Методика використання засобів електроніки у шкільному навчальному експерименті з фізики

Abstract

У дисертації запропоновано засади впровадження приладів на основі електроніки нового покоління у шкільний навчальний експеримент з фізики, розроблено рекомендації щодо подання інформації про них у курсі фізики в 7-11 класах, запропоновано методику їх застосування. Встановлено, що представлені у роботі засоби електроніки та методики їхнього використання у шкільному навчальному експерименті з фізики ефективно впливають на формування і розвиток в учнів наукової та соціально-технічної компонент життєвої компетентності. Експериментальним шляхом доведено перевагу означених засобів електроніки та методики їхнього застосування у шкільному навчальному експерименті з фізики над класичними при формуванні в учнів предметної компетентності з фізики.

Диссертационное исследование посвящено проблеме внедрения в школьный учебный эксперимент по физике средств электроники нового поколения, разработке методики их использования в контексте реализации компетентностного подхода в образовании. При этом отмечается, что школьный физический эксперимент в количественном и качественном отношении неразрывно связан с материально-технической базой — оборудованием физических кабинетов. Поэтому совершенствование и углубление эксперимента следует рассматривать в неразрывной связи с совершенствованием учебного оборудования. В диссертации предложены основы внедрения в школьный учебный эксперимент по физике приборов, которые базируются на электронике нового поколения, разработаны рекомендации по подаче информации о них в курсе физики 7-11 классов, рассмотрена методика использования электронных приборов нового поколения. На основе анализа теории и практики внедрения электронных средств измерения в школьный учебный физический эксперимент, изучения методической, технической и маркетинговой литературы, посвященных тенденциям развития электроники и электрических измерительных средств на современном этапе, акцентировано внимание на использовании в учебной практике измерительных комплексов и приборов на основе интегральных микросхем, микроконтроллеров и компьютеров. Разработаны критерии отбора и рекомендован перечень приборов промышленного производства, целесообразность использования которых в школьном учебном эксперименте на сегодня сомнений не вызывает (электронные штангенциркули, рулетки, термометры, пирометры, секундомеры, мультиметры для измерения характеристик звука, влажности, освещенности и других физических величин). В диссертации предлагается методика их использования, при этом особое внимание акцентируется на доказательной функции учебного эксперимента, расширении количественных измерений в демонстрационных опытах, особенностях обработки результатов измерений с использованием цифровых измерительных средств. Должное внимание уделено усовершенствованию демонстрационного оборудования путем изготовления самодельных измерительных приборов на основе современной радиоэлементной базы, использование которых усиливает эмпирическую составляющую во время введения разного рода понятий, закономерностей, законов при изучении физики (тесломеры, стробоскопы и др.). При этом изготовление таких приборов рассматривается в контексте создания условий реализации личностно-мотивационных идей учащегося, ознакомлении на практике со спецификой работы радиомонтажника, технолога, инженера- конструктора, изобретателя, наставника и что самое важное, - экспериментатора- исследователя. Поскольку именно приобретение учащимися функциональных навыков исследования как универсального способа освоения действительности в окружающем мире, развитие способностей к исследовательскому типу мышления, активизация мыслительной деятельности на основе самостоятельно получаемых знаний есть одной из приоритетных образовательных задачей современной школы. Методика использования предложенных самодельных приборов базируется на психолого-педагогических основах деятельного подхода при обучении и по форме организации реализована в виде решения экспериментальных задач, различных исследований в системе Малой академии наук. Установлено, что описанные в работе средства электроники и предложенная методика их использования в школьном учебном эксперименте по физике эффективно влияет на формирование и развитие в учеников научной и социально-технической составляющих жизненной компетентности. Экспериментальным путем доказано преимущество описанных в работе средств и методики их использования в школьном учебном эксперименте по физике над классическими при формировании у учеников предметной компетентности по физике.

Research dedicated to the problem of implementing a training school physics experiment to the next generation of electronics equipment, methods of their use in the context of the implementation of competence-based approach to education. In the dissertation proposed framework, introduction of devices based on the new generation of electronics in school educational experiment in physics, developed recommendations on giving information about them in a physics course grades 7-11, proposed methods of their use. It is established that described in the electronics means and methods of their use in the school curriculum for physics experiment effectively influences the formation and development of the pupils academic social and technical components of life competence. By experiment proved the superiority of the work described in the means and methods of their use in the school curriculum for physics experiments on the formation of a classical subject competence of students in physics.