Вивчення фізики через дослідження наукового середовища

Abstract

Висвітлено основи однієї з нових методик, а саме навчання через використання досліджень у науковому середовищі (Investigative Science Learning Environment, ISLE). Основними складовими новоствореної системи навчання є спостереження – якісні пояснення – фізичне уявлення – контроль знань – кількісні пояснення – множинні уявлення – контроль знань та додатки. Розглянуто приклад використання ISLE – методики при вивченні теми “Імпульс системи тіл”.

Освещены основы одной из новых методик, а именно обучение через использование исследований в научной среде (Investigative Science Learning Environment, ISLE). Основными составляющими новой системы обучения является наблюдение – качественные объяснение – физическое представление – контроль знаний – количественные объяснение – множественные представления – контроль знаний и приложения. Рассмотрен пример использования ISLE – методики при изучении темы “Импульс системы тел”. Общие вопросы этой проблемы описаны в Е. Еткиной и Ван Хеввелен. Эта новая система обучения физике, целью которой является помощь студентам лучше овладеть навыками, необходимыми в реальном мире, исходя из знаний, полученных при изучении физики. ISLE-студенты изучают физику путем использования процессов, которые физики-ученые применяют для построения и оценки физических знаний. Первой особенностью методики Investigative Science Learning Environment (ISLE) является то, что изучение физики студентами осуществляется через научный исследовательский цикл, то есть поочередное выполнение каждой концептуальной единицы цикла. Для каждой концептуальной единицы студенты исследуют тщательно подобранные физические явления, затем в небольшой группе анализируют результаты наблюдений и разрабатывают эксперименты для тестирования, находят между ними взаимосвязь эмпирически или аналитически. Позже студенты разрабатывают новые экспериментальные установки для проверки правильности взаимосвязей и, в конце концов, применяют полученные результаты к анализу неизвестных явлений Второй особенностью методики ISLE является то, что студенты осваивают понятия, которые они разработали, используя различные типы мышления и стратегии обучения. Студенты часто используют различные наглядные представления физических процессов и применяют определенные гипотезы к конкретным реальных явлений с использованием анализа, синтеза и оценки. Таким образом, студенты усваивают более профессиональную и более глубокую структуру знаний. Студенты строят гипотезы, активно участвуют в процессе обучения, экспериментальной проверке своих идей, учатся представлять понятие различными методами, а также разрабатывать стратегии для эффективной организации и использования приобретенных знаний.

The article deals the foundations of one new techniques, such as learning through the using of research in the scientific community(Investigative Science Learning Environment, ISLE). The main components of the newly established training system are observation – qualitative explanation – physical representation – knowledge control – quantitative explanation – multiple representation – knowledge control and applications. There is viewed an example of the ISLE-technique usingthe study of the topic “Impulse of the bodiessystem”.