Структурування змісту в сучасних австрійських і українських підручниках з математики і фізики для середньої школи

Размещено на http://www.allbest.ru/

НАЦІОНАЛЬНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені М. П. ДРАГОМАНОВА

УДК 371. 671: 37. 013. 74: 371. 13 (436)

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата педагогічних наук

Структурування змісту в сучасних австрійських і українських підручниках з математики і фізики для середньої школи

(Порівняльний аналіз)

13. 00. 09 - теорія навчання

ФУРТАК Богдана Любомирівна

Київ - 2001

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність дослідження. 24 серпня 1991 року проголошенням Верховною Радою України Акту про незалежність була створена нова європейська держава - Україна. Одне з основних завдань, які постали перед новоствореною державою - вивести на європейський рівень середню загальну освіту в Україні, в тому числі і математичну. З цією метою відповідно до Закону України «Про освіту» і до Державної національної програми «Освіта» була розроблена Концепція шкільної математичної освіти.

Концепція розроблена на засадах національного відродження духовного життя українського народу, в тому числі й у галузі математичної підготовки і з ураху-ванням світових тенденцій розвитку освітніх систем. Умовами реалізації Концеп-ції, між іншими, є «підготувати нове покоління підручників для всіх освітніх рівнів і профілів», «забезпечити широку інтеграцію з освітою зарубіжних країн».

Це зумовлено тим, що вже майже тридцять рокiв у суспiльствi на рiзних рiвнях говориться про недосконалiсть шкiльної математичної освiти i дiючих пiдручникiв з математики для середньої школи. Рiзнi автори, як вчителi-практики, так i методисти, науковцi в численних публiкацiях критикують наявнi пiдручники з математики i висловлюють побажання щодо створення нових та їх власне бачення. За останнi роки багато авторiв написали i створюють пробнi пiдручники. Але математична наука настiльки розгалужена i розмаїта, що написати досконалий пiдручник надзвичайно складно.

Тому ми вважаємо, що актуальним i доцiльним є звернутися до зарубiжного досвiду, зокрема до Австрiї. Там в 70-их роках рiшенням уряду була створена проектна група, завданням якої було втілити в австрійську середню освіту сучаснi методи математики i методики викладання математики. До цiєї групи ввiйшли як викладачi вищих навчальних закладiв Австрiї, так i вчителi середнiх шкiл. Вони написали пiдручник, який виражає зростаюче значення математики для всiх сфер сучасного життя завдяки використанню математичних методiв i способiв мислення також і в тих галузях, якi ранiше стояли осторонь математики.

Таким чином, представляється доцiльним проведення аналiзу змiсту, структури i дидактичних принципів побудови австрiйських пiдручникiв з фiзики i математики з метою виявлення необхідності використання результатiв цього аналiзу при написаннi пiдручникiв з фiзики i математики для середнiх шкiл України, якi б вiдповiдали сучасним вимогам.

Теоретико - методологічні основи порівняльного аналізу, його мета і зміст розробляються зарубіжними і українськими вченими, зокрема, Б. Л. Вульфсоном, Хосе Г. Гаррідо, Е. Кінгом, К. Е. Олівера, З. О. Мальковою, І. Г. Тараненко, Б. Холмсом та ін. Необхідно відзначити, що першим джерелом порівняльної педагогіки в Росії можна вважати «Педагогічні листи з Швейцарії» К. Д. Ушинського.

Теоретико - методологічні засади структурування змісту освіти досліджують українські і російські вчені: Ю. К. Бабанський, В. В. Краєвський., В. Г. Кремень, І. Я. Лернер, І. П. Підласий, М. М. Скаткін, О. В. Сухомлинська., М. І. Шкіль та ін. Цією

ж проблемою в аспекті сучасної математичної і фізичної освіти займалися і сьогодні працюють над нею С. У. Гончаренко, А. М. Колмогоров, О. І. Маркушевич, Л. М. Фрідман та ін. Окремі питання структурування змісту сучасних підручників з математики і фізики знаходимо в роботах О. І. Бугайова, К. В. Корсака, І. М. Козловської, П. І. Сікорського та ін.

Загальні проблеми підручникотворення досліджували і досліджують українські, російські та зарубіжні вчені М. М. Баранський, Г. Бейлінсон, Дж. Брунер, М. І. Бурда, Г. М. Донськой, Ч. Купісевич, Д. Д. Зуєв, О. Я. Савченко, Н. Ф. Тализіна, Г. Фройденталь та ін.

Концептуальні положення структурування змісту підручників з математики створювали і розробляють українські, російські та зарубіжні вчені і методисти: Б. В. Гнєденко, Ф. Клейн, Р. Курант, Г. М. Литвиненко, Д. Пойа, А. Пуанкаре, З. І. Слєпкань, А. Фуше, Т. М. Хмара та ін.

Особливо слід відзначити праці московських вчених і методистів Л. Е. Генденштейна, В. А. Далінгера, Г. В. Дорофеєва, А. В. Єфремова, А. Я. Кононова, В. П. Максаковського, А. А. Столяра, М. А. Терешина та ін., які в кінці 80-их і на початку 90-их років надзвичайно інтенсивно і плідно займалися проблемами структурування змісту підручників з математики для середньої школи.

Цінні матеріали до окремих питань нашого дослідження містяться в наукових висновках та узагальненнях вчених І. Б. Бекбоєва, Г. П. Бевза, С. П. Бондар, Б. Є. Будного, Л. А. Закоти, В. Р. Ільченко, Н. О. Талалуєвої, Н. М. Черкес - Заде та ін.

Однак при цьому досі не розробленим залишається питання про втілення у практику сучасної української школи такого навчально-методичного забезпечення курсів математики і фізики, яке б враховувало прогресивні здобутки зарубіжної теорії та методики викладання фізико-математичних дисциплін.

Таким чином, соціальна значущість та недостатня розробленість проблеми обумовили вибір теми дослідження: ”Структурування змісту в сучасних австрійських і українських підручниках з математики і фізики для середньої школи (порівняльний аналіз) ”. Тема узгоджена в АПН України (рішення бюро Ради з координації наукової діяльності в галузі педагогіки і психології в Україні, протокол № 6 від 14. 10. 1998року).

Об'єкт дослідження - структурування змісту підручників з математики і фізики для українських та австрійських середніх навчальних закладів.

Предмет дослідження - порівняльний аналіз структури та змісту підручників з математики і фізики для українських та австрійських середніх навчальних закладів.

Мета дослідження - здійснити порівняльний аналіз структури та змісту австрiйських та українських пiдручників з математики i фiзики для середньої школи з точки зору їх ефективності у навчанні школярів та відповідності до сучасних дидактичних вимог, розробити пропозиції щодо впровадження педагогiчно вартiсних iдей у змiст українських пiдручникiв.

В основу нашого дослідження було покладено припущення про те, що, якщо в основу нового покоління підручників з математики та фізики покласти принципи структурування змісту, аналогічні тим, за якими побудовані австрійські підручники, то можливості учнів українських шкіл щодо якісного оволодіння фізико-математичною освітою стануть більш реальними, а міра готовності випускників українських шкіл до практичної діяльності значно зросте.

Під структуруванням змісту підручника ми розуміємо не лише фактичний матеріал, викладений у ньому згідно з провідними ідеями найважливіших теорій формування змісту освіти, але і систему дидактичних засобів, яка допомагає авторам підручника викласти цей зміст на вищому теоретичному рівні і зробити його сприйнятливішим для школяра.

Відповідно до мети та гіпотези були поставлені такі завдання дослiдження:

Вивчити i проаналiзувати навчальнi плани, програми, пiдручники i посiбники, якi розкривають змiст навчання з математики i фiзики для учнiв старших класiв середніх загальноосвітніх шкіл України і Австрії з точки зору провідної теорії формування змісту освіти, структури і загальних принципів побудови навчальних програм та шкільних підручників.

Виявити характерні особливості, а також спільні та відмінні риси підручників, які розкривають зміст шкільної фізико-математичної освіти в Україні та в Австрії щодо:

обсягу вміщеного в них теоретичного матерiалу, їх рiвневої структури та функцій;

ступеня реалізації дидактичних принципів, а також шляхiв i засобiв здійснення мiжпредметних зв'язкiв;

змісту та якості дидактичних матерiалiв, призначених для самоконтролю та розвитку практичних умiнь i навичок учнів.

Узагальнити i систематизувати найцiннiшi, актуальнi для сьогоднення методичнi надбання, iдеї, положення i пiдходи, шляхи реалiзацiї та принципи висвiтлення змiсту фiзико-математичних дисциплiн, якi виявленi в процесi аналiзу.

4. Розробити пропозицiї щодо впровадження педагогiчно вартiсних iдей у змiст нового поколiння українських пiдручникiв.

Теоретико - методологічною основою дослідження виступають діалектич-ний метод аналізу педагогічних явищ (Б. Г. Ананьєв, Л. С. Виготський та ін.), основ-ні положення теорії пізнання про активну діяльність суб'єктів пізнання (М. О. Данилов, О. В. Киричук, та ін.), основні філософські положення системного підходу як методологічного пізнання фактів, процесів (П. Ф. Каптерев, А. П. Піткевич та ін.), психологічний метод формування стратегії успішності навчання (С. Л. Рубінштейн, Є. Б. Хурлок та ін.), загальні дидактичні основи побудо-ви підручника (О. В. Долженко, Ч. Купісевич та ін.), педагогічні теорії відбору змі-сту освіти (В. Оконь, К. Сосніцький та ін.), Закон України «Про освіту», Державна національна програма «Освіта (Україна XXI століття) '', Закон України «Про за-гальну середню освіту», державний стандарт загальної середньої освіти (проект), Концепція середньої математичної освіти в Україні.

Методи дослідження. В роботі використовувався комплекс теоретичних та емпіричних методів наукового дослідження: аналіз і порівняння змісту австрійських та українських підручників, констатуючий експеримент, спостереження за ефективністю процесу навчання, анкетування і усне опитування учнів, учителів та слухачів підготовчих відділень, аналіз процесу навчання за австрійським підручником. Методи теоретичного і емпіричного дослідження взаємодоповнювались і взаємоперевірялись, що забезпечило комплексне пізнання предмету дослідження.

База дослідження. Дослідно - експериментальна робота проводилась на базі Інформаційно-методичного центру Міністерства освіти і науки України у м. Львові, загальноосвітніх середніх шкіл №№ 62, 99, спеціалізованих шкіл № 8 (з поглибленим вивченням німецької мови) та № 11 (з поглибленим вивченням математики, біології) міста Львова, підготовчого відділення Української академії друкарства (далі УАД) та Центру професійної орієнтації Державного університету «Львівська політехніка» (далі ДУЛП) (м. Львів). Дослідження методом усного опитування та письмового контролю проводились вчителями та викладачами вищезгаданих навчальних закладів, де до дослідження було залучено 300 учнів та слухачів.

Дисертаційне дослідження проводилось впродовж десяти років, і в ньому можна виділити три етапи. На першому етапі (1991 - 1995 рр.) ми ознайомилися зі змістом підручників з математики і фізики для учнів 5 - 8 класів австрійських загальноосвітніх вищих шкіл (ЗВШ), які забезпечують здобуття середньої освіти. Внаслідок цього було встановлено, що цей зміст цікавий, насичений, тісно пов'язаний з життям, практикою, доступний. Тому, з метою видати вказані підручники для ознайомлення з ними ширшого загалу педагогів України, здійснили їх переклад українською мовою. Тоді ж нами були виконані перші теоретичні дослідження з проблеми структурування змісту підручників з математики для учнів 5 - 8 класів австрійських ЗВШ. Результати цих досліджень були оголошені на звітній науково-технічній конференції професорсько-викладацького складу Української академії друкарства за 1995 р.

На другому етапі (1996 - 2000 рр.) ми аналізували матеріали досліджень українських та зарубіжних науковців, методистів з проблеми структурування змі-сту діючих підручників з математики і фізики та їх пропозиції щодо укладу май-бутніх підручників. Були встановлені причини того, що при практично однаковій кількості годин, відведених на вивчення математики і фізики у старших класах за-гальноосвітніх шкіл України і Австрії, зміст підручників з математики і фізики для 5 - 8 класів ЗВШ Австрії не лише більш насичений, а й внутрішньо вмотиво-ваніший, ніж зміст відповідних українських підручників. Результати досліджень доповідались на наукових конференціях, публікувалися у науково-педагогічних виданнях.

На третьому етапі (2000 р.) проводилось оформлення результатів досліджен-ня.

Наукова новизна дослідження: вперше на основі порівняльного аналізу тео-ретично обгрунтовано спільні і відмінні риси у структуруванні змісту українських та австрійських підручників з математики і фізики для середньої школи; погли-блено відомості про провідні тенденції структурування змісту підручників з мате-матики і фізики для старших класів середньої школи розвинутих європейських країн, зокрема Австрії; науково обгрунтовано доцільність запозичення досвіду розвинутих європейських країн при написанні нового покоління підручників з математики і фізики для учнів старших класів середніх шкіл України.

Теоретичне значення роботи визначається тим, що вітчизняну теорію навчан-ня доповнено відомостями про основні тенденції формування змісту підручників з математики і фізики для учнів ЗВШ високорозвиненої європейської країни - Авс-трії; виявлена специфіка спільного та відмінного у структуруванні змісту підруч-ників з математики і фізики для учнів старших класів середніх шкіл України та ЗВШ Австрії.

Практичне значення дослідження. На основі порівняльного аналізу структу-рування змісту підручників з математики і фізики для учнів старших класів серед-ніх шкіл України і ЗВШ Австрії сформульовані рекомендації стосовно вдоскона-лення структурування змісту майбутніх підручників з математики і фізики для уч-нів старших класів середніх шкіл України. Висновки дослідження можуть бути використані також в діяльності середніх загальноосвітніх та професійних навчальних закладів і в роботі підготовчих курсів вищих навчальних закладів.

Особистий внесок автора полягає у виявленні особливостей структурування змісту австрійських підручників з математики і фізики для ЗВШ. В роботах, опуб-лікованих у співавторстві, відображені результати порівняльного аналізу автора щодо структурування змісту австрійських і українських підручників з математики і фізики для середньої школи.

Достовірність та надійність результатів і основних висновків дисертаційної роботи забезпечена методологічною обгрунтованістю вихідних принципів: редук-ції, об'єктивності, системності, історизму, а також тим, що аналізовані підручники понад двадцять років успішно використовуються в практиці ЗВШ Австрії. Була проведена порівняльна дослідно-експериментальна перевірка ефективності фор-мування знань учнів, які навчалися за українським та австрійським підручниками з математики. Результати апробації переконують в доцільності впровадження авс-трійського досвіду викладання шкільної математики в практику української сере-дньої освіти.

Апробація і впровадження результатів дослідження. Основні положення і висновки дослідження обговорювались на засіданні науково-методичного семіна-ру кафедри педагогіки Львівського державного університету імені Ів. Франка (1997-98 рр.), на звітних науково - технічних конференціях професорсько - ви-кладацького складу, наукових працівників і аспірантів Української академії дру-карства за 1995 - 1999рр., на 5 - й Міжнародній науковій конференції «Проблеми української термінології. СловоСвіт'98» (Львів, вересень 1998), на Міжнародній науково - практичній конференції «Проблеми інтеграції та диференціації у профе-сійній освіті: теорія і практика» (Львів, квітень 1999), на Міжнародній науково - практичній конференції «Діалог культур: Україна - Баварія (освіта, культура, економіка) « (Львів, вересень 1999), на IV-их Всеукраїнських читаннях, присвяче-них пам'яті М. В. Остроградського (Полтава, жовтень 2000). Окремі теми з авст-рійського підручника з математики, опрацьовані нами у вигляді конспектів уроків, були впроваджені в навчальний процес загальноосвітніх середніх шкіл №№ 8, 11, 62 та 99 м. Львова та підготовчих відділень Центру професійної орієнтації ДУЛП і УАД. Навчальний посібник, розроблений за результатами дисертаційного дослі-дження, впроваджений в навчальний процес підготовчого відділення УАД.

Публікації. За результатами дослідження опубліковано 12 робіт, в тому числі 7 статей у наукових фахових виданнях, 1 навчальний посібник та 4 матеріали кон-ференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається зі вступу, трьох розді-лів, висновків, списку використаної літератури та 5 додатків. Основний зміст ди-сертації викладено на 182 сторінках комп'ютерного набору. Список використаної літератури складається з 207 найменувань. У роботі вміщено 6 таблиць та 11 рисунків, загальним обсягом 3, 3 сторінки.

структурування зміст австрійський український підручник

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтовано актуальність проблеми дослідження, визначено стан наукової розробки теми, об'єкт, предмет, мету дослідження, сформульовано гіпо-тезу, розкрито завдання і методи, наукову новизну, теоретичне і практичне зна-чення роботи, наведено відомості про апробацію та структуру роботи.

У першому розділі «Дидактичні особливості змісту сучасних австрійських підручників» шляхом аналізу праць українських і зарубіжних вчених, а також під-ручників з математики і фізики для українських і австрійських загальноосвітніх середніх шкіл встановлено, що в українських підручниках порівняно з австрійсь-кими не забезпечено належним чином поєднання чуттєвого сприйняття, розумін-ня, засвоєння і практичної верифікації знань, які подаються, внаслідок чого в учнів недостатньо розвиваються вміння і навички застосування отриманих знань на практиці. В українських підручниках недостатньо уваги приділено зв'язку з жит-тям, з виробництвом, а тому вчителі змушені самостійно здійснювати цей зв'язок, що забирає в них надто багато часу і зусиль, а в багатьох випадках не дає бажано-го результату.

Понад десять років автори численних наукових публікацій справедливо пер-еконують у необхідності впровадження диференційованого навчання. І воно впро-ваджується у практику української середньої освіти. Маємо елітні школи, гімназії, ліцеї різного профілю, в яких використовуються різні підручники. На теперішній час ми не маємо підручника з математики для середньої школи, який був би по-будований на принципах рівневої диференціації викладу змісту, і, таким чином, був би придатним для використання у середніх навчальних закладах усіх типів і рівнів. На сьогоднішній день навіть кращі українські підручники з математики диференційовані не в аспекті висвітлення за рівнем складності змісту навчального матеріалу, а лише в аспекті методичного аппарату - тобто в сенсі різного рівня складності математичних задач, завдань, запитань, вправ тощо, які пропонуються для розв'язання учням. Українські ж підручники з фізики зовсім не диферен-ційовані.

У дослідженні показано, що українські підручники з математики і фізики мало інтегровані як щодо змісту різних розділів та галузей самої науки, яка відображена у навчальному предметі, так і в аспекті міжпредметних зв'язків. Це призвело до того, що їх зміст бідніший від змісту відповідних австрійських підручників.

Аналіз австрійських підручників з математики і фізики показує, що ілюстра-тивний матеріал, підібраний в перших, є, на відміну від такого в українських під-ручниках, більш якісним, різнобічним і багатим. Він значною мірою сприяє про-цесу засвоєння учнями навчального матеріалу на початковому рівні розуміння - рівні чуттєвого сприймання. Цій же меті служить сучасне поліграфічне оформ-лення книг. У австрійському підручнику з математики є достатня кількість задач з життя, з виробництва на застосування теоретичного матеріалу з усіх розділів математики. У викладі матеріалу в австрійському підручнику широко застосовується аналогія, завдяки чому учні отримують змогу самостійно відкривати нові властивості у вивчених об'єктах, і тим самим розширювати свої знання про них.

Досить часто автори австрійських підручників з математики і фізики викори-стовують діалогову форму викладу матеріалу, що значною мірою сприяє активіза-ції мислення учнів та досягненню ними вищих рівнів розуміння - осмислення і відтворення знань, а також сприяє уникненню логічних стрибків при подачі мате-ріалу. Значна увага в австрійських підручниках з математики і фізики приділяє-ться практичній верифікації знань, що, безсумнівно, сприяє кращому їх засвоєнню. Передача знань і формування мотивації учнів в процесі навчання за австрійськими підручниками постають як важливі сторони єдиного пізнавального процесу. Для цього автори австрійських підручників зуміли створити атмосферу співміркування і забезпечити резонанс співтворчості, завдяки якому в учнів пробуджується і виховується інтерес до вивчення предмету. Де тільки це можливо, навчальний матеріал подається тим шляхом, яким вперше були здобуті знання. У австрійському підручнику з математики на початку вивчення кожної теми подані методичні (обов'язкові) задачі з розв'язками і поясненнями, а вже після них у ве-ликій кількості пропонуються різного рівня і складності задачі для самостійної роботи учнів. Це допомагає учням і значною мірою полегшує працю вчителя. Екскурси в історію науки, якими достатньо насичені австрійські підручники з ма-тематики і фізики, допомагають забезпечити ефективну передачу інформації і тим самим виконати головну мету сучасної дидактики - вивести учнів на заданий рі-вень навчання з оптимальними затратами.

Що стосується австрійського підручника з математики, то основна його цін-ність для нас полягає в тому, що він диференційований власне на рівні пояснення. Це дозволило авторам включити у зміст підручника розділи і питання, які відсутні в українському підручнику. В дослідженні обгрунтовано, що вивчення таких розділів є необхідне і доступне на сучасному етапі для українського школяра. Вказано на недопустимість того, щоб загальнокультурний рівень пояснення ма-теріалу був нижчим від базового. Обгрунтовано, що рівнева диференціація повні-стю може включати в себе профільну і тим самим вказано на непотрібність профі-льної диференціації, яка може хіба внести певний хаос у підручники і програми. Бажано, щоб в Україні для державних середніх шкіл був один якісний загальнодо-ступний трирівневий підручник з математики європейського зразка.

З аналізу австрійського підручника з фізики випливає, що в ньому ширше, ніж в українських підручниках, висвітлені питання прикладного характеру використання фізики у різних галузях промисловості, зокрема, в машинобудуванні та енергетиці, тобто цей підручник більшою мірою інтегрований, ніж український. Що стосується австрійського підручника з математики, нами досліджено, що інтеграція математики та економіки в австрійському підручнику має двосторонній характер: саме на прикладі економічних задач вводиться абстрактне математичне поняття n -вимірного простору, яке успішно застосовується при розв'язуванні задач з економіки. Вважаємо, що цей досвід був би дуже корисним для українських шкіл. Розглядаються і більш складні економічні задачі, зокрема задача аналізу входу - виходу (модель Леонтьєва) отримання максимального прибутку при мінімальних затратах. Такий зміст австрійського підручника спрямований на підготовку учнів до життя в умовах ринкової економіки. Міжпредметні зв'язки математики і фізики не знайшли ще належного втілення у змісті українських підручників з математики. Зокрема, тут відсутні перспективні задачі з фізики, які є в австрійському підручнику з математики. Наявність невеликої кількості таких задач викликає в учнів інтерес до вивчення математики і сприяє їх інтелектуальному розвитку. В австрійському підручнику з математики цій же меті служить і ширша, ніж в українському підручнику, палітра попередніх і супутніх задач з фізики. Аналіз австрійського підручника показав, що в ньому, на відміну від українського, інтегровані математика та інформатика. Ознайомлення учнів з іншою формою подання чисел (нормалізованою), вісімковою та двійковою системами числення, з якими працюють комп'ютери, вивчення розділів «Подільність» і «Алгебра вмикань» розширює кругозір австрійських учнів і в подальшому підводить їх до більш усвідомленого вивчення інформатики, ніж це має місце в українських школах.

Математика і хімія, математика і астрономія теж інтегровані на сторінках австрійського підручника з математики. Окремо слід відзначити на сторінках вказа-ного підручника інтеграцію математики і соціології. Тобто, в аналізованому під-ручнику математика інтегрована з усіма іншими науками, в яких вона застосовує-ться. Це призводить до формування в учнів цілісної картини світу.

Інтегрованість математики з іншими дисциплінами на сторінках австрійського підручника стала можливою завдяки інтегрованості самої математики. На перевагу такої інтеграції порівняно з роздільним вивченням алгебри з початками аналізу і геометрії вказує аналіз праць вітчизняних вчених. Нами показано, яким чином здійснена ця інтеграція на сторінках австрійського підручника. Внутрішньопредметні зв'язки в австрійському підручнику з математики реалізовані ще й тим, що там на початку кожного розділу, теми чи параграфу наводиться актуалізація потрібних знань, є розгорнутий апарат внутрішніх поси-лань, а в кінці кожної книжки - іменний та алфавітний покажчики.

У другому розділі дисертації «Структурування змісту в сучасних австрійських підручниках з математики» ми прослідкували відображення непростої історії роз-витку проблеми структурування змісту шкільної математичної освіти у підручни-ках з математики для вітчизняної школи. Ще в 60-их роках за редакцією академіка А. М. Колмогорова на базі вчення про множини був створений підручник з математики для середньої школи. З подальших підручників з математики було вилучено теоретико-множинний підхід. Аналіз праць вітчизняних вчених показує, що багато з них висловлюється за те, щоб використовувати в школі теоретико-множинні поняття. Аналіз австрійського підручника з математики для ЗВШ показує, що його зміст грунтується на вченні теорії множин, основні поняття і дії якої автори підручника застосовують впродовж всього курсу. Це дало їм змогу не тільки систематизувати матеріал, але і викласти його в ширшому обсязі, на вищому науковому рівні і в сучаснішій формі, ніж у використовуваних в Україні підручниках з математики для загальноосвітніх середніх шкіл.

Аналіз австрійського підручника з математики показує, що в ньому забезпечено виконання основних дидактичних законів (взаємопов'язаності, вправляння, ін-тенсивності, вимогливості, асиміляції, результативності). Цим автори підручника сприяють «нарощуванню» знань учнів, тим самим кращому розумінню і запам'я-товуванню. Зміст підручника достатньою мірою насичений інформацією, але це не перешкоджає засвоєнню учнями знань, оскільки в кожному випадку частка нового є оптимальною для свідомого засвоєння його учнями. В кінці кожного розділу автори вимагають від учнів: «Повтори найважливіші результати цього розділу і випиши їх!». Вимагають з використанням калькулятора розв'язки всіх задач дово-дити до числового значення. Закон асиміляції забезпечується: взаємопов'язаністю теоретичного змісту; взаємопов'язаністю задач; асиміляцією теоретичного і прак-тичного матеріалу. Закон результативності в австрійському підручнику забезпече-но: розв'язуванням значної кількості методичних задач, з тим, щоб учні могли на-бути необхідних вмінь і навичок; введенням у зміст підручників негативних при-кладів (задач з помилковим ходом розв'язку), правильне розв'язування яких спри-яє створенню в учнів відчуття впевненості у своїх знаннях.

У змісті австрійських підручників відображена дія дидактичних принципів (свідомості і активності, наочності, систематичності і послідовності, міцності, доступності, науковості, зв'язку з практикою), якими слід користуватися, зокрема, при формуванні змісту навчання. Цим підручник орієнтує учнів на самостійне добування знань, розвиток творчого мислення, він є засобом інтелектуального розвитку школярів. Автори дотримуються принципу свідомості і активності: забезпечено розуміння цілей і завдань майбутньої роботи - необхідної умови свідомого навчання; матеріал викладено так, щоб учень не виконував навчальних дій механічно, попередньо й глибоко не засвоївши їх. Використані всі види і форми пізнавальної діяльності, поєднується аналіз з синтезом, індукція з дедукцією, співставлення з протиставленням, часто застосовується аналогія, образні порівняння. Характерно, що автори забезпечують необхідні умови для розвитку колективних форм пошуку правильної відповіді. Часто використовується питання “чому”, щоб навчити учнів мислити причинно, адже розуміння причинно-наслідкових зв'язків - неодмінна умова розвиваючого навчання. Все, що викладається, так обгрунтовано доведеннями і аргументами, що не залишається місця ні на сумніви, ні на забуття. При цьому автори дотримуються правила, що по-справжньому знає не той, хто переповідає, а той, хто застосовує на практиці. Автори використовують різні види наочності: образотворчу, графічну, символічну, опираючись на дані з психології навчання, які доводять, що запам'ятовування ряду предметів, представлених в натурі (на картинках чи моделях), відбувається краще, легше і швидше, ніж запам'ятовування того ж ряду, поданого у словесній формі; що поняття і абстрактні положення доходять до свідомості учнів легше, якщо вони підкріплюються конкретними фактами, прикладами і образами; що опора на уявлення, які склалися раніше, конкретизує і ілюструє поняття, які вивчаються. За влучним висловом К. Д. Ушинського, пояснення ведеться “в нерозривній послідовності так, що все сьогоднішнє закріплює вчорашнє і прокладає дорогу в майбутнє». Учні мають змогу розглядати матеріал з різних сторін, під різними кутами зору; для міцного засвоєння учнями інформації вміщено матеріал для проблемно-пошукового навчання.

Підручник написано живою розмовною мовою, часто матеріал викладено навіть белетризовано, а тому він легко сприймається читачем. Речення підручника, незважаючи на специфіку німецької мови, прості, твердження чітко сформульовані; весь підручник в цілому можна вважати «сімейною книгою». Автори використовують логіку не тільки індуктивного, але і дедуктивного навчання, вводять абстракції, які дозволяють глибше зрозуміти конкретне; розкривають ло-гіку навчального предмета, яка забезпечує з перших кроків його вивчення надійну основу для підведення до нових наукових понять. Кожне нововведене наукове по-няття систематично повторюється, застосовується і використовується протягом всього курсу. Автори знайомлять учнів з біографіями видатних вчених, їх внеском у розвиток математики; розкривають генезис наукового знання, послідовно реалі-зують вимоги принципу історизму в навчанні; застосовують найновішу наукову термінологію; намагаються, щоб учні засвоювали нові поняття і терміни в поєд-нанні з науковими теоріями. Навчальний матеріал викладається так, що учні і ро-зуміють, і відчувають, що навчання є для них життєвою необхідністю. Пояснюю-чи матеріал, автори йдуть від життя до знань; постійно, глибоко і переконливо розкривають діалектичний зв'язок теорії з практикою: показують, що наука роз-вивається під впливом практичних потреб; послідовно та настирно привчають учнів перевіряти і застосовувати свої знання на практиці: використовують дов-кілля і як джерело знань, і як область їх практичного застосування. Практично в кожному параграфі учні пізнають життєве значення своєї роботи; виклад змісту пов'язаний з перспективами розвитку господарства міста, села, країни, організо-ваний так, що учні повинні самостійно спостерігати і міркувати, стимулюється їх потреба більше дізнатись; у викладі змісту поєднана розумова діяльність з прак-тичною.

Аналіз змісту математичної освіти в австрійському підручнику вказує на те, що він орієнтований на застосування системи взаємопов'язаних методів навчання (пояснювально - ілюстративного, репродуктивного, проблемного, частково-пошукового, дослідницького). Як приклад показано обгрунтування необхідності наближених вимірювань у підручнику з фізики і наближених обчислень у підручнику з математики для австрійських ЗВШ, яке робить пояснення цих традиційно “сухих” тем цікавими і сприйнятними для школяра. Показано, що пояснення змісту в австрійському підручнику способом «нарощення» знань сприяє запам'ятовуванню і відтворенню його учнями. Автори австрійського підручника знайшли різні способи для закріплення знань учнів (узагальнююче повторення, настанови учням на початку багатьох параграфів повторити попередній матеріал, вправи на доведення та формулювання подібних теорем).

Як показало наше дослідження, структура австрійського підручника з матема-тики має переважно проблемний характер. Нами були виділені теми змісту підру-чника, які особливо підходять для організації проблемно - орієнтованих занять.

Проаналізовано, що зміст австрійського підручника з математики такий, що школярі усвідомлюють, що розв'язування будь-якої практичної задачі розчленову-ється на етапи: формалізації, розв'язування та інтерпретації. Тим самим показано, що аналізований нами австрійський підручник повністю відповідає ідеї розви-вального підручника.

Аналіз змісту австрійського підручника з математики переконує в тому, що він виконує мотиваційну, інформаційну та контрольно - коректуючу дидактичні функції. Автори забезпечують виховання інтересу до предмету і до навчання. Учням докладно роз'яснені цілі і завдання предмету. При поясненні кожної нової теми представлено її виникнення та розвиток, область її застосувань. Мотиваційну функцію підручника виконує і його диференційованість.

Що стосується інформаційної функції, то у змісті австрійського підручника значно більше навчального матеріалу, ніж в сучасних українських підручниках з математики. Розширено апарат внутрішніх посилань. Історичні довідки вклю-чені не лише як окремі нариси, а є і органічними елементами викладу; засвоєння учнями програмного матеріалу від цього не страждає, а культурний рівень школярів формується вищий. Важливо те, що в учня залишається відчуття неповноти отриманого ним знання, розуміння того, що він ознайомився лише з малою часткою величезної науки, яка продовжує жити цікавим, насиченим життям.

Контрольно-коректуючу функцію австрійського підручника забезпечують: методичні задачі, орієнтуючись на які, учень може самостійно розв'язувати подібні їм задачі; задачі на самостійне доведення учнями теорем і тверджень, які сприяють розвиткові логічного мислення учнів, а також розумінню і запам'ятовуванню ними навчального матеріалу; задачі на повторення в кінці кожного параграфа, які сприяють закріпленню знань учнів; вправи на доведення, які стимулюють інтелектуальний розвиток учнів; контрольні запитання в кінці кожного параграфа, призначені для вправляння учнів і закріплення їх знань.

Доведено шкідливість ідеї самостійно розробляти педагогами навчально - методичне забезпечення, іншими словами, розробляти міні - підручник і самим складати задачі з практичним змістом, оскільки така робота вимагає спеціальної дидактичної підготовки і під силу далеко не кожному вчителю.

У третьому розділі дисертації «Порівняльний аналіз структурування змісту сучасних українських і австрійських підручників з математики і фізики'' показано, що австрійським підручникам з математики притаманні такі ознаки, які недостат-ньо виявлені у відповідних українських підручниках, а саме: диференційованість на рівні пояснення змісту, що відповідає індивідуальним інтересам і нахилам, зді-бностям і можливостям учнів; інтегрованість їх змісту, що формує в учнів потребу і здатність неперервно і цілеспрямовано розширювати і поглиблювати свої знання, сприяє набуттю учнями цілісних знань, розширенню їх кругозору; вироблення вміння будувати найпростіші математичні моделі, що сприяє створенню в учнів цілісної культури знань, формуванню наукової картини світу. Підручник забезпе-чує «поворот у навчанні до особистості учня», що є формою гуманізації математи-чної освіти, її орієнтації на формування підростаючої людини як інтелектуальної особистості. Гуманістична спрямованість австрійського підручника з фізики за-безпечена більшою інтегрованістю його змісту порівняно з відповідними укра-їнськими підручниками, а також тим, як автор, пов'язуючи факти розвитку вчення про будову матерії, показує учням еволюцію розуміння людством природничо-наукової картини світу від найдавніших часів до сьогоднішніх днів, сприяючи цим формуванню цілісних знань учнів, їх розумовому та моральному розвиткові.

Спираючись на Концепцію національної школи України, ми дослідили, що автори австрійського підручника з математики з метою забезпечення діяльнісного підходу учнів до навчання пов'язують зміст різних розділів і параг-рафів, як теоретичного, так і прикладного характеру (автори українських підруч-ників цього не практикують) ; в кінці кожного розділу подають як теоретичні, так і практичні задачі на повторення (те саме і в українському підручнику). Простим і радикальним засобом забезпечення діяльнісного підходу учнів до навчання є вже згадуване нами традиційне завдання в кінці кожного розділу австрійського підру-чника. Живим, белетризованим поясненням змісту автори австрійського підруч-ника пробуджують, а насиченістю змісту підтримують інтерес учнів до предмету (зміст українських підручників бідніший). Мережею посилань в обох напрямах, наявністю алфавітного покажчика та інтегрованістю змісту підручника з іншими предметами автори австрійського підручника формують в учнів вміння працювати не тільки з підручником, а й з науковою літературою, тобто формують в учнів вміння використовувати інформацію, забезпечуючи перехід від екстенсивної шкільної освіти до інтенсивної, що стає основним завданням шкільної освіти на сучасному етапі розвитку суспільства. З переліченого в українському підручнику є іменний покажчик. Інтегрованість українських підручників значно вужча. Авторами австрійського підручника створена атмосфера співміркування, співпошуку, забезпечений резонанс співтворчості і тим самим діяльнісний підхід учнів до навчання. Автори австрійського підручника показують учням як засвоювати різні способи діяльності, тобто виявляють і роз'яснюють в процесі пояснення математики різні схеми використовуваних в ній міркувань. Автори австрійського підручника застосовують відомий досвід в частково нових матемтичних задачах і “нематематичних ситуаціях”, що передбачає діяльнісний підхід учнів до отримання знань.

Порівняльний аналіз змісту і його пояснення як в українських, так і в австрійських підручниках з математики показує, що він належною мірою забезпечує розвиток інтелектуальних здібностей учнів, їх спостережливості, різних видів пам'яті та уваги, ініціативи та наполегливості. Але в австрійському підручнику зміст подано так, щоб учні вчилися логічно міркувати, формувати чіткі поняття, ставити розумні запитання, а також здійснювати абстрагування й узагальнення під керівництвом учителя; належно використовува-ти джерела інформації; самостійно здобувати знання; застосовувати чи розвивати форми уявлень, які необхідні для опису як конкретних, так і абстрактних фактів чи міркувань; раціонально досліджувати ситуації і на теоретичних засадах вирішувати проблеми, причому виявляти межі застосувань такого способу мислення; переконуватися в базових наукових мето-дах та уявленнях; розвивати критичне мислення і бути неупередженими стосовно різних поглядів, способів бачення. Розвиткові цих якостей особистості школяра в українських підручниках з математики і у вітчизняній науковій літературі не приділено належної уваги, так як і. висвітленню внеску українських математиків і фізиків у розвиток науки, тоді як автори австрійських підручників не пропускають жодної нагоди згадати діяльність австрійських математиків чи фізиків. З метою особистісного виховання школярів України запропоновано перелік українських математиків та фізиків з зазначенням їх діяльності, яких необхідно згадати на сторінках майбутніх українських підручників з математики і фізики для середньої школи.

Результати дослідно-експериментальної перевірки ефективності вивчення ма-тематики за австрійським підручником, яка проводилася в школах і на підготовчих відділеннях вищих навчальних закладів м. Львова, вказують на переваги вивчення математики за австрійським підручником. Зокрема, аналіз результатів підсумкового рейтингового контролю знань учнів з теми « Логарифми» показав, що в учнів експериментальних груп рівень сформованості дидактичних умінь ви-щий, ніж в учнів контрольних груп. Це видно з наведеної нижче таблиці:

Рівень сформованості дидактичних умінь учнів з теми «Логарифми» (за результатами рейтингу в%).

Проведена нами робота підтвердила висунуту гіпотезу дослідження і дозволила зробити такі висновки.

ВИСНОВКИ

В дисертації наведене теоретичне узагальнення порівняльного аналізу структурування змісту в сучасних українських і австрійських підручниках з математики та фізики для середньої школи з точки зору їх ефективності у навчання школярів та відповідності до сучасних дидактичних вимог. Розроблені пропозиції щодо впровадження педагогічно-вартісних ідей у зміст українських підручників.

1. Провідною теорією формування змісту шкільної математики та фізики в ЗВШ Австрії є теорія структуралізму. При цьому автори підручників активно використовують найважливіші положення теорій екземпляризму (навчання на найхарактерніших, найтиповіших прикладах, задачах і вправах), утилітаризму (реалізація принципу зв'язку навчання з життям, розгляд прикладних задач у математиці й фізиці) і формалізму (використання ідеї “переносу знань” у процесі формування вмінь творчого характеру). Структура навчальних програм з математики в школах Австрії, на відміну від України, має спіральний характер. Щодо змісту шкільної фізики, то в обох країнах виклад навчального матеріалу більшою мірою здійснюється за лінійним принципом.

2. Узагальнення матеріалів теоретичного і емпіричного дослідження, привело нас до висновку, що в структуруванні змісту українських і австрійських підручників з математики та фізики для старших класів загальноосвітньої середньої школи є як чимало спільних рис, так і істотих відмінностей.

Такими спільними рисами є: а) науковість, систематичність, послідовність, доступність, зв'язок з практикою викладеного змісту; б) гуманістичне спряму-вання змісту підручників, особливо з математики, характерною ознакою яких є диференційованість. Істотними відмінностями структури змісту аналізованих нами підручників є: а) ширша тематика австрійських підручників, особливо з ма-тематики, їх спрямування на вироблення в учнів креативних знань і вмінь; б) ди-ференційованість змісту австрійського підручника з математики не лише на за-вданнєвому рівні, а й на рівні викладу змісту. Чітке розмежування основного змісту, змісту для учнів, які в своїй майбутній діяльності використовуватимуть математику, і поглибленого змісту. Тобто австрійський підручник за своєю структурою є трирівневим;

Завдяки опорі викладу змісту в австрійському підручнику з математики на вченні теорії множин цей виклад за своїм обсягим є ширший від відповідного викладу в підручниках, за якими навчаються учні українських шкіл.

У дослідженні доведено, що автори австрійського підручника з математики забезпечили виконання основних дидактичних принципів. Більшою є інтегрованість австрійських підручників, як з математики, так і з фізики, порівняно з українськими підручниками..

Для самоконтролю та розвитку практичних умінь і навичок учнів в австрійському підручнику з математики міститься значна кількість методичних задач, призначення яких - навчити учнів оволодіти прийомами розв'язування типових задач. Теоретичні задачі, розміщені в австрійському підручнику, призначені для розвитку логічного мислення учнів.

Австрійський підручник з фізики побудовано так, що учні отримують змогу осягнути якнайширше розуміння суті природи та природніх явищ; у них постійно виховується здатність застосовувати на практиці основні фізичні закони і прагнення багато розуміти, володіючи обмеженим рамками шкільної програми багажем знань.

3. Виконаний нами науково-теоретичний аналіз свідчить, що найбільш ефективними педагогічними засобами структурування змісту підручників з математики і фізики є а) гуманістична спрямованість змісту, яка забезпечується, передусім, їх диференційованістю на рівні пояснення; б) ширша інтегрованість, зокрема, інтегрованість алгебри з початками аналізу і геометрії; в) цікавий, доступний, подекуди навіть белетризований виклад змісту підручника, що сприяє виникненню і підтримці інтересу учнів до матеріалу, який вивчається; г) реалізація принципу систематичного «нарощування знань», коли учні силою обставин поставлені в умови постійного повторення пройденого матеріалу і змушені на його основі “надбудовувати” нові знання; д) використання індуктивного підходу до вивчення нового матеріалу; е) широке застосування вступних “цільових задач”, задач прикладного характеру; є) гуманізація змісту підручників шляхом використання гуманітарного матеріалу, пов'язаного з історією та філософією фізико-математичної науки.

4. Стосовно напрямків і засобів структурування змісту майбутніх українських підручників з математики і фізики для старших класів середньої школи є підстави стверджувати:

а) найголовнішою проблемою сучасної середньої школи є брак підручників, які б відповідали кращим європейським зразкам. Наші дослідження свідчать про те, що, не гублячи високого теоретичного рівня вітчизняних підручників, необхідно впровадити в практику українських шкіл кращий європейський досвід;

б) найважливішим є створення нових інтегрованих підручників з математики (алгебра з початками аналізу і геометрія) і з фізики.

в) в основу змісту майбутнього підручника з математики слід покласти вчення теорії множин.

Новий підручник з математики має відповідати таким вимогам:

бути диференційованим на рівні викладу змісту: такий диференційова-ний підручник слугував би хорошою базою для здібних дітей з української прові-нції, велика кількість яких не має можливості навчатися у міських спеціалізованих школах;

в ньому має паралельно вводитися поняття двовимірного і тривимірного вектора, а також поняття n-вимірного простору як основоположного поняття су-часних математичної та економічної наук;

у новий підручник має бути включено більше матеріалу для розвитку в учнів абстрактного мислення, вироблення в них навичок аналізу, вміння узагаль-нювати, міркувати за аналогією;

підручник має бути побудований так, щоб спрямовувати учнів самостій-но добувати знання в процесі розв'язування проблеми; заохочувати до самостій-них доведень чи навіть відкриттів; виховувати наукове мислення;

більше уваги слід приділяти математичному моделюванню; спрямовува-ти учнів не лише на розв'язування задач, а й на їх постановку та інтерпретацію;

в ширшому обсязі слід забезпечити інтеграцію математики та інформа-тики, математики та економіки, математики і фізики, астрономії, хімії, навіть со-ціології.

При введенні основних понять в підручниках як з фізики, так і з математики має бути достатня кількість яскравих життєвих прикладів, матеріалу, який би зацікавив учнів; доцільно обгрунтовувати необхідність найточніших вимірювань, висвітлювати їх наукове, технічне та господарське значення.

У майбутніх підручниках з математики і фізики з метою особистісно-зорієнтованого виховання школярів України необхідно приділити увагу висвіт-ленню внеску українських математиків і фізиків у розвиток науки.

Порівняльний аналіз структурування змісту українських і австрійських під-ручників з математики і фізики для середньої школи висвітлив ряд питань, котрі мають бути вирішені в наступних дослідженнях, а саме: а) порівняння структури і змісту підручників з математики і з природознавства для учнів початкових кла-сів українських і австрійських загальноосвітніх шкіл; б) порівняльний аналіз змі-сту підручників математики і фізики для учнів 5 - 7-их класів українських і авст-рійських загальноосвітніх шкіл; в) порівняння структури змісту підручників ма-тематики і фізики для середніх шкіл України та інших європейських країн.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ ВІДОБРАЖЕНО В ТАКИХ ПУБЛІКАЦІЯХ

Фуртак Б., Чорній У. Про особливості висвітлення шкільної фізики в авст-рійських та українських підручниках (Спроба порівняльного аналізу) //Педагогіка і психологія професійної освіти. - 1997. -№2. -С. 63-67. 50%. Нами вияснено, як учням австрійських шкіл з'ясовують мету фізики як науки, поняття про її основні закони, фізичні величини.

Клос Є., Фуртак Б., Чорній У. Викладання основ фізики: порівняльний ана-ліз за українським та австрійським підручниками) //Педагогіка і психологія профе-сійної освіти. - 1998. -№2. -С. 82-86. 40%. Автором проведено порівняльний ана-ліз введення основних фізичних понять в українському і австрійському підручни-ках.

Фуртак Б. Л. Про структурну інтеграцію змісту шкільної математичної освіти за австрійським підручником// Педагогіка і психологія професійної освіти. - 1999. -№1. -С. 274-277.

Фуртак Б. Л. Підручник з фізики для австрійських загальноосвітніх вищих шкіл. // Педагогіка і психологія професійної освіти. - 1999. -№2. -С. 263-268.

Слєпкань З., Фуртак Б. Структурування змісту в сучасних австрійських під-ручниках з математики для середньої школи// Математика в школі 1999. - № 4- С. 46 - 50. 50%. Нами на прикладі австрійського підручника виявлені переваги інте-грованого пояснення змісту математики.

Фуртак Б. Особливості підручників з математики і фізики для загальноосві-тніх вищих шкіл Австрії //Педагогіка і психологія професійної освіти. -1999. -№ 4. -С. 270-279.

Фуртак Б. Л. Диференційованість та інтегрованість сучасних австрійських підручників з математики// Збірник наукових праць. К. : Комп'ютер у школі та сі-м'ї. -1999. -С. 83-86.

Фуртак Б. Л. Теорія множин - стрижень змісту підручників з математики для загальноосвітніх шкіл Австрії// Придніпровський науковий вісник. Науковий жу-рнал № 127 (194) 1998 р. Філологія та педагогіка. С. 119 - 123.

Фуртак Б. Про сучасні підручники з математики в українських і австрійсь-ких школах //Сучасне українське виховання. Матеріали науково-практичної кон-ференції «Українська національно-демократична педагогіка в контексті завдань сучасного виховання». Львів. - 1997. - С. 141-146.

Фуртак Б. Про переклад українською мовою підручника з математики для австрійських гімназій//Вісник державного університету «Львівська політехніка» № 336. Проблеми української термінології. Матеріали 5-ої міжнародної наукової конференції. - Львів: Львівська політехніка. - 1998. - С. 223 - 226.