НАУКОВІ ЗАПИСКИ. Серія: ПРОБЛЕМИ МЕТОДИКИ ФІЗИКО-МАТЕМАТИЧНОЇ І ТЕХНОЛОГІЧНОЇ ОСВІТИ
ISSN 2519-254X (Print) ISSN 2521-6791 (Online) Збірник включено до Переліку наукових фахових видань України рішенням Атестаційної колегії Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України (наказ №54 від 25 січня 2013 року) Збірник наукових праць є результатом наукових пошуків дослідників теоретичних і методичних аспектів проблем методики навчання за фізико-математичним і технологічним напрямами освіти у середній і вищій школі. РЕДАКЦІЙНА КОЛЕГІЯ: Величко С.П. – доктор педагогічних наук, професор (головний редактор) Вовкотруб В.П. – доктор педагогічних наук, професор Гайдарова Мая – доцент, доктор наук (Болгарія, Софійський університет «Св. Климент Охридски») Карапетков С.М. – доктор техн. наук, професор (Болгарія, м. Слівен) Коновал О.А. – доктор педагогічних наук, професор Кушнір В.А. – доктор педагогічних наук, професор (заст. головного редактора) Радул В.В. – доктор педагогічних наук, професор Садовий М.І. – доктор педагогічних наук, професор Самойленко П.І. – доктор педагогічних наук, професор Московського державного університету технологій та управління (Росія, м. Москва) Семченко І.В. – доктор фіз-мат. наук, професор (Білорусь, м. Гомель) Царенко О.М. – кандидат технічних наук, професор (відповідальний секретар) Шершнев Є.М. – кандидат технічних наук, доцент, зав. кафедри загальної фізики УО Гомельського державного університету ім. Ф.Скоріни (Білорусь, м. Гомель) Статті подано у авторській редакції. © Центральноукраїнський державний педагогічний університет імені Володимира Винниченка
ГЕНЕРАТРИСИ ЯК ОСНОВНИЙ ЗАСІБ ПЕРЕЛІЧУВАЛЬНОЇ КОМБІНАТОРИКИ
Ми пропонуємо один з можливих варіантів викладання теорії генератрис і показуємо (на конкретних прикладах) як це можна застосувати для розв’язування різноманітних проблем дискретної математики. Ключові слова: генератриса, рекурентності, степеневі ряди. We suggest one possible variant of teaching of the theory the geneating function and show (on the concrete example) how it can be applied to solving the different problem of discrete mathematics. Keywords: recurrences, generating functio, power series.
ДІОФАНТОВІ РІВНЯННЯ ДЛЯ ЮНИХ МАТЕМАТИКІВ
Методом доцільних задач описано основні способи розв’язування діофантових рівнянь, які доступні учням загальноосвітніх шкіл. Добірку задач зроблено із завдань Всеукраїнських олімпіад юних математиків та завдань контрольних робіт учнівської Малої Академії Наук. Ключові слова: Діофант, учні, рівняння, розв’язок, цілі числа, спосіб, множники, локалізація. The method of expedient tasks describes the main methods for solving Diophantine equations, which comply with the level of secondary school students. A selection of tasks was made from the tasks of the AllUkrainian Olympiad of Young Mathematicians and tests of the Minor Academy of Sciences of Ukraine. Keywords: Diophantus, students, equations, solution, integers, method, multipliers, localization.
АКТИВІЗАЦІЯ ДОСЛІДНИЦЬКОЇ РОБОТИ МАЙБУТНІХ УЧИТЕЛІВ МАТЕМАТИКИ ЗАСОБАМИ ХМАРНИХ ТЕХНОЛОГІЙ
На основі аналізу наукових джерел з питань активізації дослідницької роботи майбутніх учителів математики та практичних робіт зі студентами в даній статті визначені завдання формування дослідницької компетентності майбутніх учителів математики. Обґрунтовано можливості використання хмарних технологій для активізації дослідницької роботи студентів. Ключові слова: дослідницька робота, хмарні технології, майбутній учитель математики, фрактальна графіка. Based on the analysis of scientific sources on the activation of the research work of future teachers of mathematics and practical work with students, this paper defines the tasks forming the research competence of future teachers of mathematics. Just in this regard the combination of traditional methods used in higher education institutions with the use of the latest information and communication technologies, in particular cloud, as a modern component of the information and educational environment, has proven to be the best. The possibilities of use of cloud technologies for activating research work of students are substantiated. Nowadays, the capabilities of Derive, Maple, Mathematica, MathCAD, Matlab, Maxima, Sage, etc. are widely described. However, a student or a graduate student should independently choose software products that will be most effective in solving specific research tasks. SaaS (Software as a service) is a cloud-based model that is determined by providing software to consumers, in which a provider develops and manages the software environment, and manages it to use its customers (users) over the Internet. Customers do not pay for the ownership of software products, and reimburse the providers of cloud services SaaS, their actual use. Sometimes SaaS providers call this cloud model as On-Demand (upon request). We propose, as one of the ways to intensify the research work of future teachers of mathematics through the use of cloud technologies and the possibilities of fractal calculations. Fractal (Latin fractus - crushed) is a non-system structure that is repeated. In the broadest sense, the fractal means a figure whose small parts are arbitrarily large in size and are similar to itself. Key words: research work, cloud technologies, future teachers of mathematics, fractal graphics.
НЕВИЗНАЧЕНІ СИСТЕМИ ЛІНІЙНИХ РІВНЯНЬ У ТЕКСТОВИХ КОНКУРСНИХ ЗАДАЧАХ
У статті розглянуто задачі однієї із тем математичних олімпіад школярів; описано текстові конкурсні задачі на рух, спільну роботу та метричні співвідношення у трикутнику, математичною моделлю яких є невизначені системи лінійних рівнянь; наведено розв’язання цих задач, проаналізовано умови, за яких задачі стають визначеними; до кожної задачі наводяться по декілька питань-задач та аналізується можливість єдиної відповіді на кожне із питань; оцінюється коректність умов задачі та виконується перевірка отриманих результатів; у геометричних невизначених задачах обґрунтовано подібність усіх інтерпретацій; відмічено позитивний вплив застосовуваних способів розв’язання задач на підвищення освітнього рівня школярів. Ключові слова: системи лінійних рівнянь, невизначені системи лінійних рівнянь, загальний вектор-розв’язок, метод Гаусса, задачі на рух, спільну роботу, метричні співвідношення у трикутнику. The article deals with the problems of one of the topics of mathematical competition for pupils; it describes the competition word problems for motion, joint work and metric relations in a triangle, the mathematical model of which are undefined systems of linear equations; on top of that the solution of these problems is given and the conditions, under which the problems become defined, are analyzed; each task is provided with several questions-problems, the possibility of a joint answer to each of the questions is analyzed; the correctness of the problem conditions is evaluated and the obtained results are verified; for geometric undefined tasks, the similarity of all interpretations is proven; the positive influence of the applied methods of problem solving on raising the educational level of pupils was noted. Keywords: systems of linear equations, undefined systems of linear equations, general vectorsolution, Gauss method, motion problems, joint work problems, metric relations in a triangle.
АНАЛІТИЧНІ МЕТОДИ РОЗВ’ЯЗУВАННЯ ПОКАЗНИКОВИХ НЕРІВНОСТЕЙ З ПАРАМЕТРОМ
До сучасних випускників пред’являються високі вимоги щодо змісту знань, умінь і навичок, що визначає конкуретну спроможність фахівця на сучасному ринку праці. При вивчені математики розглядаються задачі, для розв’язання яких потрібно не лише знання шкільної програми, а й творче застосування цих знань, зокрема при розв’язуванні показникових нерівностей з параметром. Це питання досить актуальне, тому що задачі такого типу зустрічаються в завданнях шкільних, районних олімпіад з математики, у завданнях для державної підсумкової атестації з математики, ЗНО. Труднощі при розв’язуванні показникових нерівностей з параметром виникають як у учнів шкіл так і у майбутніх вчителів математики. Проблеми при розв’язуванні задач з парметром визвані перш за все психологічним бар’єром, пов’язаним з самим поняттям парамера. З одного боку, параметр в задачі слід вважати величиною відомою, а з іншого – конкретне значення параметра не дано. З одного боку, параметр є величиною сталою, а з іншого – може приймати різні значення. Саме це відображає суть тих труднощів з яким зустрічаються при розв’язувані нерівностей з параметром. В даній статті розгялядаються різні методи розв’язування показникових нерівностей з парметром. Розв’язування таких задач сприяє інтелектуальному розвитку, розвитку логічного мислення та є гарним матеріалом для відпрацювання навиків. Ключові слова: показникові нерівності, параметр.
ЗМІСТОВА ЛІНІЯ “ТОТОЖНІ ПЕРЕТВОРЕННЯ” В КОНТЕКСТІ ПРИКЛАДНОЇ СПРЯМОВАНОСТІ ШКІЛЬНОГО КУРСУ АЛГЕБРИ
У статті в якості засобу реалізації прикладної спрямованості курсу алгебри, розглянуто прикладні задачі, які для свого розв’язання вимагають застосування тотожних перетворень. Задачі розроблені для тем “Нерівності”, “Лінійні рівняння”, “Раціональні вирази”. Зміст задач охоплює наскрізні лінії ключових компетентностей: “Громадянська відповідальність”, “Здоров’я і безпека”, “Підприємливість і фінансова грамотність”. Ключові слова: нерівність, тотожні перетворення, математичне моделювання, прикладна спрямованість, прикладна задача, наскрізні ключові компетентності. The article analyzes the concept of applied orientation. The main cross-cutting key competencies that influence the content of applied tasks are singled out, according to the mathematics program, among them: "Environmental safety and static development", "Civil responsibility", "Health and safety", "Enterprising and financial literacy". It is alleged that applied tasks are the means of realizing the applied orientation of the algebra of basic schools. Keywords: inequality, identical transformations, mathematical modeling, applied orientation, applied problem, through key competencies.
ВПЛИВ ЕЛЕКТРОННИХ СОЦІАЛЬНИХ МЕРЕЖ НА ПІДЛІТКІВ
В статті розглянуто вплив електронних соціальних мереж на підлітків. Зазначено, що це не лише сервіси для проведення вільного часу та розваг, а й досить ефективний засіб для організації різних видів навчальної та виховної роботи в загальноосвітньому та вищому навчальних закладах. Розкрито механізм виникнення залежності від соціальних мереж та виокремлено методи боротьби із такого роду залежністю. Наведено приклади додатків, які допоможуть побороти залежність від соціальних мереж та результати дослідження щодо використання підлітками соціальних мереж. Зазначено, щоб соціальні мережі не нанесли шкоди здоров’ю та психіці людини варто регламентувати час перебування в мережі. Електронні соціальні мережі – це не лише проблема сучасного суспільства, а й безмежне поле для педагогічних, психологічних та медичних досліджень. Ключові слова: електронні соціальні мережі, самостійна робота, інтернет середовище, віртуальне спілкування, залежність від соціальних мереж. The article examines the influence of electronic social networks on adolescents. It is noted that this is not only services for leisure time and entertainment, but also a very effective means for organizing various types of educational and educational work in general education and higher educational institutions. The mechanism of the emergence of dependence on social networks is revealed and methods of combating this kind of dependence are singled out. Examples of applications that will help overcome dependence on social networks and the results of research on the use of adolescents by social networks are given. It is noted that social networks are not harmful to health and the human psyche should regulate the time spent on the network. Electronic social networks are not only a problem for modern society, but also an infinite field for pedagogical, psychological and medical research. Key words: electronic social networks, independent work, Internet environment, virtual communication, dependence on social networks.
ІНФОРМАЦІЙНО-ОСВІТНЄ СЕРЕДОВИЩЕ НАВЧАННЯ В УМОВАХ ТРАНСФОРМАЦІЇ ОСВІТИ
Інформаційна революція, стрімкий розвиток технологій та комунікацій ознаменувались переходом до "цифрової" освіти, заснованої на загальнодоступності знань, принципово інших способах взаємодії людини з навколишнім світом. Це вимагає істотної трансформації системи освіти, заснованої на: - психолого-педагогічних та дидактичних принципах цифрової освіти; - нових підходах до відбору змісту освіти; - нових формах, методах, технологіях та засобах навчання й учіння, зреалізованих у межах сучасних інформаційно-освітніх середовищ навчання; - принципах рівних можливостей; - принципах гнучкості та адаптивності. У статті здійснено аналіз та порівняння нових технологій, моделей освіти, їх вплив на формування середовищ навчання, які знаходять все більше застосування у загальноосвітніх закладах, дозволяючи вирішити питання розширення доступу учнів до навчальних ресурсів, розширення можливостей співпраці і взаємодії. Ключові слова: інформаційно-освітнє середовище, інформаційно-комунікаційні технології, інформаційно-комунікаційні мережі, веб-технології, освіта 1.0-4.0. The information revolution, the rapid development of technologies and communications were marked by the transition to a "digital" education based on the general availability of knowledge, fundamentally different ways of interacting with the surrounding world. This requires a significant transformation of the education system, based on: - the psychological, pedagogical and didactic principles of digital education; - new approaches to the selection of the content of education; - new forms, methods, technologies and means of teaching and learning implemented in the framework of modern information and educational learning environments; - the principles of equal opportunities; - flexibility and adaptability. The article analyzes and compares new technologies, models of education, their influence on the formation of learning environments, which are increasingly used in general education institutions, allowing to solve the problem of increasing students' access to educational resources, expanding opportunities for cooperation and interaction Keywords: information and educational environment, information and communication technologies, information and communication networks, web technologies, education 1.0-4.0.
КЛАСТЕРНИЙ АНАЛІЗ РЕЗУЛЬТАТІВ ЗНО З МАТЕМАТИКИ ПО ДНІПРОПЕТРОВСЬКІЙ ОБЛАСТІ
Задача оцінки рівня навчального закладу по певному предмету є досить цікавою і важливою. Нами розглядається наступний тип таких задач: згрупувати у кластери школи певного регіону, знаючи таблицю розподілу по категоріям балів учнів цих шкіл на зовнішньому незалежному оцінюванні (ЗНО) з певного предмету (у нас предмет – математика, регіон – Дніпропетровська область). Хоча така задача є досить природною, схоже, що задачі подібного типу майже ніхто не досліджував. Нами було отримане розбиття шкіл на 4 кластери (від кластеру “слабких” шкіл до кластеру “найкращих” шкіл). Найкращі результати серед декількох методів кластерного аналізу дав метод ієрархічної кластеризації з алгоритмом average linkage. Хоча відділення кластерів не є ідеальним, кластер “слабких” шкіл непогано відділяється від кластерів “добрих” і “найкращих” шкіл. Ключові слова: кластерний аналіз, зовнішнє незалежне оцінювання, математична освіта, тестування. Assessment of the level of an educational institution in some subject is an interesting, important and challenging problem. We consider the following type of such problems: schools of a certain region need to be clustered. The input data is a table with the distribution of grades of students of these schools on external independent testing in a certain subject (our subject is mathematics, the region is Dnipropetrovsk region). Although such a problem is quite natural, it seems that almost nobody investigated such problems. We have obtained a partition of schools into 4 clusters (from the cluster of “weak” schools to the cluster of “excellent” schools). The best results (among several methods of cluster analysis) have been obtained using the hierarchical clustering with the average linkage algorithm. Although the clusters are not separated ideally, the “weak schools” cluster is separated quite well from the “good schools” cluster and the “excellent schools” cluster. Key words: cluster analysis, external independent testing, mathematical education, testing.
РОЗВ’ЯЗУВАННЯ НЕЛІНІЙНИХ РІВНЯНЬ ВИЩОЇ ТА ЕЛЕМЕНТАРНОЇ МАТЕМАТИКИ ЗАСОБАМИ ІКТ
У статті описано навчально-методичні особливості роботи учителя з математично обдарованими учнями; показано можливість позакласної роботи на прикладі теми «Розв’язування нелінійних рівнянь»; розглянуто приклад індивідуального навчального завдання для студентів педагогічного внз; наведено розв’язання однієї задачі високого рівня різними способами, що може бути використано при підготовці учнів до різноманітних математичних турнірів та успішного складання ЗНО; застосовано три способи відокремлення коренів многочлена та проілюстровано сімома числовими методами уточнення коренів, у тому числі методом поділу відрізка навпіл, методом хорд, методом Ньютона (дотичних), двома модифікаціями методу Ньютона, комбінованим методом хорд і дотичних та методом ітерації; створено програму, яка реалізує уточнення кореня із наперед заданою точністю та виводить кількість ітераційних кроків. Крім того, розглянута в умові задача переформульована таким чином, що дозволяє розглянути її як рівняння з параметром; розглянуто розв’язання отриманого рівняння засобами елементарної математики; відмічено позитивний вплив застосовуваних способів розв’язання задачі на підвищення освітнього рівня школярів. Ключові слова: відокремлення коренів нелінійного рівняння, числові методи уточнення коренів, похибка методу, рівняння з параметром, ІКТ. The article describes the educational-methodical peculiarities of the teacher’s work with the mathematically gifted students; shows the possibility of extracurricular work on the example of the theme of "Solving nonlinear equations"; considers an example of individual learning tasks for students of pedagogical higher educational institution; describes the solving of one problem of high level in various ways, that can be used in the preparation of students to various mathematical tournaments and successful Assembly testing; applies three ways of separating the roots of a polynomial and illustrates by seven numerical root refinement methods, including the method of separating segment in half, by method of chords, by Newton's method (method of tangents), by two modifications of Newton's method, by the combined method of chords and tangents and by the method of iteration; describes the creation of a program that implements the specification root with predefined accuracy and displays the number of iterative steps. Besides, the considered in the condition problem is reformulated in a way that allows us to consider it as an equation with parameter; it is considered the solving of the resulting equation by means of elementary mathematics; it is observed a positive effect of the applied solutions to problems in raising the educational level of the students. Keywords: separating the roots of nonlinear equations, numerical root refinement methods, the error of the method, equation with the parameter, ICT.
ОСОБЛИВОСТІ ВИКЛАДАННЯ ФІЗИКИ У ПРОЦЕСІ ПІДГОТОВКИ ВИСОКОКВАЛІФІКОВАНИХ ФАХІВЦІВ НЕФІЗИЧНОГО ПРОФІЛЮ
У статті робиться спроба узагальнити діяльність викладача фізики у вищих навчальних закладах з метою розкриття особливостей методики зазначеного предмета у процесі підготовки висококваліфікованих фахівців нефізичних спеціальностей. За цих обставин враховується досвід викладання фізики у різних вищих навчальних закладах та береться до уваги передовий педагогічний досвід учителів, що мають багаторічний стаж роботи у загальноосвітніх навчальних закладах, де курс фізики вивчається за профільними програмами і є таким, що за змістом більшою мірою наближений до змісту курсу загальної фізики у вищих навчальних закладах. Результати анкетування викладачів і вчителів фізики на курсах підвищення кваліфікації в обласному інституті післядипломної педагогічної освіти дають підставу висунути гіпотезу про відповідні напрямки ефективної навчальної діяльності викладача і студентів у підготовці фахівців нефізичного профілю з вищою освітою. Ключові слова: викладання фізики, підготовка висококваліфікованих фахівців,особливості, нефізичний профіль, діяльність викладача, діяльність студентів, інші фактори. The article attempts to generalize the activity of the physics teacher in higher educational institutions in order to reveal the features of the methodology of the subject in the process of preparation of highly qualified specialists in non-physical specialties. In these circumstances, the experience of teaching physics in different higher educational institutions is taken into account, and the pedagogical experience of teachers with many years of work in general education institutions is taken into account, where the course of physics is studied according to specialized programs and is such that in content is more closely approximated to the content course of general physics in higher educational institutions. The results of the questioning of teachers and teachers of physics at the courses of advanced training in the regional institute of postgraduate pedagogical education give grounds to put forward a hypothesis about the relevant areas of effective academic activity of the teacher and students in the training of specialists non-physical profile with higher education. Keywords: teaching physics, training of highly skilled specialists, features, non-physical profile, teacher's activity, student activity, other factors.
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ЗАДАЧІ З КУРСУ ФІЗИКИ ОСНОВНОЇ ШКОЛИ
Аналізуються чинники підвищення якості і ефективності експериментального відтворення змісту курсу фізики основної школи через розробку і постановку експериментальних задач, організованих переважно на базі саморобних і модернізованих засобів і пристосувань, а також типового лабораторного обладнання. Вагому роль відведено конструюванню і виготовленню засобів і, відповідно, запропонованим варіантам порядку виконання типових експериментальних завдань. Проблеми пов’язані умовами недостатньої наявної матеріальної бази фізичного кабінету, за якої вчитель може замінювати окремі роботи або демонстраційні досліди рівноцінними, використовувати різні їхні можливі варіанти, разом доповнювати цей перелік додатковими дослідами, короткочасними експериментальними завданнями, об’єднувати кілька робіт в одну залежно від обраного плану уроку. Постановка експериментальних задач з фізики покликане забезпечити виконання вимог навчальних програм щодо шкільного фізичного експеримента, як органічної складової методичної системи навчання фізики, покликаних суттєво забезпечити формування в учнів необхідних практичних умінь, дослідницьких навичок та особистісного досвіду експериментальної діяльності, завдяки яким вони стають спроможними у межах набутих знань розв’язувати пізнавальні завдання засобами фізичного експерименту. Ключові слова: компетентнісний підхід, фізичний експеримент, експериментальні задачі, саморобні прилад, оцінка експериментальних умінь. Analizuyutsya chinniki pіvіschennya anchorі і ефективності експериментального відтворення змісту course of the mainstream of the school through the set-up and setting of the experimental tasks, the organiza- tions are very important at the bases of self-defense and modernizations, and also the type of laboratory labor. To Vagomu the role is given to the construction and the vigilance of the holdings, in order, we arrest the order of the vikonannya of the typical experimental wanderers. Problems of pov'yazanі Minds nedostatnoї nayavnoї materіalnoї bazi fіzichnogo kabіnetu for yakoї vchitel Mauger zamіnyuvati okremі robot abo demonstratsіynі doslіdi rіvnotsіnnimi, vikoristovuvati rіznі їhnі mozhlivі varіanti, once dopovnyuvati Tsey perelіk dodatkovimi doslіdami, korotkochasnimi experiental zavdannyami, ob'єdnuvati kіlka robіt one fallow od reverse the plan of the lesson. Staging experiental tasks of fіziki poklikane zabezpechiti vikonannya vimog The Teaching programs schodo shkіlnogo fіzichnogo eksperimenta, yak organіchnoї skladovoї metodichnoї sistemi navchannya fіziki, poklikanih suttєvo zabezpechiti formuvannya in uchnіv neobhіdnih practicality umіn, doslіdnitskih navichok that osobistіsnogo dosvіdu eksperimentalnoї dіyalnostі, zavdyaki Yakima stink stayut spromozhnimi in furrows Nabutov znan rozv'yazuvati piznavalnі zwadnnia zasolami fizichnogo eksperimentu. Keywords: competency approach, physical experiment, experimental tasks, self-made devices, estimation of experimental skills.
У статті проводиться дослідження містка Уитстона в лабораторній роботі по визначенню невідомого опору. На основі роботи даного містка вивчається точність і відносна похибка при вимірюванні опору. При визначенні опору застосовуються правила Кірхгофа. Ключові слова: опору, потенціал, правило Кірхгофа, електричний струм, похибка, гальванометр. In the article, a study of the Wheatstone bridge in laboratory work to determine the unknown resistance is carried out. Based on the work of this bridge, the accuracy and relative error in measuring the resistance is studied. In determining the resistance, the Kirchhoff rules are applied. Keywords: resistance, potential, Kirchhoff's rule, electric current, error, galvanometer.
ФОРМУВАННЯ В УЧНІВ УМІНЬ РОЗВ’ЯЗУВАТИ ФІЗИЧНІ ЗАДАЧІ
У статті аналізуються такі поняття як задача, типова задача, коментовані вправи, довгострокові завдання, класифікація задач, способи її розв’язування та розглядаються проблеми розвитку в учнів таких узагальнених умінь, які б забезпечили можливість застосування теоретичного матеріалу в розв’язуванні задач, що є однією з умов забезпечення глибоких і міцних знань в учнів. Незважаючи на різноманітність способів формулювання умов і способів розв’язування фізичних задач пропонується виділити узагальнений план діяльності, який визначає системи дій у цьому виді навчальної роботи. Формування уміння розв’язувати задачі розпочинається з моменту висунення навчальної проблеми і завершується застосуванням отриманого результату до конкретних ситуацій. Структура циклу процесу навчання вказує на єдність класної й домашньої роботи учнів, яка виявляється в тому, що кожна з них є складовою частиною єдиного процесу засвоєння знань і формування відповідних умінь. Ключові слова: задача, істотні ознаки, класифікація задач, типова задача, алгоритм, довгострокові завдання, цикл, узагальнений спосіб діяльності. In the article analyzes such concepts as task, typical problem, commented exercises, long-term tasks, classification of tasks, methods of its solution, and the problems of development of such generalized skills in pupils are considered, which would provide the possibility of application of theoretical material in solving problems that are One of the conditions for ensuring deep and lasting knowledge among students. Examples of algorithmic prescriptions and algorithms are given; it points to the main disadvantages when forming students' abilities to solve physical problems. Despite the variety of ways to formulate the conditions and methods for solving physical problems, it is proposed to highlight a generalized plan of action that determines the system of actions in this type of educational work. Formation of the ability to solve problems begins with the moment of the presentation of the educational problem and ends with the application of the result to specific situations. The structure of the cycle of the learning process points to the unity of classroom and homework of students, which is manifested in the fact that each of them is an integral part of a unified process of learning knowledge and the formation of appropriate skills. Key words: task, essential features, classification of tasks, typical problem, algorithm, longterm tasks, cycle, generalized way of activity
МЕТОДИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ СЛАЙД
Було проведено всебічний аналіз сучасних методів навчання з використанням інформаційних і комп'ютерних технологій, а також програмних продуктів, завдяки яким можуть бути впроваджені сучасні навчальні посібники. З використанням програмного забезпечення загального призначення, зокрема: Microsoft PowerPoint і Delphi 7, була розроблена динамічна лекція, а не тема «Газова динаміка», що містить власний програмний продукт «Shock Wave Mechanism». A comprehensive analysis of modern teaching methods was conducted using information and computer technologies, as well as software products, thanks to which modern teaching aids can be introduced. With the use of general-purpose software, in particular: Microsoft PowerPoint and Delphi 7, a dynamic lecture was developed, rather than the theme "Gas dynamics" containing its own software product "Shock Wave Mechanism"
ФОРМИРОВАНИЕ НАУЧНОГО МИРОВОЗЗРЕНИЯ УЧАЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ ИЗУЧЕНИЯ ИСТОРИИ ФИЗИКИ
У статті розглядаються основні питання формування фізичної картини світу, розкривається краса і стрункість фізичних процесів, які сприяють становленню науково світогляду учнів в процесі вивчення історії фізики. Одночасно в процесі навчання викладач розвиває оціночні погляди учнів, тим самим сприяючи високому рівню розвитку особистості. The article deals with the main issues of the formation of the physical picture of the world, reveals the beauty and harmony of physical processes that contribute to the development of a scientific worldview of students in the process of studying the history of physics. At the same time, in the process of teaching, the teacher develops the evaluative views of students, thereby contributing to a high level of personal development.
ЛАБОРАТОРНЕ ВИМІРЮВАННЯ КОЕФІЦІЄНТА ТЕРТЯ КОЧЕННЯ
Розроблений та виготовлений фізичний маятник спеціальної конструкції. Розв’язано диференціальне рівняння затухаючих коливань фізичного маятника при дії постійної сили тертя кочення. Виходячи із одержаної лінійної залежності амплітуди коливань від часу, знайдено вираз для визначення коефіцієнта тертя кочення і проведені його вимірювання The physical pendulum of a special design has been developed and manufactured. The differential equation of damped oscillations of a physical pendulum under the action of a constant rolling friction force has been solved. Based on the received linear dependence of the oscillation amplitude in time, an expression has been found to determine the coefficient of rolling friction and its measurements
АНАЛОГО-ЦИФРОВА ЛАБОРАТОРІЯ LABQUEST2-VERNIER ДЛЯ ВИВЧЕННЯ ФІЗИКИ В ШКОЛІ
Аналіз цифрової лабораторії LABQUEST2-VERNIER для використання у навчальному процесі при вивченні фізики в загальноосвітній школі. Analysis of the LABQUEST2-VERNIER digital laboratory for use in the educational process in the study of physics in a general education school
ПЕРЕВІРКА ФІЗИЧНИХ АКСІОМ У ЛАБОРАТОРНОМУ ФІЗИЧНОМУ ПРАКТИКУМІ
Свої перші три загальновідомі закони механіки Ньютон називав аксіомами руху. Система фундаментальних рівнянь Максвела не може бути виведена логічним шляхом, оскільки нові принципи ніколи не містяться в старих теоріях і ці рівняння так само як і закони класичної механіки являють собою фізичні аксіоми. Закони Ньютона, рівняння Максвела, інші фізичні закони мають аксіоматичний характер. Відмінність фізичної аксіоми від аксіоми як такої полягає в тому, що доказом фізичної аксіоми – фізичного закону є певна сукупність експериментальних даних, із яких власне і виводиться новий принцип. Лабораторний фізичний практикум тому і являє собою невід’ємну складову фізичної освіти, що саме при виконанні лабораторних робіт студент власноруч отримує дослідні данні, які узгоджуються із певним фізичним принципом. Тому оптимальний підбір певної сукупності лабораторних робіт та їх оптимальна методична інтерпретація є важливим методичним завданням навчального процесу. Newton called his first three well-known laws of mechanics as axioms of motion. The system of fundamental Maxwell equations cannot be deduced logically, since new principles are never contained in the old theories, and these equations, as well as the laws of classical mechanics, are physical axioms. Newton's laws, Maxwell's equation, and other physical laws are axiomatic. The difference between physical axiom and axiom as such is that the proof of the physical axiom - the physical law is a certain set of experimental data, of which the new principle is actually derived. Laboratory physical practice therefore is an integral part of physical education, and exactly when performing laboratory work a student himself obtains experimental data that are consistent with a certain physical principle. Therefore, the optimal selection of a certain set of laboratory works and their optimal methodological interpretation are important methodological tasks of the educational process.
КСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ДОСЛІДНИЦЬКІ ЗАДАЧІ З ФІЗИКИ ЯК ЗАСІБ РОЗВИТКУ ТВОРЧОЇ ОСОБИСТОСТІ УЧНЯ
Особливе місце серед навчальних умінь посідають дослідницькі уміння, оскільки вони дають можливість школярам не лише орієнтуватися і пристосовуватися до нових умов, але й змінювати їх, пізнавати оточуючий світ та впливати на нього. Формування дослідницьких умінь сприяє розвитку особистості і творчої самореалізації кожного учня. Проблема формування дослідницьких умінь учнів під час вивчення фізики є однією з найважливіших проблем сучасної освіти. Організація дослідницької діяльності – це один з методів навчання фізики, що дозволяє реалізувати основні напрямки компетентнісного підходу. Запровадити в процесі навчання елементи експериментально- дослідницької діяльності можна через використання задач. Такі задачі відрізняються від звичайних навчальних фізичних задач, мають свої особливості. В статті на конкретному прикладі розв’язання задачі дослідницького характеру проаналізовано можливості та особливості цього виду діяльності та його вплив на розвиток творчих здібностей учнів Research skills are a special place among the educational skills as they enable students not only to navigate and adapt to new conditions, but also to change them, to know the surrounding world and to influence it. Formation of research skills promotes individual and creative self-realization of each student. The problem of formation of research skills of students in the study of physics is one of the most important problems of modern education. Organization of research activities is one of the methods of teaching physics, which allows to realize the main directions of competence approach. Working investigated problems often requires a high level of management and modeling for students and, at first, may need help from the teacher for research results. The development of research skills is useful as a conceptual and planning tool, as well as a performance measurement mechanism. Introduce the elements of experimental research into the learning process through the use of tasks. Such tasks differ from the usual educational physical tasks, have their own peculiarities. In the article, on the concrete example of solving the problem of research character, the possibilities and features of this type of activity and its influence on the development of students' creative abilities are analyzed.
РОЗВИТОК КРИТИЧНОГО МИСЛЕННЯ УЧНІВ У ПРОЦЕСІ ВИВЧЕННЯ СУЧАСНИХ ПИТАНЬ ФІЗИКИ
Сьогодні організація активного навчання та розвиток критичного мислення учнів є нагальними й необхідними. Актуальність проблеми щодо впровадження таких методів навчання, які розвивають уміння самостійно вчитися, критично мислити, здатність до самопізнання й самореалізації особистості в різних видах творчої діяльності, навички, необхідні для життєвого й професійного вибору, визнані сучасною педагогікою в усіх її галузях. Критичне мислення є інтеграційним і входить до складу сімейства різних видів мислення, серед яких наукове, математичне, моральне, філософське та ін. Критичне мислення не є універсальним: воно підпорядковане досвіду та розуму конкретної особистості. Тому його якість залежить від ступеня і якості та глибини досвіду у певній сфері мислення або щодо певного класу питань конкретної особистості. Критичне мислення формується та розвивається під час опрацювання інформації, розв’язування задач та проблем, оцінювання ситуації, вибору раціональних способів діяльності. У статті розкриваються теоретичні та методичні основи організації діяльності учнів з фізики наоснові використання технологій критичного мислення в процесі вивчення теми «Основи спеціальної теорії відносності» The organization of active learning and the development of critical thinking of students is an urgent problem of the present. The introduction of such teaching methods that develop the ability to study independently, to think critically, the ability to self-identify and self-realization of the person in different types of creative activity, the skills necessary for life and professional choices, is an actual problem recognized by modern pedagogical science. Critical thinking is a part of a family of different types of thinking, including scientific, mathematical, moral, philosophical etc. Critical thinking is not universal. It’s subordinated to the experience and mind of a particular person. Its quality depends on the degree, quality and depth of experience of a specific person in a particular area of thinking or regarding a certain class of questions. Critical thinking is formed and developed during the processing of information, solving tasks and problems, assessment of situations, choosing rational ways of activity. The article reveals the theoretical and methodological foundations of the organization of the activity of students in physics on the basis of the use of critical thinking technologies in the process of studying the theme "Fundamentals of the special theory of relativity"
ВИКОРИСТАННЯ СТРОБОСКОПІЧНОЇ ВЕРСІЇ У НАВЧАЛЬНОМУ ЕКСПЕРИМЕНТІ ПРИ ВИВЧЕННІ ЗАКОНІВ МЕХАНІКИ
Стаття присвячена впровадженню засобів інформаційно-комунікаційних технологій у навчальний процес для аналізу характеру руху системи тіл фізичного експерименту. Запроваджено поняття і означення терміну «стробоскопічна версія» реального фізичного експерименту. Розглянуто процес створення стробоскопічної версії на прикладі лабораторної роботи по вивченню законів механіки за допомогою машини Атвуда шляхом монтажу її відео версії. Частоту кадрів використовуваного знімального апарату було встановлено експериментально за отриманою кадровою розгорткою відео версії лабораторної роботи. Аналіз стробоскопічної версії дозволяє аналітично довести рівноприскорений характер руху системи тягарців та визначити абсолютне значення прискорення їх руху. Показана можливість спрощення експериментальної установки по вивченню законів механіки. Це дає можливість самостійно виконувати лабораторну роботу по вивченню законів механіки як студентам стаціонарного, так і заочного навчання. Подібні лабораторні роботи можуть бути рекомендовані і для дистанційного навчання. The article is devoted to the introduction of information and communication technologies in the educational process for analyzing nature of the motion of weights system in the physical experiment . The concept and definition of the term "Stroboscopic version" of the reality physical experiment are given. The process of creating stroboscopic version on the example of the laboratory work on the study of the laws of mechanics with a machine Atwood by mounting it video version was examined. The frame rate of the used camera was established experimentally by the received video scan of the video version of the laboratory work. Analysis stroboscopic version allows you to analytically prove the character of a uniformly accelerated motion of the system of weights and determine the absolute value of acceleration of their movement. The possibility of simplifying the experimental setup for studying the laws of mechanics is shown. This makes it possible to independently carry out laboratory work on studying the laws of mechanics both for students of in-patient and correspondence courses. Similar laboratory works can be recommended for distance learning
ПОСИЛЕННЯ РОЛІ ІНДИВІДУАЛЬНОЇ ПОШУКОВОЇ ДІЯЛЬНОСТІ СТУДЕНТІВ У ФІЗИЧНОМУ ПРАКТИКУМІ З АТОМНОЇ ФІЗИКИ
Широке впровадження сучасних інноваційних технологій навчання у процесі підготовки висококваліфікованих фахівців з вищою освітою передбачає значне розширення та підвищення значущості пізнавальної діяльності у навчально-виховному процесі кожного студента, і зокрема індивідуальної у ході виконання фізичного практикуму з розділу фізика атома і атомного ядра. Наші наукові пошуки привели до висновку про доцільність розвитку самостійної індивідуальної діяльності студентів з фізики на основі широкого впровадження засобів інформаційно-комунікаційних технологій, що актуалізують проблему інтеграції реального і віртуального експерименту з розділу фізики атома і атомного ядра. З цією метою розроблені нові програмні продукти, що враховують наявність різних модулів і забезпечують багатофункціональність запропонованого навчального комплекту для виконання фізичного практикуму і практичних навчальних завдань з відповідного розділу як індивідуально, так і на основі сучасних інноваційних технологій навчання в автоматичному режимі. The introduction of credit-transfer system of the process of preparation of highly qualified specialists with higher education, and in particular the training of teachers of physics provides a significant expansion of independent informative activity in educational process of each student, including the implementation of a physical practical work in all areas of general physics course, which occupies a special place the physics of the atom and the atomic nucleus. Based on detailed analysis of previous studies textbooks and guidelines in the article made a generalization about the feasibility of the development of independent work in physics at pedagogical universities on the basis of wide introduction of means of information and communication technology that actualizes the problem of integration of real and virtual educational experiments under section atom physics and atomic nucleus. It is shown that for this purpose the software products to be developed taking into account the availability of various modules providing versatility of the proposed training package for performing physical workshop and individual learning activities under the relevant section.
ЗМІСТОВНО-СТРУКТУРНА МОДЕЛЬ ФОРМУВАННЯ ПРОФЕСІЙНОЇ КОМПЕТЕНТНОСТІ МАЙБУТНІХ ЛІКАРІВ У ПРОЦЕСІ НАВЧАННЯ БІОСТАТИСТИЦІ
В статті описано змістовно-структурну модель формування професійної компетентності студентів ВМНЗ з основ біостатистики. Модель представлено як цілісну систему, що складається з цільової, змістовної, методологічної, методично-організаційної та оціночно-результативної компонент. Розкрито змістове наповнення запропонованих компонент та методику реалізації. The article describes the content-structural model of the formation of professional competence in Biostatistics Basics of students of the higher medical educational institutions. The model is presented as a holistic system consisting of the target, content, methodological, methodical & organisational and end result evaluation components. The semantic content of the proposed components and the implementation methods are revealed. The target component is represented by the purpose and tasks for biostatistics knowledge formation. The informative component contains a system of medical and biological tasks, that are aimed at assisting the subject assimilation. The methodological component consists of approaches and principles that should be used in the biostatistics training. The methodical and organisational component includes a set of interrelated forms, tools, technologies and teaching methods, necessary pedagogical conditions for mastering discipline. The end result evaluation component includes a diagnostic tool for determining the level of acquired knowledge by the student. All components of this model are interrelated and aimed at obtaining a high level of knowledge and practical skills by the future physicians for the use of mathematical apparatus in their professional activities.
ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ З МЕТОДИКИ ТРУДОВОГО НАВЧАННЯ ДО ВИЗНАЧЕННЯ ЕРГОНОМІЧНОЇ ОЦІНКИ НАВЧАЛЬНОГО СЕРЕДОВИЩА
В розкриті особливості і шляхи організації і проведення лабораторно-практичних занять з методики трудового навчання, наведений оптимальний обсяг відомостей для підготовки студентів- майбутніх вчителів технологій до виконання експериментальних завдань до визначення ергономічної оцінки навчального середовища. Наголошується на актуальність напрямку, пов’язану з стрімким оновленням засобів праці у всіх сферах діяльності людини, яке потребує відповідних змін і постійної модернізації навчальних середовищ, зокрема і підготовки майбутніх учителів технологій до професійної діяльності в змінних, оновлених умовах. Наголошено на особливостях матеріального забезпечення організації і проведення лабораторно-практичних занять, характерних залученням як елементів традиційного так і нового сучасного обладнання і матеріальних засобів. Описово наведений варіант лабораторної роботи, в якому наведені ергономічні показники і норми щодо організації навчального середовища підготовки вчителів технологій, методичні вказівки до визначення ними ергономічної оцінки робочих зон і моторних полів викладача і студента In the exposed features and ways of organization and leadthrough laboratory practical employments after the method of labour studies, the optimum volume of information is resulted for preparation of studentiv-maybutnikh teachers of technologies to implementation of experimental tasks to determination of ergonomics estimation of educational environment. It is marked on actuality of direction, related to the swift update of facilities of labour in all spheres of activity of man, which needs the proper changes and permanent modernization of educational. It is marked the features of the financial providing of organization and leadthrough laboratory practical employments, characteristic bringing in as elements of traditional so new modern equipment and financial facilities. Descriptive resulted variant of laboratory work, in which ergonomics indexes and norms are resulted in relation to organization of educational environment of preparation of teachers of technologies, methodical pointing to determination by them ergonomics estimation of workings areas and agile fields of teacher and student
РАЗРАБОТКА ЛАБОРАТОРНОГО СТЕНДА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ РОБОТОТЕХНИКИ
В статье рассматривается методика разработки и изготовления лабораторной установки по изучению робототехники. Установка состоит из микроконтроллера Arduino UNO, двух сервоприводов, и механических рычагов. Демонстрационная установка успешно использована в учебном процессе и может использоваться для наглядного пособия для изучения основ робототехники. In the article the technique of development and manufacturing of a laboratory installation for the study of robotics is considered. The installation consists of an Arduino UNO microcontroller, two servo drives, and mechanical levers. The demonstration unit is successful in the learning process and can be used to study materials for studying the basics of robotics.
ТЕОРЕТИКО-МЕТОДИЧНІ АСПЕКТИ ВАЛЕОЛОГІЧНОГО ВИХОВАННЯ УЧНІВ ПОЧАТКОВОЇ ШКОЛИ
На основі аналізу наукової літератури виділено основні параметри педагогічної діяльності майбутнього вчителя, пов’язані з валеологічним вихованням; розкрито сутність та основні складові готовності майбутніх учителів початкових класів до валеологічної діяльності. Наведено окремі результати констатувального та формувального педагогічного експериментів On the basis of the analysis of scientific literature the main parameters of pedagogical work which are connected with valeological education are singled out; the essence and main components of would-be teachers’ of elementary school preparedness for valeological education. The description and the results of the statement and forming of pedagogical experiment are given.
ІННОВАЦІЙНІ ЗАСОБИ У ВИВЧЕННІ КУРСУ «ТЕОРІЯ ТА МЕТОДИКА ПРОФОРІЄНТАЦІЙНОЇ РОБОТИ»
Стаття присвячена розв’язанню проблеми вдосконалення навчально-методичного забезпечення курсу «Теорія та методика профорієнтаційної роботи» (ТМПОР). Ефективним засобом підготовки майбутніх учителів трудового навчання до профорієнтаційної діяльності в закладах загальної середньої освіти (ЗЗСО) є інноваційні особистісно-орієнтовані педагогічні технології і сучасні засоби їх реалізації. Зокрема, у процесі професійної підготовки студентів доцільно використовувати інформаційні технології та мережеві ресурси. Сучасні сервіси Google мають значні дидактичні можливості для візуалізації навчального матеріалу і створення педагогічних ситуацій, в яких студенти можуть відпрацьовувати навички XXI століття. Вагомою складовою інформаційного простору освітнього процесу педагогічного вишу може стати навчальний сайт викладача як електронний замінник традиційного навчально-методичногозабезпечення. Результати дослідження показали, що використання навчального сайту під час підготовки студентів до занять забезпечує зменшення часових витрат при одночасному підвищення їх ролі в освітньому процесі The article is devoted to the decision of the problem of improvement of scientifically methodical providing of the course «Theory and the methodic of vocational orientation work». The effective way of the training of students to the vocational activity in the institutions of general secondary education is the innovative person-centred technologies of study and modern ways of its realization. Google's current services have significant didactic capabilities for visualizing educational material, creating educational settings in which students can develop the skills of the 21st century. Using the didactic capabilities of the Google Sites service as an effective learning tool leads to fundamental changes to a well-established learning system. The results of the study showed that the using of scientific sites during the preparation to the lectures and practical classes bringst to the reduction of time of the students whilst the increasing its educational process