Використання платформи Go-Lab для організації дослідницько-орієнтованого навчання з фізики

Юлія Решітник, кандидат фізико-математичних наук, доцент кафедри фізики та інтегративних технологій навчання природничих наук, Уманський державний педагогічний університет імені Павла Тичини.

Катерина Ільніцька, кандидат педагогічних наук, старший викладач кафедри фізики та інтегративних технологій навчання природничих наук, Уманський державний педагогічний університет імені Павла Тичини.

Розкрито сутність та проаналізовано особливості використання технології дослідницького навчання в підготовці майбутніх учителів природничих наук. Наведено порівняльну характеристику традиційної технології та технології дослідницько-орієнтованого навчання. Проаналізовано можливості екосистеми Go-Lab для формування дослідницького мислення майбутніх учителів природничих наук. Представлено методику, розкрито структуру та зміст усіх етапів дослідницько-орієнтованого навчання на основі платформи Go-Lab. Реалізацію запропонованого підходу продемонстровано на прикладі розробки дослідницького навчального простору із загальної фізики «Рух тіла, кинутого під кутом до горизонту».

Ключові слова: дослідницько-орієнтоване навчання; інноваційні технології навчання; Go-Lab; Graasp; дослідницький навчальний простір; загальна фізика; компетентності; учитель природничих наук.

USING THE GO-LAB PLATFORM TO ORGANIZE INQUIRY-BASED PHYSICS LEARNING

Yuliia Reshitnyk, PhD of Physical and Mathematical Sciences, Associate Professor at the Physics and Natural Sciences Integrative Learning Technologies Department, Pavlo Tychyna Uman State Pedagogical University.

Kateryna Ilnitska, PhD in Pedagogy, Senior Lecturer at the Physics and Natural Sciences Integrative Learning Technologies Department, Pavlo Tychyna Uman State Pedagogical University

The article reveals the essence and analyzes the features of the use of inquiry-based technology in the training of future teachers of natural sciences. The comparative characteristics of traditional technology and inquiry-based technology are given. The possibilities of the Go-Lab ecosystem for the formation of research thinking of future teachers of natural sciences are analyzed. The methodology, structure and content of all stages of inquiry-based learning based on the Go-Lab platform are presented. The component of the Go-Lab ecosystem is the Graasp environment for the creation and use of Inquiry Learning Spaces (ILS). This student-centered model also allows students to move at their own pace of learning and feel successful. The implementation of the proposed approach is demonstrated by the example of the development of Inquiry Learning Spaces in general physics “Movement of a body thrown at an angle to the horizon ”. This ILS will help students to determine the dependence of flight range/altitude/flight time on the initial parameters (throwing angle/initial speed), etc. A model of the Go-Lab research cycle with five main stages is described. The possibilities of organizing collaboration for teachers and students with the help of digital services and applications Go-Lab are presented. Students' collaboration is carried out through communication to exchange ideas, share responsibility for the result, joint research and reporting, and facilitate their preparation for professional selection and professional team's work. In this way, Go-Lab enables inquiry-based learning that promotes the acquisition of deep conceptual domain knowledge and inquiry skills. Prospects for further research are associated with the formation of digital competence of future teachers of natural sciences, in particular with the development of research spaces (ILS) in the Graasp environment. This task can be realized during the students' educational (subject) practice on the basis of the university.

Keywords: inquiry-based learning; innovative learning technologies; Go-Lab; Graasp; Inquiry Learning Space (ILS); general physics; competencies; science teacher.

В умовах Євроінтеграції та розбудови системи педагогічної освіти постає гостра потреба у пошуку ефективних технологій для підготовки майбутніх учителів-предметників, які не лише володітимуть комплексом знань, професійних умінь та навичок, а й будуть здатними швидко орієнтуватися у нових педагогічних досягненнях, використовувати інноваційні технології та методи навчання. Перед науково-педагогічними працівниками закладів вищої освіти постають питання вдосконалення змісту навчальних компонент освітніх програм та використання новітніх технологій. Одним із напрямів оновлення освітнього процесу закладів вищої освіти є використання поряд з традиційними інноваційних технологій. Використання сучасних технологій в освітньому процесі закладів вищої освіти створює нові можливості для реалізації дидактичних принципів індивідуалізації та диференціації навчання, забезпечення ефективної взаємодії викладача і студента в сучасних системах відкритого й дистанційного навчання, переходу студента від навчання до самоосвіти, зокрема і творчої активності.

Останнім часом все більшого поширення при викладанні навчальних дисциплін у закладах вищої освіти набуває технологія дослідницько-орієнтованого навчання (Inquiry Based Learning, IBL). Такий тип навчання передбачає самостійне конструювання здобувачами освіти нових знань шляхом пошуку відповідей на проблемні запитання, а також формулювання власних питань для вирішення освітніх завдань. Цей метод ґрунтується на самостійному здобутті знань, пошуку наукової інформації, акцентуванні на стратегії дослідження у навчанні [10].

Метою статті є обґрунтування перспектив використання екосистеми Go-Lab для розвитку дослідницьких умінь майбутніх учителів природничих наук.

Питання про необхідність включення дослідницької складової у професійну педагогічну діяльність значно актуалізувалися починаючи з другої половини

XIX століття і продовжують залишатися актуальними сьогодні. Головна задача сучасної освіти - розвиток у студентів самостійності й здібностей до самоорганізації, комунікабельності й толерантності, формування дослідницьких умінь і навичок.

Технологія дослідницького навчання передбачає науковий підхід до вирішення практичних проблем. В основі такого навчання знаходиться висування гіпотез, їх перевірка, розгляд альтернатив, доведення й обґрунтування. Як правило, у цьому контексті користуються індуктивними та дедуктивними методами, що означає вибір певної логіки розкриття змісту досліджуваної теми - від часткового до загального й від загального до часткового, тобто від проведення спостережень до висунення гіпотези й від висунення гіпотези до підтвердження або ж її спростування.

Технологія дослідницько-орієнтованого навчання суттєво відрізняється від традиційних технологій навчання. Її перевагою є отримання студентом суб'єктивно нових знань. На основі аналізу літературних джерел представимо порівняльну характеристику технологій у вигляді таблиці 1 [1; 6].