Формування предметної компетентності в учнів старшої школи у процесі вивчення предметів фізико-математичного циклу

Abstract

У дисертації визначено й уточнено сутність, структуру (мотиваційний, когнітивний, діяльнісний, особистісний компоненти) предметної компетентності учнів старшої школи у процесі вивчення предметів фізико-математичного циклу» та запропоновано авторське визначення цього дидактичного феномена. Виявлено та теоретично обґрунтовано комплекс дидактичних умов, які сприяли формуванню предметної компетентності в учнів старшої школи у процесі вивчення предметів фізико-математичного циклу: забезпечення позитивної мотиваційно-стимулювальної основи старшокласників до вивчення предметів фізико-математичного циклу; використання широкого спектру прикладних задач у контексті реалізації компетентнісного підходу; застосування інформаційних програмних засобів ( GRAN, GRAN-2D, GRAN-3D, DG, «Математика 5-11», «Геометрія 10 клас», «Геометрія 11 клас») на уроках фізико-математичного циклу. Розроблено схему реалізації дидактичних умов формування предметної компетентності в учнів старшої школи у процесі вивчення предметів фізико-математичного циклу, ефективність якої доведено ймовірнісними методами.

Диссертационное исследования посвящено проблеме формирования предметной компетентности у учащихся старшей школы в процессе изучения предметов физико-математического цикла. На основании анализа широкого круга философской, педагогической, психологической, методической литературы, современной нормативной базы организации учебного процесса в средней школе предлагается авторское определение предметной компетентности у учащихся старшей школы в процессе изучения предметов физико-математического цикла. Этот дидактический феномен рассматривается как целостное личностное образование, которое объединяет процедурную (умение решать учеником различные типичные физические задачи, владея разными приёмами и математическими моделями), конструктивно-графическую (способность строить математические модели практических ситуаций с использованием аналитических или графических объектов), логическую (владение дедуктивным методом доказательства и опровержения суждений), экспериментально-исследовательскую (овладение учеником основными методами научного исследования; готовность к выполнению творческих, нестандартных заданий), методологическую компетенции (способность ученика оценивать целесообразность использования конкретных физических методов исследования для решения заданий практического и прикладного характера), физико-математические знания, умения, навыки, которые побуждают к активному использованию их в решении проблем и заданий методами и средствами математики и физики, осознавая при этом значимость предметов и результата деятельности. В исследовании определены сущность и структура (мотивационный, когнитивный, деятельный, личностный) дидактического феномена. С целью детального изучения данных компонентов, были установлены критерии, которые их предопределяют: мотивационный, когнитивный, деятельностный, личностный. Показатели указанных критериев – отношение к физике и математике, заинтересованность предметами, система мотивов учащихся, склонности личности, качество знаний, гибкость знаний, прочность знаний, развитие мышления, умение решать и составлять физические и математические задачи, умение анализировать жизненные ситуации, умение работать с информацией, готовность к сотрудничеству, рефлексии. Указанные компоненты, критерии и показатели дали возможность определить соответствующие уровни сформированности предметной компетентности старшеклассников: высокий, достаточный, средний, низкий. Исследуя проблему формирования предметной компетентности у учащихся старшей школы в процессе изучения предметов физико-математического цикла теоретически обоснован комплекс дидактических условий, способствовавших этому процессу: обеспечение позитивной мотивационно-стимулирующей основы старшеклассников к изучению предметов физико-математического цикла; использование широкого спектра прикладных задач в контексте реализации компетентностного подхода; использование широкого спектра прикладных задач в контексте реализации компетентностного подхода; использование информационных программных средств (GRAN, GRAN-2D, GRAN-3D, DG, «Математика 5-11», «Геометрия 10 клас», «Геометрия 11 клас») …) на уроках физико-математического цикла. В процессе исследования разработана схема реализации дидактических условий. Структурными составляющими разработанной схемы есть: целевой, содержательный, организационно-процессуальный, диагностико-коррекционный блоки. Применение схемы реализации дидактических условий формирования предметной компетентности у учащихся старшей школы в процессе изучения предметов физико-математического цикла способствовало существенному повышению уровня предметной компетентности у старшеклссников.

This thesis is a complex research devoted to the problem of high school students’ subject competence formation in the course of studying Physics and Mathematics. As the result of analyzing a wide range of works dealing with the philosophical, pedagogical, psychological and methodological aspects of the problem as well as the modern secondary school curriculum regulations the author suggests their own definition of subject competence. The research also defines the essence and the structure (motivational, cognitive, action-oriented and personally oriented) of the mentioned didactical phenomenon. The author outlines and gives theoretical grounds of the complex of the theoretical conditions which contribute to the formation of the subject competences (providing students with the positive motivational and stimulating basis in the course of studying Mathematics and Physics; introducing a wide spectrum of applications in the context of the competence approach; applying informational technologies and software programmes such as GRAN, GRAN-2D, GRAN-3D, DG, «Mathematics 5-11grades», «Geometry 10 grade», «Geometry 11 grade» at the lessons of Physics and Mathematics at school) . The author develops the scheme for the implementation of the didactic conditions necessary for the formation of high school students’ subject competence, the effectiveness of which is proved with the help of probability methods. The thesis specifies the criteria and indicators of the subject competence and outlines the ways of gaining such competence.