Научтруд
Войти

Інформаційні технології як засіб інтеграції фундаментальної та фахової підготовки при вивченні фізико-математичних дисциплін

Научный труд разместил:
Kallinik
20 сентября 2020
Автор: Наталія Стучинська

Увагу д^гей привертае веселий чоловiчок, який будуе дiаграми, причому чiтко i покроко-во видiлено алгоритми побудови стовбчасто! i кругово! дiаграм.

Отже, можливост комп&ютерних технологiй надзвичайно широю. 1х використання — не модне нововведення, а необхвдшсть, що диктуеться стрiмким розвитком суспiльства.

Використання комп&ютера допомагае реалiзувати так! цiлi:

• защкавлешсть в процесi здобуття знань;

• швидюсть i охайнiсть в здшснент побудов;

• глибоке i свiдоме засвоення знань;

• точшсть результату.

Висновки. Використання ППЗН дае можливкть реалiзувати сво! здiбностi дням, якi ма-ють схильнiсть до математики, i допомагае подолати психолопчний бар&ер до вивчення математики тим, хто мае слабкi знання з цього предмета, дозволяе реалiзувати iнновацiйнi педагогь чнi технологи, що базуються на продуктивнiй, а не репродуктивнш дiяльностi учнiв.

Натал1я СТУЧИНСЬКА

1НФОРМАЦ1ЙН1 ТЕХНОЛОГИ ЯК ЗАС1Б ШТЕГРАЦП ФУНДАМЕНТАЛЬНО! ТА ФАХОВО1 П1ДГОТОВКИ ПРИ ВИВЧЕНН1 Ф1ЗИКО-МАТЕМАТИЧНИХ ДИСЦИПЛ1Н

Робота присвячена проблема вдосконалення традицтних форм навчання (лекцшних та лабораторных занять) шляхом широкого використання тформащйних технолог1й.

Постановка проблеми. Особисткно орiентована освгга передбачае наявшсть середови-ща, в якому особисткть могла б функцюнувати та розвиватись. Характерною прикметою су-часного освiтнього процесу е штенсивний розвиток нових технологий навчання та розширення iнформацiйних ресурсiв: банкiв даних, мережевих пiдручникiв, вiльний доступ до бiблiотек; впровадження iнтерактивних комп&ютерних навчальних програм, систем тестового контролю, створення вiртуальних унiверситетiв та комп&ютерних лабораторш. Цi шновацп, спираючись на шформацшну iнфраструктуру навчального закладу, змiнюють характер, методику, а подекуди й змкт навчальних дисциплш.

Аналiз дослiджень i публiкацiй. Однiею з традицшних та давшх форм навчально! дiяль-ност е лекцiя. Роль лекцiй у навчальному процеи всебiчно та глибоко вивчалась педагогами та психологами [1-6]. На рiзних iсторичних етапах роль лекцй як основно! форми та методу навчання фiзики в ушверситетськш освiтi оцiнювалася по-рiзному [1, 7, 8, 10]. На думку вчених [1], класична лекцшна система з часом втрачатиме актуальнiсть i значення, через те, що вона не сприяе залученню студента до активно! самостшно! роботи. У вичизнянш практицi робилися спроби замiнити лекцшну систему альтернативними (семiнарсько-груповою тощо), тдвищив-ши роль самостшно! роботи. Проте щ спроби були недостатньо обгрунтованими, а тому виявилися безустшними.

Метою статт е вдосконалення традицiйних форм занять шляхом широкого використання шформацшно-комушкацшних технологш задля забезпечення штеграцп фундаментально! та фахово! пiдготовки майбутшх лiкарiв у процесi вивчення фiзико-математичних дисциплiн.

Виклад основного матерiалу. Аналiз навчальних планiв за останнi десятирiччя свiдчить про тенденцiю до зниження як кiлькостi лекцiйних годин, так i кньо! частки у кшькост годин, вiдведених на вивчення курсу. Ця тенденщя цiлком зрозумiла — сучасна освггая парадигма передбачае тдвищення статусу суб&екта навчального процесу, акценти змiщуються на самостiйну роботу студенлв. Вiдповiдно до чинного навчального плану лекцшт години курсу «Медична та бiологiчна фiзика» становлять 22% загально! кшькосп годин (36 годин з 165) i 35% ввд кшь-костi аудиторних годин.

Враховуючи власний педагопчний досвiд та узагальнюючи думки, висловленi в роботах проввдних учених, ми вважаемо, що на сьогодш лекцшна форма занять не втратила свое! актуа-льностi, оскшьки:

• е економiчно найвигiднiшою формою навчання як за затратами часу та зусиль студента, так i за використанням науково-педагогiчних кадрiв;

Науков1 записки. Серш: Педагопка. — 2008. — №8 45

• дае можливiсть за короткий про]шжок часу побачити логiчну структуру навчального матерiалу;

• мiстить найважливiшу шформащю i сучасне бачення проблеми;

• е активним методом навчання; 11 засвоення пов&язане з переробкою велико! кшькосп шформаци, аналiзом достдав, формул, виокремленням головного; вона формуе вмш-ня вислуховувати iнших (що для лжаря е надзвичайно важливим), розушти суть, критично оцiнювати почуте;

• добре прочитана лекщя впливае на студента значно бiльше, шж пiдручник, завдяки емоцiйному забарвленню, правильно зробленим акцентам, створенню проблемних ситуаций, ефекту сумiсного подолання труднощiв (за вдалим висловом О. Д. Хвольсона, лектор е диригентом процесу «колективного мислення»);

• на лекци вщбуваеться безпосереднiй контакт студента з викладачем, реалiзуються «бiнарно-асиметричнi зв&язки» iнтелектiв рiзного рiвня, якi, на думку В. I. Вернадського, i е пусковим механiзмом для генераци нових щей;

• лекщя дае можливкть враховувати особливостi аудиторп, виявляти незрозумiле для студента i одразу ж надавати допомогу, вносити корективи в подальший виклад ма-терiалу.

Безумовно, в сучасних умовах змiнюеться роль, форма та зшст лекцiй. Найважливiшими чинниками цих процес1в, на нашу думку, е особисткна орiентованiсть сучасно! осв^и та про-никнення iнформацiйно-комп&ютерних технологш у навчальний процес.

Як засввдчив власний досвiд, анкетування студентiв, досить ефективною формою подачi лекцiйного матерiалу е електронний конспект лекци (ЕКЛ), основна складова якого — слайд (кадр) вiзуального подання навчально! шформаци. Лекци з використанням мультимедiйних за-собiв мають низку переваг поршняно з традицiйними: строгiсть викладу, можливють наочного подання навчального матерiалу, доповнення лекцiйних демонстрацiй комп&ютерними моделями. Посилюеться ефективнiсть сприйняття, активiзуеться робота анатзатор1в зору та слуху, за-безпечуючи еднiсть дш, емощй та вольових зусиль. Фiзiологи стверджують [9], що пропускна здат-нiсть зорового аналiзатора людини значно бiльша, шж слухового — 5 млн бп/с та 50 тис. бiт/с шформаци вiдповiдно.

Проведенi дослiдження показали, що у студенлв-першокурсниюв лекция привертае увагу насамперед своею фаховою спрямовашстю. Лектор мае спiввiднести та оргатчно поеднати фу-ндаментальнi науковi знання з фiзики з потребами сустльства та професiйними iнтересами аудиторп. Наприклад, вивчаючи фiзичнi основи застосування рентгенiвського випромiнювання в медицинi, розглядаемо комп&ютерну рентгенiвську томографiю, яка базуеться на розробленому Г. Хаундсфшдом у 1963 р. математичному методi реконструкцй об&емних зображень з рентге-швських проекцiй. Цей метод був втшений у медичну практику А. Мак-Кормаком у 1978 р. (Нобелiвська премiя 1979 р.). Розгляд цього матерiалу не може бути повним без вiдповiдного вiдеозображення (рис. 1.).

Data Acquisition slice °r A*®1 Image

Рис. 1. Схема отримання зображення при рентгенiвськiй томографи

46

HayKOBi записки. Серiя: Педагогiка. — 2008. — №8

Корисною буде iнформацiя про нову концепщю комп&ютерно! рентгетвсько! томографп з спiральним скануванням (рис. 2). Стральне сканування базуеться на варiацu швидкостi обер-тання вiдносно ом колiмацп i використовуе поняття «ттч». Один пiтч означае перемiщення вздовж стола за оберт на 5 мм. Штч 2 означае збшьшення кроку спiралi вдвiчi, тобто перемь щення за один оберт на 10 мм. Вибiр оптимального ттча залежить вiд розмiру дшянки, яку по-трiбно сканувати, i обмежуеться безпечною для пацiента дозою опромшення, яка прямо пропо-рцiйна до тривалост сканування. Шамагання досягти кращо! якостi зображення зменшенням пiтча призводить до збiльшення дози опромiнення.

Рис. 2. Отримання зображення за сшрального сканування при рентгенiвськiй томографы

Безсумшвна перевага цього вдосконалення — отримання об&емного зображення. Можли-ва навпъ реконструкцiя зображення внутрiшнього боку порожнинних органiв, в тому числi й судин, серцевих клапанiв тощо (рис. 3).

Рис. 3. Зображення судин зi стральним скануванням при рентгешвськш томографы

Особливо актуальним е вiзуальне подання навчального матерiалу при вивчент тих роздь лiв i тем курсу, в яких подаються фундаментальш фiзичнi знання, що складають основу сучас-них дiагностичних та лжувальних методик. Так, дослiдження теплового випромiнювання ле-жить в основi термографп, вивчення магнетизму та квантово1 мехашки мае забезпечити основу для опанування методик електронного-парамагнiтного та ядерного магштного резонансу, ультразвуку — сучасних методик ультразвуково1 дiагностики. Жодна з кафедр медично! та бiологi-чно1 фiзики не мае обладнання, яке б дало можливють лабораторного знайомства з такими при-ладами через !х високу вартiсть, i тому в навчальному процем мають бути ширше задiянi мож-ливостi шформацшно-комушкащйних технологiй.

Використання 1КТ дае змогу значно посилити мотивацию до опанування навчального ма-терiалу та тдвищити фахову спрямованiсть курсу за рахунок вiртуальноl присутностi студента в клшщ, науковiй лабораторil, профiльнiй кафедрi, знайомства з сучасною медичною апарату-рою як дiагностичною, так i лжувальною, надання можливостi спостерiгати за процесами, яю е

Шауков1 записки. Серш: Педагог1ка. — 2008. — №8

47

недоступними при традицiйнiй формi лекци (за швидкоплинними, чи, навпаки, дуже повшьни-ми, чи такими, що можуть бути специально змодельованими для дано1 лекци).

Однак позитивний вплив наочност на пiзнавальну активнiсть студентiв визначаеться ра-цiональним поеднанням слова викладача i засобу навчання, врахуванням шдиввдуальних особ-ливостей студентiв та 1х умiнням бачити наочнiсть. Як стверджуе М. Кирмайер [4], увага при використанш мультимедiйних засобiв подвоюеться, що дае змогу економити 30% часу при за-своенш навчального матерiалу.

Роль електронного конспекту лекцiй е позитивною i з огляду на той факт, що студенти мають можливкть заздалегiдь ознайомитися з матерiалом наступних лекций у мережi Internet, проаналiзувати його, виявити проблемнi мкця, пiдготувати запитання. Перегляд конспектiв ле-кцiй у студентiв усього потоку показав, що при проведенш лекци з використанням ЕКЛ бшь-шкть студентiв мали конспекти належно1 якость Студенти намагалися зберегти форму слайд1в, використовували маркери та фломастери, рисунки й дiаграми були значно чпташими, нiж за традицшно! форми лекци.

Явну перевагу лекщям з використанням електронного конспекту надають студенти. Нами проведено анкетування студентiв медичних факультепв (загальна кiлькiсть респондента 245). На думку 88% респондента, у такому разi конспект е бiльш повним та якiсним, змiст лекци зрозумЫшим (84%), краще запам&ятовуеться змiст лекци (80%). Експеримент засвiдчив, що студенти легко адаптуються до нового виду лекцш. Близько 75% опитаних студента ввдзначи-ли покращення емоцiйного стану та тдвищення iнтересу до лекцш. Жоден з респондента не хота би повернутися до традищйно! форми лекци. Студенти висловили також i критичш за-уваження, якi стосувалися палггри слайдiв, пiдкреслень та видшень тексту кольором, розмiру шрифтiв, кшькосп тексту. Стало зрозумшим, що для рiзних аудиторiй електронний конспект одше! i тае! ж само1 лекцп повинен бути рiзним. Так, в аудитори студентiв-iноземцiв бiльш ро-зширеними мають бути поняттевi слайди. Через мовт проблеми, вiдмiнностi у термiнологil у них виникае чимало проблем iз засвоенням понять, тому на слайдах по^бно не лише давати чгтке означення поняття, а й тлумачення термiнiв, що входять до його складу, пояснення вста-новлених словосполучень тощо.

Досввд використання електронного конспекту лекцiй дав змогу систематизувати специфь чт вимоги та розробити певнi рекомендаци, яю сприятимуть штеграцп фундаментальностi та фахово! спрямованостi курсу «Медична та бюлопчна фiзика».

1. Вiдбiр шформаци для кожного слайду жтт^бно проводити з надзвичайною стараннiс-тю та вщповвдальшстю, розмiщуючи на одному слайдi всього декшька об&ектiв чи рисунк1в i коротку текстову iнформацiю.
2. Необхвдно вмiло поеднувати кольори (сiро-зеленi, мро-голуб^ жовто-зеленi) та виби-рати фон, щоб знизити втомлюванiсть зору.
3. Надмiрна кiлькiсть анiмацiйних та аудюефеклв розсiюе увагу, сповiльнюе темп сприй-няття матерiалу, тому, щоб запоб^и втомлюваностi студентiв, кiлькiсть слайдiв для одше! лекци мае бути невеликою (за нашими спостереженнями, оптимальним е використання 15-25 слайдiв).
4. Потрiбно чергувати вiзуальну iнформацiю з усною розповвддю, поясненнями, доведеннями.
5. Побудову важливих з дидактично! точки зору рисунюв, доведення формул доцшьно виконувати крейдою на дошцi, це створюе ефект спiльного подолання труднощiв, сумiсноl ро-боти i полегшуе сприйняття матерiалу.

Невiд&емним елементом предметно! тдготовки з курсу «Медична та бюлопчна фiзика» е лабораторний практикум, який сприяе iнтеграцil теоретико-методологiчних знань, практичних навичок та умiнь, фахових компетенций в единiй навчально-дослiдницькiй дiяльностi. Лабораторний практикум формуе у майбутшх лiкарiв основи експериментального методу дослвджен-ня: спостереження фiзичних об&еклв та явищ, постановка та виконання дослiду, вмiння перевi-ряти гшотези, технiку вимiрювань фiзичних величин, тдходи до iнтерпретацil результатiв фi-зичного експерименту, моделювання. Курс фiзики е одшею з небагатьох навчальних дисциплш у системi пiдготовки майбутнього лжаря, яка надае можливiсть ознайомитися з повним циклом наукового фiзичного тзнання: факти ^ гiпотеза ^ теорiя ^ наслiдки ^ експеримент.

48

Науков1 записки. Сер1я: Педагог1ка. — 2008. — №8

Модершзацп лабораторного практикуму через 1КТ здшснювалася такими шляхами: через використання систем комп&ютерно! математики (СКМ), комп&ютерного моделювання, шфор-мацiйних ресурсiв, комп&ютеризованих метсдав контролю знань (рис. 4).

Рис. 4. Шляхи модершзацп лабораторного практикуму через 1КТ

Використання 1КТ у фiзичному практикумi дае змогу: розширити знання студентiв у цари-ш застосування методiв статистичного опрацювання результата вишрювань; збiльшити кшь-кiсть параметрiв, що визначаються за результатами натурного експерименту; графiчно й аналь тично дослiджувати явища, що вiдбуваються в живих оргашзмах; поглибити як горизонтальш (мiж навчальними дисциплiнами, що входять до загальноприродничого циклу), так i вертика-льнi (м1ж бiофiзикою та клшчними дисциплiнами) мiжпредметнi зв&язки; перевiрити тдготов-ку студента до заняття з мiнiмальними затратами часу; звшьнити викладача вiд перевiрки гро-мiздких обчислень; iндивiдуалiзувати роботу студентiв; збшьшити обсяг фiзичного матерiалу, що вивчаеться, за рахунок скорочення обсягiв рутинних розрахункiв.

Концепцiя використання комп&ютерiв у навчальнш лабораторп, на наш погляд, мае ввдо-бражати ситуацiю, що склалася на сьогодш в науковш лабораторп. Комп&ютерний експери-мент, з одного боку, дозволяе ввдтворювати велику кiлькiсть складних, але важливих з дидактично! точки зору фiзичних дослвдв. З iншого боку, фiзика — наука експериментальна, i практично вм фiзичнi знання здобуп дослiдним шляхом. У науцi фiзичний експеримент е i засобом накопичення первинних знань про природу, i критерiем достовiрностi отриманих висновкiв. У навчальному процем ситуацiя дещо шша: експеримент вiдiграе важливу, але все-таки дож^ж-ну роль. Експериментальним шляхом знання студентами здобуваються надзвичайно рвдко, зде-бiльшого дослiди лише е тдтвердженням або iлюстрацiею отриманих знань i дають можливiсть набувати практичних умiнь та навичок. При навчанш фiзики головним джерелом фiзичних знань е не дослвд, як у наущ, а iнформацiя про нього (лекщя, пiдручник, стаття тощо). Це цш-ком зрозумiло, оскiльки студентам надаються лише т1 знання, яю складають «магiстральний» шлях еволюцil фiзичноl науки. Аналiз науково! лiтератури останшх рок1в свiдчить про численнi розробки комп&ютерних лабораторних робiт та активне впровадження !х у навчальний процес.

Замша реальних лабораторних робiт на комп&ютерне моделювання може створити хибне уявлення про фiзичнi методи наукового тзнання. Комп&ютерний експеримент потрiбно вико-ристовувати лише тодi, коли немае можливосп виконати натурний фiзичний експеримент (через ввдсутшсть матерiально-технiчноl бази або через його складшсть, чи довготривалкть, чи з iнших причин) або тсда, коли комп&ютерний дослвд е бiльш наочним i дае змогу проникнути в суть дослвджуваного явища чи об&екта.

Науков1 записки. Серш: Педагог1ка. — 2008. — №8

49

Термш «комп&ютерне моделювання» можна трактувати no-pi3HOMy. Проведений нами aнaлiз дав можливкть виокремити два основних напрямки використання комп&ютерного моде-лювання в лабораторному практикума

1. Комп&ютерне моделювання, яке е лише iмiтaцiею деякого фiзичнoгo процесу i формальною зaмiнoю реальних фiзичних oб&ектiв та процесгв, що реaлiзyеться завдяки aнiмaцiï (<«мь тaцiйне моделювання, iмiтaцiйнa лабораторна робота»).
2. Другий напрямок — моделювання явищ та прoцесiв на осжш побудови мaтемaтичнoï мoделi, яка дае змогу змiнювaти умови перебiгy процеЫв, визначати та розраховувати необхвд-m параметри i адекватно описуе реальш процеси та явища. Кiнцевoю метою е отримання нових резyльтaтiв, яких або неможливо, або надзвичайно складно досягти трaдицiйними методами i засобами навчання.

Роль комп&ютерного експерименту великою мiрoю залежить вщ того, чи це е iмiтaцiйнa лабораторна робота, чи експеримент, в якому моделюеться реальний фiзичний процес або яви-ще. Комп&ютерне моделювання на oснoвi мaтемaтичнoï мoделi iнтегрyе в сoбi теоретична та експе-риментaльнi методи дoслiдження, вщображае ситуацию, що склалася у сучаснш наущ i його роль мае посилюватися. Роль iмiтaцiйних рoбiт, на думку автора, дещо обмежена. Якщо iснyе реальна лабораторна робота i вона е доступною, то комп&ютерну iмiтaцiю можна використовувати лише як тренажер. 1накше кажучи, замша реальжй лaбoрaтoрнoï роботи на iмiтaцiйнy виправ-дана лише тoдi, коли постае дилема: зовЫм нiчoгo не демонструвати чи виконати комп&ютерний експеримент. Ьмггацшш лaбoрaтoрнi роботи мають сенс, якщо аналопчний реальний експеримент у навчальнш лaбoрaтoрiï здiйснити неможливо в силу рiзних обставин: дороге обладнання, склaднiсть дoслiдy, надто велика його тривалкть, екoлoгiчнa небезпечшсть тощо. Так, на сьoгoднi жодна з кафедр фiзики не мае у своему aрсенaлi прилaдiв для електрон-нo-емiсiйнoï тoмoгрaфiï, ядерного магштного резонансу, ультразвукових дoслiджень (УЗД). 1мггацшш роботи допоможуть студентам опанувати фiзичнi основи цих метoдiв. Корисними можуть бути демонстращйш диски фiрм-вирoбникiв, наприклад, Nicomed (Hoрвегiя) пропонуе серiю ввдеоклшв по 3D-мaгнiтo-резoнaнснiй тoмoгрaфiï i дае змогу наочно продемонструвати мoжливoстi цiеï неiнвaзивнoï методики по створенню тривимiрних зображень крoвoнoснoï сис-теми мозку. Розширення iнфoрмaнiйних ресyрсiв: банк1в даних, мережевих пiдрyчникiв (наприклад, з медицини: www//medbook.net.ru, http://lechebnik.info; www.Thieme.com, http://library.umassmed.edu), доступ до мережi бiблioтек (наприклад, Нащональжй медичнoï ме-режi бiблioтек США: www.nlm.nih.gov,www.medem.com,www.nap.edu,http://www.cdc.gov); бь блioтеки електронних медичних зображень: http://www.pcel.info); комп&ютерних лaбoрaтoрiй та тренaжерiв, iнтерaктивних комп&ютерних навчальних програм, систем тестового контролю, вь ртуальних ушверситетав (наприклад, створена у 2004 рощ перша медична школа США: www.invimeds.org) дають змогу створити шформацшно-освгшш простар, який ввдповвдае су-часним освпшм потребам.

Використання програмних прoдyктiв з «дружелюбним штерфейсом», а також знайомих з шкiльнoгo курсу iнфoрмaтики дае змогу при виконанш лaбoрaтoрнoï роботи основну увагу ак-центувати на фiзичнiй сyтi явища. Так, при опрацюванш резyльтaтiв медикo-бioлoгiчних досль джень широко використовуемо можливост програми MiM"osoft Excel, яка е потужною, ушвер-сальною i зручною для aнaлiзy цифрових даних, поданих у виглядi електронних таблиць. З про-грамою Excel знaйoмi 74% стyдентiв-першoкyрсникiв, з них 60% мають достатнш рiвень опа-нування.

Висновки. Використання iнфoрмaцiйнo-кoмп&ютерних технологш з урахуванням теоре-тичних та практичних розробок значно розширюе можливосл практикуму, посилюючи його фахову спрямовашсть та забезпечуючи iндивiдyaльний пiдхiд у навчанш. При цьому oснoвнi дидактичш принципи (нayкoвiсть, дoстyпнiсть викладу, активтсть, нaoчнiсть, oсoбистiснa спрямoвaнiсть, системнiсть тощо) набувають нового звучання, уточнюються та доповнюються.

Л1ТЕРАТУРА

1. Сусь Б. А., Шут М. I. Проблеми дидактики фiзики у вищш школ^ Наук.-метод. видання. — 2-ге вид. випр. i доп. — К.: Просвгга, 2003. — 155 с.
2. Архангельский С. И. Учебный процесс в высшей школе, его закономерностью основы и методы. — М.: Высш. шк., 1980. — 368 с.
50

^y^bi записки. Серш: Педагопка. — 2008. — №8

3. Дахшлегер В. К. Лекция как метод работы в вузе // Сов. педагогика — 1943. — №4. — С. 13-18.
4. Кирмайер М. Мультимедиа. — СПб: BHV-Санкт-Петербург, 1994.
5. Мединский Е. Н. Лекция как метод учебной работы в педагогических учебных заведениях. — М.: Мос. гос. пед. ин-т., 1935.
6. Штокман И. Т. Вузовская лекция. — К.: Вища школа. — 1981. — С. 150.
7. Досвщ Вщенського медичного ушверситету в реформуванш системи осв1ти: Перспективи сшвпращ / За ред. Л. Я. Ковальчука. — Тернотль: ТДМУ, 2006. — 290 с.
8. Селевко Г. К. Современные образовательные технологии: Учеб. пособ. — М.: Народное образование, 1998. — 256 с.
9. Физиология человека // Под. ред. Шмидта Р., Тевса Г. — М.: Мир, 1996.
10. Стучинська Н. В. 1нтегращя фундаментально! та фахово! шдготовки майбутшх лiкарiв при вивченш фiзико-математичних дисциплш у медичному ушверситету Монографiя. — К.: Книга плюс, 2008. — 412 с.

Натал1я МИСЛ1ЦЬКА

ФОРМУВАННЯ Ф1ЗИЧНИХ ПОНЯТЬ МЕХАН1КИ З ВИКОРИСТАННЯМ ДЕМОНСТРАЦ1ЙНИХ КОМП&ЮТЕРНИХ МОДЕЛЕЙ

У cmammi запропоновано методику формування фiзичних понять (на npumadi поняття швидкос-mi) з використанням демонстрацшних комп &ютерних моделей.

Постановка проблеми. Формування наукових понять в процес вивчення основ наук — одна з основних проблем педагопки, яка безпосередньо пов&язана з тдвищенням якост освгти. Впровадження засоб1в мультимед1а в методичну систему навчання ф1зики передбачае рацюна-л1зац1ю його структури i змкту, модершзащю форм i метод1в навчання.

Аналiз останшх дослщжень. Шляхи пiдвищення ефективностi навчання на б^ використання мультимедiйних технологш розглянутi у працях М. I. Жалдака, Ю. О. Жука, В. Ф. Заболотного, О. I. 1ваницького, В. I. Клочко, Е. I. Машбиця, Н. В. Морзе, В. I. Сумського тощо. Наразi накопичено певний досвiд практичного використання мультимедшних засоб1в для супроводу навчального процесу тд час вивчення фiзики. Проведено низку наукових досль джень з вивчення впливу мультимедiйних технологiй на розумовий розвиток учнiв i !х на-вчально-пiзнавальну активнiсть, на розкриття iнтелектуального потенцiалу та творчих здiбнос-тей. Вони переконливо свiдчать про незаперечш переваги рацiонального поеднання традицш-них методичних систем навчання з мультимедшними технологiями.

Формулювання цiлей статть Результати анкетування учителiв i учшв свiдчать, що вивчення мехашчного руху взагалi i нерiвномiрного зокрема, зводиться до формального засво-ення означень, формул, рiвнянь, а також до розв&язання значно! кiлькостi задач, здебшьшого однопланових (рiвномiрний рух з рiзними швидкостями на двох-трьох дшянках).

Як наслiдок, iз-за скудного класного експерименту, в зв&язку з вщсутшстю бiльшостi не-обхiдних прилад1в у фiзичному кабiнетi, слабкою !х матерiальною базою, вiдсутнiстю ефектив-них комп&ютерних програм, що моделюють вiдповiднi рухи, а також iз-за складностi математи-чного апарату в учнiв виникають певш труднощi розумiння кiнематичних величин. Несформо-ванi в повнiй мiрi кiнематичнi поняття, !х поверхове засвоення призводять до зниження зацiка-вленоста до вивчення кiнематики, а в подальшому — зникнення iнтересу до вивчення фiзики взагалi. Для запобйання формалiзму та механiцизму оволодiння знаннями i цим самим забезпе-чення якiсного засвоення понять нерiвномiрного руху пропонуемо будувати навчальний процес на використанш демонстрацiйних комп&ютерних моделей.

Така схема вивчення ввдповвдае внутрiшнiй лопщ конструювання картини свiту учнями ще! вiковоl групи. Застосування засобiв мультимедiа створюе певний комфорт навчання, чим сприяе зменшенню вiдчуження учнiв ввд фiзики. Поряд з цим позбавляе учителя потреби застосування зовшшньо! мотивацй у виглядi залякування перед неприемностями (низький бал, повi-домлення батькiв тощо).

За однiею з класифжацш сучасно! психологil мислення за його формою ждаляють на три види: практично-дшове, образне (наочно-образне), словесно-лопчне (поняттеве) [3, 277]. Вони

Науков1 записки. Сер1я: Педагог1ка. — 2008. — №8

51