Підготовка майбутнього вчителя фізики до формування дослідницької компетентності учнів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Уманський державний педагогічний університет імені Павла Тичини

Українська інженерно-педагогічна академія

Підготовка майбутнього вчителя фізики до формування дослідницької компетентності учнів

Миколайко Володимир Валерійович кандидат педагогічних наук, доцент, проректор з міжнародних зв'язків та стратегічного розвитку, доцент кафедри фізики та інтегративних технологій навчання природничих наук,

Кіпоренко Олексій Володимирович здобувач 4 курсу першого освітнього рівня вищої освіти

м. Харків, м. Умань

Анотація

В роботі проаналізовано сучасний стан і тенденцій розвитку вищої педагогічної освіти, який дозволив виявити напрямки та дидактичні основи комплексного підходу щодо формування методичної компетентності та готовності майбутніх вчителів фізики до формування дослідницької компетентності учнів основної школи. Це дало змогу виділити чотири етапи у розкритті структурно-функціональної моделі процесу розвитку методичної компетентності в галузі фізики у студентів педагогічних закладів вищої освіти під час навчання курсу фізики, одночасно готуючи їх до формування дослідницьких навичок учнів шкіл. Серед особливостей сучасного розвитку вищої освіти в нашій державі в роботі виокремлено зорієнтованість на науково обґрунтовану і виважену інтеграцію теоретичної і практичної підготовки майбутнього фахівця в галузі професійної педагогічної сфери діяльності у поєднанні із самостійною дослідницькою роботою студентів, яка забезпечує високий рівень професійної мобільності і готовність до інновацій в освітянській галузі з урахуванням широкого запровадження інформаційно-комп ютерних технологій і сучасних електронних ресурсів, цифрових та високотехнологічних технологій. Формування здатності студента до вияву узагальненого характеру власної пізнавальної діяльності особистості фахівця, основою якої є наукові уявлення про світ у різноманітному змісті курсу фізики та в його організаційно-процесуальних аспектах і готовності фахівця до сприйняття інновацій у змісті та в методах навчання фізики з урахуванням індивідуального особистісного розвитку школярів та особистого досвіду в умовах запровадження компетентнісного підходу до формування практичних умінь і навичок в експериментуванні та дослідницькій діяльності стало підґрунтям для розробки структури методичної компетентності майбутніх учителів фізики. В основу структури покладено систему професійних компетенцій випускника педагогічного ЗВО, напряму (спеціальності) підготовки 014 Середня освіта. «Фізика», яка охоплює когнітивний, діяльнісний і особистісний компоненти.

Ключові слова: дослідницька компетентність, інформаційно- комп'ютерні технології, вчителі фізики, структура методичної компетентності.

Abstract

Mykolaiko Volodymyr Valeriiyovych PhD in Education, Associate Professor, Vice-Rector for International Relations and Strategic Development, Associate Professor of the Department of Physics and Integrative Technologies of Natural Sciences, Pavlo Tychyna Uman State Pedagogical University, Uman

Kiporenko Oleksii Volodymyrovych 4th year student of the first educational level of higher education, Ukrainian Engineering Pedagogics Academy, Kharkiv

TRAINING OF FUTURE PHYSICS TEACHERS TO DEVELOP STUDENTS* RESEARCH COMPETENCE

The paper analyzes the current state and trends in the development of higher pedagogical education, which allowed us to identify the directions and didactic foundations of an integrated approach to the formation of methodological competence and readiness of future physics teachers to form the research competence of primary school students. This made it possible to distinguish four stages in the presentation of the structural and functional model of the process of formation and development of methodological competence in physics of students of pedagogical higher education institutions in teaching the physics course and simultaneously preparing them for the formation of research competencies in students. Among the features of the modern development of higher education in our country, the paper highlights the focus on a scientifically sound and balanced integration of theoretical and practical training of a future specialist in the field of professional pedagogical activity in combination with independent research work of students, which ensures a high level of professional mobility and readiness for innovation in the field of education, taking into account the widespread introduction of information and computer technologies and modern electronic resources, digital and high-tech. Formation of the student's ability to manifest the generalized nature of the specialist's own cognitive activity, based on scientific ideas about the world in the diverse content of the physics course and in its organizational and procedural aspects and the readiness of the specialist to perceive innovations in the content and methods of teaching physics, taking into account the individual personal development of students and personal experience in the context of the introduction of a competence-based approach to the formation of practical skills in experimentation and research. The structure is based on the system of professional competencies of a graduate of a pedagogical university, specialty 014 Secondary Education. "Physics", which covers cognitive, activity and personal components.

Keywords: research competence, information and computer technologies, physics teachers, structure of methodological competence.

Постановка проблеми

До особливостей сучасної вищої освіти у нашій державі ми відносимо її зорієнтованість на науково обґрунтовану і виважену інтеграцію теоретичної та практичної підготовки майбутнього фахівця в галузі професійної педагогічної діяльності у поєднанні із самостійною дослідницькою роботою студентів, що забезпечує високий рівень професійної мобільності і готовність до інновацій в освітянській галузі з урахуванням широкого запровадження засобів інформаційно-комп'ютерних технологій (ІКТ). Унікальність такого сучасного підходу в організації освітнього процесу полягає в тому, що підготовка педагогічних фахівців здійснюється у взаємозв'язку з перебудовою навчально-виховного процесу в самому закладі, із змінами, що відбуваються в його структурі, із створенням нових складових освіти, наприклад, наукових центрів, основою яких є впровадження активного використання ІКТ. Викладачі та студенти педагогічного ЗВО, які творчо працюють над розширенням і запровадженням ІКТ та інших сучасних педагогічних технологій в освітній процес, виконують досить великий обсяг основних завдань модернізації вищої освіти, а також активно і ефективно її розробляють, вибудовуючи нову освітню практику, нові підходи, нові методики и освітні системи. Внаслідок такої інтеграції наукових підходів та освітньої діяльності педагогічні ЗВО розширюють свої функції і стають аналітичними й дослідницькими центрами, що проводять моніторинг якості освіти, виявляють її проблеми і визначають можливі варіанти їх розв5язання.

Завданням високопрофесійної підготовки майбутніх учителів фізики є формування здатності студентів до вияву узагальненого характеру власної пізнавальної діяльності особистості майбутнього фахівця, основою якої є наукові уявлення про світ у різноманітному змісті курсу фізики та в його організаційно-процесуальних аспектах й готовності фахівця до сприйняття інновацій як у змісті, так і в методах навчання фізики з урахуванням індивідуального особистісного розвитку школярів, особистісного досвіду в умовах запровадження компетентнісного підходу до формування практичних умінь і навичок в експериментуванні та дослідницькій діяльності.

Враховуючи, що методологія пізнання не лише оптимізує, спрощує, але й розширює можливості студентів у вивченні й дослідженні фізичних явищ і процесів на засадах компетентнісного підходу. Зазначене вимагає ґрунтовних знань, умінь і навичок з фізики для досягнення інтегрованого результату навчання - предметної компетентності з фізики, а в структурі професійної підготовки - методичної компетентності майбутніх учителів для формування дослідницької компетентності учнів; тут майбутній учитель має орієнтуватися на характер проявлення взаємозв'язку емпіричного і теоретичного, реального і віртуального знання в квазіпрофесійній діяльності студента (майбутнього вчителя фізики) на практичних і лабораторних заняттях, у ході виконання і захисту результатів виконаних індивідуальних-навчальних завдань, науково-дослідних робіт або педпрактики.

Основи системного підходу, теоретичні та методологічні принципи дидактики вищої освіти, аналіз досліджень, що розкривають сутність процесу оцінки і моніторингу якості підготовки майбутніх фахівців, методичні основи викладання фізики, навчальні плани і підручники з фізичних та методичних дисциплін у підготовці майбутніх вчителів фізики, а також практичний досвід розробки та впровадження модульно-рейтингової технології навчання в вищих навчальних закладах створюють фундамент для розробки загальної концепції створення та впровадження методичної системи, спрямованої на формування дослідницької компетентності майбутніх вчителів фізики у їх учнів.

Аналіз останніх досліджень і публікацій

Опанування дослідницькими компетентностями у навчально-пізнавальній діяльності є комплексною актуальною задачею, яку розглядають науковці з урахуванням розвитку інформаційно-комп ютерних технологій, матеріально-технічного оснащення та інноваційних методів навчання. Актуалізуючи методи навчання з урахуванням розвитку навчально- пізнавальної діяльності відповідно до світового досвіду та модернізація освітньої системи сприяє більш якісному та національно адаптованому впровадженню моделей професійної діяльності викладачів вищих навчальних закладів, з урахуванням специфіки кожної країни. Питаннями забезпечення якості навчання, що базується на закордонному досвіді розкрито авторами в роботах [1-5]. Так, авторами пропонується використовувати системний підхід до управління якістю освітніх процесів та формувати компетентності спираючись на міжнародні та європейські стандарти, що широко та ефективно застосовуються для управління якістю процесів різного характеру.

Використання інформаційно-комп'ютерних технологій для формування навчально-пізнавальних компетентностей розглянуто в роботах [6-13]. Особливою увагою це питання вивчалось у період розвитку інформаційних технологій і активного використання у педагогічній діяльності при підготовці викладачів у напрямку викладання дисциплін як суспільно-гуманітарного, так і технічного спрямування. Сучасні реалії, а саме пандемія COVID-19 та повномасштабне вторгнення росії, змусило адаптуватись до сьогоднішніх реалій та розвинути технологій в освітньому процесі до навчання [12,13].

Питаннями саме формування використанням засобів ІКТ у процесі підготовки майбутніх учителів фізики розкрито в роботах [14-21]. Авторами запропоновано різні підходи до навчання та удосконалення освітньо-пізнавальної діяльності при навчання учителів фізики шляхом застосування мережевих технологій, елементів інтерактивних технологій, ігрових методів, тощо, спрямованих на забезпечення сучасних вимог до результативної складової освітнього змісту. Була розроблена методична система ефективного вивчення фізики, яка ураховує новаторські підходи до освітнього процесу та представлена модель структури ефективного навчання фізики, що відображає створення освітнього середовища, спрямованого на цілеспрямоване формування організаційних, інтелектуальних та творчих навичок шляхом вивчення спрямованих на цільові дії засад та отримання досвіду їх використання у різних аспектах навчального процесу.

Метою даної статті є спроба довести, що інтегрований підхід, який поєднує фундаменталізацію, міждисциплінарний, контекстний, інформаційний, компетентнісний підходи, допомагає стимулювати процес формування та розвитку методичної компетентності студентів під час вивчення фізики. За допомогою методу моделювання, як інструменту пошуків і проведення імперичних досліджень, виокремити чотири етапи у відображенні структурно-функціональної моделі процесу розвитку та формування методичної компетентності студентів педагогічних закладів вищої освіти.

Виклад основного матеріалу

Освітній процес з фізики представляє собою складне системне явище, що дає можливість виділення декількох підсистем в залежності від цілей дослідження. Виокремлення з навколишнього освітньо-наукового середовища підсистеми методичної підготовки майбутніх учителів фізики як проблеми дослідження передбачає моделювання процесу формування й розвитку методичної компетентності у майбутніх учителів фізики в методичну систему формування у учнів дослідницької компетентності з урахуванням реальної єдності із навчальним середовищем, що насичене сучасними ІКТ, засобами комп'ютерної техніки та електронними сервісами. Така концепція створення та впровадження методичної системи підготовки майбутніх вчителів для сприяння формуванню дослідницької компетентності учнів у педагогічних закладах вищої освіти надає можливість врахування декількох етапів формування та розвитку методичної компетентності та створення нової методичної системи розвивального спрямування. Кожен етап цієї системи відображає лише певний аспект попередньої моделі. Водночас нова методична система зберігає ті ж компоненти, але має більш просту структуру. Наприклад, перша з них націлена на формування, тоді як друга - на розвиток методичної компетентності майбутніх вчителів фізики.

Зокрема, розвивальні завдання методичної системи (МС), спрямованої на підготовку майбутніх вчителів до формування дослідницьких навичок учнів 7-9 класів, перш за все взаємодіють із розвитком певних особистісних рис студента, які відображають його готовність та здатність застосовувати мисленнєві стратегії в навчальному та професійному контексті. Іншими словами, функції МС націлені на розвиток абстрактно-логічного, дивергентного, теоретичного, критичного мислення та інших видів мисленнєвої діяльності, а також на сприяння розвитку інтелектуальних і творчих здібностей учнів.

Одночасно виявлено, що формування й розвиток методичної компетентності (МК) вчителя фізики відбувається під час вивчення студентами всіх дисциплін циклу професійної підготовки майбутніх учителів фізики в педагогічному закладі вищої освіти. Тому, коли зазначена обставина аналізується як інтегрована динамічна характеристика особистісних якостей студента, вона засвідчує його готовність і здатність застосовувати у навчальній та професійній діяльності методи емпіричних досліджень, експериментування і виконання різних дослідів, дослідження природних явищ та процесів з погляду законів або принципів теоретичних положень фізики. При цьому треба брати до уваги той аспект, що моделювання взагалі, зокрема і комп'ютерне, під час навчання фізики в педагогічному ЗВО може мати три аспекти: 1) метод моделювання виступає як один із засобів та змісту пізнання, який студенти повинні освоїти; 2) методи моделювання взагалі є методологічною основою теоретичного пізнання, є основою дослідження штучно створених моделей, моделей фізичних систем, явищ або процесів у ході вивчення і дослідження систем фізичних об'єктів; 3) під час проведення навчального фізичного експерименту моделювання є способом аналізу та тлумачення спостережуваних фізичних процесів і явищ, що допомагає встановити зв'язки і відношення між елементами системи та метрологічно описати їх шляхом вимірювання фізичних величин. З огляду на викладене можна стверджувати, що методи моделювання входять до складу навчально- пізнавальної діяльності з фізики, а значить є об'єктами дослідницької діяльності студентів у ході навчання курсу фізики та підготовки їх для формування у школярів дослідницької компетентності.

У процесі дослідження доведено, що інтегрований підхід, що поєднує фундаменталізацію, міждисциплінарний, контекстний, інформаційний, компетентнісний підходи, допомагає стимулювати процес формування та розвитку методичної компетентності студентів у галузі фізики під час їх вивчення принципами моделювання, змістом фізичних понять, законів, принципів та теорій, що є спільними для циклу дисциплін професійної підготовки майбутніх вчителів фізики. Методика навчання полягає в застосуванні основних положень концепції методичної системи навчання студентів до конкретних умов навчання фізики в педагогічному ЗВО.

Використання методу моделювання, як інструменту пошуків і проведення імперичних досліджень, дозволило ідентифікувати чотири етапи у відображенні структурно-функціональної моделі процесу розвитку та формування методичної компетентності студентів педагогічних закладів вищої освіти у навчанні курсу фізики та одночасної підготовки їх до формування у школярів дослідницьких компетентностей.

Перший етап у створенні структурно-функціональної моделі - теоретико-методологічний етап - передбачає вибір предмета і мети дослідження та науково обґрунтований вибір теоретичних і методологічних основ формування й розвитку методичної компетентності майбутніх учителів фізики в процесі навчання курсу загальної фізики у педагогічних ЗВО.

Другий етап у ході моделювання, що охоплює реалізацію концепції і моделювання методичної системи підготовки майбутнього вчителя, потребує урахування ключових принципів основної концепції розробки та впровадження методичної системи навчання студентів, комплексу педагогічних умов до побудови різних моделей методичної системи (формувального або розвивального типів з позицій відповідних функцій методичної системи навчання) формування й розвитку методичної компетентності з фізики у студентів у процесі навчання фізики.

Третій етап у ході моделювання, який є проєктувальним, забезпечує побудову під час проєктування цільового, змістового, процесуального й результативного компонентів методичної системи підготовки майбутніх учителів фізики до формування дослідницької компетентності учнів в узгодженості з етапами проектування процесу навчання: одночасно цей етап дозволяє робити припущення про моніторинг (визначення рівня опанування, успіхи засвоєння здобувачами матеріалу, аналіз засобів навчання і їх стану, та ін.); цілепокладання (визначення цілей навчального процесу: стратегічних, етапних, локальних, тактичних, проміжних і оперативних); планування (прогнозування можливих сценаріїв змісту навчання та відповідних способів реалізації взаємопов'язаної діяльності); структурування навчального матеріалу враховуючи дидактичні, технологічні та технічні аспекти з метою оптимізації освоєння студентами контенту; передбачення (аналіз очікуваних результатів спільної діяльності викладача та студента під час різних форм взаємодії). Цей етап формування структурно-функціональної моделі процесу побудови й подальшого розвитку методичної компетентності студента у навчанні курсу фізики враховує систему педагогічних умов, а саме: забезпечення позитивної і стійкої мотивації для активної навчальної діяльності, включаючи виникнення інтересу до пізнавання, розвиток у студенті вміння самостійно встановлювати цілі та завдання навчальної роботи, увагу викладачів до індивідуальних захоплень та потреб студентів; адаптація змісту навчальної програми до особистісних потреб студентів через варіативність індивідуальних завдань з різноманітним вмістом; розвиток в студента практичного досвіду самостійної роботи, включаючи розв'язування індивідуальних завдань, реалізацію наукових проектів та досліджень з акцентом на самостійних розробках, спостереженнях, узагальненнях та порівняннях. Зокрема, тут варто визнати роль одночасно й організаційно-методичних умов, до яких відносяться: створення навчально-методичних комплексів дисциплін заснованих на компетентнісному підході з метою забезпечення та ефективного управління навчальною діяльністю студентів; розроблення методичних рекомендацій, що сприяють вирішенню завдань, спрямованих на розвиток професійно орієнтованого змісту та дозволяють досягати успіху в різноманітних ситуаціях професійної практики, комплектів обладнання, засобів інформаційно-комп,ютерної техніки, комп'ютерно-орієнтованого середовище навчання, комп'ютерно- орієнтованих засобів навчання, електронних ресурсів, датчиків тощо.

Четвертий етап у моделюванні, що відбиває головним чином моніторинг якості освіти, акцентує увагу і передбачає розроблення критеріїв, показників і рівнів сформованості та розвитку методичної компетентності студентів у навчанні фізики в педагогічному ЗВО.

Отже, такий підхід, як попереднє моделювання, яке при цьому спряжене із вирішенням іншої, але не менш важливої педагогічної проблеми у підготовці в педагогічному ЗВО майбутнього вчителя фізики, а саме пов5язаної з розвитком методичної компетентності цього ж фахівця, спрощує проблему підготовки його до формування дослідницької компетентності школярів у процесі навчання шкільного курсу фізики, оскільки окремі складові залишаються досить вагомими як у першій, так і в наступній методичній системі, але у першій з них краще виокремлені одні її аспекти, а в наступній МС - чіткіше простежуються інші аспекти. Вирішення педагогічної проблеми в цілому бачиться в інтеграції цих аспектів, що дає позитивний результат для переконаного усвідомлення не лише виокремленої проблеми, а й її вирішення та одержання відповідних кінцевих результатів у формуванні дослідницької компетентності школярів в основній і старшій школі в освітньому процесі з шкільного курсу фізики у ЗЗСО.

Рис. 1. Структура методичної компетентності з фізики за [22]

В основу структури методичної компетентності (рис.1) майбутніх учителів фізики покладено систему професійних компетенцій випускника педагогічного ЗВО, напряму (спеціальності) підготовки 014 Середня освіта. «Фізика», яка охоплює когнітивний, діяльнісний і особистісний компоненти. Особистісний компонент методичної компетентності з фізики має структуру, що містить такі взаємопов'язані складники: мотиваційний, ціннісно-рефлексивний, емоційно-вольовий (за М. С. Головань [22; 23]).

Когнітивний компонент методичної компетентності з фізики розкриває знання та розуміння з предметної галузі фізики: з основ класичної механіки; основ МКТ і будови речовини; з основ електродинаміки, оптики і будови атома; діяльнісний аспект - здатність та навички, отримані в результаті навчальної діяльності, при практичному й оперативному застосуванні осмислених фізичних знань; особистісний аспект - мотиви, емоції, цінності, рефлексія, поведінкові ідентифікаційні, комунікативні, соціально-адаптаційні якості та інші ключові компетенції. Перша складова (компонент), відбиває предметний зміст фахової наукової дисципліни, а решта - загальнопрофесійні міждисциплінарні методичні компетентності з фізики, зокрема у взаємозв'язку курсу методики навчання фізики з курсом загальної фізики. Тому в процесі їх формування вимагається цілеспрямований вибір таких форм, методів і засобів навчання, які спрямовані на отримання динамічної та інтегрованої комбінації знань, умінь і навичок та інших особистісних якостей студента, серед яких готовність і здатність використовувати в навчальних і професійних сферах конкретні дані спостереження, емпіричні факти, експериментування та виконання навчальних фізичних експериментів, дослідження явищ та процесів з погляду законів або принципів фізики в прийнятих схемах. педагогічний освіта дидактичний компетентність

Когнітивний компонент методичної компетентності з фізики відбиває знання теоретичного змісту курсу фізики і технологічного (діяльнісного) характеру, а саме: одна частина - нормативна, що визначена навчальною програмою, за якою вивчається фахова навчальна дисципліна (курс фізики); а друга - компетентнісно зорієнтована на формування й розвиток методичної компетентності з фізики (курсу методики навчання фізики, спецкурсів і спецдисциплін).

Нормативна частина навчальної програми дисципліни базується на взаємозв'язку між фундаментальним змістом навчання та міждисциплінарними зв'язками. При цьому важливо враховувати, що елементи інтеграції мають бути однорідними настільки, щоб зберегти їх взаємодію, і різнорідними настільки, щоб уникнути їх синтезу. Елементи інтеграції повинні мати конкретні критичні (порогові) значення, коли їх взаємодія стає ефективною. Взаємодія лише зірвано-предметних знань призводить до підсумовання цих знань, оскільки не викликає якісних перетворень, тоді як взаємодія різнорідних проблемних знань сприяє створенню нових знань.

Однак важливо розпізнати, об'єктивно оцінити і врахувати міждисциплінарні зв'язки, серед яких можна виділити наступні: фактичні, спрямовані на глибше та більш широке сприйняття студентами фактів, що стосуються фізичних процесів і явищ; понятійні., спрямовані на осмислене засвоєння теоретичних знань, що входять до змісту дисциплін; теоретичні, які допомагають усвідомити та засвоїти теорії, що є основою для сучасної фізичної галузіЃG хронологічний підхід, який відображає послідовність вивчення матеріалу в часі і визначає попередні, супутні і перспективні напрями навчальної діяльності. Міждисциплінарні зв'язки дослідницьких компетентностей, що реалізовуються у ході фізичного практикуму чи в ході виконання передбаченої системи демонстрацій, лабораторних робіт, фізичного практикуму чи під час виконання індивідуальних навчальних завдань, наукових проектів, науково-дослідних робіт студентів, за хронологічним критерієм зумовлюють три типи взаємодії: а) спільність наукових фактів, теорій, понять; б) спільність використання наукових методів; в) спільність характеру розумової діяльності.

У зв'язку з цим, вважаємо, що найкраща реалізація цього підходу у формі розробки системи вправ, задач та індивідуальних завдань чи наукових проєктів, спрямованих на засвоєння основ фізичного знання - базового знання з фізики або фундаментального, котре інтегроване за міжпредметною методологічною ознакою; (основоположного знання щодо єдності теоретичного та емпіричного у пізнанні природи), у з'ясуванні об'єктивності фундаментальних положень фізики; у контексті загальної професійної підготовки - умінь та знань, пов язаних з навчальними та професійними аспектами, а також здатності до теоретичного мислення та творчої активності під час навчально- пізнавальної діяльності; в рамках особистісного розвитку - індивідуальних рис та інтересів студентів, включаючи інтелектуальні, мотиваційні та етичні аспекти; особистісних - поведінкових та ідентифікаційних якостей, таких як професійна самооцінка, задоволеність обраною професієюЃG міжособистісні взаємини; комунікативні та соціальні аспекти особистості; а також професійні, світоглядні та громадянські якості, які необхідні для виконання обов'язків учителя фізики та інших компетенцій.

При формуванні та розвитку загальнопрофесійної методичної компетентності в галузі фізики слід враховувати ключові методологічні знання майбутніх вчителів. Ці знання включають загальні підходи, принципи та закономірності розвитку, навчання та виховання студентів. Також важливо враховувати комплекс знань, необхідних викладачу вищого навчального закладу для виконання своїх професійних обов'язків. Наявність цих знань є фундаментальною основою для педагогічної діяльності викладача. Додатково, важливими є знання інформаційних технологій та їхніх можливостей для вирішення завдань у навчальному процесі відповідно до предметної галузі. Також розвивати креативність, гнучкість, критичне та системне мислення, мобільність та оперативність думок важливо для становлення компетентного вчителя.

Діяльнісна складова (компонент) методичної компетентності з фізики відбиває сутність досвіду пізнавальної діяльності, зафіксованої у формі його результатів - знань з експериментування і використання методів дослідження явищ і процесів; досвід організації відомих способів діяльності у формі уміння, здатності виконувати діяльності на основі прикладу. Запровадження цього підходу передбачає розвиток навичок ефективного прийняття рішень у проблемних ситуаціях на основі творчого досвіду. Також він включає формування особистісних орієнтацій через вивчення емоційно-ціннісних аспектів. Іншими словами, цей підхід передбачає розвиток системи навичок та умінь, відповідно до вимог навчальної програми дисципліни. Ці навички включають репродуктивну, частково-пошукову, творчу та наукову діяльність у теоретичному, прикладному та професійному контекстах. Для досягнення цих цілей будуть використовуватися різні методи та засоби, такі як навчальний фізичний експеримент, комп ютерна техніка, програмні пакети та інформаційно-комунікаційні засоби. Вони будуть впроваджуватися на практичних, семінарських заняттях, в самостійній роботі, індивідуальних та колективних завданнях, а також у написанні рефератів та інших завдань.

Слід враховувати, що діяльнісний аспект методичної компетентності майбутніх вчителів фізики базується на загальних стратегіях та методах інтелектуальної праці, таких як аналіз, синтез, порівняння, абстрагування, узагальнення та конкретизація. Це відбувається під час освоєння знань про різноманітні пізнавальні функції мисленнєвого експерименту, зокрема евристичну, екстраполяційну, інтерпретаційну, функції наукового передбачення, підготовки та виконання реального експерименту. До того ж, діяльнісний аспект включає загальні і специфічні вміння обробки даних, у тому числі ті, що вимагають використання комп'ютерних інструментів. Вони сприяють формуванню інформаційних компетенцій, які є ключовими та вимагають використання узагальнених підходів до організації навчальної діяльності.

В цьому випадку важливо підкреслити, що до особливого типу завдань належать компетентнісно зорієнтовані завдання, які представляють інноваційний елемент у навчальному процесі. Ми розглядаємо ці завдання як спосіб організації навчального матеріалу, який моделює квазіпрофесійну діяльність і створює умови для систематичного розвитку методичної компетентності майбутніх вчителів на основі порівняльно-узгоджувального підходу. Використання компетентнісних завдань в навчальному процесі сприяє розвитку загальних навчальних умінь, дозволяє застосовувати предметні знання та навички у нових і невідомих ситуаціях, тим самим збагачуючи досвід студентів у вирішенні соціальних проблем.

Особистісний компонент методичної компетентності майбутнього вчителя фізики передбачає формування особистих якостей майбутнього фахівця.

У структурі мотиваційного складника методичної компетентності, що відбиває ставлення студента до професійної діяльності, основна увага виражена в цільових установках. Серед особистісних характеристик майбутнього вчителя у мотиваційному комплексі можна виділити наступні: внутрішнє прагнення до професійної діяльності; бажання здійснювати творчу наукову та навчально-методичну працю; наявність пізнавальних, професійних та творчих стимулів, які впливають на встановлення цілей у процесі професійної діяльності. Основу мотиваційного компонента складає нахили до досягнень, показники професійної самоідентифікації та орієнтації на професійний розвиток.

Отже, на етапі мотивації для формування методичної компетентності студентів у сфері фізики, важливо, щоб вони розуміли, які цілі та завдання перед ними стоять, навіщо їм необхідні знання, які вони повинні засвоїти та які ключові завдання навчання в даній ситуації. На цьому етапі важливими аспектами організації продуктивної навчальної діяльності можуть бути:

Створення навчальної проблемної ситуації шляхом постановки перед студентами питання або завдання, яке потребує аналізу та розв'язання на основі вивченого матеріалу;

Формулювання основного навчального завдання, яке слугує підсумком обговорення проблемної ситуації з викладачем та визначає напрямок подальшої навчально-пізнавальної діяльності студентів;

Підтримка студентської самооцінки та самоконтролю під час власної навчальної діяльності;

Розрізнення того, що вже засвоєно, та того, що ще потребує уваги та вивчення;

Складання плану роботи, який враховує визначений час для освоєння навчального матеріалу;

Свідоме усвідомлення студентами обсягу знань та вмінь, які є ціллю навчання.

Зазначений мотиваційний етап не лише допомагає студентам усвідомити мету та завдання навчання, але й активно спонукає їх до самостійної навчально-пізнавальної діяльності, спрямованої на освоєння навчального матеріалу.

Ціннісно-рефлексивний складник методичної компетентності охоплює такі особистісні якості студентів: особистісно значущі та цінні прагнення й ставлення до результатів і предмету навчальної діяльності у досвіді самостійної навчально-пізнавальної (чи наукової) діяльності в професійній галузі; розуміння професійної компетентності як ключової професійної та соціальної цінності; правильне оцінювання власних можливостей у професійній діяльності та наявність власної позиції при прийнятті професійних рішень; бажання до саморозвитку та самовдосконалення у професійному контексті; активна прагнення до вдосконалення професійних здібностей; здатність адаптуватися до інноваційних змін; вміння брати на себе відповідальність за професійні рішення і дії в навчальному та професійному середовищі; здатність до аналізу і рефлексії в процесі професійної діяльності, а також вміння критично оцінювати свої досягнення; вміння розпізнавати переваги та обмеження власної професійної компетентності; визначення напрямків подальшого росту та самовдосконалення у професійному плані; здатність свідомо керувати своєю професійною діяльністю та ставленням до неї.

Емоційно-вольовий компонент методичної компетентності включає такі особистісні риси студентів, як особисті прагнення подолати виклики і наявність емоційного стану, пов'язаного з досягненням успіху в діяльності завдяки витривалості у подоланні труднощів, докладності, ретельності, бажанню до самовдосконалення, критичності до себе, певності в собі, відсутності страху перед помилками, цілеспрямованість у роботі, відчуття власної гідності. Ці якості ілюструють особистість студента як готову та здатну розв'язувати навчальні та професійні завдання, використовуючи інформаційні, комунікативні та соціальні аспекти поведінки.

Висновки

З'ясовано, що розвиток методичної компетентності у навчанні фізики - це багатоаспектнии процес, спрямований на формування когнітивного, діяльнісного й особистісного компонентів методичної компетентності майбутнього вчителя фізики, які в своїй єдності забезпечують готовність і здатність учителя до комп'ютерного моделювання фізичних систем, явищ або процесів у фізичній системі в навчальній і професійній діяльності, яка проявляється як дослідницька діяльність з елементами новизни під час розв'язання практично зорієнтованих проблем. Виявлені в ході аналізу проблеми дослідження та основні характеристики процесу розвитку методичних компетентностей майбутнього вчителя фізики зводяться до: цілеспрямованості, неоднорідності, цілісності, єдності, а разом із характеристиками та уявленнями про суб'єктність студента вони є підставою для виокремлення вимог до організації навчання експериментаторських (дослідницьких) компетентностей учнів засобами моделювання, інформаційно-комп ютерних технологій, комп'ютерно-орієнтованого середовище навчання, комп'ютерно- орієнтованих засобів навчання, тощо.

Література

1. Оцінювання ризиків функціонування системи управління якістю (ДСТУ ISO 9001:2015) вищих навчальних закладів // Р.М. Тріщ, Г.С. Кіпоренко, Н.І. Кім, А.М. Денисенко - Системи управління, навігації та зв'язку, 2016, 2(38). - C. 133-136

2. Кіпоренко Г.С. Імплементація європейських стандартів вищої освіти при викладанні технічних дисциплін для майбутніх інженерів-педагогів / Г.С. Кіпоренко/ Проблеми інженерно-педагогічної освіти, 2016, № 52-53. - C. 45-53.

3. Hrinchenko, H., Kovtun, O., Mykolaiko, V. Implementation in the educational process a systematic approach to teaching the principles of sustainable development. Monograph “Modern approaches to ensuring sustainable development”ЃCThe University of Technology in Katowice Press, 2023pp.33-42.

4. Кіпоренко Г.С. Особливості викладання дисциплін екологічної спрямованості для майбутніх інженерів-педагогів / Г.С. Кіпоренко // Проблеми інженерно-педагогічної освіти. 2013. № 38-39, 241-246.

5. Ковтун О.А., Ігнатенко Н.В., Муковіз О.П. Вибір системи управління дистанційним навчанням для педагогічного закладу вищої освіти / Відкрите освітнє е-середовище сучасного університету. Спецвипуск «Нові педагогічні підходи в STEAM освіті». 2019 р. С. 215-221.

6. Бондаренко Т. С., Кожевніков Г. К. Методи і моделі формування готовності майбутніх інженерів-педагогів до розробки та використання комп'ютерних навчальних систем: монографія. Харків: УІПА, 2013. - 342 с.

7. Брюханова Н. О. Компетентний фахівець - цільовий орієнтир сучасної професійної освіти. // Професійна освіта: методологія, теорія та технології. 2015.- Вип. 1. - С. 16-25.

8. Гриценчук О. О. Розвиток інформаційно-комунікаційної компетентності вчителя у галузі середньої освіти Нідерландів: підходи, моделі, досвід. // Інформаційні технології і засоби навчання. 2015. - № 5, - т. 49. - С. 71-81.

9. Маркова О., Семеріков С., Стрюк А. Хмарні технології навчання: витоки.// Інформаційні технології і засоби навчання. 2015. - Вип. 2, - т. 46. - С. 29-44.

10. Фурман О. А., Костюченко А. М. Формування інформаційно- комунікаційної компетентності засобами ІКТ у професійній підготовці вчителів- предметників. // Гуманітарний вісник ДВНЗ «Переяслав-Хмельницький державний педагогічний університет імені Г.С. Сковороди». Педагогіка. Психологія. Філософія. 2013. - Вип. 28(1). - С. 298-303.

11. Ящун Т. В., Громов Є. В., Сажко Г. І. Формування віртуального інформаційно-освітнього середовища на базі хмарних технологій: стан проблеми. Проблеми інженерно-педагогічної освіти (УІПА). Харків, 2015. - Вип. 47. - С. 110-116.

12. Dudar, V. L., Riznyk, V. V., Kotsur, V. V., Pechenizka , S. S., & Kovtun, O. A. (2021). Use of modern technologies and digital tools in the context of distance and mixed learning. Linguistics and Culture Review, 5(S2), 733-750.

13. Mykolaiko V., Honcharuk V., Gudmanian A., Kharkova Y., Kovalenko S., Byedakova S. Modern Problems And Prospects Of Distance Educational Technologies. International journal of computer science and network security. Vol. 22, No. 9., 2022. P. 300-306.

14. Миколайко В.В. Продуктивне навчання фізики в контексті сучасної педагогічної думки. Наукові записки КДПУ. Серія: Проблеми методики фізико- математичної і технологічної освіти. Кіровоград : РВВ КДПУ ім В. Винниченка, 2016. Вип. 9. Частина 2. С. 159-168.

15. Миколайко В.В. Продуктивний урок в контексті організації освітнього процесу зі шкільної фізики. Збірник наукових праць УДПУ імені Павла Тичини. Умань : ВПЦ «Візаві», 2016. Вип. 2. С. 209-217.

16. Миколайко В.В. Формування продуктивної навчально-пізнавальної діяльності учнів засобами позаурочної роботи з фізики. Психолого-педагогічні проблеми сільської школи. Умань: ВПЦ «Візаві», 2018. Вип. 58. С. 146-153.

17. Mykolaiko V. Informational and communicational technologies of support in a productive teaching of physics in the secondary school. Вісник Черкаського Університету: педагогічні науки. Черкаси, 2018. Вип. 4. С. 39-47.

18. Миколайко В.В. Використання елементів інтерактивної технології в продуктивному навчанні фізики. Науковий вісник НУБіП України. Серія: Педагогіка, психологія, філософія. К., 2018. С. 160-167.

19. Миколайко В.В., Жмуд О.В. Розвиток пізнавального інтересу учнів до навчання фізики у позакласній роботі. Наукові інновації та передові технології. № 9(11) 2022. С.149-158.

20. Миколайко В.В., Жмуд О.В. Використання ІКТ у процесі підготовки майбутніх учителів фізики. Наука і техніка сьогодні. № 11(11). 2022. С.183-194.

21. Миколайко В.В., Кравченко О.О. Scientific internships as a form of improving the professional skill of the scientific and pedagogical employee of the higher education institution. Збірник наукових праць Уманського державного педагогічного університету. 2022. Вип. 4. С. 42-51.

22. Головань М. С. Інформатична компетентність як об,єкт педагогічного дослідження. // Проблеми інженерно-педагогічної освіти. - Харків, 2007. № - 16.- С.314-324.

23. Головань М. С. Система компетенцій випускника вищого навчального закладу напряму підготовки “фінанси і кредит” / М. С. Головань // Вища школа.- 2011. - № 9. - С. 27-38.

References

1. Trishch, R.M., Kiporenko, H.S., Kim, Denysenko, A.M. (2016). Otsiniuvannia ryzykiv funktsionuvannia systemy upravlinnia yakistiu vyshchykh navchalnykh zakladiv [Risk assessment of the functioning of the quality management system of higher educational institutions]. Systemy upravlinnia, na^^hatsi^ ta z^viazku, 2(38), 133-136 [in Ukrainain]

2. Kiporenko, H.S. (2016). Implementatsiia yevropeiskykh standartiv vyshchoi osvity pry vykladanni tekhnichnykh dystsyplin dlia maibutnikh inzheneriv-pedahohiv [Implementation of European standards of higher education in the teaching of technical disciplines for future engineers-pedagogues]. Problemy inzhenerno-pedahohichnoi osvity, 52-53, 45-53 [in Ukrainain]

3. Hrinchenko, H., Kovtun, O., Mykolaiko, V. (2023). Implementation in the educational process a systematic approach to teaching the principles of sustainable development. Modern approaches to ensuring sustainable development, The University of Technology in Katowice Press, 33-41

4. Kiporenko, H.S. (2013). Osoblyvosti vykladannia dystsyplin ekolohichnoi*spriamovanosti dlia maibutnikh inzheneriv-pedahohiv [Peculiarities of teaching ecological disciplines for future engineers-pedagogues], Problemy inzhenerno-pedahohichnoi osvity, 38-39, 241-246 [in Ukrainain]

5. Kovtun, O.A., Ihnatenko, N.V., Mukoviz, O.P. (2019). Vybir systemy upravlinnia dystantsiinym navchanniam dlia pedahohichnoho zakladu vyshchoi osvity [Selection of a distance learning management system for a pedagogical institution of higher education], Vidkryte osvitnie e-seredovyshche suchasnoho universytetu Spetsvypusk «Novipedahohichnipidkhody v STEAM osviti», 215-221 [in Ukrainain]

6. Bondarenko, T. S., Kozhevnikov, H. K. (2013). Melody i models fo^^^^^annia hotovnosti maibutnikh inzheneriv-pedahohiv do rozrobky ta vykorystannia kompiuternykh navchalnykh system: monohrafiia [Methods and models of formation of readiness of future engineers-pedagogues for the development and use of computer educational systems: monograph]. Kharkiv: UIPA [in Ukrainain]

7. Briukhanova, N. O. (2015). Kompetentnyi fakhivets - tsilovyi oriientyr suchasnoi profesiinoi osvity [A competent specialist is the target orientation of modern professional education], Profesiina osvita: me^odolohi^a, teoriia ta tekhnolohi^, 1, 16-25 [in Ukrainain]

8. Hrytsenchuk, O. O. (2015). Rozvytok informatsiino-komunikatsiinoi kompetentnosti vchytelia u haluzi serednoi osvity Niderlandiv: pidkhody, modeli, dosvid [Development of information and communication competence of teachers in the field of secondary education in the Netherlands: approaches, models, experience], /nformatsiini tekhnolohii i zasoby navchannia, 5, 71-81 [in Ukrainain]

9. Markova, O., Semerikov, S., Striuk, A. (2015). Khmarni tekhnolohii navchannia: vytoky [Cloud learning technologies: the origin], /n/ormatsiini tekhnolohii i zasoby navchannia, 2, 29-44 [in Ukrainain]

10. Furman, O. A., Kostiuchenko, A. M. (2013). Formuvannia informatsiino- komunikatsiinoi kompetentnosti zasobamy IKT u profesiinii pidhotovtsi vchyteliv- predmetnykiv [Formation of information and communication competence by means of ICT in the professional training of subject teachers], Humanitarnyi visnyk DVNZ «Pereiaslav-Khmelnytskyi derzhavnyi pedahohichny^ uni^versytet i^e^i H.S. Sko^vorody». Pedahohika. Psykholohiia. F-iloso;fi^a, 28(1), 298-303 [in Ukrainain]

11. Iashchun, T. V., Hromov, Ye. V., Sazhko, H. I. (2015). Formuvannia virtualnoho informatsiino-osvitnoho seredovyshcha na bazi khmarnykh tekhnolohii: stan problem [Formation of a virtual information and educational environment based on cloud technologies: the state of the problem]. Problemy inzhenerno-pedahohichnoi osvity (UIPA), 47, 110-116 [in Ukrainain]

12. Dudar, V. L., Riznyk, V. V., Kotsur, V. V., Pechenizka , S. S., & Kovtun, O. A. (2021). Use of modern technologies and digital tools in the context of distance and mixed learning. Linguistics and Culture Review, 5(S2), 733-750. https://lingcure.org/index.php/ journal/arti cle/view/1416

13. Mykolaiko, V., Honcharuk, V., Gudmanian, A., Kharkova, Y., Kovalenko, S., Byedakova S. (2022). Modern Problems And Prospects Of Distance Educational Technologies. International journal of computer science and network security, 22, 9, 300-306.

14. Mykolaiko, V.V. (2016). Produktyvne navchannia fizyky v konteksti suchasnoi pedahohichnoi dumky [Productive teaching of physics in the context of modern pedagogical thought]. Naukovi zapysky KDPU. Seriia: Problemy metodyky fizyko- matematychnoi i tekhnolohichnoi osvity, 9, 159-168 [in Ukrainain]

15. Mykolaiko, V.V. (2016). Produktyvnyi urok v konteksti orhanizatsii osvitnoho protsesu zi shkilnoi fizyky [A productive lesson in the context of the organization of the educational process in school physics]. Zbirnyk naukovykh prats UDPU imeni Pavla Tychyny, 2, 209-217 [in Ukrainain]

16. Mykolaiko V.V. (2018). Formuvannia produktyvnoi navchalno-piznavalnoi diialnosti uchniv zasobamy pozaurochnoi roboty z fizyky [Formation of productive educational and cognitive activity of students by means of extracurricular work in physics]. Psykholoho-pedahohichni problemy silskoishkoly,. 58, 146-153 [in Ukrainain]

17. Mykolaiko V. (2018). Informational and communicational technologies of support in a productive teaching of physics in the secondary school. Visnyk Che^kaskoho Universytetu: pedahohichni nauky, 4, 39-47

18. Mykolaiko V.V. (2018) Vykorystannia elementiv interaktyvnoi tekhnolohii v produktyvnomu navchanni fizyky [The use of elements of interactive technology in the productive teaching of physics]. Naukovyi visnyk NUBiP Ukrainy. Seriia: Pedahohika, psykholohiia, filosofiia, 160-167 [in Ukrainain]

19. Mykolaiko V.V., Zhmud O.V. (2022). Rozvytok piznavalnoho interesu uchniv do navchannia fizyky u pozaklasnii roboti [Development of students' cognitive interest in learning physics in extracurricular work]. Naukovi innovatsii ta peredovi tekhnolohii, № 9(11), 149-158 [in Ukrainain]

20. Mykolaiko V.V., Zhmud O.V. (2022). Vykorystannia IKT u protsesi pidhotovky maibutnikh uchyteliv fizyky [The use of ICT in the process of training future physics teachers]. Nauka i tekhnika sohodni. № 11(11), 183-194 [in Ukrainain]

21. Mykolaiko V.V., Kravchenko O.O. (2022). Scientific internships as a form of improving the professional skill of the scientific and pedagogical employee of the higher education institution. Zbirnyk naukovykh prats U~manskoho derzhav^oho pedahohichnoho universytetu, 4, 42-51

22. Holovan M. S. (2007). Informatychna kompetentnist yak obiekt pedahohichnoho doslidzhennia [Information competence as an object of pedagogical research]. Problemy inzhenerno-pedahohichnoi osvity, 16, 314-324 [in Ukrainain]

23. HobovanM. S. (2011). Systema kompetentsii vypusknyka vyshchoho navchalnoho zakladu napriamu pidhotovky «finansy i kredyt» [System of competences of a graduate of a Vyshkoho educational institution in the preparatory direction «finances and credit»] Vyshcha shkola [in Ukrainain]

Размещено на Allbest.ru