CC BY
14
Розглянуто також науковi основи створення другого посiбника автора Пастушен-ка С. М. «Розв'язуемо задачi з фiзики» (К.: Дiал, Абетка, 2002. — 448 с (у трьох части-нах). Ця книжка е навчально-методичним посiбником для вчителiв та учтв, призначе-ним для оволодшня прийомами i методами розв'язування задач з елементарно! фiзики.
УДК 375.3
Серий ПАСТУШЕНКО НАУКОВИЙ П1ДХ1Д ДО НАПИСАННЯ ПОС1БНИК1В З Ф1ЗИКИ ДЛЯ СЕРЕДН1Х ШК1Л I ВИКОРИСТАННЯ IX У ВИЩИХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДАХ
Загальноввдомо, що ефективнiсть вивчення фiзики в вищому навчальному закладi прямо пов'язана iз дотриманням принципу наступносл у вивченш фiзики в середнiй школi та вищому навчальному закладi.
При вивченш елементарно! фiзики в середнш школi прийнята концентрична схема викладання курсу, при як1й матерiал навчально! дисциплiни викладаеться калька ра-зiв, повторюючись щоразу на новому колi бiльшого радуса, концентричному до пер-шого [1]. Початковий цикл фiзичних знань, що вивчаються у 7-8 класах, представляе перше «коло знань». Навчальний матерiал для 9-11 клаив можна уявити колом бшьшо-го дiаметра, що оточуе перше. Знання, що вивчаються на другому кол^ характеризу-ються бiльшою юльшстю фактичного матерiалу (збiльшуеться «ширина» знань), бшьш високим рiвнем застосування математичного апарату (пiдвищення рiвня «формалiзацi!» знань) ^ нарешл, бiльшим рiвнем фундаментальной знань («поглиблення» знань). Третiм колом знань можна вважати навчання на тдготовчих вiддiленнях, п1дготовчих курсах i факультетах довузiвсько! пiдготовки при шститутах, академiях i унiверситетах, а також факультативш заняття в школi тд керiвництвом вчителя пiд час тдготовки до школьного випускного екзамену з фiзики в 11 класi.
Вщповвдно до концепцп неперервно! профеийно! освпи, освiти «впродовж усього життя» навчальний матерiал загально! фiзики, що вивчаеться у вищих навчальних закладах (далi «ВНЗ»), нам представляеться як четверте концентричне коло знань. При цьому основна задача курсу загально! фiзики полягае у виробленнi у студенпв ясних уявлень про основш поняття фiзики, !! закони, у засвоенш сучасного стилю фiзичного мислення, в оволодiннi методами наукових до^джень i у формуваннi наукового свпо-гляду. Тобто для четвертого кола знань властива ще бiльший стутнь абстрагування, формалiзацi! i глибини фундаментальной знань.
У вищих навчальних закладах, як правило, приймаеться радаальна (лшшчаста) структура навчання фiзики. Радiальна система передбачае таку послiдовнiсть навчаль-ного матерiалу, п1д час яко! уа роздали програми вивчаються один раз за весь перюд навчання, причому змiст кожного роздалу висвiтлюеться повтстю i до нього бiльше не повертаються.
108
Науков1 записки. Сер1я: Педагопка. — №6. — 2002.
Недолш радаально! системи полягае в тому, що в процесi навчання неодмiнно ввд-буваеться повторения навчального матерiалу, що викликае перевантаження студенпв. З iншого боку, п1д час повторення в гадготовлено! частини студентсько! аудиторп знижу-еться iнтерес до предмета, осильки навчання починаеться з розгляду вiдомого ранiше матерiалу. Одним iз дидактичних заходав, спрямованих на усунення цього недолiку, е штенсивне повторення школьного курсу за рахунок самостшно! роботи студенпв. 1з щ-ею метою в навчальному процес з фiзики в Нацiональному авiащйному унiверситетi ми п1дсилюемо шк1льний курс фiзики, випускаючи довiдкову лiтературу як для випус-книив середнiх шил, так i для студенпв вищих навчальних заклада для повторення навчального матерiалу. Ми розглянемо спонукальнi мотиви i власний досвiд написання та видання навчальних посiбникiв для учшв середнiх шк1л, якими на сьогодтшнш день користуються не тшьки школяр^ а й студенти.
Одне з таких видань — «Фiзика. Довiдник для учнiв. Означення, закони й форму-ли» авторiв С. М. Пастушенка i Т. С. Пастушенко [2]. Вказане видання неодноразово перевидавалося, дещо змiиюючи щоразу об'ем i повноту подачi навчального матерiалу. Так, перше видання [3] мало об'ем 132 сторшки i мiстило тшьки теоретичний матерiал з елементарно! фiзики. Друге видання [4] вже мало об'ем 336 сторшок i мютило теоретичний матерiал з усього курсу фiзики для середнiх шил, причому розглядалося багато питань, як е традищйно важкими для учшв, таи, наприклад, як знаходження приско-рення тша на похилiй площиш пiд даею додатково! зовтшньо! сили, що дае на тшо тд довiльним кутом, знаходження кута ввдхилення призми у випадку довiльного кута па-дшня на бiчну грань та iншi складнi питання. Такого типу доввдник широко використо-вувався в п роки в навчальному процес як у загальноосвiтнiх середтх школах, так i у фiзико-математичних класах i лiцеях мiст Чертвщ, Мукачево, Хуст, Тячiв, Ковель, Ки-!в, Бориспiль та iн. Учш цих шк1л, як правило, готувались до вступу у вищi техшчш на-вчальнi заклади, успiшно до них вступали, i використовували доввдник на 1-2 курсах ВНЗ для повторення шильного матерiалу п1д час вивчення загально! фiзики. Про останне свщчить досвiд роботи i спшкування авторiв зi слухачами п1дготовчих курив, студентами i випускниками ВНЗ на протязi останнiх десяти рок1в.
У наступних виданнях «Доввдника» (3-5-е, [2]) з нього було вилучено складш пи-тання i залишено тшьки матерiал, що входить до програми для вступник1в до ВНЗ, а також питання, що виносяться на випускний екзамен чи пiдсумкову державну атеста-цiю з фiзики в 11 класг У результатi об'ем «Довiдника» набув значення 296 сторшок при малому формат! (60х84 1/16), що е на сьогодшшнш день оптимальним, бо характе-ризуе компромю мiж вимогами видавництва щодо обмеження об'ему книжки, продик-тованими економiчними реалiями, i прагненням авторш щодо збшьшення об'ему з метою повного систематичного i послiдовного викладу матерiалу.
У 6-му виданнi [5] нам все ж не вдалося залишити об'ем (а отже, й варпсть) «До-ввдника» на попередньому рiвнi — у додатках ми вважали за конче необхiдне розмюти-ти матерiал, який вносить величезний гуманiтарний заряд у курс фiзики i сприяе справi патрiотичного виховання молодого поколiния. Йдеться про «Додатки», у яких вмiщено так1 статп:
Науков1 записки. Серш: Педагогiка. — №6. — 2002. 109
1. Внесок учених укра!нсько! академп наук у сучасну фiзику.
2. Укра!на — авiацiйна держава.
3. Внесок Укра!ни в освоення космосу.
Безсумшвно, патрiотичнi мотиви, як1 автори намагалися прищепити кожному чи-тачевi, який повторюе фiзику i вступае до ВНЗ, е важливим спонукальним мотивом до навчання i усп1шно! професшно! дiяльностi у майбутньому.
Розглянемо тепер науковi основи створення другого поибника автора Пастушен-ка С. М. «Розв'язуемо задачi з фiзики» [6]. Метою видання е полегшення для учня сере-дньо! школи переходу ввд другого кола знань iз фiзики до третього i далi — до четвертого. Ця книжка е навчально-методичним посiбником для вчителiв та учнiв, призначе-ним для оволодiння прийомами i методами розв'язування задач з елементарно! фiзики.
Увесь матерiал посiбника розбитий на 13 роздшв вiдповiдно до роздшв курсу фь зики старшо! школи:
роздал 1 — «Кшематика»;
роздал 2 — «Динам^»;
роздал 3 — «Статика. Пдростатика»;
роздал 4 — «Закони збереження в мехашщ»;
роздал 5 — «Молекулярно-к1нетична теорiя. Закони iдеальних газiв»; роздал 6 — «Властивосп пари, рiдин i твердих тiл»; роздал 7 — «Основи термодинамiки» роздал 8 — «Електростатика»;
роздал 9 — «Закони поспйного електричного струму»;
роздал 10 — «Електромагнггт явища»;
роздал 11 — «Коливання i хвилi»;
роздал 12 — «Оптика»;
роздал 13 — «Квантова фiзика».
У кожному роздш посiбника спочатку наведенi основш формули, необхiднi для розв'язання задач, далi подаються приклади розв'язування задач, наприюнщ кожного роздалу наведенi задачi для самостiйного розв'язування. Окремi теми курсу фiзики роз-глядаються за параграфами, усього у поабнику 42 параграфи. У додатках наведено навчальний матерiал, потрiбний для допомiжного використання в навчальному процесi: таблиц значень деяких фiзичних величин, основш фiзичнi сталi i збiрку деяких мате-матичних формул. Вказана структура розмщення матерiалу в посiбнику, на наш пог-ляд, е зручною в користуванш й ефективною тд час використання в навчальному процесс
У посiбнику наведено приклади розв'язання рiзних видiв задач з елементарно! фь зики: тренувальних, розрахункових, графiчних, комбiнованих, як1сних та експеримен-тальних. Як правило, задачi розмщено в послiдовностi зростаючо! складност1.
Вiдмiтимо деяк1 новацi! i позитивнi риси дано! книжки. У передумовi наведено достатньо докладнi загальнi методичнi вказiвки до розв'язування задач, при цьому ок-ремо вiдмiчена специфiка розв'язання експериментальних задач. Наведено правила на-ближених обчислень, яких слiд дотримувати п1д час розв'язання задач. На початку ко-
110 Науков1 записки. Сер1я: Педагог1ка. — №6. — 2002.
жного роздалу наведенi основнi формули (так зват «табличнi»), необхiднi для розв'язання, причому запропонований автором спошб подачi формул е вдалим i зруч-ним. У лiвому стовпщ таблицi наводиться формула, у правому — и опис. Це повинно концентрувати зiр читача на формулах i сприяти !х кращому запам'ятовуванню. Майже на початку кожного параграфа наведет сти^ методичнi рекомендацп до розв'я-зування задач за темою, яку винесено до назви параграфа.
Приклади розв'язування задач розмiщенi за принципом «ввд простого до складного», серед них е приклади розв'язання експериментальних задач, що, безумовно тдви-щуе методичну цiннiсть поибника.
У роздiлi «Кiнематика» окремий параграф присвячений розв'язанню графiчних задач, як е традицiйно складними для учтв. Докладно розгляиутi задачi iз роздшу 2 «Динамiка». У роздiлi 3 «Статика. Пдростатика» варто позитивно ввдмиити розгляд за-дачi 11.5 на плавання тша на межi двох рiдин, що не змiшуються, а також експеримен-тальну задачу 11.9 на визначення густини речовин методом пдростатичного зважуван-ня.
У роздшах 5-10 розглянуто достатньо прикладав розв'язання задач iз молекуляр-но-к1нетично1 теорп i термодинамiки, задач на властивосп пари, рiдин i твердих тш, за-дачi з електростатики, поспйного електричного струму, електромагнiтних явищ.
У роздш 11 «Коливання i хвилЪ» наведено докладш методичш рекомендацп до розв'язування задач. Зокрема, роз'яснюеться суть поняття «фаза коливань», а також те, що рiвняння гармонiчних коливань можуть бути з однаковим устхом описанi як функ-цiею синуса, так i косинуса. Розглянул, зокрема, дешлька задач на малi коливання ме-ханiчних систем (ртуть у манометр^ пляшка у водi) — задачi (32.6, 32.7). У задачi 32.10 на рух «конiчного маятника» доводиться, що при невеликих кутах ввдхилення нитки вiд вертикалi перюд обертання конiчного маятника дорiвиюе перюду коливань математич-ного маятника т1е1 само1 довжини, при цьому показано, що два взаемно перпендикуля-рних коливання матерiальноl точки з однаковою частотою ш еквiвалентнi рiвномiрному обертальному руху дано1 точки з кутовою швидк1стю ш. У §33 цього ж роздiлу розгля-иутi задачi на електромагнiтнi коливання i хвкт, на змiнний струм i трансформатор. Щкавою i корисною е, зокрема, задача 33.6 на розрахунок струмiв i потужностей у пер-виннш i вториннiй обмотцi трансформатора, а також експериментальна задача 33.9 на визначення з'еднань елементiв у «чорному ящику».
Докладний розгляд задач iз тем «Механiчиi коливання» i «Електричш коливання» е необхiдним, оск1льки тема «Коливання» е традицшно доволi складною для вивчення у 9-му клаи, оск1льки знання учнiв iз тригонометрп, необхiднi для розумiния сутi гармо-нiчних коливань, як правило, слабш, розрiзненi i несистематизованi. Це зазвичай доволi ускладнюе вивчення фiзики коливань у ВНЗ.
У зв'язку iз вказаним вище, розглядуваний посiбник може бути використаний: а) на уроках фiзики в середнiй школi; б) тд час самостiйноl роботи учтв; в) для вивчення фiзики на тдготовчих вiддiленнях i тдготовчих курсах ВНЗ; г) у навчальному процесi у вищих навчальних закладах. Для студента техшчного унiверситету, зокрема,
Науков1 записки. Сер1я: Педагогiка. — №6. — 2002.
111
вмшня розв'язувати фiзичнi задачi прищеплюе майбутньому iнженеру основнi методи й основш навички аналiтичного мислення — основи наукового мислення взагалi. Для iнженерно! освiти цi знания i вмiння е елементами поглиблено! фундаментально! тдго-товки з природничо-наукових дисциплш, у першу чергу, з фiзики, що нерозривно пов'язане з фундаментальтстю унiверситетсько! освiти у цiлому.
Л1ТЕРАТУРА
1. Бугаев А. И. Методика преподавания физики в средней школе. Учебник для студентов педагогических вузов. — М.: Просвещение, 1985. — 460 с.
2. Пастушенко С. М., Пастушенко Т. С. Фiзика. Означення, закони, приклади розв'язування задач. Доввдник для учшв середнiх навчальних закладiв: Навч. поибник. — 5-е вид. — К.: НАУ, Дiал, Абетка, 2001. — 296 с.
3. Пастушенко С. М., Пастушенко Т. С. Фiзика. Визначення, закони, формули. Довiдник для учшв: — К.: КМУЦА, Дiал, 1996. — 136 с.
4. Пастушенко С. М., Пастушенко Т. С. Фiзика. Визначення i закони. Довщник для учнiв сере-дтх навчальних закладiв: Навч. посiбник. — 2-е вид., допов. — К.: КМУЦА, Дiал, 1998. — 336 с.
5. Пастушенко С. М., Пастушенко Т. С. Фiзика. Означення, закони, приклади розв'язування задач. Доввдник для учшв середшх навчальних закладiв: Навч. поЫбник. — 6-е вид., допов. — К.: НАУ, Дiал, Абетка, 2002. — 312 с.
6. Пастушенко С. М. Розв'язуемо задачi з фiзики: Навч. посiбник. — К.: Дiал, Абетка, 2002. — 448 с. (у трьох частинах).
УДК 371.315.001.76
Олександр ПРОКАЗА, Валерш ХМЕЛЬ
ДО ПИТАННЯ ПЕДАГОГ1ЧНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРОДУКТИВНО1
КВАЗ1САМОСТ1ЙНО1 Д1ЯЛЬНОСТ1 СТУДЕНТ1В У ПРОЦЕС1
ОВОЛОД1ННЯ ЗМ1СТОМ НОВОГО НАВЧАЛЬНОГО МАТЕР1АЛУ
Новi педагогiчнi технологi! не повинт створюватись у вiдривi ввд позитивних до-сягнень класично! педагопки. Це вимагае порiвняльного аналiзу традицшних методик та iнновацiйних педагогiчних технологш.
Сьогоднi ми уже не можемо задовольнитись яскравими, лопчно досконалими ле-кцiями викладача. Важливо умiти створювати так1 педагогiчнi умови, за яких студенти в змозi добувати та застосовувати знання в будь-як1й сферi професiйно! дальности А продукувати самостшно новi науковi знання стае можливим на основi певних цшесп-рямованих орiентирiв та рефлексi! свое! дiяльностi.
За умови реалiзацi! рефлексi! суб'ект характеризуеться неоднозначтстю власно! свiдомостi, осюльки стосовно себе вiн виступае у рiзних iпостасях : «Я — керiвник», «Я — виконавець», «Я — контролер». Щоб дiяти у просторi таких педагогiчних ситуа-щй, необхiднi «тонк1» педагогiчнi технологi!. Стиль лекцп стае проблемно-запитальним. Викладач пояснюе не змiст нового навчального матерiалу, а сутнiсть т-знавально! задачi. Керування пошуком здiйснюеться за допомогою орiентовно! основи п1знавальних дш iз рiзною мiрою педагогiчно! допомоги. Нашi дослiдження i пошуки
112
Науков1 записки. Сер1я: Педагопка. — №6. — 2002.
