Научная новизна исследования состоит в следующем. 1. В представлении понятийно-категориального аппарата, который вводит и расширяет терминологическое пространство исследования, содержащий как общенаучные понятия (компетенции, компетентность, интеллектуальные способности, методология познания), так и специфические, присущие физике как науке (теории, модели, графические интерпретации, приложения электродинамики в современной технике) и т.д. 2. Во включении в состав компетентностей учебно-познавательной компетентности, состоящей из теоретического, методологического, прикладного компонентов, формируемых у школьников в процессе обучения электродинамике в русле авторской методической системы: - теоретический компонент учебно-познавательной компетентности характеризует уровень овладения физическими теориями, законами, понятиями; - методологический компонент учебно-познавательной компетентности характеризует уровень овладения общими законами методологии познания; - прикладной компонент учебно-познавательной компетентности характеризует уровень овладения приложениями электродинамики в различных областях современной техники. Выделены параметры, характеризующие уровни интеллектуального развития и структуры интеллекта школьников, такие как: - коэффициент интеллекта IQ; - структура интеллекта. 3. В расширении подходов к обучению электродинамике в средней школе, а именно, в интеграции теоретического и прикладного материала на основе триады «теория – методология – приложения», в результате формируется учебно-познавательная компетентность школьников, состоящая из теоретического, методологического, прикладного компонентов. 4. В формулировке авторской концепции методической системы обучения электродинамике в средней школе, разработанной на основе компетентностного подхода и выстроенной как структура, описывающая идеи, цели, базовые принципы, отобранное содержание, формы, методы и средства организации учебного процесса в средней школе при обучении электродинамике: - выделена система принципов формирования методической системы; - в принципе цикличности в обучении (В. Г. Разумовский): факты – гипотеза – следствие – эксперимент (четыре фазы) определено место методов познания и приложений физики для формирования фундаментальных и прикладных знаний; - введен принцип двухъядерной структуры раздела «Электродинамика» (авторский): одним ядром является теория электромагнитного поля Максвелла, с включением математической модели – уравнений Максвелла, другим ядром – классическая электронная теория Лоренца-Друде; каждое ядро обеспечивает выполнение принципа генерализации; - введен принцип модульной архитектуры раздела (авторский), основанный на дидактических блоках «теория – методология – приложения»; - определены подходы: компетентностный, системный, деятельностный и интегративный; - обучение электродинамике происходит на основе интеграции общенаучных методов познания и специфических методов физики; - обучение школьников на основе модульной структуры электродинамики, в основу модулей положены дидактические блоки «теория-методология-приложения»; - использование демонстрационного и исследовательского экспериментов, наглядно подтверждающих идею единства теоретического, методологического и прикладного подходов в обучении электродинамике; - генерализация учебного материала раздела «Электродинамика», средствами математической формулировки уравнений Максвелла, представляющих собой теоретическое ядро электродинамики. Ядро концепции составляет ведущая идея исследования, заключающаяся в представлении о том, что обучение электродинамике в средней школе должно основываться на триаде – «теория – методология – приложения, что приведет к синтезу фундаментальных и прикладных знаний учащихся. 5. В построении модели методической системы обучения электродинамике учащихся в школе, состоящей из следующих компонентов: - мотивационно-целевой компонент – обеспечение высокого качества обучения, формирования учебно-познавательной компетентности и развития интеллектуальных способностей школьников; - структурно-содержательный компонент – концепт-содержание электродинамики в школьном курсе физики; - процессуально-деятельностный компонент – лекции, практические занятия, семинары, демонстрационный и исследовательский эксперимент, самостоятельная работа школьников; - оценочно-результативный компонент - система контрольных заданий, предметных заданий и психологических тестов для проверки сформированности учебно-познавательной компетенции, для оценки развития интеллекта школьников в процессе обучения на основе авторской модели методической системы обучения. 6. В разработке концепт-содержания раздела «Электродинамика» курса физики старших классов в соответствии с авторской концепцией. Концепт-содержание включает не только структуру и логические связи тем раздела, оно представляет собой прототип учебного материала для учащихся и учителей, предназначенный для демонстрации предлагаемых идей и подходов в содержании, то есть отвечает не только на вопрос «чему обучать?», но и на вопрос «что знать?». Поэтому концепт-содержание выделяется в методической системе обучения электродинамике в нашем исследовании. 7. В обобщении комплекса методов и средств обучения, который включает: - методы изучения теоретических, методологических и прикладных вопросов электродинамики, обеспечивающие формирование учебно-познавательной компетентности, состоящей из теоретической, методологической и прикладной компонент и повышают интеллектуальные способности учащихся; - систему демонстрационных и исследовательских экспериментов для формирования наглядных представлений об изучаемых физических явлениях и процессах; - учебную программу по разделу «Электродинамика», разработанную на основании базовых принципов модели. 8. В выделении комплекса методов диагностики результатов обучения, который включает: - предметное тестирование по электродинамике с помощью задач открытого и закрытого типа; - психолого-педагогические измерения – тестирование свойств личности: тестирование мотивационной сферы, измерение IQ по Г. Айзенку, тестирование структуры интеллекта по Р. Амтхауэру. - тестирование учащихся для определения уровня сформированных компетентностей и их компонентов с помощью специальных авторских обучающих тестовых заданий (текстов); - система контрольных заданий, предметных тестовых заданий и психологических тестов для проверки сформированности фундаментальных и прикладных знаний, для оценки развития интеллекта и компетентностей школьников в процессе обучения на основе авторской модели методической системы обучения. 9. В разработке системы учебных и методических пособий для учителей и студентов педагогических вузов – будущих учителей физики, обеспечивающих их подготовку для обучения физике в школе на основе авторской концепции и модели. Теоретическая значимость исследования состоит в том, что его результаты вносят определенный вклад в развитие теоретических основ методики обучения физике учащихся средней школы, за счет: - теоретического обоснования и разработки концепции методической системы обучения электродинамике в средней школе на основе триады – «теория – методология – приложения», что приводит к синтезу фундаментальных и прикладных знаний и формированию у учащихся учебно-познавательной компетентностей с тремя компонентами; - уточнения содержания и сущности трех компонентов учебно-познавательной компетентности, таких как теоретический, методологический и прикладной, формируемых у школьников в процессе обучения электродинамике в русле авторской концепции и разработанной методической системы: ü теоретический компонент учебно-познавательной компетентности характеризует уровень овладения физическими теориями, законами, понятиями; ü методологический компонент учебно-познавательной компетентности характеризует уровень овладения общими законами методологии познания; ü прикладной компонент учебно-познавательной компетентности характеризует уровень овладения приложениями электродинамики в различных областях современной техники; - доказательства того, что формирование этих компонент учебно-познавательной компетентности приводит к увеличению такой интегративной характеристики, как интеллектуальные способности учащихся, под которыми будем понимать способности к быстрому и правильному решению задач, определяемые с учетом образовательных факторов; - обобщения принципов отбора содержания раздела «Электродинамика», предусматривающие кроме освоения теоретического базиса – системы понятий, гипотез и законов освоение методологических основ: методов, моделей, принципов и т.д., а также таких приложений, которые раскрывают суть этого базиса. С учетом этих оснований предложено концепт-содержание школьной электродинамики, имеющее модульную структуру на основе дидактических блоков «теория – методология – приложения». Практическая значимостьисследования представлена следующим. 1. Разработанной методической системой обучения электродинамике в средней школе, которая вносит существенный вклад в обучение школьников в русле повышения качества физического образования в средней школе, формирует учебно-познавательную компетентность и интеллектуальные способности школьников. 2. Предложенной структурой раздела «Электродинамика», базирующейся на двух теориях классической электродинамики – теории электромагнитного поля, описываемой системой уравнений Максвелла и классической электронной теории, при которой преодолеваются слабости традиционной структуры содержания и обслуживающей его методики, связанных с относительной самостоятельностью (разрозненностью) отдельных тем раздела, не имеющего общего теоретического ядра. 3. Внедренным авторским учебно-методическим комплексом, состоящим из: - авторской программы по разделу «Электродинамика» школьного курса физики; - методических рекомендаций по некоторым разделам экспериментальных основ школьного курса физики по дисциплине «Теория и методика обучения физике» для студентов; - учебного пособия «Научные основы обучения электродинамике в школьном курсе физики» для студентов и учителей физики; - учебного пособия «Прикладные вопросы электродинамики в школьном курсе физики» для студентов, учителей физики и школьников; - двух монографий «Электродинамика в современной школе: основы теории и методики обучения» и «Концепт-содержание электродинамики в современной школе: теория, методология и приложения» для студентов, методистов и учителей физики; - обучающих текстов для проверки развития трех компонентов учебно-познавательной компетентности учащихся. Внедрение созданных учебно-методических материалов и дидактических средств позволяет организовать процесс обучения электродинамике в школе так, чтобы учащиеся овладели теоретической, методологической и прикладной составляющими учебно-познавательной компетентности. |