Розділ 1. Методика викладання фізики у вищій школі

1.1. Методи організування і здійснення навчально-пізнавальної діяльності

У дидактичній теорії не існує єдиної універсальної класифікації методів навчання через складну природу цього феномену, його багатофункціональність. Для оцінювання і вибору методів навчання необхідно використовувати різні класифікації на основі укрупнення та об'єднання методів у великі групи за визначеними критеріями. Найбільшого поширення набули класифікації на основі діяльнісного підходу.

За дидактичними цілями виокремлюють дві групи методів навчання:

1. Методи, що забезпечують первинне засвоєння навчального матеріалу:

- інформаційно-розвивальні методи (усний виклад учителя, розповідь, бесіда, робота з книгою);

- евристичні методи (евристична бесіда, диспут, лабораторна робота);

- дослідницькі методи (спостереження і систематизація фактів, самостійне вивчення проблеми в науковій літературі, метод генерації ідей).

2. Методи, що забезпечують закріплення і вдосконалення здобутих знань:

- вправи (за зразком, варіативні, пробні, тренувальні та ін.);

- практичні роботи, спрямовані на застосування теоретичних знань на практиці.

Основою традиційної класифікації є джерела знань, характер чуттєвого сприймання інформації (слух, зір, дотик). На цій підставі виокремлюють методи:

- словесні (розповідь, пояснення, лекція, бесіда, інструктаж, робота з книгою, навчальна дискусія, диспут);

- наочні (спостереження, демонстрування, ілюстрування);

- практичні (вправа, лабораторна робота, практична робота, дидактична гра).

Словесні методи навчання. До цієї групи належать методи, які реалізуються переважно через усну комунікацію. Основним їх елементом є слово, мовлення вчителя.

Розповідь - монологічний виклад навчального матеріалу, який використовують для послідовного та емоційного повідомлення знань.

Здебільшого у формі розповіді викладають описовий навчальний матеріал (про природні умови, факти, явища тощо).

Метод розповіді має такі прийоми: міркування вчителя; акцентування уваги; аналіз фактів, прикладів; пояснення окремих зв'язків об'єктів, що вивчаються. Проте якщо аналіз фактів, зв'язків і прикладів під час розповіді забезпечує усвідомлення учнями основного змісту навчального матеріалу, то можна стверджувати про перехід цього прийому в метод пояснення.

За дидактичними цілями виокремлюють кілька видів розповідей:

- розповідь-вступ, що "готує" учнів до сприйняття нового навчального матеріалу, формує інтерес та потребу в здобутті нових знань. Цей вид розповіді характеризується відносною яскравістю, чіткістю, захопленістю та емоційністю викладу;

- розповідь-виклад, у якій розкривають зміст нової теми. Такому повідомленню властиві чітка логічна послідовність, виділення основного, суттєвого, застосування ілюстрацій і переконливих прикладів; '

- розповідь-узагальнення, яка передбачає виділення основних думок, формулювання висновків та узагальнень, постановку завдань для подальшої самостійної роботи. Цей метод використовують зазвичай наприкінці уроку.

Умовами ефективного застосування розповіді є: наявність плану; логічна послідовність, чіткість і доказовість; достовірність змісту; образність та емоційність викладу.

Пояснення - словесний метод навчання, основне завдання якого полягає в розкритті причинно-наслідкових зв'язків і закономірностей у розвитку природи, людського суспільства і людського мислення.

Цей метод іноді називають найскладнішим видом розповіді, тому що він спрямований не тільки на розкриття внутрішніх причинно-наслідкових зв'язків, а й на вивчення зовнішніх сторін явища на рівні опису з використанням конкретних прикладів. Часто, особливо на уроках у початковій школі, пояснення поєднується з описом, бесідою, використанням наочності.

До словесних методів навчання, які використовують у старшій школі та вищих навчальних закладах, належить лекція.

Навчальна лекція - словесний метод навчання, що передбачає усний виклад навчального матеріалу, який характеризується великим обсягом, складністю логічних побудов, сконцентрованістю розумових образів, доведень І узагальнень.

Іноді лекцію розглядають як форму організації навчання. Здебільшого вона триває весь урок, інколи - два. Предметом лекції переважно є опис складних систем, явищ, об'єктів, процесів, наявних між ними зв'язків і причинно-наслідкових залежностей. Під час лекції застосовують такі прийоми усного викладу: підтримка уваги, активізація мислення слухачів, переконання, аргументація, доведення, класифікація, систематизація.

Основні умови ефективного проведення лекції: створення конкретного плану; повідомлення учням теми, мети і завдань; логічний і послідовний виклад змісту лекції; проблемність та емоційність викладу; гнучке управління розумовою діяльністю студентів; запис основних положень; використання наочності; поєднання лекції із семінарськими і практичними заняттями.

Бесіда - словесний питально-відповідний метод навчання, завдання якого - спонукати учнів до актуалізації відомих і засвоєння нових знань шляхом самостійних роздумів, висновків і узагальнень.

Цей метод активізує мислення учнів, є важливим засобом діагностики засвоєних знань, умінь, сприяє розвитку пізнавальних здібностей, створює умови для оперативного управління процесом навчання. Водночас його доцільно поєднувати з розповіддю, лекцією, наочними методами, які забезпечують формування цілісної системи знань, адже за допомогою лише бесіди неможливо сформувати практичні вміння і навички.

Використовують такі прийоми проведення бесіди: постановка запитань (основних, додаткових), обговорення відповідей студентів, їх коригування, формулювання висновків.

За дидактичними цілями бесіди поділяють на такі види:

- вступні (організаційні), до яких вдаються для підготовки студентів до сприймання нового матеріалу;

- повідомлювальні, які використовують для повідомлення нових знань;

- повторювально-узагальнювальні, які застосовують для узагальнення і систематизації набутих знань;

- контрольно-корекційні, що мають на меті перевірку засвоєних знань, уточнення та доповнення їх новими фактами чи положеннями.

За характером пізнавальної діяльності студентів бесіди класифікують на: репродуктивні, спрямовані на відтворення раніше засвоєного матеріалу; катехізичні, що передбачають точне відтворення формулювань закону чи правила, запам'ятовування відповідей; евристичні, що підводять студентів до самостійних висновків.

Запитання бесіди формулюють з дотриманням таких вимог: запитання мають бути короткими і точними, логічними, послідовними, сприяти системному засвоєнню знань, відповідати рівню розвитку студентів і ставитися всім слухачам.

Робота з книгою - багатофункціональний метод словесної групи, що полягає в опрацюванні літератури різних видів і спрямований на формування нових знань, їх закріплення, вироблення вмінь І навичок та реалізацію контрольно-корекційної функції в умовах урочного та позаурочного навчання.

Студенти в процесі навчання працюють зі словниками, довідниками, енциклопедіями, підручниками, посібниками, таблицями, схемами, географічними атласами, літературно-художніми творами та ін. Робота з книгою дає змогу багаторазово опрацьовувати навчальну інформацію в доступному для студентів темпі та у зручний час.

Сучасні програмовані навчальні книги ефективно розв'язують проблеми інформаційного забезпечення, контролю, корекції, діагностики знань та вмінь.

Робота з книгою передбачає кілька цілей: ознайомлення зі структурою, читання окремих розділів, розв'язування прикладів чи завдань, пошук відповідей на запитання, виконання контрольних тестів, запам'ятовування матеріалу.

Важливими умовами, що забезпечують ефективність використання цього методувміння швидко, раціонально читати і розуміти прочитане; виокремлювати основне в матеріалі; створювати опорні конспекти; знаходити літературу з питання.

Залежно від ступеня самостійності розрізняють два види роботи з книгою: під керівництвом лектора і самостійно (в домашніх умовах). Пізнавальна робота передбачає поділ навчального матеріалу на частини, виконання необхідних дій із запам'ятовування, розуміння, порівняння, класифікації. Робота з підручником у домашніх умовах розпочинається з відтворення знань, одержаних на лекції, тому основним напрямом такої діяльності є синтезування цього матеріалу з текстом підручника. Самостійна робота з підручниками підвищує пізнавальну самостійність студентів, якість засвоєння знань, формує вміння вчитися, навички самоконтролю.

Важливими прийомами раціональної роботи з книгою е: установка на запам'ятовування основних положень, теорій, правил тощо; мисленнєве створення плану прочитаного, його фіксація; створення опорного конспекту.

Основними недоліками у використанні цього методу є значні витрати часу та пізнавальних зусиль, ігнорування індивідуальних особливостей студентів. Тому викладачу доцільно поєднувати роботу з книгою з іншими методами навчання.

Особливою популярністю в сучасних умовах користуються програмовані підручники, в яких, крім навчальної, міститься й інструктивна інформація (студенти отримують вказівки щодо виконання роботи, підтвердження правильності виконуваних дій).

До словесних методів навчання належать навчальна дискусія і диспут.

Навчальна дискусія (лат. discussio - розгляд, дослідження) - словесний метод навчання, суть якого полягає в обміні поглядами щодо конкретної проблеми з метою набуття нових знань, зміцнення власної думки, формування вміння її обстоювати.

Близьким до навчальної дискусії є метод диспуту.

Диспут (лат. disputo - міркую, сперечаюся) - словесний метод навчання, суть якого полягає в цілеспрямованому зіставленні різних поглядів на наукову чи суспільну проблематику з метою формування в студентів оцінних суджень, зміцнення світоглядних позицій.

У дидактичній літературі поняття "дискусія" і "диспут" часто використовують як синоніми, оскільки вони означають обговорення, дебати, полеміку. Диспутом зазвичай називають публічну дискусію, спеціально організовану для певної учнівської категорії. Широке впровадження групової дискусії у навчальний процес дає новий імпульс до розвитку проблемного навчання, самостійності студентів у здобутті нових знань.

Основна функція цих методів полягає у стимулюванні пізнавального інтересу; допоміжними функціями є навчальна, розвивальна, виховна і контрольно-корекційна. Ефективність дискусії і диспуту залежить від: попередньої ґрунтовної підготовки студентів як у змістовому, так і у формальному аспектах; наявності необхідних знань із теми, умінь висловлювати свої думки і позицію; однозначного формулювання запитань тощо. Результати використання цих методів дають об'єктивну інформацію про глибину і системність знань cтудентів, особливості мислення студентів, допомагають визначити перспективи подальшої роботи.

Інструктаж (лат. instructio- настанова) - словесний метод навчання, який передбачає ознайомлення зі способами виконання завдань, інструментами, матеріалами, технікою безпеки, показ трудових операцій та організацію робочого місця.

Його можна характеризувати як сукупність словесних методів. Основною перевагою інструктажу є ефективність у передаванні необхідних знань і розвитку простих Навичок. Зазвичай його проводить викладач або заздалегідь підготовлені студентів перед виконанням практичних, лабораторних чи самостійних робіт. Інструктаж обмежений у часі, орієнтований на засвоєння конкретних операцій і процедур, які необхідно здійснити студентам під час виконання роботи. Проведення інструктажу має відповідати таким вимогам: чіткість і лаконічність пояснення способів навчальних дій та операцій; постановка конкретного навчального завдання; пояснення правил виконання трудових прийомів і проведення самоконтролю; роз'яснення типових помилок під час виконання робіт. За місцем у навчальному процесі інструктаж поділяють на вступний, поточний і підсумковий. Вступний інструктаж здійснюється перед початком самостійної роботи студентів і передбачає доведення до них кінцевих результатів роботи. Поточний інструктаж проводиться під час самостійної роботи і передбачає допомогу деяким студентам. На підсумковому інструктажі викладач демонструє кращі роботи студентів, аналізує результати, визначає подальші перспективи.

Словесні методи навчання посідають чільне місце в системі методів навчання. Попри те що їх часто називають неактивними, застарілими, ці методи дають змогу за короткий час передати значний обсяг інформації, поставити перед студентами проблеми і вказати шляхи їх розв'язання. Живе слово викладача залишається джерелом активізації всіх психічних процесів студентів, виховання інтелекту та особистісних якостей. Водночас ефективність словесних методів залежить від поєднання з іншими методами навчання (наочними, практичними), забезпечення пізнавальної активності студентів.

Наочні методи навчання - це способи наочно-почуттєвого ознайомлення учнів із різними предметами, явищами, процесами, що є об'єктами навчання. Наочні методи застосовують у тісному взаємозв'язку зі словесними, адже вони передбачають використання ілюстрацій і демонстрацій на підтвердження словесних тлумачень, їх специфічною особливістю є розвиток спостережливості студентів.

Ілюстрування - наочний метод навчання, який полягає в показі та сприйнятті предметів, процесів І явищ у їх символьному зображенні за допомогою плакатів, карт, портретів, фотографій, схем, репродукцій, звукозаписів тощо.

Його зазвичай використовують тоді, коли необхідно забезпечити усвідомлення сутності явища, взаємозв'язків між його компонентами. У тісному зв'язку з ілюструванням застосовують метод демонстрування.

Демонстрування - метод навчання, який полягає в наочно-чутєвому ознайомленні студентів з явищами, процесами, об'єктами в їх природному вигляді.

Цей метод використовують не тільки для розкриття динаміки явищ, що вивчаються, а й для ознайомлення із зовнішньою і внутрішньою будовою предметів.

Метод демонстрування має таку структуру: визначення цілі і завдань показу; відтворення і корекція опорних знань; мотивація учіння; постановка проблеми чи пізнавального завдання; показ явища викладачем і сприйняття його студентами; аналіз фактів; з'ясування зв'язків і відношень; розв'язання проблеми чи пізнавального завдання; висновки; теоретична інтерпретація фактів (явищ), що спостерігались.

Методи ілюстрування і демонстрування застосовують у взаємозв'язку, що доповнює і підсилює спільну дію. Так, демонстрування використовують, коли процес чи явище студенти мають сприйняти загалом. Коли потрібно усвідомити сутність явища, його взаємозв'язки, використовують ілюстрування. Результативність цих методів залежить від методики представлення і показу виучуваних об'єктів. Ефективність ілюстрування і демонстрування залежить від: організування активної самостійної пізнавальної діяльності учнів; правильного вибору об'єктів; уміння педагога скерувати увагу учнів на найточніше в демонстрованому явищі; визначення місця і ролі предметів наочності в пізнавальному процесі, оптимального обсягу ілюстративного матеріалу.

Спостереження - наочний метод навчання, який передбачає тривале цілеспрямоване сприймання об'єктів чи явищ Із фіксацією змін, які в них відбуваються, і виявлення на цій основі внутрішніх зв'язків I залежностей, розкриття сутності явищ.

При цьому студент не втручається в явища, які він сприймає. Спостереження виконують переважно демонстративно-ілюстративну (є засобом закріплення раніше засвоєних знань, умінь і навичок) та дослідницьку (стають засобом здобуття нових знань) функції. Самостійні спостереження студентів здійснюють під час лекцій, гурткової роботи та виконання домашніх завдань. Залежно від форми організування вони можуть бути короткотривалими або довготривалими, фронтальними або індивідуальними. Тривалі спостереження потребують систематичної фіксації фактів і висновків.

Організування спостережень передбачає такі основні етапи:

1. Повідомлення мети і завдань спостереження.

2. Мотивація пізнавальної діяльності.

3. Вступний інструктаж викладача.

4. Актуалізація знань, необхідних для здійснення роботи.

5. Самостійне спостереження.

6. Аналіз та узагальнення фактів.

7. Формулювання висновків.

8. Теоретична інтерпретація результатів спостереження.

Спостереження як метод навчання забезпечує цілеспрямоване сприймання явищ і предметів для одержання конкретних даних. Проте воно має пасивний характер, оскільки не впливає на досліджувані процеси, не змінює умов їх перебігу: під час спостереження студентами іноді недоступні деякі сторони досліджуваного явища, а також вони можуть суб'єктивно характеризувати його.

У зв'язку з інтенсивним використанням у навчальному процесі сучасних візуальних джерел інформації (телебачення, DVD-програвачів, комп'ютерів та ін.) виокремлюють відеометод.

Відеометод - наочний багатофункціональний метод навчання, який полягає у використанні відеоматеріалів і активізує наочно-чуттєве сприймання, забезпечує більш легке і міцне засвоєння знань в їх образно-понятійній цілісності та емоційній забарвленості.

Цей метод впливає не тільки на свідомість, а й на підсвідомість учнів, може використовуватися на всіх етапах навчання.

Його застосовують для формування нових знань, їх контролю, закріплення, узагальнення, систематизації. Проте кіноекран чи телевізор слабо стимулюють розвиток абстрактного мислення, творчості та самостійності, тому, щоб ефективно використовувати цей метод, необхідно спеціально організовувати навчання.

Відеометод за умов його доцільного використання в навчальному процесі може ефективно виконувати основні завдання освіти, виховання і розвитку студентів:

- забезпечувати студентів новою і достовірною інформацією про явища і процеси, які вивчаються;

- пояснювати в динаміці принципи дії складних механізмів чи машин;

- навчати алгоритмів виконання різних видів діяльності;

- задовольняти бажання та інтереси студентів;

- забезпечувати контроль і корекцію знань, умінь і навичок, ефективний зворотний зв'язок;

- організовувати тестові випробування;

- створити банк даних для проведення навчально-тренувальних і дослідницьких робіт;

- раціоналізувати навчальний процес, підвищувати його результативність тощо.

Ефективність відеометоду залежить не тільки від майстерності викладача, а й від якості всіх використовуваних технічних засобів, організування навчального процесу, його цілеспрямованості, чіткості; урахування індивідуальних особливостей студентів.

Практичні методи навчання охоплюють різні види діяльності студентів і спрямовані на формування навичок та вмінь застосовувати знання в стандартних чи змінених умовах із метою досягнення їх вищого рівня. У системі практичних методів навчання використовують такі основні прийоми: постановка завдання, планування його виконання, управління процесом виконання, оперативне стимулювання, регулювання, аналіз результатів, виявлення причин неправильних дій. Ці прийоми є складовими методів вправ, лабораторних і практичних робіт, дидактичних ігор.

Вправа - практичний метод навчання, який передбачає планомірне, організоване, повторне виконання дій із метою оволодіння ними або підвищення їх якості.

За характером навчальної діяльності студентів вправи поділяють на усні, письмові, графічні, технічні.

Усні вправи сприяють розвитку логічного мислення, пам'яті і мови студентів. Вони характеризуються динамічністю, не вимагають затрат часу на ведення записів. Письмові вправи зазвичай використовують для закріплення знань і формування вмінь їх застосовувати. Вони сприяють розвитку культури писемної мови, самостійності. До графічних вправ належать розроблення схем, графіків, технологічних карт; виготовлення альбомів, плакатів, стендів; виконання замальовок під час проведення лабораторно-практичних робіт та екскурсій. їх застосування сприяє розвитку просторової уяви, запам'ятовуванню навчального матеріалу. Технічні вправи використовують насамперед для формування практичних умінь і навичок, техніки рухів, вимови та ін. Під час організації технічних вправ застосовують словесні методи у формі коротких вказівок та інструктажів із метою уточнити завдання, конкретизувати дії, попередити помилки, оцінити виконання вправ.

На основі дидактичних цілей вправи класифікують на вступні, пробні, тренувальні, контрольні та творчі. Вступні вправи передбачають демонстрування вчителем певних дій із подальшим відтворенням їх студентами. Коли новий матеріал ще слабо засвоєний студентів, застосовують пробні вправи. Серед них виокремлюють попереджувальні вправи (пояснення студенту передує виконанню дій); коментовані (студент одночасно пояснює дію і виконує її); пояснювальні (дія передує поясненню її виконання). Тренувальні вправи спрямовані на засвоєння студентами навичок дій у стандартних умовах (за зразком, за інструкцією, за завданнями). їх використовують за ступенем підвищення складності завдань. Від пробних вправ вони відрізняються вищим рівнем самостійності студентів. Контрольні вправи використовують для визначення ступеня сформованості в студентів практичних умінь і навичок. Творчі вправи передбачають застосування знань, умінь і навичок у нових (змінених) ситуаціях.