Максим Хомутенко

Науковий керівник: док. пед. наук, професор Садовий М.І.

Кіровоградський державний педагогічний університет

імені Володимира Винниченка

Анотація: У статті досліджено один із способів впровадження комбінованого навчання в хмаро орієнтованому навчальному середовищі з фізики шляхом інтеграції аудиторної та позааудиторної роботи студентів під час виконання лабораторних робіт із дисципліни «Спеціальний фізичний практикум у ВНЗ».

Ключові слова: комбіноване навчання, хмаро орієнтоване навчальне середовище з фізики, віртуальний фізичний експеримент, методика навчання фізики у вищій школі, експериментаторська компетентність.

Актуальність теми. Інноваційність сучасної системи освіти характеризується відкритістю, мобільністю та технічністю. Дані якості поєднуються, взаємодіють та інтегруються в хмаро орієнтованому навчальному середовищі. Запровадження хмаро орієнтованого навчального середовища з фізики створює умови для забезпечення безперервного навчального процесу шляхом технологічної інтеграції аудиторної та позааудиторної роботи у систему комбінованого навчання.

Метою статті є дослідження методики реалізації комбінованого навчання в хмаро орієнтованому навчальному середовищі з фізики.

Аналіз актуальних досліджень. Питання інтеграції аудиторної та позааудиторної роботи засобами інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) розглядали Д.М. Бодненко, А.С. Бурмістрова, І.М. Власова, І.М. Ільїна, М.В. Коваль, О.В. Мірзабекова, О.Ф. Мусійовська, Н.Ю. Найдєнова, Е.Б. Новікова, Є.М. Смирнова-Трибульска, А.М. Стрюк, Н.Ф. Телешева, О.М. Трифонова, О.В. Хмель, І.В. Холодкова, С.В. Шокалюк, Б.І. Шуневич та ін. Нами також досліджувалася проблема організації «перевернутого навчання» з фізики з використанням хмарних технологій [8], але при цьому окремої уваги формуванню експериментаторської компетентності приділено не було.

Виклад основного матеріалу. Поняття Blended Learning (комбіноване навчання) науковці трактують по різному, так Б. Колліс та Дж. Мунен – гнучким [1], Б.І. Шуневич – комбінованим [3], Н.В. Рашевська його називає змішаним навчанням [4], Є.М. Смирнова-Трибульска – гібридним [6].

Н.М. Болюбаш розглядає поняття «змішане навчання», «комбіноване навчання», «гібридне навчання» як синоніми та розуміє під ними поєднання дистанційного та електронного мережевого навчання з традиційними формами навчання: очною та заочною [2].

А.М. Стрюк дає таке визначення комбінованому навчанні: «Це цілеспрямований процес здобування знань, умінь та навичок в умовах інтеграції аудиторної та позааудиторної навчальної діяльності суб’єктів освітнього процесу на основі взаємного доповнення технологій традиційного, електронного, дистанційного та мобільного навчання» [7].

Особливо гостро стоїть питання реалізації комбінованого навчання під час формування експериментаторської компетентності, адже вона включає: формування та розв’язання проблеми, обґрунтування гіпотези шляхом постановки дослідів, проведення обчислень; планування експерименту, розробку моделей реальних та віртуальних дослідів (моделювання), налаштування обладнання, вимірювальних приладів; застосування засобів інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) при дослідженні фізичного явища чи процесу; аналіз результатів проведення дослідів; удосконалення експериментальної діяльності [5].

Для реалізації комбінованого навчання студентів спеціальності 8.04020301 Фізика* ми пропонуємо під час проведення лабораторних робіт з дисципліни «Спеціальний фізичний практикум у ВНЗ» виконувати розроблені віртуальні лабораторні роботи для підготовки до реальної лабораторної роботи.

Розглянемо на прикладі віртуальної лабораторної роботи «Вивчення статистичних закономірностей, що виникають в процесі вимірювань» розробленої в середовищі Delphi 10. Програма розбита на модулі: вступ, теоретичні відомості, допуск до виконання, хід роботи, виконання, контрольні питання та рекомендовану літературу для самостійного опрацювання теоретичного матеріалу.

Студенти опрацьовують вступну частину, а саме модулі «Вступ», «Теоретичні відомості» та «Хід роботи».

З метою отримання допуску до виконання лабораторної роботи ми пропонуємо студентам виконати тестові завдання або/та дати вичерпні відповіді на питання з теоретичного матеріалу. Така самостійна робота вмонтована до програми в модулі «Допуск до виконання» та реалізується за допомогою хмарного сервісу Google Forms. Давши відповіді на запитання та натиснувши на кнопку «Надіслати» результати надсилаються до хмари, де викладач опрацьовує результати опитування студента. Результати тестового опитування опрацьовуються та оцінюються автоматично хмарним сервісом Google Forms, а питання на які надана розгорнута відповідь опрацьовуються викладачем.

В модулі «Виконання» відтворюється віртуальний експеримент лабораторної роботи, який формує експериментаторські компетентності у студентів шляхом планування експерименту та проведенням обчислень. Реальна лабораторна робота полягає в визначені числа імпульсів, за допомогою лічильника імпульсів, які надходять до нього із звукового генератора, що реалізовано в віртуальній роботі. Перш за все потрібно вибрати частоту звукового генератора (500 Гц або 1000 Гц), після чого натиснувши на кнопку «Пуск» запускається віртуальний лічильник імпульсів та секундомір, які виводять в режимі реального часу число імпульсів та час відповідно. Для зупинки лічильника та секундоміра потрібно натиснути на кнопку «Стоп», а для повернення їх до початкових значень – «Скинути». В робочій області реалізована таблиця для заповнення значень дослідження, щоб заповнити таблицю потрібно натиснути на клавішу «Занести дані». Таблиця розрахована на 100 значень відповідно для частоти 500 Гц та 1000 Гц. Значення автоматично вносяться до потрібної комірки, студент лише самостійно вибирає дані для зберігання і подальшого їх опрацювання.

Висновки. Виконання даної віртуальної лабораторної роботи під час підготовки або ж в поєднанні з реальною лабораторною роботою забезпечує підвищення теоретичних знань, внаслідок неодноразового виконання роботи та опрацювання матеріалу, що дає змогу якісно провести як віртуальну так і реальну лабораторні роботи та сприяє формуванню експериментаторської компетентності суб’єктів навчання. Практична реалізація реальних лабораторних робіт в аудиторному навчанні та віртуальних лабораторних робіт в позааудиторному навчанні інтегрується в комбіноване, що поєднує в собі принципи технічності, мобільності та відкритості, які є характерними для хмаро орієнтованого навчального середовища.

Перспективи подальших пошуків у даному напрямі пов’язані з удосконаленням системи віртуальних лабораторних робіт для підготовки фахівців спеціальності 8.04020301 Фізика*.

Список літератури:

1. Collis B. Flexible learning in a digital world: experiences and expectations / Betty Collis, Jef Moonen. – London : Kogan Page Limited, 2001. – 231 p.
2. Болюбаш Н.М. Використання сучасних інформаційних технологій у професійній підготовці економістів [Електронний ресурс] / Болюбаш Надія Миколаївна // Інформаційні технології і засоби навчання. – 2009. – № 5 (13). – Режим доступу: http://www.nbuv.gov.ua/e-journals/ITZN/em13/ content/ 09bnmetv.htm
3. Мусійовська О.Ф. Проблеми впровадження комбінованого навчання у вищій школі України [Електронний ресурс] / Мусійовська Оксана Федорівна // Інформаційні технології і засоби навчання : електронне наукове фахове видання. – 2008. – №3(7). – Режим доступу: http://www.nbuv.gov.ua/ejournals /ITZN/em7/content/ 08mofshu.htm
4. Рашевська Н.В. Програмні засоби мобільного навчання [Електронний ресурс] / Рашевська Наталя Василівна // Інформаційні технології і засоби навчання. – 2011. – № 1 (21). – Режим доступу: http://www.nbuv.gov.ua/e-journals/ITZN/2011_1/Rashevska.pdf.
5. Садовий М.І. Методика формування експериментаторської компетентності у майбутніх учителів технологій / Микола Ілліч Садовий // Наукові записки КДПУ. Серія: Проблеми методики фізико-математичної і технологічної освіти / ред. кол.: С. П. Величко [та ін.]. – Кіровоград : КДПУ ім. В. Винниченка, 2015. – Вип. 8, ч 4. – C. 3-10.
6. Смирнова-Трибульская Е.Н. Основы формирования информатических компетентностей учителей в области дистанционного обучения : монография / Е.Н. Смирнова-Трибульская ; Министерство образования и науки Украи- ны ; Национальный педагогический университет имени М.П. Драгоманова. – Херсон : Айлант, 2007. – 704 с.
7. Стрюк А. М. Теоретичні основи комбінованого навчання / А. М. Стрюк // Збірник наукових праць Кам’янець-Подільського національного університету. Серія педагогічна / [редкол. : П. С. Атаманчук (голова, наук. ред.) та ін.]. – Кам’янець-Подільський : Кам’янець-Подільський національний університет імені Івана Огієнка, 2011. – Вип. 17 : Інноваційні технології управління компетентнісно-світоглядним становленням учителя: фізика, технології, астрономія. – С. 63-66.
8. Хомутенко М.В. Методика організації «перевернутого» навчання з фізики з використанням хмарних технологій // Наукові записки. – Випуск 8 – Серія: Проблеми методики фізико-математичної і технологічної освіти. Частина 1. – Кіровоград: РВВ КДПУ ім. В. Винниченка, 2015. – С. 158-162.