Научтруд
Войти

Інтеграція знань з циклу природничо-наукових дисциплін у процесі підготовки майбутніх учителів фізики (теоретичний аспект)

Научный труд разместил:
Meelnyun
20 сентября 2020
Автор: І. А. Ткаченко

Scientific journal PHYSICAL AND MATHEMATICAL EDUCATION

Has been issued since 2013.

Науковий журнал Ф1ЗИКО-МАТЕМАТИЧНА ОСВ1ТА

Видасться з 2013.

http://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua/

Ткаченко 1.А., Краснобокий Ю.М. 1нтеграц1я знань з циклу природничо-наукових дисципл1н у процеа тдготовки майбутшх учител1в ф1зики (теоретичний аспект) // Ф1зико-математична осв1та : науковий журнал. - 2017. -Випуск 3(13). - С. 155-159.

Tkachenko I., Krasnobokyi Yu. The Integration Of Knowledge Of During The Cycle Of Nature And Scientific Disciplines In The Process Of Preparation Of Future Physician Teachers (Theoretical Aspect) // Physical and Mathematical Education : scientific journal. - 2017. - Issue 3(13). - Р. 155-159.

УДК 371.53

1.А. Ткаченко, Ю.М. Краснобокий

Уманський державний педагог&нний ушверситет ¡мен1 Павла Тичини, УкраУна

tkachenko.igor1071@gmail.com

1НТЕГРАЦ1Я ЗНАНЬ З ЦИКЛУ ПРИРОДНИЧО-НАУКОВИХ ДИСЦИПЛ1Н У ПРОЦЕС1 П1ДГОТОВКИ МАЙБУТН1Х УЧИТЕЛ1В Ф1ЗИКИ (ТЕОРЕТИЧНИЙ АСПЕКТ)

Анота^я. Проанал&зовано взаемозв&язок природничо-наукових дисципл1н у контекстi формування ключових компетентностей та компетен^й майбутнього вчителя природничо-наукового спрямування. Встановлено, що iнтеграцiйна взаемодiя мiж фундаментальними дисципл>нами, а особливо аспектний характер фiзичних знань, дають можлив>сть виокремити особливе значення генерал&зацшного фактору у формуваннi змсту природничо-науковоУ освiти за умови функ^онування взаемоузгодженоУ системи природничих знань. 1нтегра^я спонукае появу яюсно нових можливостей у студент&в - сприймання одних явищ у взаемозв&язку з iншими. Сутнiсть iнтегрованого тдходу до навчання полягае у координаци, поеднанн й систематизацп знань в>дносно певних центр>в iнтеграцУ&. У процеа моделювання об&ект&в iз област&1 природознавства, як мають р&зну природу, яюсно нового характеру набувають iнтеграцiйнi зв&язки, як об&еднують р&зш галуз&1 природничо-наукових знань шляхом застосування фундаментальних закошв, понять та метод>в досл>дження, що й вимагае в&дподно&УфаховоУпдготовки майбутшх учителiв природничо-наукового спрямування.

Ключовi слова: iнтеграцiя знань, компетентност>, майбутн вчителi фiзики, методи, тдходи, природничо-науковi дисциплiни, фахова тдготовка.

Актуальнкть дослщження. У «Концепцп середньоТ загальноосв^ньоТ школи УкраТни», яка лягла в основу нового «Закону про ocBiTy», прийнятого Верховною Радою УкраТни у вересш 2017 року наголошуеться, що «потребуе радикальноТ модершзацп змкт i оргашзащя навчання в старшш профшьнш школЬ». Стосовно ж з1^сту осв^и на рiвнi лщею вщзначаеться, що «визначальною його характеристикою е фундаментальшсть, спрямовашсть на забезпечення його цшкносп, ушверсальносп знань, розвиток системного мислення учшв, зорiентованого на синтез рiзних видiв знань, формування цЫсноТ науковоТ картини свп"у в едност ТТ гумаштарного i природничого складнимв. Це зумовлюе збтьшення частки штегрованих предмелв i курав, у яких реaлiзуеться зм^ профшьноТ середньоТ осв^и». Передбачаеться, що така модернiзацiя змiсту освiти у стaршiй школi дасть можлив^ь сформувати «основнi компетентностi учшв у природничих науках i технолопях», як от - «наукове розумшня природи i сучасних технологiй, а також здатшсть застосовувати його в практичнш дiяльностi».

Таким чином, одним iз чинникiв реaлiзaцiТ компетентнiстно-дiяльнiсно-результaтного складнимв сучасноТ осв^ньоТ парадигми можлива штегращя навчальних предметiв, особливо природничо-наукового циклу, а пошуки шляхiв такоТ штеграци i вщповщноТ пiдготовки вчителiв вважаемо актуальною проблемою.

Постановка проблеми. На сучасному етап модершзацп освiти головним завданням стае формування у студенев здатност навчатися, сaмостiйно здобувати знання i творчо мислити. Нaйбiльш цшним у пiдготовцi мaйбутнiх учителiв природничого спрямування набувае вмшня приймати нестандарты ршення, вiдповiдaти за своТ дм та прогнозувати Тх нaслiдки. За перюд навчання у них мають бути сформован тaкi компетентностi та компетенци, якi Тм будуть потрiбнi упродовж всього життя, у якш би гaлузi вони не працювали, це ISSN 2413-158X (online) ISSN 2413-1571 (print)

самостшшсть суджень, умшня концентруватися на основних проблемах, постшно розширювати свiй науковий свiтогляд. За умов неперервного зростання темпiв накопичення емшричного i теоретичного знання в галузi природознавства, посилення штеграци у природничо-науковш освiтi, на переднiй план, як одна з найважливших складових, виступае фундаментальна i методологiчна пiдготовка майбутшх фахiвцiв.

Аналiз актуальних дослiджень. У фшософськш та загальнонауковiй, а також психолого-педагопчнш лiтературi прослiдковуються рiзнi тлумачення штеграци, якi iнодi носять суперечливий характер. Очевидно, використовуючи цi означення, доцтьно користуватися означенням штеграци як сукупшстю достатньо складних i багатопланових понять, тобто у конкретних випадках використовувати не саме означення, а сукупшсть суттевих ознак штеграци, и властивостей та характеристик. На нашу думку, штегращя мае проектуватися як процес встановлення нових зв&язкiв мiж вiдносно незалежними, як вважалося рашше, фактами, процесами, явищами тощо. За умов, коли ц зв&язки стають iстотними, вони визначають вже новий рiвень функцiонування явищ, що штегруються. В свою чергу, iнтеграцiя е процесом встановлення цткносп, а процес об&еднання в одне цте, обов&язково супроводжуеться певними перетвореннями рiзнопланових елеменлв. Пiд час синтезу цих складових вщбуваеться взаемопроникнення, взаемообумовленiсть знань, накопичених рiзними природничими науками, що може призвести до поступово&| змiни вихщних елементiв, якi ранiше слугували базовими постулатами цих наук. Вони зазнають перетворень завдяки зростаючому числу нових зв&язшв. Нагромадження цих змiн призводить до перетворень у структурi складових пщсистем або, навiть цто&| системи, до появи ново&| функцюнально&| залежност елементiв i до виникнення ново&| цiлiсностi, що е проявом самооргашзаци з точки зору синергетичних уявлень.

Ознайомлення зi змiстом робiт О.1. Бугайова, С.У. Гончаренка, 1.М. Козловсько&|, М.Т. Мартинюка, Г.1.Шатковсько&|, М.1. Шута та шших вчених педагогiв i методистiв (зокрема й наших дослщжень [3 - 5]), присвячених дослщженню iнтегративних процесiв в освiтi, дае можливiсть резюмувати наступне: iнтегративнi процеси активно упроваджуються у закладах освп"и, виступаючи головним чинником i умовою пiдвищення якостi навчання учнiв i студентiв; iнтеграцiя е багатовимiрним явищем, яке охоплюе змiстовi i процесуальш сторони навчального процесу; виступаючи у рiзних формах, iнтеграцiя спонукае появу яшсно нових можливостей у студенев - сприймання одних явищ у взаемозв&язку з шшими; сутнiсть штегрованого пiдходу до навчання полягае у координаци, поеднаннi й систематизаци знань вщносно певних центрiв штеграци; штегративний пiдхiд вiдрiзняеться вiд iнших (зокрема, мiжпредметного) тим, що зв&язки мiж знаннями прослiдковуються не в навчальних програмах, а навпаки, безпосередньо навчальш програми укладаються, виходячи з реально кнуючих взаемозв&язмв мiж явищами, закономiрностями та поняттями, що вивчаються природничими науками.

Таким чином, у методолопчному обфунтуванш iнтеграцiйних процесiв важливу роль посщае теорiя самооргашзаци складних сощальних систем. На думку 1.М. Козловсько&|, основнi методичнi принципи штеграци знань координуються з головними принципами, що продукуються розвитком сусшльства: принципами iсторизму, системности об&ективностi, науковостi, едностi якост та кiлькостi, дiалектичного забезпечення, казуальносл, взаемозв&язку та взаемозалежностi явищ, рiзноманiтностi властивостей явищ i процесiв, едност практично! та теоретично&1 дiяльностi [2].

Серед загальних аспемчв штеграци, видтимо наступнi:

• iсторичний i лопко-гносеолопчний аналiз поняття «штегращя»;

• дослщження iнтеграцií як системи та процесу, що розвиваеться з певним генезисом;

• наявшсть поняття «штегра^я» в струм^ спорiднених понять i в системi фiлософських тверджень та категорш;

• визначення нових умов i вироблення додаткових понять, що мають штеграцшну спорiдненiсть.

Метою статтi е обфунтування необхiдностi (i можливостей) шдготовки майбутнiх учителiв до

забезпечення навчального процесу у старшш школi з циклу природничо-наукових дисциплш на штеграцшнш основi, як вiдповiдь на сучасш глобалiзацiй нi виклики i мiжнароднi тенденцГ| в галузi освiти шдростаючого поколiння.

Виклад основного матерiалу.

У системi вищо&| освiти, низка дидактичних проблем е набагато складшшою, шж у загальноосвiтнiй школi, що пов&язано з важлив^ю спецiальноí та загально&| пiдготовки студентiв у межах единого навчально-виховного процесу. Серед цих проблем чшьне мiсце займають ще&| безперервно&| освiти, впровадження нових прогресивних технологш навчання, зокрема процеси штеграци та диферен^аци навчання. Усе це висувае особливi вимоги до процесу подготовки майбутнього вчителя природничого спрямування, зокрема фiзики. В основу такого навчання покладено мiжпредметну спрямованiсть, що забезпечуе активну розумову дiяльнiсть, виробляе умшня зiставляти, порiвнювати, узагальнювати, абстрагуватися, орiентуватись у нових обставинах, формуе узагальнеш умiння i навички.

У традицшнш практицi вищих навчальних закладiв розглядають декiлька пiдходiв до виршення проблеми пiдготовки вчителя фiзики. Перший з них зорiентований на ретрансля^ю студенту спецiальних профiльних знань для формування професшних умiнь i навичок майбутнього учителя. За такого пщходу

передбачаеться, що науковий свiтогляд набуваеться за рахунок вивчення окремих дисциплш i не суттево вiдображаeться на якост у подальшiй практичнiй дiяльностi такого фахiвця. Для формування наукового мислення майбутнього учителя природничо-наукового циклу така практика не мае суттевого значення. Адже в процесi викладання практично не акцентуеться увага на ïï методолопчних принципах i проблемах. 1нший пiдхiд до проблеми навчання i виховання зорiентований на формування такого типу особистосл фахiвця, який володiе не лише професiйними знаннями, а й високою культурою мислення, методолопчними принципами пошуку i застосування знань, дiяльним науковим свiтоглядом, вщчувае особисту вiдповiдальнiсть за результати свое дiяльностi або бездiяльностi. За таких умов навчальний процес будуеться як процес всебiчного розвитку особистосл майбутнього вчителя фiзики, передусiм з розширеним, унiфiкованим кругозором.

В умовах штенсифтаци науковоУ дiяльностi зростае увага до проблем штеграци науки, особливо до взаемоди природничих, техшчних, гуманiтарних («гумаштаризащя осв^и») та соцiально-економiчних наук. Розкриття матерiальноï едностi свiту вже не е привтеями лише фiзики i фтософи, та й взагалi природничих наук; у цей процес активно включилися соцiально-економiчнi i технiчнi науки. Базисна едшсть мега - та макроструктур в тих галузях, де людство активно видозмшюе природу, не може бути розкритою лише природничими науками, тому що взаемод^че з нею сусшльство теж е субстанцiею, в основi якоУ закладено матерiю вищого ступеня розвитку. Технiчнi науки у поеднанш з iнновацiйними технологiями, ям вiдображають закони руху матерiальних засобiв людськоУ дiяльностi i якi е лею ланкою, що у взаемоди поеднуе людину i природу, теж свщчать про матерiальнiсть засобiв людськоУ дiяльностi, за допомогою яких шзнаеться i перетворюеться природа. Наразi можна стверджувати, що доведення матерiальноï едност свiту стало справою не лише фтософи i природознавства, але й ваеУ науки в цiлому, воно перетворилося у завдання загальнонаукового характеру, що й вимагае посилення взаемозв&язку та штеграци перерахованих вище наук [3, 4].

На нишшньому етап розвитку природничих дисциплш, штегращя природничо-науковоУ освп"и передбачае застосування впродовж всього навчання загальнонаукових принцитв i методiв, якi е стержневими [1]. Для змiсту iнтегративних природничо-наукових дисциплiн найбтьш важливими е принцип доповнюваностi, принцип вщповщносп, принцип симетри, метод моделювання та математичш методи обчислень. На наш погляд, доцтьно звернути особливу увагу на метод моделювання, широке застосування якого найбтьш характерне для природничих наук i е необхщною умовою Ух штеграци. Необхiднiсть застосування методу моделювання в осв^нш галузi «природознавство» очевидна у зв&язку зi складнiстю i комплекснiстю щеУ предметно! галузi. Без використання цього методу неможлива iнтеграцiя природничо-наукових знань. У процес моделювання об&ектiв iз областi природознавства, що мають рiзну природу, якiсно нового характеру набувають штеграцшш зв&язки, якi об&еднують рiзнi галузi природничо-наукових знань шляхом сптьних законiв, понять, методiв дослщження тощо. Цей метод дозволяе, з одного боку, зрозумп"и структуру рiзних об&ектiв; навчитися прогнозувати наслiдки впливу на об&екти дослщження i керувати ними; встановлювати причинно-наслiдковi зв&язки мiж явищами; з iншого боку - оптимiзувати процес навчання, формувати загальнонауковi компетентностi [5]. Когнiтивною основою розвитку загальнонаукових компетентностей е науковi знання з тих розд^в дисциплiн природничо-наукового циклу вузiв, якi перетинаються (перекриваються) мiж собою. Тобто, успiшнiсть Ух розвитку визначаеться рiвнем мiждисциплiнарноï штеграци вказаних розд^в.

Загально вiдомо, що найбтьшим iнтеграцiйним потенцiалом природничо-наукового циклу володiе загальний курс фiзики. Пов&язано це з тим, що основы поняття, теори i закони фiзики широко представлен i використовуються у бтьшосп iнших загальнонаукових i вузько прикладних дисциплш, створюючи необхiдну базу для розвитку комплексу загальнонаукових компетентностей. Фiзика в^грае у науковому шзнанш значну iнтегративну роль, оскiльки оперуе взаемозв&язком з конкретними та загальними законами, справедливими для вах структур природничо-науковоУ сфери. Фiзичнi методи проникають у рiзнi науки, а фiзика здатна розкрити загальну основу, единий мехашзм перебiгу елементарних явищ, ям лежать у фундаментi бiльш складних природничих процеав. Саме у фiзицi сформульованi загальнонауковi принципи, наприклад, принцип вщповщносл (Бора), який виражае штегральний взаемозв&язок, загальну закономiрнiсть розвитку не лише фiзичних теорiй, а й теорш iнших наук (попередня теорiя зберiгаеться у виглядi граничноУ форми та часткового випадку появи новоУ теори, яка, в свою чергу, за необхщного граничного переходу закономiрно перетворюеться у застарiлу). Справедливiсть суджень фiзичних теорiй у формуваннi единоУ природничо-науковоУ картини свiту переконливо доводиться за допомогою сучасних наукових дослщжень. Конкретиза^я знань про фiзичнi теорГ| i окремi теоретичнi положення сучасноУ фiзики на основi фундаментальних фiзичних теорiй е переконливою тюстра^ею взаемозв&язку емпiричних i теоретичних методiв (i рiвнiв) пiзнання та сучасних тенденцш цього взаемозв&язку. Поглиблений штегрований розгляд явищ, процесiв i закономiрностей природи, аналiз функцiонування унiверсальних закошв паралельно в курсах рiзних природничих дисциплш дае бтьш глибоке усвщомлення цiлiсностi картини свiту. З метою посилення фундаментально&!, методолопчноУ та фаховоУ пiдготовки учителiв природничо-наукового профiлю, доцтьно

було б ввести там штегративш курси, як: «Основы концепцп сучасного природознавства», «Елементи нанофiзики, нанохiмiï та нанотехнолоriй», «Основи синергетики», «Умови зародження та поширення життя» та iншi подiбнi курси. Особливу увагу cлiд звернути на розробку навчальноУ програми диcциплiни «Mетодичнi засади навчання природознавства». Змicтова основа ще&| навчальноУ диcциплiни мае передбачати вiдповiдний теоретичний матерiал iнтеrрованоrо характеру, а в плат викладання - дiяльнicну складову, штерактивш форми роботи, зроблено акцент на самостшну, науково-доcлiдну роботу студенлв тощо.

Висновки. Iнтеrрацiйнi процеси, що характеры для сучасного етапу розвитку природознавства, обов&язково мають знаходити свое вщображення в природничо-науковш освт на рiвнi як загальноосв^ньоУ, так i вищоУ школи. Mайбутнiм учителям природничих дисциплш необхiдно уcвiдомлювати взаемозв&язок i взаемозалежшсть наук з метою шдготувати своУх учнiв до роботи в сучасних умовах штеграци наук. Ытегращя природничо-наукових диcциплiн дозволить розкрити у процеа навчання фундаментальну едшсть закошв природи, значно посилить зацiкавленicть студенев до вивчення цього циклу дисциплш, дасть можливicть iнтенcифiкувати навчальний процес, забезпечивши високий рiвень якоcтi його результату у формi ключових i предметних компетентностей.

Список використаних джерел

1. !нтегративний функцюнально-галузевий пiдхiд як чинник прогнозування i побудови моделей педагопчноУ природничо-науковоУ освп"и: моноrрафiя I М.Т. Мартинюк, C.I. Бондаренко, О.В. Браславська [та ш.]; за ред. М.Т. Мартинюка, М.В. Декарчук. - Умань: ФОП Жовтий О. О., 2013. - 174 с.
2. ^зловська I., Пайкуш М. Методика штегративного навчання фiзики у профеciйнiй школi. - Дрогобич., 2002. - 125 с.
3. Ткаченко I.A. Aктуальнicть природничо-наукових дисциплш у штеграцшному розрiзi компетентшсноУ парадигми оcвiти I Ткаченко I.A., ^аснобокий Ю.М. II Збiрник наукових праць ^м^не^-Под^^кого державного унiверcитету. Серiя педаrоriчна I [редкол.: П.С. Aтаманчук (голова, наук. ред.) та ш.]. -Kам&янець-Подiльcький: Kам&янець-Подiльcький нацiональний ушверситет iменi Iвана Оrieнка, 2013. -Вип. 19: Ыновацшш технологи управлшня якicтю пiдrотовки майбутнiх учителiв фiзико-технолоriчноrо профiлю. - С. 57-60.
4. Ткаченко I.A. Взаемозв&язок фiзичних i аcтрономiчних знань у вiдображеннi розвитку природничо-науковоУ картини св^у I Ткаченко I.A. Науковий часопис нацюнального педагопчного унiверcитету iменi М. П. Драгоманова. Серiя № 5. педаrоriчнi науки:реали та перспективи. - Випуск 48: збiрник наукових праць I за заг. ред. проф. В. Д. Сиротюка. - K. : вид-во НПУ iменi м. п. Драгоманова, 2014. - С.217-222.
5. Ткаченко I.A. Особливосл штегрованого вивчення природничо-наукових дисциплш I Ткаченко I.A., ^аснобокий Ю.М. II Ыновацшш технологи управлшня ямстю пiдrотовки майбутнiх учителiв фiзико-технолоriчноrо профiлю: збiрник матерiалiв мiжнародноï науковоУ конференци I [редкол. П.С. Aтаманчук (голов. ред.) та ш.]. - Kам&янець-Подiльcький: Aкciома, 2013. - С.51-53.

References

1. integrative functional-branch approach as a factor of forecasting and constructing models of pedagogical natural sciences education: monograph I M.T. Martynyuk, Si Bondarenko, O.V. Braslav [and others]; for ed. M.T. Martynyuk, MV Dekarchuk. - Uman: FOP Zhovtyy O. O., 2013. - 174 pp.
2. Kozlovskaya i., Peykush M. The method of integrative teaching of physics in a vocational school. - Drohobych., 2002. - 125 с.
3. Tkachenko i.A. The urgency of natural sciences in the integration perspective of the competent educational paradigm I Tkachenko IA, Krasnobokyy Yu.M. II Collection of scientific works of Kamyanets-Podilsky State University. Pedagogical series I [ed.: P.S. Atamanchuk (chairman, ed.) And others.]. - Kamyanets-Podilsky: Ivan Ogienko Kamyanets-Podilskyi National University, 2013. - Vip. 19: innovative technologies of quality management of the training of future teachers of the physical and technological profile. - P. S7-60.
4. Tkachenko i.A. The relationship between physical and astronomical knowledge in the reflection of the development of the natural sciences picture of the world I Tkachenko i.A. Scientific journal of the National Pedagogical University named after MP Drahomanov. Series № 5. pedagogical sciences: realities and perspectives. - issue 48: collection of scientific works I for colleagues. Ed. prof. V. D. Syrotyuk. - K.: the form of the NPU named after M. Drahomanov, 2014. - P.217- 222.
5. Tkachenko i.A. Features of the integrated study of natural sciences I Tkachenko i.A, Krasnobokyy Yu.M. II innovative technologies of quality management of the training of future teachers of the physical and technological profile: a collection of materials of the international scientific conference I [red. P.S. Atamanchuk (head ed.) And others.]. - Kamyanets-Podilsky: Axioma, 2013. - P.S1-S3.
1S8

W3MK0-MATEMATMHHA OCBITA ($MO)

BunycK 3(13), 2017

THE INTEGRATION OF KNOWLEDGE OF DURING THE CYCLE OF NATURE AND SCIENTIFIC DISCIPLINES IN THE PROCESS OF PREPARATION OF FUTURE PHYSICIAN TEACHERS (THEORETICAL ASPECT)

Igor Tkachenko, Yuriy Krasnobokyi

Pavlo Tychyna Uman State Pedagogical University, Ukraine Abstract. Analyzed the relationship of the natural Sciences in the context of the formation of the key competences and competencies of future teachers of natural-science direction. It is established that integration between basic disciplines, especially the aspect of the nature of physical knowledge, provide an opportunity to highlight the special importance generalizating factor in shaping the content of science education subject to the operation of a mutually agreed system of natural knowledge. Integration encourages the emergence of qualitatively new opportunities for students - the perception of certain phenomena in relationship with others. The essence of integrated approach to learning is to coordinate, combination, and systematization of knowledge about some of the integration centres. In the process of modeling objects with areas of science that are different in nature, qualitatively new character acquire integration links, which bring together different areas of scientific knowledge through the application of fundamental laws, concepts and research methods, and requires the proper training of future teachers of natural-science direction.

інтеграція знань компетентності майбутні вчителі фізики методи підходи природничо-наукові дисципліни фахова підготовка natural sciences disciplines competences integration of knowledge