Чайка Марина

Науковий керівник: канд. пед. наук, професор Галатюк Ю.М.

Рівненський державний гуманітарний університ

Анотація: В статті розглядається методика організації лабораторних робіт в умовах проблемного навчання на основі постановки і розв’язування експериментальних задач.

Ключові слова: лабораторна робота, ексрниментальна задача, проблемне навчання.

Актуальність теми. Діючими навчальними програмами з фізики передбачається виконання великої кількості фронтальних лабораторних робіт та робіт фізичного практикуму[4]. Результати аналізу змісту та практики проведення лабораторних занять спонукають говорити про низький рівень проблемності пізнавальних задач, покладених в їх основу. Навчальна задача, яка характеризується низьким рівнем проблемності не може бути детермінуючим чинником активного навчального пошуку. Навчальна діяльність в такому випадку, як правило, позбавлена творчості. Вона не відповідає запитам учнів, які схильні до активних методів пізнання. Дидактична функція лабораторних робі, що виконуються за готовими інструкціями, поданими у підручниках і лабораторних зошитах, є обмеженою. У таких роботах відсутній елемент пошуку, знівельована  творча компонента діяльності.

Нашою метою є дослідження механізмів підвищення рівня пізнавальної активності учнів під час лабораторних робіт в умовах проблемного навчання.

Відповідно до цього ставилися такі завдання: охарактеризувати критерії складності та проблемності лабораторної роботи, структурувати навчально-пізнавальну діяльність і на її основі запропонувати механізм виконання творчої  лабораторної роботи на основі розв’язування експериментальної задачі.

Результати дослідження. Зупинимося на таких критеріях лабораторної роботи, як складність та проблемність. Складність лабораторної роботи – це її об’єктивна характеристика. Вона визначається кількістю дій, кроків, етапів, допоміжних задач у результаті виконання яких досягається кінцевий результаті. Проблемність визначається суб’єктивно-об’єктивними відносинами, які складаються у конкретного учня на етапі виконання завдання. Вона передбачає наявність проблемної ситуації, коли учню не  вистачає знань, умінь, певних особистісних якостей, щоб виконати поставлене завдання. Як правило, ці причини знаходяться в “зоні найближчого розвитку” учня.

Для підвищення рівня проблемності ми пропонуємо організовувати виконання лабораторної роботи у контексті постановки і розв’язування експериментальної задачі. Така лабораторна робота проектується учителем на основі структурно-логічної схеми, яка визначається узагальненим об’єктом дослідження [1; 2; 3]. Аналіз змісту лабораторних робіт, які є в діючих підручниках та навчально-методичних посібниках [5] показує, що об’єктом навчального дослідження, як правило, є фізична величина; фізичний закон або закономірність; фізичне явище або процес.

Наприклад, лабораторна робота, метою якої є дослідження або визначення фізичної величини складається з таких етапів: 

1. Формулювання проблеми у вигляді експериментальної задачі.
2. Актуалізація знань про фізичну величину, яку потрібно визначити.
3. Розробка теоретичної моделі розв’язку.
4. Розробка моделі експерименту;
5. Практичне виконання експерименту
6. Аналіз, обробка і оформлення результатів.

Структурно-логічна схема виконання роботи зображена на рис.1.

Кожний із вказаних етапів вимагає від учня виконання певної сукупності дій, які поділяються на репродуктивні, пошукові та творчі. Сукупністю такий дій визначається рівень складності окремого етапу діяльності та лабораторної роботи в цілому. Рівень проблемності кожного етапу визначається ступенем невідповідності знань, умінь і особистих якостей учня тим, які необхідні для виконання цього етапу. Умовно можна виділити чотири рівні проблемності кожного етапу лабораторної роботи.

Перший – виконавський (репродуктивний). Характеризується діями, які вимагають тільки відтворення, повторного застосування раніше засвоєного правила або алгоритму. Наприклад, повторного вимірювання вольтметром напруги на ділянці кола. Діяльність в даному випадку спрямована на вдосконалення навичок.

Другй – інструктивний – коли діяльність “жорстко” детермінується інструкцією, де описано як потрібно діяти в даній ситуації або дається готовий алгоритм, який необхідно застосувати вперше.

Третій – інструктивно-дослідницький. Характерний для ситуації, де існує паритет між репродуктивними діями та діями пошукового та творчого характеру. Виконання таких дій потребує володіння узагальненими дослідницькими уміннями. Як правило, орієнтовною основою для навчальної діяльності в даному випадку є окремі евристики, евристичні приписи, узагальнені плани дій, які можуть об’єднуватись в операційно-пізнавальні евристичні модулі.

Четвертий – дослідницький – властивий для діяльності у новій ситуації, яка складається переважно з дій творчого та пошукового характеру. Виконання таких дій потребує володіння узагальненими дослідницькими уміннями. Як правило, орієнтовною основою для навчальної діяльності у цьому випадку є окремі евристики, евристичні приписи, узагальнені плани дій, які можуть об’єднуватись в операційно-пізнавальні евристичні модулі [3].

Кожний із етапів виконання лабораторної роботи характеризується певним рівнем проблемності. Наприклад, етап “Розробка моделі експерименту” має вищий рівень проблемност, ніж етап “Практичне виконання експерименту” (за готовою інструкцією).

Зокрема розробка моделі експерименту передбачає виконання таких дій:

1) пошук приладів та матеріалів для експериментального вимірювання фізичної величини;

2) пошук можливих варіантів проведення експерименту;

3) вибір із усіх можливих варіантів експерименту технічно найпростішого, здатного забезпечити найвищу точність результату;

4) проектування експериментальної установки, електричної схеми;

5) складання детального плану виконання досліду;

6) вибір засобів фіксації результатів вимірювань і спостережень (таблиць, малюнків, графіків, схем тощо);

7) визначення засобів оцінки точності результатів, обчислення похибок.

Моделюючи процес виконання лабораторної роботи, учитель регулює проблемність та складності кожного етапу дослідження. Наприклад, рівень проблемності етапу “Розробка моделі експерименту” може бути знижений. Учням можуть бути запропоновані готові результати окремих дій: вказані необхідні прилади, можливі варіанти виконання експерименту. У такому випадку учням залишиться тільки вибрати найраціональніший варіант, скласти план проведення експерименту, вибрати спосіб фіксації результатів тощо.

Моделюючи експеримент, учень шукає відповідь на запитання “Як зробити?”. Враховуючи багатоваріантність відповіді на дане запитання, перед учителем стоїть завдання ініціювати пошук учня в правильному, інколи, у наперед запланованому напрямку. Для цього можуть бути використані наступні прийоми: допоміжна теоретична чи експериментальна задача; частково або повністю вказане обладнання. З цією ж метою доцільно учням запропонувати  експеримент, який, на перший погляд, не має прямого відношення до лабораторної роботи, але може бути використаний в даній ситуації.

Як показує практика, неможливо на одному уроці реалізувати усі етапи лабораторної роботи, що передбачені структурно-логічною схемою. Проте така структурованість навчально-пізнавальної діяльності дає можливість вирішити проблему завдяки поєднання урочної та позаурочної форм навчання. Деякі з етапів можуть бути реалізовані на попередньому уроці, на факультативному занятті або в домашніх умовах. Наприклад, розробка моделі експерименту може бути запропонована учням в якості домашнього завдання. Практична реалізація моделі експерименту, після її аналізу і узагальнення, здійснюється на наступному уроці. Зрозуміло, що в кожного учня може бути своя модель експерименту і неможливо на уроці реалізувати усі моделі, запропоновані учнями. Головне, щоб учень, який самостійно розробив модель експерименту, отримав оцінку від учителя та своїх товаришів, порівняв її з моделями, запропонованими іншими учнями. На уроці реалізується та модель, яка виявиться раціональною і доступною в умовах фізичного кабінету.

Висновок. Запропонований механізм структуризації та моделювання лабораторної роботи, а також регулювання її проблемності та складності у контексті розв’язування експериментальної задачі, дає можливість підвищити рівень пізнавальної активності учнів, розширити дидактичні межі застосування методів проблемного навчання у процесі виконання лабораторних робіт на основі поєднання урочної та позаурочної форм навчання. При цьому навчальна діяльність набуває творчого, пізнавального характеру.

Список літератури

1. Галатюк Ю.М. Творчі лабораторні роботи фізичного практикуму /  Ю.М. Галатюк // Фізика та астрономія в школі. – 2002.- №2. – С. 32-34.
2. Галатюк Ю.М. Моделювання творчої учбової діяльності на основі структурного аналізу /  Ю.М. Галатюк // Наукові записки Острозької Академії. Психологія і педагогіка. – Острог, 2000. – Випуск 1.  – С.86-93.
3. Галатюк Ю.М. Дослідницька робота учнів з фізики / Ю.М. Галатюк , В.І. Тищук – Х.: Вид. група «Основа»: «Тріада+», 2007. – 192 с.
4. Програма для загальноосвітніх навчальних закладів. Фізика. – Електронний ресурс: http://mon.gov.ua/activity/education/.
5. Фізика. 10 клас. Академічний рівень: Зошит для лабораторних робіт і фізичного практикуму / Ф. Я. Божинова, С. В. Каплун, О. О. Кірюхіна, В. І. Мухін.— Х.: Видавництво «Ранок», 2011.— 96 с.