Фізичні задачі як засіб розвитку дивергентного мислення студентів

Abstract

У дисертації розроблено та теоретично обґрунтовано методичні основи використання фізичних задач як найбільш ефективного засобу розвитку дивергентного мислення студентів. З’ясовано психолого-педагогічні особливості студентів перших курсів та визначено умови, що сприяють розвитку їх дивергентного мислення. Виділено чотири етапи розвитку дивергентного мислення студентів: діагностично-мотиваційний, навчальний, виконавчий, контрольно-рефлексійний. Розроблено елементи методичного забезпечення для реалізації комплексного підходу для розвитку дивергентного мислення студентів з використанням фізичних задач за різних форм організації навчально-виховного процесу з фізики. Експериментально підтверджено, що впровадження розроблених методичних основ використання фізичних задач для розвитку дивергентного мислення студентів у процесі вивчення розділу «Механіка» загального курсу фізики забезпечує підвищення рівнів їх навчальних досягнень порівняно з традиційними методами навчання.

В диссертации разработаны и теоретически обоснованы методические основы использования физических задач как наиболее эффективного способа развития дивергентного мышления студентов. Определены психолого-педагогические особенности студентов первых курсов и условия, которые способствуют развитию их дивергентного мышления. Выяснено, что под дивергентным мышлением следует понимать такое мышление, которое основывается на стратегии генерирования разных подходов к решению определенной физической задачи или описания определенного физического объекта. На основе анализа психолого-педагогической литературы выделено такие показатели дивергентного мышления как скорость, гибкость, оригинальность. В основу исследования взята из психологии гипотеза о существовании креативного потенциала у каждого человека. Методические основы развития дивергентного мышления студентов разработаны с учетом: адаптационных процессов студентов первых курсов; общего уровня развития студенческого коллектива; возрастных особенностей формирования креативной сферы; индивидуальных особенностей студентов; специфики физики как учебного предмета. В соответствии с этим, выделено четыре этапа развития дивергентного мышления студентов: диагностически-мотивационный, учебный, исполнительный и контрольно-рефлексивный. Разработанный автором комплексный подход предусматривает последовательное использование предложенных этапов развития дивергентного мышления студентов в процессе составления и решения физических задач при разных формах организации учебного процесса по физике. В работе обоснована необходимость ознакомления студентов с эвристическими приемами и методами с целью использования их при решении физических задач и выделены методы активизации развития дивергентного мышления студентов. Разработанная методика использования методов познания в обучении физике позволяет ознакомить студентов с разными методами и способами решения физических задач и обеспечивает возможность более широкого применения эвристических подходов в учебном процессе для развития дивергентного мышления студентов, повышения уровня их учебных достижений. Разработана методика проведения лабораторного практикума по «Механике» с использованием заданий для развития дивергентного мышления студентов: – решить экспериментальные задачи определенного целевого назначения; – используя имеющиеся приборы, предложить как можно больше способов экспериментального определения физической величины; – предложить несколько способов экспериментального определения физической величины и подобрать соответствующие приборы; – используя предложенные приборы, составить как можно больше задач и решить их (или одну из них). С целью практической реализации предложенной методики проведения лабораторного практикума для преподавателей разработаны методические рекомендации, которые ознакамливают их с нормативными моделями решения экспериментальных задач и средствами прямого оперативного влияния для управления решением таких задач. Разработана методика проведения практических занятий по «Механике» с использованием конвергентных (с последующим перенесением объекта задачи в другие условия), дивергентных и творческих задач. Автором впервые в методике физики дано определение «дивергентная физическая задача». Под дивергентной физической задачей мы понимаем такую задачу, условие которой предполагает несколько правильных ответов или такую задачу, в процессе решения которой один правильный ответ может быть получен несколькими способами. В диссертации показано, что значительный педагогический эффект в развитии дивергентного мышления студентов дает предложенная методика составления физических задач, которая включает: решение прямой задачи; составление обратной задачи и ее решение; составление аналогической задачи по данной формуле и ее решение; составление задачи по некоторым элементам, общим с прямой задачей, и ее решение; составление задачи, обобщённой по тем или иным параметрам прямой задачи и её решение. Действенным способом развития дивергентного мышления студентов есть использование информационных технологий в учебно-воспитательном процессе высшей школы, поскольку визуальное восприятие объектов или процессов задействует, в первую очередь, механизмы наглядно-образного мышления, которое является важной составляющей дивергентного мышления. В работе доказано, что использование компьютера для решения физических задач позволяет продемонстрировать студентам вариативность подходов к решению физической проблемы, что, в свою очередь, способствует развитию гибкости их мышления. Создание студентами собственных компьютерных программ развивает оригинальность мышления, а использование этих программ для решения конкретных задач способствует развитию такого показателя дивергентного мышления как скорость. Экспериментально подтверждена эффективность разработанной методики использования физических задач для развития дивергентного мышления студентов. Доказано существование корреляционной зависимости между уровнем сформированности дивергентного мышления студентов и уровнем их учебных достижений. Основные результаты педагогического исследования получили свое практическое применение в учебном процессе высших учебных заведений Украины.

The author invented and theoretically grounded the methodical foundations of physics sums usage as the most effective means to develop students' divergent thought. Psychological and pedagogical peculiarities of first year students are determined and the conditions that promote the divergent thought development are highlighted. The four stages of students' divergent thought development are singled out: diagnostic-motivative, educative, executive (implementive), reference-reflexive are covered in thesis. Experimentally proved, that implementation of developed methodical fundamentals of physical sums' usage for students' divergent thought development in the process of "Mechanics" section studying, provides the increase of educational achievement levels comparatively with traditional methods of education.