формує проектні компетенції і визначає мотиваційний компонент інтересу; пізнавальну, яка формує інформаційні, освітні і дослідницькі компетенції і визначає інформаційний компонент інтересу; комунікативну, яка формує організаційні, навчально-пізнавальні і комутативні компетенції і визначає емоційно-вольовий або психологічний компонент інтересу; контролювальну, яка формує інтеграційні компетенції до коригувального самоаналізу і визначає компонент професійної самосвідомості інтересу; перетворювальну, яка перетворює отримані знання через практичну діяльність, формує професійні  компетенції і визначає таку складову інтересу, як професійна необхідність отриманих знань.

Для формування інтересу до фізики нами був розроблений функціонально-схематичний метод, який припускає розроблення до лекції МФС. За конструктивною ознакою МФС поділяють на дві частини: 1) елементи професійних знань; 2) матеріал, що вивчається з фізики.

Зосередження уваги студента на практичному застосуванні отримуваних знань з фізики на судні з одночасною демонстрацією технічного пристрою або приладу, відразу включає майже всі компоненти інтересу: мотиваційний, інформаційний, емоційно-вольовий (психологічний), а також такий компонент інтересу, як професійна самосвідомість і професійна необхідність.

Методичну функціональну схему доцільно будувати таким чином: практичне застосування в майбутній професії → фізичні закони і явища → елементарні фізичні поняття. Що дозволяє виділити основні елементи фізичних знань, якими повинен володіти фахівець.

За цих обставин перша частина МФС допомагає викладачеві обґрунтувати і наочно аргументувати цілі вивчення теми і підкреслити її місце в практичній діяльності майбутнього фахівця, що сприяє створенню обставин свідомого ставлення до навчального матеріалу.

Методична функціональна схема може бути заздалегідь підготовлена у вигляді комп’ютерних слайдів і показана на екрані з відповідним наочним зображенням технічного пристрою.

МФС дає можливість скоротити навчальний матеріал, забезпечити його необхідну концентрацію в яскравих образах, що добре відображаються в пам’яті, і слугує цілям остаточного розкриття всіх найбільш істотних зв’язків між питаннями, що розглядаються в лекції.

Перша частина МФС, побудована таким чином, щоб майбутній морський інженер побачив фізику процесу і його місце в технічному пристрої. Це сприяє формуванню інтересу до фізики і, як наслідок, позначається на якості підготовки майбутнього фахівця.

Друга частина МФС також поділяється на декілька рівнів (інші застосування даного фізичного явища, закону; основний матеріал лекції; базові фізичні поняття і одиниці фізичних величин), що дозволяє закріпити і систематизувати шкільні знання студентів, розширити та поглибити їх з метою формування логіки мислення і набуття умінь та навиків, необхідних для майбутніх морських інженерів.

Згідно із запропонованим нами методом розроблено методику застосування МФС до читання лекцій.

Підготовчий етап лекції: визначити тему лекції; визначити її місце стосовно до майбутньої спеціальності; установити цілі лекції: освітню, виховну, розвивальну і професійну; визначити тип лекції; знайомитися з рекомендаціями програм з фізики з теми лекції; визначити зміст лекції; обрати методи проведення лекції; підготувати наочність, комп’ютерні слайди, демонстрації та ін.; з’ясувати, наскільки матеріал був вивчений в школі, щоб спиратися на базові знання, якими вже володіють студенти; скласти МФС; підібрати для МФС цифрове фото приладів, використовуваних на суднах, або продемонструвати сам прилад (за узгодженням зі спеціальною кафедрою), а також комп’ютерну модель його роботи, якщо така існує.

Робочий етап лекції: оголосити тему лекції;  сформулювати мету лекції; акцентувати увагу студентів на професійній необхідності отримуваних знань на лекції;  продемонструвати корабельний технічний пристрій (або декілька пристроїв), у якому застосовується фізичне явище або закон, що розглядається на лекції; за допомогою рівневої структури виділити місце в технічному пристрої, у якому відбувається фізичне явище; викласти основний матеріал лекції; для буквених позначень фізичних величин і формул поряд з буквеними позначеннями СІ записувати буквені позначення фізичних величин, якими користуються випускові кафедри;  постійно підтримувати зв’язок з аудиторією, здійснюючи проблемну постановку питань і сумісний пошук адекватних відповідей; дотримуватись наступності щодо шкільних знань.

Завершальний етап лекції: викласти основні моменти лекції; коротко нагадати про професійну необхідність отриманих знань; продемонструвати технічні установки судна; підвести підсумки лекції.

Таке подання навчального матеріалу з фізики дозволило: забезпечити його синтезоване повторення за рахунок включення деталей, які повторюються в структурі нових тем та розділів; пов’язати поняття курсу фізики з елементарними поняттями майбутньої професійної діяльності, які визначають контекст вивчення матеріалу з фізики; визначати орієнтацію вивчення фізики на майбутню професійну діяльність.

Для активізації інтересу до фізики під час проведення практичних занять нами розроблено ІЛС. Інформаційно-логічні структури об’єднують причини, що зумовлюють зміни в навколишньому середовищі, самі зміни та інформацію. Робота з ІЛС дозволяє успішно проводити технічну діагностику систем судна, оскільки вони вчать виявляти причину і зміни в навколишньому середовищі. Цей чинник активізує пізнавальну діяльність, що сприяє зростання інтересу до фізики.

Блок інформації в ІЛС дозволяє: навчити студентів правильно і швидко користуватися навчальною літературою; усунути певний ступінь невпевненості за недостатньо глибокого знання матеріалу; підвищити інтерес студента до питань і проблем, оскільки можна швидко дізнатися правильну відповідь на поставлене завдання; підвищити інтерес студента до пошуку відповіді, бо в ній можна відтворити завдання, безпосередньо пов’язані з майбутньою професійною діяльністю.

Інформаційно-логічну структуру можна застосовувати для: коригування засвоєння здобутих знань; контролю здобутих знань; поглиблення рівня засвоєння питань певного модуля; відпрацювання уміння синтезувати причину і наслідок  і давати повну і грамотну відповідь; аналізу рівня осмислення і засвоєння отримуваних знань студентами з фізики.

Основний акцент при проведенні практичних занять з фізики із застосуванням ІЛС робиться на відпрацювання умінь і навичок оперативного мислення, що дозволяє осмислити процеси функціонування складних систем або пристроїв у їх подальшій професійній діяльності. Сутність методу ІЛС полягає в цілеспрямованому керуванні засвоєнням матеріалу з фізики у процесі підготовки і становлення морських інженерів.

Згідно із запропонованим нами методом розроблено методику застосування ІЛС для формування інтересу до фізики студентів ВНЗ МТП.

Підготовчий етап практичного заняття (ПЗ): визначити тему, місце, мету ПЗ: освітню, виховну, розвивальну і професійну; визначити тип ПЗ; ознайомитися з рекомендаціями програм з фізики з даної теми; визначити зміст ПЗ; підібрати завдання і методи ведення ПЗ; з’ясувати, наскільки матеріал був вивчений в школі; розробити ІЛС, виходячи з теми ПЗ.

Робочий етап практичного заняття: оголосити тему ПЗ; сформулювати цілі ПЗ; акцентувати увагу студентів на професійній необхідності отримуваних знань, умінь і навичків; приступити до розв’язання завдань за алгоритмом проблемного міні модуля; при написанні буквених позначень фізичних величин і формул поряд з буквеними позначеннями СІ записувати ті позначення, якими користуються випускові кафедри, звертати увагу, якщо між ними є розбіжності; на етапі узагальнення або контролю запропонувати роботу з ІЛС; контроль відповіді перевірити і проаналізувати разом із студентами. 

Завершальний етап практичного заняття: підвести підсумки ПЗ; зупинитися на причино-наслідкових зв’язках фізичного явища або закону, що вивчається, і на його значущості для майбутньої професії морського інженера.

Для закріплення студентами перевірених експериментально зв’язків між фізичними величинами на лабораторних заняттях  необхідно використовувати фрагменти віртуальних лабораторних робіт, або комп’ютерних моделей, не замінюючи ними реальний фізичний експеримент, оскільки втрачається науковість та достовірність знань, що викладаються [2]. Сама ж тематика лабораторних робіт визначається можливостями лабораторної бази з фізики.

Для дотримання спадкоємності розробленої методики нами були підготовлені навчальні та методичні посібники для студентів старших курсів [10; 11].

У третьому розділі «Організація і результати педагогічного експерименту з перевірки розробленої методики формування інтересу студентів ВНЗ МТП до фізики» викладено теоретичні положення, які необхідно враховувати при плануванні і проведенні основних етапів педагогічного експерименту, подано результати педагогічної апробації розробленої методики, обґрунтовано показники ефективності й результативності впровадження експериментальної методики, орієнтованої на формування інтересу до фізики студентів вищих навчальних закладів морських технічних профілів за компетентнісного підходу.

Педагогічний експеримент було спрямовано на перевірку ефективності компетентнісного підходу при викладанні фізики студентам з метою формування інтересу до дисципліни.

Констатувальний (підготовчий) експеримент проводився протягом 2005 – 2006 рр. На цьому етапі були визначені критерії розвитку інтересу студентів ВНЗ МТП до фізики, розроблено структурну дидактичну модель компетентнісного підходу до формування інтересу до фізики студентів; розроблено методику формування інтересу до фізики у студентів інтересу вищих навчальних закладів морських технічних профілів за компетентнісного підходу; розроблена методика діагностики мотивації у студентів при вивченні фізики як основної причини, що визначає інтерес до дисципліни; розроблена методика діагностики формування інтересу до фізики у студентів вищих навчальних закладів морських технічних профілів за компетентнісного підходу; обґрунтовано дидактичні можливості зв’язків зі спеціальними дисциплінами щодо формування інтересу студентів до фізики з метою підвищення якості освіти майбутнього фахівця.

Формувальний експеримент проводився у 2006–2009 рр. Генеральна вибіркова кількість склала 426 студентів.

Аналітико-пошуковий етап  проводився протягом 2006–2008 рр. На цьому етапі: визначено достовірність результатів і висновків, здобутих на попередніх етапах педагогічного експерименту; порівнювались результати успішності студентів контрольних та експериментальних груп; визначено і проаналізовано мотиви навчальної діяльності з фізики, рівень сформованості інтересу до фізики, розглянуто експериментальний розподіл варіаційного ряду успішності студентів.

Контролювальний етап формувального педагогічного експерименту проводився протягом 2008–2009 рр. На цьому етапі здійснювався опис ходу та результатів дослідження, обробка результатів, їх аналіз і зіставлення з гіпотезою дослідження, визначена ефективність розробленої методики формування інтересу студентів ВНЗ МТП до фізики за компетентнісного підходу, визначено зрушення в мотиваційній сфері студентів при вивченні фізики у бік внутрішньої мотивації в процесі порівняння контрольних і експериментальних груп, визначено наявність зсуву у пізнавальному інтересі; проведено методи статичної обробки отриманих результатів; зроблено загальні висновки експерименту.

Як показники ефективності формування інтересу до фізики студентів за компетентнісного підходу були обрані: склад мотивів навчальної діяльності студентів, які визначають їх діяльність під час вивчення фізики, рівень сформованості інтересу до фізики; успішність у засвоєнні навчального матеріалу з фізики.

Для дослідження рівня сформованості інтересу до фізики у студентів ставилися завдання з’ясувати, чи відбулося зрушення у бік зростання рівня інтересу студентів до фізики після проведення формувального експерименту. За результатами порівняння емпіричних і критичних значень критерію G було зроблено такий висновок: статистична гіпотеза наявності зсуву рівня інтересу в бік збільшення підтвердилася для всіх експериментальних груп, у контрольних групах такого зсуву майже не сталося. Результати теоретичного й експериментального дослідження формування інтересу студентів вищих навчальних закладів морських технічних профілів до фізики підтверджують гіпотезу дослідження і дають підстави сформулювати висновки.