У січні 2000 року при кафедрі фізики та методики її викладання КДПУ ім. В.Винниченка з ініціативи С.П. Величка і за сприяння директора Інституту інформаційних технологій і засобів навчання НАПН України В.Ю.Бикова (доктора технічних наук, професора, член-кореспондента НАПН України) та його заступника Ю.О. Жука (кандидата педагогічних наук, старшого наукового співробітника) організовано Науковий центр розробки засобів навчання, науковим керівником якого став професор С.П. Величко. Це дало можливість значною мірою активізувати науково-дослідницьку роботу кафедри фізики та методики її викладання з метою розробки та створення нових засобів навчання з природничих дисциплін й одночасно розширило перспективи наукових досліджень аспірантів. Разом з тим створення Наукового центру давало можливість викладачам брати участь в оцінці та рецензуванні результатів досліджень кандидатських і докторських дисертацій, а також нових розробок та рекомендацій з даного напрямку, брати участь у семінарах Всеукраїнського масштабу та у підготовці Стандартів на засоби навчання для середніх та вищих навчальних закладів. Завдяки такій співпраці Науковий центр і кафедру в цілому було залучено до часткового виконання у 2000-2005 роках науково-дослідних робіт: «Дидактичні засади формування комп’ютерно-орієнтованого середовища» (держ. реєстраційний №0100U002033) і «Науково-методичне забезпечення використання у дидактичному процесі засобів навчання нового покоління» (держ. реєстраційний №0100U002034), що суттєво підвищило рівень розробок та наукових пошуків викладачів та співробітників кафедри, а аспірантам дало можливість включитися до розробки державних програм.

З моменту співробітництва кафедри фізики та методики її викладання з Інститутом ІТЗН НАПН України пошукова робота Наукового центру стала більш цілеспрямованою, а її результати публікувалися у провідних фахових виданнях спільно з представниками лабораторії навчальних комплексів з фізики. Як приклад цього є видання посібника для студентів вищих навчальних закладів та слухачів закладів підвищення кваліфікації у співавторстві академіка НАПН України А.М. Гуржія, С.П. Величка та Ю.О. Жука; видання монографії за ред. Ю.О. Жука у співавторстві Ю.О. Жука, С.П. Величка, О.М. Соколюк, І.В. Соколової та П.К. Соколова, матеріали яких склали теоретичну основу лекційних занять зі спецкурсу «ЕОТ у навчально-виховному процесі з фізики» з метою організації пошукової діяльності студентів, розробленого і запровадженого на кафедрі фізики та методики її фізики в КДПУ ім. В. Винниченка.

Поряд з цим значно результативнішим стало проведення науково-методичних конференцій, до організації та роботи в яких долучився відомий вчений і методист, випускник 1952 року фізико-математичного факультету спеціальності «Фізика» Кіровоградського державного педагогічного університету ім. В. Винниченка Семен Устимович Гончаренко – д.п.н., проф., академік НАПН України.

Підвищенню активності й дієвості в організації діяльності Наукового центру безперечно сприяли постійні спільні бесіди і дискусії, які організовувалися і проводилися як в Інституті ІТЗН НАПН України, так і в КДПУ ім. В. Винниченка.

Під час обговорення результатів дослідницької роботи Наукового центру розробки засобів навчання з представниками
Інституту ІТЗН НАПН України у лабораторії методики фізики КДПУ ім. В.Винниченка

 

За період роботи Наукового центру на експертну оцінку відділу лабораторних комплексів Інституту ІТЗН НАПН України було представлено низку оригінальних розробок, що відносяться до комплектів навчального обладнання і засобів навчання з природничих дисциплін.

До цих пропозицій, зокрема, відносяться об’єкти інтелектуальної власності, що розроблені під керівництвом і за участю професора Величка С.П. До них відносяться такі навчальні прилади і їхні комплекти:

1. Навчальний комплект «Оптика»: комплект «Оптика-W»; шкільний комплект «Оптика»; шкільна оптична лава ШОЛ-3;
2. Комплект «Оптика-класика» для досліджень, які самостійно виконують учні;
3. Універсальна оптична міні-лава;
4. Інтерферометр Юнга;
5. Універсальний спектральний комплект УСК-6; джерело еталонного випромінювання ДЕВ-2м; універсальний спектральний прилад УСП-6;
6. Комплект кількісної оцінки оптичного випромінювання КООВ: джерело еталонного випромінювання ДЕВ-3Н; фотометр інтегральний ФІ-2; лінійний болометр БЛ-4;
7. Прилад для графічного запису деформації;
8. Прилад для вивчення наслідків МКТ (газових законів);
9. Установка для вивчення вимушеного випромінювання в He-Ne суміші та ін.

2005 року на Всеукраїнському семінарі з проблем створення сучасних засобів навчання, який проводився Міністерством освіти і науки та НАПН України і був організований Інститутом прикладної фізики НАН України (директор Сторіжко В.Ю., доктор фізико-математичних наук, професор, член-кореспондент НАН України), була успішно презентована оптична міні-лава, що розроблена саме у Науковому центрі. Одночасно були подані навчально-методичні матеріали і програмно-педагогічне забезпечення для запровадження персональних комп’ютерів у вигляді комплекту для вивчення рідких кристалів (виконавець: аспірант В.В. Неліпович, 2009 р., керівник: проф .С.П. Величко).

Завдяки плідній діяльності Наукового центру 2004 року кабінет методики фізики КДПУ ім. В. Винниченка було включено до переліку 7 кабінетів педагогічних ВНЗ України, де проводився пілотний експеримент з перевірки навчального обладнання «Кабінет фізики майбутнього». Такий комплект обладнання для майбутнього кабінету фізики середньої загальноосвітньої школи безкоштовно було передано Міністерством освіти і науки України кафедрі фізики на суму 320 тис. грн., що значною мірою поліпшило матеріально-технічну базу кафедри фізики та методики її викладання і КДПУ ім. В. Винниченка в цілому.

Не менш важливим напрямом у діяльності Наукового центру є і те, що з 2000 року кафедра залучається до оцінки результатів створення Стандартів до сучасного обладнання та засобів навчання, які розробляються Інститутом прикладної фізики НАН України (м. Суми, директор: Сторіжко В.Ю., академік НАН і НАПН України). З 2000 року кафедра постійно проводить експертизу наукових досліджень в галузі теорії та методики навчання фізики за спеціальністю 13.00.02 – теорія та методика навчання (фізика).

Учасники конференції Засоби і технології сучасного навчального середовища з відомими науковцями, академіками С.У. Гончаренком та В.Ю. Биковим

 

У 2007-2008 роках Науковим центром розроблялася держбюджетна програма за тематикою: ІТ/503-2007 «Інтегрований навчальний практикум «Методика, техніка та сучасні технології у шкільному фізичному експерименті»» (держ. реєстр. № 0107U008123) на суму 120 тис. грн. з розрахунку 60 тис. грн. на рік (наук. кер. проф. С.П. Величко).

Враховуючи позитивні результати наукових пошуків, що були наслідком цілеспрямованої дослідницької діяльності Наукового центру, С.П. Величко залучився до співпраці у відділ лабораторних комплексів на посаду провідного наукового співробітника (за сумісництвом) Інституту ІТЗН НАПН України з січня 2004 року по лютий 2011 року.

Успішному завершенню наукових досліджень аспірантів та апробації отриманих результатів сприяє науково-методичний семінар «Актуальні проблеми дидактики природничих дисциплін» (керівник: проф. С.П. Величко, а секретарем: спершу була О.М. Трифонова, згодом – О.В. Слободяник, а нині – Донець Н.В.), який засновано ще 2001 року. На засіданнях цього семінару попередню апробацію дисертаційних досліджень проводять не лише аспіранти за спеціальністю 13.00.02 – теорія та методика навчання (фізика), а й дослідники і науковці різних ВНЗ України та з інших спеціальностей.

У 2012-2014 роках на базі Наукового центру розробки засобів навчання виконане наукове дослідження за держбюджетною темою «Розвиток фундаментальної підготовки вчителів фізики в умовах інтеграції теоретичної та експериментальної складових» (держ. реєстраційний № 0112U002180) об’єктом якого розглядався в цілому навально-виховний процес у курсі загальної фізики в педагогічних вищих навчальних закладах, а конкретизація предмету була сконцентрована на розробці та впровадженні в такому навчальному процесі методики реалізації елементів синергетичного підходу для організації самостійної роботи студентів й використанні сучасного спектрального обладнання, яке має характеристики, що враховують можливості широкого запровадження комп’ютерних технологій в одержані та аналізі навчальної інформації в ході виконання фізичного практикуму з метою спектральних досліджень з оптики та атомної фізики, напрямок цього дослідження реалізований аспірантом С.Г. Ковальовим у кандидатській дисертації (2014 р.).

Основною метою держбюджетної теми було обґрунтування методичних засад, на яких має базуватися організація і керівництво самостійною роботою студентів у навчальному процесі з фізики, що пов’язано було з тематикою дослідження аспірантки О.В. Слободяник (2013 р.) та основних положень для створення сучасного навчального обладнання у поєднанні із засобами ІКТ (напрямок дослідження пошукувача О.В. Задорожної (2014 р.) та аспіранта Д.В. Соменка (2015 р.)) та методичного забезпечення у вигляді посібників з метою виконання дослідницьких експериментальних завдань і фізичного практикуму (дослідження з цього напрямку виконував аспірант О.А. Забара (2016 р.)) у вивченні закономірностей оптичного випромінювання і спектрального аналізу відповідно до програм з фізики для вищих навчальних закладів та виконання досліджень у галузі практичної спектроскопії, а також формування професійних фахових компетентностей у майбутніх учителів фізики.

Варто наголосити, що у ході виконання цього дослідження крім С.П. Величка (керівника теми) та І.В. Сальник та Е.П. Сірика (основних виконавців теми) активну участь взяли молоді дослідники, а саме аспіранти Ковальов С.Г., Слободяник О.В., Соменко Д.В., Забара О.В. та інші. Усі аспіранти за наслідками одержаних результатів захистили кандидатські дисертації, окрім того плідно долучалися до вирішення окремих питань із зазначеної тематики здобувачі, зокрема, здобувач Бузько В.Л. (учитель фізики навчального закладу №6 м. Кіровограда (2014 р.)) успішно завершила і захистила кандидатську дисертацію на тему «Наступність у формуванні пізнавального інтересу до фізики учнів початкової та основної школи», здобувач Задорожня О.В. (викладач Державної льотної академії НАУ (2014 р.)) завершила і успішно захистила дисертаційне дослідження на тему «Методичні засади створення та використання педагогічних програмних засобів у процесі навчання фізики студентів вищих авіаційних навчальних закладів».

Представники Наукового центру розробки засобів навчання КДПУ ім. В.Винниченка.
(доц. к.п.н. Е.П. Сірик; доц. к.п.н. І.В. Сальник; проф., д.п.н. С.П. Величко; к.п.н. Д.В. Соменко)

 

Не менш важливим і цікавим наслідком такої дослідницької і пошукової роботи є те, що О.В. Задорожня отримала авторське свідоцтво на ППЗ «Фізика. Механіка» (а.с. №50513 від 31.05.2013р.), В.Л. Бузько підготувала і видала у видавництві «Основа» (м. Харків) 6 посібників для вчителів та учнів з фізики для основної школи; аспірант Ковальов С.Г. розробив, виготовив та апробував в Інституті прикладної фізики НАН України (м. Суми, директор академік НАН України Сторіжко В.Ю.) новий спектральний прилад «Спектрометр-01», який працює в різних режимах (в ручному та автоматизованому) у тісному поєднанні з комп’ютерною технікою і практично може використовуватися з метою реалізації синергетичного підходу в процесі навчання фізики в університеті; аспірант Соменко Д.В. розробив (2015 р.) новий авторський комплект для дослідження фізичних явищ і процесів на базі апаратно-обчислювальної платформи Arduino та методичні рекомендації до використання комп’ютерної техніки в навчально-виховному процесі з фізики, зокрема фізичному навчальному експерименті; аспірант Забара О.А. (2016 р.) розробив відповідні ППЗ та поєднав їх із реальними дослідженнями, що суттєво поліпшили виконання фізичних практикумів з розділів «Оптики» та «Електрики» у курсі загальної фізики педагогічних університетів.

Безперечно, заслуговує на особливу увагу і той аспект, що доцент І.В. Сальник, навчаючись в докторантурі за спеціальністю 13.00.02 – теорія та методика навчання (фізика), успішно і завчасно завершила своє дослідницьке завдання, оформила докторську дисертацію і подала її до захисту у спеціалізовану вчену раду Д 23.053.0 в НПУ імені М.П. Драгоманова і вже визначена дата її захисту (червень, 2016 р.). Відтак, Науковий центр варто тісно поєднувати із діяльністю наукової школи професора С.П. Величка, до якої входять достатньо відомі методисти, учителі, керівники освітніх закладів, працівники наукових установ.

Подальші перспективи в роботі Наукового центру пов’язані з науковими пошуками молодих учених і студентів, що 2016 року вступатимуть на навчання за спеціальностями «Фізика, інформатика та економіка» та «Фізика і англійська мова», бо саме володіння іноземною мовою молодим ученим розглядається як вагомий чинник і показник його обізнаності та можливостей входження у систему європейської освіти та її поліпшення з урахуванням здобутків і досягнень і Наукового центру, і наукової школи, яка на сьогодні уже налічує 2 докторів педагогічних наук і 20 кандидатів педагогічних наук.