У дисертації на основі аналізу психолого-педагогічних досліджень і практичної діяльності вчителів, визначено дидактичні умови розвитку дослідницьких здібностей учнів при навчанні фізики в Малій академії наук.
Запропоновано методику розвитку дослідницьких здібностей учнів при навчанні фізики (методику динамічного моделювання, або МДМ). Розроблені та класифіковані складові МДМ - дослідницькі ланцюжки, в основі яких лежить фізична задача Уточнено та поглиблено поняття дослідницької задачі як універсальної складової завдання будь-якого рівня. Показано, як навчальна задача перетворюється в дослідницьку, а дослідницька - в творчу. У МДМ передбачається застосування дослідницьких ланцюжків І рівня для вивчення фізичних теорій; дослідницьких ланцюжків II рівня для перетворювання навчальних задач на дослідницькі. В дослідницьких ланцюжках III (вищого) рівня МДМ застосовується для розв’язування і складання творчих задач. Розроблено навчальні програми, які відповідають цілям системи „Школа-МАН”. Педагогічним експериментом доведено ефективність застосування МДМ; результати дослідження впроваджено в процес навчання фізики.
В диссертации, на основе анализа и обобщения психолого-педагогических исследований, а также результатов работы учителей-практиков, определены дидактические условия развития исследовательских способностей учеников при обучении физике в Малой академии наук. Такими условиями являются: 1) углубление и обобщение учебного материала по физике, что на достаточном уровне может быть обеспечено во внеклассной работе; 2) интеграция физики с математикой и другими учебными дисциплинами естественному много цикла, которая целесообразна во внешкольном обучении; 3) целенаправленное системное согласование учебного процесса в Малой академии наук и в школе; 4) создание соответствующего методического обеспечения, построенного па принципах преемственности и непрерывности процесса обучения физики в школе и в МАН; 5) разработка методики развития исследовательских способностей учащихся при изучении физики на основе задачного подхода (поскольку физическая задача является универсальным составляющим элементом задания любого уровня). В концептуальных подходах к методике развита исследовательских способностей учеников впервые сформулировано требование о необходимости обязательного перерастания учебной деятельности учащихся в исследовательскую.
В диссертации предложена разработанная автором методика развития исследовательских способностей учеников (методика динамичного моделирования), которая соответствует сформулированным дидактическим условиям. Классифицированы и разработаны составляющие этой методики - исследовательские цепочки I-III уровней, в основе которых лежит физическая задача. Приводится уточнение и углубления понятия исследовательской задачи; при этом показано, каким образом типичная учебная задача превращается в исследовательскую, а исследовательская - в творческую. При разработке методики предложено и реализовано два подхода:
1) связанный со структурой задачи и её модельным наполнением; 2) связанный с генезисам задачи и её модельным наполнением. Показано, что второй подход является более общим и универсальным. Предлагается использование исследовательских цепочек I уровня (базовых) для изучения физических теорий с использованием гносеологического и исторического аспектов, для самостоятельного получения теоретических знаний из ядра физической теории, а также при помощи экспериментального и заданного подходов.
Разработаны и классифицированы исследовательские цепочки II уровня, которые предполагают развитие критического мышления при работе с учебными пособиями; позволяют преобразовывать учебную задачу в исследовательскую (экспериментальную - в теоретическую и, наоборот, теоретическую - в экспериментальную), а также углублять и обобщать учебный материал.
Выявлены общие закономерности создания исследовательских цепочек III (высшею) уровня, которые предполагают применение методики динамического моделирования при постановке и решении творческих задач. В исследовательских цепочках IV (высшего) уровня используются все приёмы конструирования исследовательских цепочек I и II уровней; при этом физическая задача выступает как основа интеграции физики, математики, информатики, химии и других естественных дисциплин. По сути, исследовательские цепочки высшего уровня представляют собой результат комплексного применения всех приёмов и составляющих методики динамического моделирования в процессе деятельности физико-математических секций Малой академии наук. Разработаны и внедрены в учебный процесс специальные учебные программы интегрированных курсов, которые служат целям авторской системы обучения физики. Программы утверждены Министерством образования и науки Украины и существенно дополняют и углубляют содержательную основу предлагаемой методической системы.
Подготовлены и изданы два учебно-методических пособия для практического применения МДМ учителями.
Представлена модель развития исследовательских способностей учащихся в системе «Школа-Малая академия наук», где показана последовательность и содержание этапов совместной активной учебной деятельности учителя и учеников. В модели предусматривается системное применение методики динамического моделирования на I, II, III уровнях (этапах) учебной деятельности, чем обеспечивается взаимосвязь и согласованность учебных процессов в школе и МАН. Согласно методике динамического моделирования на каждом из этих уровней (этапов) рекомендуется использование исследовательских цепочек I, II, III уровня соответственно, причём доля индивидуальной исследовательской деятельности школьников в МАН возрастает от уровня к уровню. Модель развития исследовательских способностей старшеклассников разрабатывалась и корректировалась в процессе долговременного педагогического эксперимента.
При помощи длительного и разностороннего педагогического эксперимента, результаты и математическая обработка которого приведены в диссертации, доказывается эффективность и результативность предлагаемой методики для развития исследовательских способностей учащихся и усвоения ими третьей) элемента содержания образования - опыта творческой деятельности.
Основные результаты исследования внедрены в учебный процесс.
The problem lies in elaborating the methods of development students’ research abilities for using it in the outside of school teaching establishments of new type - the Small Academy of Science in the process of physics’ teaching. It’s proposed the methods of dynamic modeling, which is aimed at the learning of creative experience.
The components of these methods are elaborated and classified. There are research chains of the first, second and third levels, which help to transform school educational task into research activities. It’s worked out and published two Programs of die special courses for deepening and integrating physics and mathematics, physics and philosophy.
The pedagogical experiment proves the effectiveness of the methods of developing students’ research abilities. The main results of this research are introduced into the process of teaching physics.
