Використання кейс-методу на уроках фізики

ВИКОРИСТАННЯ КЕЙС МЕТОДУ НА УРОКАХ ФІЗИКИ

Актуальність проблеми. Завдяки новим методикам, кейс-урокам, проектним заняттям, інтелектуальним іграм та використанню нових технологій у навчанні, учні отримуватимуть сучасні актуальні практичні знання, які знадобляться їм у майбутніх професіях.

Сучасні школярі – покоління, яке вже звикло отримувати інформацію насамперед візуально. Тож викладачі та батьки, які прагнуть отримати найкращий результат, повинні почати використовувати нові методи навчання вже сьогодні. Спробуйте скористатися напрацюваннями американської освітньої методики STEM.

STEM-освіта – доволі нова, але перспективна освітня методика. Назва STEM - абревіатура, яка розшифровується наступним чином:

- Science (наука),

- Technology (технології),

- Engineering (інженерія),

- Math (математика).

В сумі отримуємо комплексний міждисциплінарний підхід з проектним навчанням, який поєднує у собі природничі науки з технологіями, інженерією і математикою. Як і наше життя, усі предмети – взаємозалежні та інтегровані і в єдине ціле. У цьому гармонійному поєднанні – головна перевага STEM.

Термін STEM народився у США і був введений до шкільної програми для того, щоб посилено розвивати і посилювати компетенції учнів у науково-технічному напрямі, адже про важливість сучасних технологій говорити немає потреби [1].

Потім з‘явилися варіації на тему STEM, розширені і поглиблені - STREM (в комплекс додали «R» - robotics / робототехніка) або STEAM (додали «А» - art / мистецтво). Ці дисципліни, знову ж таки, інтегрували у комплексний курс.

Головна мета STEM - підготовка майбутніх гуру в області високих технологій. І їх готують в США у національному масштабі: STEM / STEAM-освіта стартує з перших класів школи.

В Україні тематика STEM освіти також набирає популярності. Навіть існує державна установа – Інститут модернізації змісту освіти, що зазначає важливість STEM освіти для України та працює над впровадженням даної методики в освітніх закладах [1].

По-перше, змінюється звична для нас форма викладання, коли урок побудований навколо вчителя. За STEM методикою, в центрі уваги знаходиться практичне завдання чи проблема. Учні вчяться знаходити шляхи вирішення не в теорії, а прямо зараз шляхом спроб та помилок.

Крім того, вже починаючи з ранніх етапів навчання, у класі використовуються спеціалізовані інструменти: наприклад програми з комп’ютерної анімації такі як CAD. Зазвичай діти починають знайомство з такими програмами на перших курсах університету, але за методикою STEM – вже у старшій школі.

На відміну від класичної, в нашому розумінні, освіти, за STEM дитина отримує набагато більше автономності. На процес навчання набагато менше впливають стосунки, що склалися між учнем та вчителем, що дає можливість більш об’єктивно оцінювати прогрес. За рахунок такої автономності, дитина вчиться бути самостійною, приймати власні рішення та брати за них відповідальність. Навички критичного мислення та глибокі наукові знання отримані в результаті навчання за STEM, дозволяють дитині вирости новатором – двигуном розвитку людства [1].

Вже зараз відчувається недостача спеціалістів сфер STEM. Згідно досліджень організації Change the Equation, у Сполучених Шатах на одного потенційного працівника в середньому припадає 1,7 відкритих вакансій у галузях STEM. При цьому конкуренція в інших галузях складає приблизно 4,1 кандидата на одну позицію.

При чому такі тенденції спостерігаються й в інших розвинених країнах, таких як Великобританія та Німеччина, де також відчутна недостача спеціалістів за такими напрямами, як математика, природничі науки, комп’ютерні науки та технології [1].

Надивлячись на стрімкий розвиток даної методики освіти, можуть пройти роки поки вона буде широко поширена в українських школах.

Надзвичайно ефективним є такий вид роботи, як кейс-метод (від англ. саsе studу – вивчення ситуації), відомий у вітчизняній освіті як метод ситуативного навчання на конкретних прикладах).

Кейс-метод або метод ситуаційних вправ є інтерактивним методом навчання, який дає змогу наблизити процес навчання до реальної практичної діяльності спеціалістів. Він сприяє розвитку винахідливості, вмінню вирішувати проблеми, розвиває здібності проводити аналіз і діагностику проблем [3].

Перевагою нової технології є і те, що учень на уроках фізики може застосувати отримані знання не тільки при вирішенні абстрактних завдань з підручника, а дозволити реальну проблему з життя, яку він і буде вирішувати після закінчення навчання. Розбір кейсів сприяє активному засвоєнню знань і накопичення певного багажу практичної інформації, яка може виявитися в життя більш корисною, ніж теоретичні знання. Також в процесі розбору кейсів розвиваються аналітичні, творчі та комунікативні навички, вкрай необхідні в сучасному світі.

Виділимо основні суттєві риси навчальної ситуації, яку можна вирішити на уроці фізики за допомогою кейс-методу:

•     навчальна ситуація спеціально готується (створюється, редагується, конструюється) з урахуванням цілей навчання науки «фізика»;
•     пропонована навчальне завдання і представлений до неї кейс повинні сприяти розвитку умінь дитини аналізувати конкретну інформацію, простежувати причинно-наслідкові зв'язки, виділяти ключові проблеми і (або) тенденції, пов'язані з поставленою проблемою;
  використовувана навчальна ситуація повинна створити творчу і одночасно цілеспрямовану, керовану атмосферу в процесі обговорення на отримання можливих способів її вирішення;
•     пропонований кейс до даної навчальної задачі повинен відповідати навчального курсу (програмі) з фізики;
•     пропонований кейс спрямований на формування певних особистісних якостей і можливо професійних навичок в контексті конкретного наукового світогляду [2].

Яка ситуація може бути дозволена на уроці фізики за допомогою кейс - методу?

 На наш погляд, це ситуація, пов'язана з вивченням фізики і задовольняє таким умовам:

•     вивчення останніх наукових відкриттів і можливі напрямки їх застосування;
•     сучасна актуальна проблема (дозвіл якої в основному пов'язано зі знанням фізичних законів) здатна дати продовження ситуації в майбутньому;
•     більш-менш типова ситуація, що збігається в головному - «теорії» питання;
•     велика кількість інформації, аналіз якої не тривіальний і вимагає пошуку додаткової інформації.

Кейс - методу можна використовувати на тих уроках фізики, де потрібен аналіз великої кількості наукової літератури і документів. Як приклад можна навести такі теми, вивчення яких можна здійснити за допомогою кейса: «Рішення енергетичної проблеми в районі де ви живете», «Сучасні енергетичні джерела: переваги та недоліки», «Випромінювання. Сучасне застосування випромінювань: користь і шкода»та інші.

Вибір на користь застосування кейсів на уроках фізики учителем повинен здійснюватися з урахуванням навчальних цілей і завдань, особливостей навчальної групи, їх інтересів і потреб, рівня компетентності, регламенту та багатьох інших факторів, що визначають можливості впровадження кейс - технологій, їх підготовки і проведення [2].

Отже, застосування вчителем кейс-технології з одного боку стимулює індивідуальну активність учнів, формує позитивну мотивацію до навчання, зменшує «пасивних» і невпевнених у собі учнів, забезпечує високу ефективність навчання і розвитку майбутніх фахівців, формує певні особистісні якості і компетенції, а з другого дає можливість самому вчителю: самовдосконалюватись, по-іншому мислити й діяти та оновлювати власний творчий потенціал. завдань.

Таким чином, технологія «кейс» дотримується загальних цілей навчання: засвоєння змісту й відпрацьовування навичок на необхідному рівні, особистісний розвиток учня, розвиток аналітичних навичок і вміння працювати в команді, здатність вислухати й зрозуміти альтернативну точку зору, уміння виробляти узагальнююче рішення з урахуванням альтернатив, планувати свої дії й передбачати їхні наслідки.

Література:

1.              5 питань про STEM-освіту: що воно таке і чому змінює долю наших дітей Стаття. Лабораторія Систем Відкритої Освіти.- 2016 [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://hobbytech.com.ua/5-питань-про-stem-освіту/
2.              Мастер-класс "Применение кейс-технологии на основе деятельностного подхода при обучении физике" [Электронный ресурс]. – Режим доступа : http://festival.1september.ru/articles/633094/– Загл. с экрана.
3.              Сурмін Ю. П. Кейс-метод: становлення та розвиток в Україні / Ю. П. Сурмін // Вісник Національної академії державного управління при Президентові України. - 2015. - № 2. - С. 19-28. - Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Vnadu_2015_2_5