Грязнов Ю. П.
учитель фізики, методист
(середня школа № 20, м. Бердянськ)
МЕТОДИЧНІ ЗАСАДИ РОЗВИТКУ ПІЗНАВАЛЬНОЇ АКТИВНОСТІ  УЧНІВ
НА ОСНОВІ МОДУЛЬНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ
Фізика як навчальний предмет є головною складовою змісту наукової картини світу. Вона доводить гуманістичну сутність наукових знань, підкреслюючи їх особливу моральну цінність, формує творчі здібності учнів, їх світогляд, розвиває пізнавальні інтереси, логічне і творче мислення, інтуїцію, тобто сприяє становленню активної особистості. Це одна з основних цілей, яка може бути досягнута в процесі навчання фізики на основі модульної технології тільки тоді, коли в учнів буде розвинена пізнавальна активність 2,2. Лише за умов реалізації принципу активності в навчанні можна розвинути у них важливі особистісні якості, сформувати комплекс загальнолюдських норм і цінностей, озброїти цілісною системою глибоких і міцних знань у сукупності з ефективною методикою їх одержання і застосування.
Процес навчання фізики на основі модульної технології повинен бути побудований таким чином, щоб учень розумів і приймав мету, поставлену вчителем, і був активним учасником її реалізації - суб'єктом навчально-пізнавальної діяльності. У цьому випадку пізнавальна активність буде виступати в навчальному процесі: 1) як мета навчання, 2) як засіб у руках учителя й мотив діяльності учня, 3) як результат навчання.
Метою навчання фізики є не тільки оволодіння учнями основоположними знаннями, вміннями і навичками, але й формування провідних якостей особистості 1,32-33. Одна з таких якостей - пізнавальна активність - проявляється в спрямованості та стійкості пізнавальних інтересів, прагненні до ефективного оволодіння знаннями й засобами діяльності, у мобілізації вольових зусиль на досягнення навчально-пізнавальної мети. Ця якість діяльності особистості формується головним чином у процесі пізнання й за своєю природою пов'язана з цілеспрямованою активністю суб'єкта. У даному випадку активність виступає як засіб і умова досягнення мети. І, нарешті, приведення суб'єкту до активного стану є результатом його взаємодії із зовнішнім середовищем. Тому пізнавальну активність необхідно досліджувати як якість особистості, що визначається особливостями її розвитку, і як результат навчання, що визначається як особливостями змісту предмету, так і особливостями модульного підходу до процесу навчання 4,30-31. Такий підхід до проблеми, яка розглядається, знаходить своє відображення в цілісному комплексі взаємоповязаних методичних прийомів, що утворюють методичну систему, спрямовану на розвиток пізнавальної активності учнів у процесі навчання фізики на основі модульної технології, здатну створити позитивний емоційний настрій, мобілізувати інтелектуальні, морально-вольові й фізичні зусилля, орієнтувати навчально-пізнавальну діяльність як окремого учня, так і всього учнівського колективу  на рішення різноманітних навчально-пізнавальних завдань 5,46.
Модульний підхід до побудови процесу навчання фізики концентровано виражений дидактичним принципом модульності, який полягає в науково-обгрунтованому розподілі процесу навчання на автономні, створені особливим чином з урахуванням індивідуальних інтелектуально-особистісних особливостей учнів частини (модулі). При цьому зміст окремого модуля відповідає змісту окремої частини навчального предмету 3,33. Виникає реальна можливість оптимізувати та раціоналізувати процес навчання шляхом застосування спеціальних науково-обгрунтованих принципів, методик і підходів до його організації. Це в кінцевому результаті призводить до створення модульно-розвиваючої технології навчання фізики, в межах якої стає можливим ефективний розвиток пізнавальної активності учнів.
Вирішуючи дану проблему з позицій цілісного підходу до процесу навчання, необхідно в основу системи покласти цілі навчання, бо саме розвиток пізнавальної активності учнів є необхідною умовою досягнення кінцевої мети навчання. Лише за наявності пізнавальної активності можливий розвиток і виховання творчої особистості. Звідси випливає, що пізнавальна активність буде підвищувати ефективність навчання тільки в тому випадку, якщо воно сприяє не тільки вирішенню окремих методичних завдань, а й досягненню завдань і цілей навчання.
Таке розуміння ролі пізнавальної активності призводить до побудови цілісної методики її формування, яка й обумовлює динаміку розвитку пізнавальної активності: від засобу навчання до якості особистості учня. Тому необхідно розробити відповідну систему формування й розвитку пізнавальної активності учнів, яка є адекватною цілям та завданням навчання фізики на сучасному етапі розвитку диференційованої середньої загальноосвітньої школи.
Загальнофілософською основою дослідження системи є діалектичні принципи про загальний зв'язок явищ, законів розвитку і суперечності. У процесі навчання учень відчуває недостатність власних знань. Дефіцит знань народжує суперечність всередині навчально-пізнавальної діяльності, що призводить до бажання дізнатися, до зацікавленості навчальним завданням, до активного пошуку його розвязання.
У дидактиці обгрунтовано, що внутрішня суперечність навчального процесу є його рушійною силою. Саме тому при побудові методичної системи, спрямованої на розвиток пізнавальної активності учнів у процесі навчання фізики на основі модульної технології, необхідно враховувати, що постійна подолана й поновлена невідповідність між досягнутим учнем рівнем знань, умінь і навичок та рівнем, що визначається логікою навчання, сприяє прояву цілеспрямованої пізнавальної діяльності учнів, яка являє собою головний критерій їх пізнавальної активності.
В основу запропонованої системи покладено особистісно-діяльнісний підхід, який зв'язує всі елементи системи в єдине ціле. Виявлена в психології загальна для будь-якої діяльності структура являє собою сукупність наступних елементів:
мета  мотив  зміст діяльності  результат
Здійснюючи діяльнісний підхід у процесі навчання, передусім необхідно визначити, яке місце, який характер і який вплив на інші елементи структури має кожний з них. Крім того, діяльнісний підхід вимагає не лише визначення структури пізнавальної діяльності, але і виявлення її об'єкта, суб'єкта і суб'єктно-об'єктних стосунків, що виникають у процесі діяльності 6,41-42.
Саме ці стосунки частіше за все виступають у ролі найважливішого чинника розвитку пізнавальної активності учнів. Навіть правильно організована навчальна діяльність школярів не є рішенням проблеми. Важливо, щоб учень, як суб'єкт пізнавальної діяльності, був зацікавлений не лише в її результаті, а й в активному характері самої цієї діяльності. У цьому випадку  говорять про здійснення особистісно-діяльносного підходу в дослідженні проблеми.
Виділимо основні показники, які характеризують будь-яку систему 7,21-27:
1. Елементний склад системи означає наявність у ній складових частин. До того ж, кожний елемент системи являє собою її самостійну частину, яка має специфічне призначення, що реалізується в його функції всередині системи в цілому.
Розглянемо в загальному вигляді схематичне зображення одного з варіантів побудови системи розвитку пізнавальної активності учнів у процесі навчання фізики на основі модульної технології (Рис. 1). На схемі показані вхідні (Вх) і вихідні (Вих) параметри системи, зворотний зв'язок (ЗЗ). Серед вхідних параметрів виділені як зовнішні чинники управління системою (УЧ), так і діючі на систему з боку зовнішнього середовища чинники (ЗС), що, як правило, не підлягають контролю або управлінню. До зовнішніх чинники управління системою можна, наприклад, віднести нові методичні розробки, рекомендації, указівки, нормативні документи та ін. Зовнішні чинники, які не підлягають контролю або управлінню, можуть мати різноманітний характер. Вхідні і вихідні параметри фіксують рівень розвитку пізнавальної активності учнів відповідно до і після впливу на системи.  Головним  завданням учителя є створення і забезпечення
У Ч
   З З                                             З З
                                                       
 Вх                   С Н Ф М Т                   Вих

З С
 Рис. 1 
функціонування такої системи навчання фізики на основі модульної технології (СНФМТ), яка за наявності зворотного контрольно-корегуючого зв'язку, й з урахуванням усіх зовнішніх впливів, гарантує ефективний розвиток пізнавальної активності учнів, що відповідає максимально можливій різниці між вхідними й вихідними параметрами при їх перетворенні: Вх Вих.
Запропонована система розбивається на три підсистеми (Рис. 2):
 У Ч
З З                                                                                                       З З

С Н Ф М Т
  Вх                                                                                                              Вих                                                                                                        
П С – 1                П С – 2               П С – 3

З С
Рис. 2
-	цілей (ПС-1), де розглядаються зв'язки цілей навчання фізики з функціонуванням пізнавальної активності як складного особистісного утворення;
-	засобів (ПС-2), де розкриваються можливості змісту фізики як навчального предмету і організації пізнавальної діяльності учнів у процесі навчання фізики на основі модульної технології;
-	результатів навчання (ПС-3), де розглядаються особливості розвитку пізнавальної активності, пов'язані зі змістом курсу фізики й діяльністю учнів на кожному віковому етапі та вплив обраної методики функціонування пізнавальної активності на розвиток особистості учнів.
У ролі елементів системи виступає комплекс цілей і засобів, адекватних поставленим цілям, що формують пізнавальну активність школярів, які розвиваються; він розкривається в конкретних засобах і прийомах роботи вчителя і учнів. З трьох підсистем - підсистема засобів і підсистема результатів знаходяться в загальній супідрядності першій підсистемі - підсистемі цілей і завдань навчання фізики.
При цьому необхідно підкреслити, що включення до загальної системи будь-якого з її елементів зумовлене метою навчання фізики, причому кожний етап системи припускає домінування різних цілей.
2. Структурність системи припускає необхідність установлення сукупності зв'язків і відношень елементів системи. Забезпечення формування і розвитку пізнавальної активності можливо тільки тоді, коли всі елементи системи гармонійно функціонують в єдності і взаємозв'язку. Наприклад, зміст навчального матеріалу не стане дієвим стимулом розвитку одного з основних компонентів пізнавальної активності - пізнавального інтересу, якщо вчитель не організує діяльність учнів щодо усвідомлення цього змісту. Так, більшість учнів під час вивчення змісту шкільного курсу фізики не в змозі самостійно оцінити красу й логічну стрункість або парадоксальність фізичних теорій. Більш того, постійні мовні міркування вчителя без відповідної пізнавальної діяльності чи, навпаки, надмірне використання засобів розвитку пізнавальної активності без врахування динаміки її формування при вивченні фізики може не тільки не сприяти, а навіть протидіяти розвитку пізнавальної активності.
Реалізація всіх структурних зв'язків між елементами методичної системи розвитку пізнавальної активності школярів вимагає застосування модульного підходу до процесу навчання фізики.
3. Цілісність системи полягає в принциповому незведенні властивостей системи до суми властивостей її елементів, що її складають.
Системний підхід припускає розгляд об'єкту, що вивчається, чи процесу як єдиного цілого, всередині якого згідно певної структури розміщені елементи системи і між ними існують функціональні зв'язки.
Формування пізнавальної активності учнів відбувається в процесі навчання, тому для того, щоб забезпечити цілісність системи (тобто розглянути процес навчання в усіх зв'язках і проявах) необхідно співставити самий процес формування і розвитку пізнавальної активності з основними характеристиками процесу навчання - цілями, викладанням, учінням і змістом шкільного курсу фізики.
Методична система, що розглядається, дійсно пов'язує зміст навчання фізики з викладанням і учінням. Причому кожний елемент системи як засіб розвитку пізнавальної активності виступає в реальному навчальному процесі не ізольовано від інших, а відображає взаємозв'язки між елементами системи.
Наявність у системі підсистеми результатів навчання забезпечує реалізацію різноманітних засобів на різних рівнях складності як предметного змісту, так і процесуальної сторони навчання в залежності від рівня підготовки учнів.
Під час здійснення в дослідженні системного підходу не можна не враховувати системних парадоксів, у даному випадку - парадокса цілісності. Він полягає в незамкненості окремих підсистем системи. Наприклад, підсистеми засобів і результатів, звичайно, відкриті, бо різноманітність засобів формування і розвитку пізнавальної активності учнів визначається кваліфікацією, ініціативою, зацікавленістю вчителя фізики.
4. Ієрархічність системи розвитку пізнавальної активності в процесі навчання фізики на основі модульної технології припускає, що кожний компонент системи може розглядатися як самостійна система цілей, засобів, форм чи методів навчання, а сама система, що досліджується, являє собою один з компонентів більш широкої системи - системи активізації навчально-пізнавальної діяльності школярів, а та, в свою чергу, є компонентом ще більш широкої системи - процесу навчання.
Аналогічно з попереднім, існує парадокс ієрархічності: розвязання задачі розвитку пізнавальної активності можливо тільки при вирішенні завдання активізації навчальної діяльності школярів, але рішення задачі активізації навчальної діяльності школярів, як більш широкої задачі, неможливе без вирішення завдання розвитку пізнавальної активності учнів. Вихід з даного парадоксу для вчителя фізики полягає в підвищенні ефективності методики навчання, її удосконалення, а також у використанні модульної технології навчання, в межах якої процеси активізації навчальної діяльності школярів і розвитку їхньої пізнавальної активності розглядаються як взаємодіючі процеси, де то один, то інший є провідним: активізація навчальної діяльності призводить до розвитку пізнавальної активності, а наявність розвиненої пізнавальної активності, як невід'ємної особистісної якості учня, веде до активізації пізнавальної діяльності учнів. Завдяки цьому досягається наступний більш високий рівень розвитку відповідних якостей особистості.
5. Взаємозввязок системи з середовищем. Будь-яка система виявляє свої властивості в процесі взаємодії зі зовнішнім середовищем, яка при цьому є провідним компонентом взаємодії. Взаємозв'язок системи з середовищем реалізується в процесі навчання, центром якого є активна пізнавальна діяльність школярів, яка виражає єдність соціального, психологічного й педагогічного аспектів навчання. Наприклад, соціальний аспект навчання полягає в тому, що навчальний процес повинен досить точно виражати своє соціальне призначення і визначатися відповідністю результатів його соціальним цілям. Активність в учінні зробить соціальне призначення навчання ясним і переконливим не тільки для вчителя, але і для учнів у межах допустимості цієї ідеї певному вікові. Модульний підхід до процесу навчання фізики дасть можливість більш ефективно реалізувати соціальне призначення цього навчання.
Пізнавальна активність, яка формується передусім на навчальних заняттях у процесі оволодіння основами науки, в той же час виходить за межі самого навчально-виховного процесу. Безпосередні контакти із зовнішнім середовищем розвивають "позапрограмну" активність школярів, яка в свою чергу призводить до росту пізнавальної активності і підвищення ефективності процесу навчання фізики на основі модульної технології. Об'єктом впливу пізнавальної активності школярів стають не тільки інші шкільні предмети, але і різні види діяльності, що організуються за межами школи.
6. Множинність опису системи. В силу принципової складності будь-якої системи, її адекватне пізнання вимагає побудови безлічі різноманітних моделей, кожна з яких описує лише певний аспект системи.
Розглядаючи можливі варіанти побудови методичної системи, розкриємо більш докладно діяльнісну модель процесу учіння на основі модульної технології. У цій моделі можна виділити п'ять основних компонентів учіння: мотиваційний, орієнтаційний, змістовно-операційний, енергетичний і оціночний. Розкриємо сутність кожного з них.
Мотиваційний компонент процесу учіння включає в себе потреби, інтереси, мотиви, тобто все те, що забезпечує включення школярів у процес активного учіння й підтримує цю активність протягом усіх етапів навчального пізнання. Необхідно виробити у школярів внутрішню мотивацію учіння. Саме вона є основою їхньої цілеспрямованої пізнавальної активності. В основі формування пізнавального мотиву лежить пізнавальна потреба, яка є стимулятором пізнавальної діяльності людини. Водночас сама потреба формується в процесі розвитку пізнавальної активності учнів. Цей діалектичний підхід і повинен бути здійснений у процесі формування пізнавальної потреби. Пізнавальна потреба синтезується в пізнавальний інтерес, що пов'язаний зі ставленням учня до змісту та процесу діяльності, яка більш за все привертає його увагу. На цій базі йде формування пізнавального мотиву, який являє собою конкретний прояв сформованої пізнавальної потреби.
Орієнтаційний компонент процесу учіння включає прийняті учнем цілі навчально-пізнавальної діяльності, її планування і прогнозування. Виключення цього компоненту з процесу учіння призводить до відсутності в ньому моменту цілепокладання. У результаті порушується цільове спрямування навчально-пізнавальної діяльності учнів, і знання засвоюються ними у розрізненому вигляді. Крім того, учні не привчаються до самостійного планування шляхів досягнення мети.
Змістовно-операційний компонент процесу учіння включає в себе дві складові: систему провідних знань (факти, поняття, закони, теорії) і засоби учіння (інструмент отримання й переробки інформації). Рівень оволодіння знаннями тісно пов'язаний з наявністю в учнів умінь здійснювати аналітико-синтетичну діяльність: проводити порівняння, зіставлення, аналіз, синтез, узагальнення, конкретизацію і т. д. Усім цим та іншим вмінням слід навчати спеціально, бо активне учіння неможливо без володіння розумовими операціями, засобами отримання і переробки інформації.
Енергетичний компонент процесу учіння включає в себе: увагу, яка сприяє концентрації розумових і практичних дій навколо головної мети діяльності, волю, яка забезпечує високий ступінь цілеспрямованої пізнавальної активності.
Основним змістом оціночного компоненту процесу учіння є систематичне отримання учнями інформації про хід пізнавальної діяльності. Цей процес здійснюється на основі порівняння результатів діяльності з її метою. Успішність діяльності в більшості випадків залежить від сформованості в учня вмінь нею управляти, що здійснюється на основі самоконтролю.
Розглянемо другий з багатьох можливих варіантів побудови методичної системи. Кінцева мета навчання - формування у школярів глибоких і міцних знань, уміння творчо їх застосовувати й самостійно поповнювати. Вдосконалення шляхів досягнення цих цілей визначається передусім особливостями самого навчального предмета. Тому природно використати ті особливості фізики як навчального предмета, які впливають на формування пізнавальної активності. Такий підхід припускає використання в структурі системи розвитку пізнавальної активності основні компоненти структури фізичних знань.
Система включає дві групи засобів розвитку пізнавальної активності: виділених у дидактиці (творчі завдання, дослідження, цікавість навчального процесу та ін.) і ті, що визначаються особливостями фізики як навчального предмета (парадоксальність, можливість прогнозування, краса фізичних теорій), які, функціонуючи в змісті навчального матеріалу й організації діяльності учнів, відображаються в специфіці будь-якого елементу структури фізичних знань (факти, теорія, експеримент, практика), але різні елементи вимагають прояву різноманітних засобів розвитку пізнавальної активності.
Система буде цілісною в межах поставлених завдань дослідження, якщо будуть розглянуті всі елементи фізичного знання й відповідний зв'язок їх із засобами розвитку пізнавальної активності в процесі навчання фізики на основі модульної технології, а повноцінне функціонування цієї системи в такому її поданні стане можливим лише на основі розвитку в учнів стилю фізичного мислення.
Проаналізуємо ще один з можливих підходів до побудови системи розвитку пізнавальної активності. У процесі навчання фізики на основі модульної технології необхідно сформувати пізнавальну активність у всіх учнів. Це положення можна висловити іншими словами: на кожному навчальному занятті кожен учень повинен бути активним.
Основні етапи процесу учіння - сприймання, розуміння (осмислення), застосування, запамятовування, відтворення отриманих знань - відбиті в структурі навчального модуля, тому вчителю надзвичайно важливо уявляти, які функції пізнавальної активності сприяють ефективному протіканню кожного етапу і в якому з компонентів навчального модуля вони виявляються.
Оскільки при модульному навчанні в процесі проектування навчального модуля й розробки сценарію модульного заняття необхідно планувати як діяльність учителя, так і діяльність учня, доцільно уявити функції пізнавальної активності з точки зору двостороннього процесу на кожному з етапів процесу учіння. Розглянемо, наприклад, етапи сприймання й розуміння (осмислення).
Так, при сприйманні учнями нового матеріалу вчителю важливо привернути увагу до нового. Використовуючи відповідні (матеріалу й меті уроку) засоби розвитку пізнавальної активності, вчитель одержує можливість створити позитивну настанову на навчальне завдання, створити проблемну ситуацію. Завдяки цьому учень опиняється у такому стані, який вимагає мобілізації минулого досвіду, відбувається мимовільна концентрація його уваги на матеріалі, що вивчається.
На етапі осмислення засоби розвитку пізнавальної активності дозволяють учителю створити яскраве пояснення, яке запамятовується, і в процесі функціонування пізнавальної активності відбувається поновлення наявних знань, виникає позитивне емоційне забарвлення процесу пізнання, що сприяє встановленню нових зв'язків і залежностей в матеріалі, що вивчається. Таким чином, спираючись на даний підхід, можна побудувати систему методичних прийомів, що дозволить управляти процесом засвоєння знань учнів, виходячи з функцій пізнавальної активності, що розуміються як засіб навчання.
Отже, необхідно на всіх етапах процесу учіння використати можливості підвищення ефективності навчального модуля на основі дослідження взаємозв'язку основних елементів його структури з функціями пізнавальної активності. Подібна система також буде цілісною, бо розглянуті всі компонентів навчального модуля в їх взаємозв'язку.
У основу кожного з трьох розглянутих варіантів системи розвитку пізнавальної активності в процесі навчання фізики на основі модульної технології закладені різноманітні системоутворюючі чинники. Перший варіант грунтується на охопленні всіх основних етапів однієї з складових процесу навчання - викладання. Другий етап базується на використанні тих особливостей фізики як навчального предмета, що виявляють вплив на формування пізнавальної активності. У третьому варіанті охоплені всі основні етапи учіння – інший із складових процесу навчання. Будь-який із запропонованих вище варіантів моделі системи дасть опис хоча й цілісної системи, проте охоплює лише окремий її аспект.
Аналіз застосування системних засобів показує як відносність запропонованої системи, так і необхідність використання різноманітних засобів системного дослідження. Так, для конкретного опису основної системи, що пропонується, необхідно врахувати, що всі три її варіанти виступають реально у великій кількості різноманітних форм. Тому потрібно встановити, які ж форми є необхідними й достатніми для успішного функціонування системи розвитку пізнавальної активності в процесі навчання фізиці на основі модульної технології.
Усі компоненти процесу навчання знаходяться в єдності; зменшення ролі будь-якого з них робить цей процес неповноцінним. Тому методична система розвитку пізнавальної активності повинна забезпечувати активізацію й систематичне цілеспрямоване функціонування всіх компонентів процесу навчання. Це стає можливим при навчанні на основі модульно-розвиваючої технології, бо структура і зміст складових, як навчального модуля, дуже точно відтворюють структуру і зміст процесу навчання.
Процес навчання фізики на основі модульної технології протікає в єдності й тісного взаємозв'язку двох його складових - викладання і учіння з одночасним проявом у ньому всіх особливостей фізики як навчального предмету. Тому для побудови більш повної моделі системи необхідно узагальнити всі розглянуті варіанти. Отримана узагальнена модель системи, як і ті, на основі яких вона створена, буде цілісною. Більш того, в межах узагальненого варіанту системи будуть функціонувати у вигляді цілісних систем як вже розглянуті, так і всілякі інші моделі системи, яка розглядається.

Література:
1. Бугаев А. И. Методика преподавания физики в средней школе. - М.: Просвещение, 1981 - 288с. 
2. Грязнов Ю. П., Лісіна Л. О. Розвиток пізнавальної активності школярів під час навчання як інноваційний процес // Фізика та астрономія в школі. – 1997 р. - № 4. – С.2-5
3. Грязнов Ю. П. Модульно-проблемний підхід до конструювання змісту навчальних програм з фізики в середній школі // Науково-методичний збірник “Методичні особливості викладання фізики на сучасному етапі”. - Кіровоград. – 1998 р. – С.31-33.
4. Грязнов Ю. П., Лисина Л. А., Самойленко П.И. Развитие познавательной активности учащихся: психолого-педагогический аспект // Специалист. - 1998 г. - №2. – С.30-33
5. Грязнов Ю. П. Методичні основи системи роботи вчителя фізики з розвитку пізнавальної активності учнів // Матеріали науково-практичної конференції “Дидактичні проблеми фізичної освіти в Україні”. - Чернігів. – 1998 р. – С.45-47.
6. Дусавицкий А. К. Развитие личности в учебной деятельности. - М.: Дом педагогики,1996-208с.
7. Ильина Т. А. Структурно-системный подход к организации обучения // Знание. - №2.- 72с.