Анотація до роботи:

Андрєєв А.М. Розвиток уміння формулювати і розв’язувати експериментальні задачі з фізики у процесі винахідницької діяльності старшокласників. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата педагогічних наук за спеціальністю 13.00.02 – теорія та методика навчання (фізика). – Національний педагогічний університет імені М.П. Драгоманова, Київ, 2007 р.

У дисертації розглянуто психолого-дидактичні та методичні основи розвитку у старшокласників уміння формулювати і розв’язувати експериментальні задачі з фізики у процесі винахідницької діяльності. Розроблено методику цілеспрямованого навчання учнів формулювання і розв’язування експериментальних задач для підвищення успішності їх винахідницької діяльності. Розкрито передумови використання винахідницької діяльності як навчального середовища, яке мотивує старшокласників до розвитку вмінь, пов’язаних з формулюванням і розв’язуванням експериментальних задач. Педагогічним експериментом доведено, що цілеспрямований розвиток у старшокласників уміння формулювати і розв’язувати експериментальні задачі з фізики у ході винахідницької діяльності суттєво підвищує її результативність. Про це свідчать перемоги учнів експериментальної групи у численних всеукраїнських та міжнародних фізико-технічних творчих конкурсах і турнірах, запропоновані ними технічні рішення (захищені патентами України на винаходи та корисні моделі), виготовлені діючі моделі та макети винайдених пристроїв, науково-дослідницькі роботи, публікації у науково-технічних журналах та інші освітні продукти.

Результати проведеного нами дослідження психолого-дидактичних та методичних основ розвитку вміння формулювати і розв’язувати експериментальні задачі з фізики у процесі винахідницької діяльності старшокласників є підставою для наступних висновків:

1. Обґрунтовано використання винахідницької діяльності як навчального середовища (“полігона”) для розвитку у старшокласників уміння формулювати і розв’язувати експериментальні задачі з фізики.

2. Розроблено дворівневий підхід до навчання старшокласників формулювання і розв’язування експериментальних задач з фізики. Перший його рівень передбачає набуття учнями окремих елементарних умінь з доведенням їх (за допомогою підготовчих вправ) до рівня відповідних навичок, які на другому рівні вказаного підходу – у процесі винахідницької діяльності – інтегруються до складного вміння формулювати і розв’язувати експериментальні задачі.

3. Визначено і розроблено необхідні складові успішного навчання старшокласників формулювання і розв’язування експериментальних задач саме у процесі їх винахідницької діяльності: детальне вивчення теоретичного матеріалу, що стосується фізичних явищ та ефектів, навчання висування ідей можливих способів розв’язування експериментальних задач, математичне забезпечення процесу розв’язування експериментальних задач, набуття окремих експериментальних умінь за допомогою підготовчих вправ, використання нових інформаційних технологій у процесі винахідницької діяльності.

4. Показано можливість виокремлення відносно самостійних за змістом експериментальних задач у процесі розв’язування учнями певної навчальної фізико-технічної проблеми (зокрема пошуку її нових розв’язків), а також у процесі детального розгляду вже існуючих її розв’язків (у вигляді відповідних винаходів). Вказана можливість виступає сприятливим підґрунтям для навчання старшокласників формулювати експериментальні задачі.

5. Виявлено, що успішному навчанню висувати та обґрунтовувати можливі способи розв’язування експериментальних задач сприяє засвоєння учнями певного “банку ідей” – упорядкованої системи можливих розв’язків експериментальних задач та розв’язування тренувальних винахідницьких задач, що являють собою відносно прості допоміжні задачі, розв’язки яких мають не стільки науково-практичну, скільки навчальну значущість.

6. Експериментально підтверджено, що цілеспрямоване навчання учнів формулювання і розв’язування експериментальних задач з фізики саме у процесі їх винахідницької діяльності суттєво підвищує її результативність, що проявляється у першу чергу в активній участі та численних перемогах старшокласників у всеукраїнських та міжнародних творчих конкурсах з фізики та техніки; в отриманні ними значної кількості патентів на винаходи і корисні моделі (а також їхнім співавторством у низці публікацій у науково-технічних виданнях); в успішному засвоєнні учнями теоретичного матеріалу щодо фізичних явищ та ефектів, адже його вивчення проходить у поєднанні з ілюстрацією їх прикладного значення.

Проведене дослідження не вичерпує всіх аспектів розглядуваної проблеми. Пріоритетні ж напрямки подальшої роботи ми бачимо такі:

створення навчально-методичних посібників для теоретичної підготовки старшокласників до самостійної експериментальної та винахідницької діяльності;

поглиблене вивчення питань, пов’язаних з організацією та діяльністю різновікового творчого колективу учнів та фахівців відповідних галузей (учителів, науковців, патентних повірених тощо) як творчого середовища для успішної винахідницької діяльності (цей напрямок дослідження є особливо актуальним з урахуванням переходу загальноосвітньої школи на профільне навчання).

Публікації автора:

Статті у наукових фахових виданнях

1. Андрєєв А.М. Використання комп’ютерної техніки на різних етапах винахідницької діяльності старшокласників // Наукові записки. – Вип. 72. – Серія: Педагогічні науки. – Кіровоград: РВВ КДПУ ім. В. Винниченка. – 2007. – Частина 1. – С. 142-146.

2. Андрєєв А.М. Винахідницька діяльність як “полігон” для розвитку вміння формулювати і розв’язувати експериментальні задачі з фізики // Збірник наукових праць. Педагогічні науки. Випуск 43. – Херсон: Видавництво ХДУ, 2006. – С. 71-76.

3. Андрєєв А.М. Вплив математичних знань учнів на результативність виконання експериментальних завдань з фізики // Наукові записки. – Вип. 55. – Серія: Педагогічні науки. – Кіровоград: РВВ КДПУ ім. В. Винниченка. – 2004. – С. 169-174.

4. Андрєєв А.М. Досвід залучення старшокласників до винахідницької діяльності у галузі енергозберігаючих технологій // Збірник наукових праць Кам’янець-Подільського державного університету: Серія педагогічна: Проблеми дидактики фізики та шкільного підручника в світлі сучасної освітньої парадигми. – Кам’янець-Подільський: Кам’янець-Подільський державний університет, редакційно-видавничий відділ, 2006. – Вип. 12. – С. 174-177.

5. Андрєєв А.М. Експериментальні задачі на різних етапах винахідницької діяльності // Вісник Чернігівського державного педагогічного університету імені Т.Г. Шевченка. Випуск 36. Серія: педагогічні науки: Збірник у 2-х т. – Чернігів: ЧДПУ, 2006 – № 36. – Т. 1. – С. 119-122.

6. Андрєєв А.М. Навчання учнів евристичних прийомів розв’язування експериментальних задач з фізики // Наукові записки. – Випуск № 60. – Серія: Педагогічні науки. – Кіровоград РВВ КДПУ ім. В. Винниченка. – 2005. – Частина 2. – С. 160-164.

7. Андрєєв А.М. Проблема навчального посібника з фізичних явищ та ефектів, які використовуються під час розв’язування винахідницьких задач // Збірник наукових праць Кам’янець-Подільського державного університету: Серія педагогічна: Дидактика фізики в контексті орієнтирів Болонського процесу. – Кам’янець-Подільський: Кам’янець-Подільський державний університет, інформаційно-видавничий відділ, 2005. – Вип. 11. – С. 105-107.

8. Андрєєв А.М. Тренувальні винахідницькі задачі для розвитку в учнів уміння висувати та обґрунтовувати ідеї можливих способів розв’язування експериментальних задач // Збірник наукових праць Уманського державного педагогічного університету імені Павла Тичини / Гол. ред. М.Т. Мартинюк. – К.: Наук. світ, 2006. – С.5-11.

9. Андрєєв А.М., Марченко О.А. Застосування математичних знань для розв’язування фізичних задач // Фізика та астрономія в школі. – 2004. – № 5 – С. 12-15. (Дисертантом розроблено частину завдань для проведення педагогічного експерименту щодо вивчення проблеми переносу студентами математичних знань на процес розв’язування фізичних задач, а також виконано статистичну обробку його результатів. Інші розробки належать співавтору).

10. Андрєєв А.М., Марченко О.А. Математична підтримка вивчення механічних коливань у курсі фізики середньої школи // Збірник наукових праць Кам’янець-Подільського державного університету: Серія педагогічна: Методологічні принципи формування фізичних знань учнів і професійних якостей майбутніх учителів фізики та астрономії. – Кам’янець-Подільський: Кам’янець-Подільський державний університет, інформаційно-видавничий відділ, 2003. – Вип. 9. – С. 82-84. (Дисертантом розроблено частину завдань та проведено їх апробацію. Інші розробки належать співавтору).

11. Андрєєв А.М., Марченко О.А. Програма математичної підготовки учнів до поглибленого вивчення механіки // Збірник наукових праць: Спеціальний випуск / Гол. ред. В.Г. Кузь. – К.: Науковий світ, 2003. – С. 89-95. (Дисертантом зроблено літературний огляд, розроблено частину завдань та проведено їх апробацію. Інші розробки належать співавтору).

12. Мінаєв Ю.П., Кенєва І.П., Андрєєв А.М. Проблема навчального посібника для математичної підтримки поглибленого курсу фізики // Наукові записки Тернопільського державного педагогічного університету. Серія: Педагогіка. № 6. – 2002. – С. 102-107. (Дисертантом зроблено літературний огляд та проведено аналіз труднощів, пов’язаних з використанням математичного апарату учнями при поглибленому вивченні фізики. Інші розробки належать співавторам).

Статті у наукових журналах, збірниках наукових праць

та матеріалах конференцій

13. Андреев А.Н., Минаев Ю.П., Самойленко П.И. Проблема оценивания качества образования при переходе от средней к высшей школе // Среднее профессиональное образование. – М., – 2003. – № 7. – С. 19-21. (Дисертантом вивчалася значущість для подальшого вивчення фізики знань та умінь, які перевіряються на вступних іспитах до ВНЗ з математики. Інші розробки належать співавторам).

14. Андрєєв А.М. Діагностика рівня підготовленості учнів до виконання робіт фізичного практикуму // Вісник Запорізького національного університету: Збірник наукових статей. Педагогічні науки / Головний редактор. Міщик Л.І. – Запоріжжя: Запорізький національний університет, 2005. – С. 5-11.

15. Андрєєв А.М., Марченко О.А. Завдання для забезпечення зворотного зв’язку при поглибленому вивченні фізики // Сучасні технології в науці та освіті: Збірник наукових праць: В 3-х томах. – Кривий Ріг: Видавничий відділ КДПУ, 2003. – Т. 2. – С. 3-8. (Дисертантом складено частину завдань, проведено їх апробацію та виконано статистичну обробку отриманих результатів. Інші розробки належать співавтору).

16. Андрєєв А.М. Передумови використання винахідницької діяльності для розвитку вміння формулювати і розв’язувати експериментальні задачі з фізики // Освітнє середовище як методична проблема: Збірник наукових праць / Херсонський державний університет. Херсон: Видавництво ХДУ, 2006. – С.88-89.

17. Андрєєв А.М. Діагностичні завдання для перевірки рівня підготовленості учнів до виконання робіт фізичного практикуму // Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції “Особливості підготовки вчителів природничо-математичних дисциплін в умовах переходу школи на профільне навчання”. Укладачі: Шарко В.Д. – Херсон: “Олді-Плюс”, 2004. – С.42-43.