Научная новизна результатов исследования

1. Обоснована идея выбора методологии научного исследования в качестве основания для определения структуры и содержания предметной исследовательской компетенции. Предложено включать учебные исследования, базирующиеся на методологии научного исследования, в систему лекционных, семинарских, лабораторных занятий и в иные формы учебной и самостоятельной работы студентов при изучении курса общей физики.

2. Разработана концепция методической системы формирования исследовательской компетенции будущего учителя при изучении физики, структура которой включает основание, ядро и следствия (прикладной блок концепции):

2.1. В основании концепции лежит представление об исходном идеализированном объекте (категории) – «учебно-исследовательской деятельности», которая предстает в виде совокупности «учебных исследований». В свою очередь объект учебного исследования – выделяемые субъектом элементы объективной реальности, существующие в окружающем нас мире или конструируемые в сознании субъекта на основе знания свойств и характеристик физических объектов, явлений, моделей и законов. Эти выделяемые субъектом при изучении физики элементы объективной реальности, обладающие определенной спецификой, предложено относить к «физической ситуации», которая по содержанию связана с такими понятиями, как «объект», «явление», «модель», «закон», «физические величины», и объединяет для субъекта систему данных понятий. В такой интерпретации физическая ситуация выступает для будущего учителя объектом учебного исследования.

2.2. Ядро концепции – для формирования исследовательской компетенции субъект обучения должен выполнять в процессе изучения физики учебные исследования теоретического и эмпирического уровней, максимально полно отражая в них методологию научного исследования. Процесс обучения должен быть организован таким образом, чтобы при выполнении учебного исследования субъект обучения последовательно проходил все фазы, стадии и этапы научного исследования, проецируемые на учебный процесс.

2.3. Прикладной блок концепции раскрыт при создании методической системы формирования исследовательской компетенции на основе системного подхода. Системный подход применяется для определения тех элементов методической системы, совокупность которых характеризует ее как педагогическую систему (цель, содержание, средства, формы и методы обучения, способы контроля и диагностики). Особенностью, методической системы является ее опора на специально разработанную систему учебных исследований, которые и позволяют решать задачу формирования исследовательской компетенции, охватывая все формы обучения студентов физике (лекции, практические и лабораторные занятия, самостоятельную работу студентов, курсовые и выпускные квалификационные работы).

3. Разработана модель методической системы формирования исследовательской компетенции будущих учителей, опирающаяся на учение об организации научной исследовательской деятельности, продуктом научных и учебных исследований которой является сформированная исследовательская компетентность будущего учителя физики. Цели и задачи этой методической системы определены на основе требований стандарта ФГОС ВПО третьего поколения, заказа общества и мировых тенденций развития образования и раскрытия содержания учебной исследовательской деятельности будущего учителя физики. Учебная исследовательская деятельность, базирующаяся на методологии научного исследования и системном подходе к ее организации, физическая ситуация в качестве объекта (предмета) исследования, а в качестве процедуры – учебное исследование, раскрываются через содержательный, технологический и организационно-методический аспекты.

4. Разработаны методики формирования исследовательской компетенции будущего учителя физики при изучении им курса общей физики, основывающиеся на анализе «физической ситуации» как объекта исследования:

4.1. Методика математического (аналитического) и компьютерного (виртуальный эксперимент) моделирования, ориентированная на учебное исследование теоретического уровня по лекционному материалу курса физики – предполагает использование мультимедийных лекций для организации учебных исследований студентов и специальных методических указаний по самостоятельной работе, позволяющих преподавателю контролировать их исследовательскую деятельность.

4.2. Методика составления и анализа специальным образом организованных систем (циклов) учебных физических задач, ориентированная на учебное исследование теоретического уровня в рамках практических занятий по решению задач и самостоятельной работы студентов по предмету.

4.3. Методика учебного исследования эмпирического уровня, основу которого составляет натурный физический эксперимент, реализуемая в рамках исследовательского лабораторного практикума, учебной внеаудиторной исследовательской работы студентов, выполнения ими курсовых и выпускных квалификационных работ – с выходом на постановку студентами новых исследовательских лабораторных работ на основе результатов собственных исследований.

5. Определены методические приемы, используемые при организации самостоятельной работы студентов, ориентированной на формирование исследовательской компетенции, способствующие превращению студента в активного субъекта образовательной и учебно-исследовательской деятельности, к которым можно отнести следующие положения: в рамках самостоятельной работы необходимо обеспечить диалогическое субъект-субъектное взаимодействие студента с преподавателем и с другими студентами, осуществить индивидуализацию и дифференциацию обучения, использовать студенческие мини-коллективы для исследовательской деятельности, объединить обучение и контроль в единый взаимосвязанный процесс.

Теоретическая значимость исследования определяется его вкладом в развитие теории и методики обучения физике в вузе, а именно:

1) уточнены компоненты предметной (предметная область физика) исследовательской компетенции будущего учителя физики, в качестве основания для уточнения использована методология научного исследования;

2) разработаны методы проецирования методологии научного исследования на деятельность по выполнению будущим учителем физики учебных исследований теоретического и эмпирического уровней с целью формирования его исследовательской компетенции, выделены и раскрыты содержания этапов этой деятельности;

3) развиты представления о способах включения учебного исследования теоретического и эмпирического уровней в существующую лекционно-семинарскую и классно-урочную системы обучения в вузе и школе, дающие новое решение проблемы подготовки будущего учителя физики к самостоятельной исследовательской деятельности и ее организации в школе;

4) найдены способы управления процессом формирования исследовательской компетенции будущего учителя, базирующиеся на реализации алгоритма поиска и выделения физических ситуаций и организации учебных исследований теоретического и эмпирического уровней.

Практическая значимость исследования заключается в созданииметодических разработок, рекомендаций и пособий, новых исследовательских лабораторных работ, позволяющих планировать и организовывать учебно-познавательную деятельность студентов, создающих дидактическую среду для формирования исследовательской компетенции у будущих учителей физики, а именно:

- программы спецкурсов по решению и составлению задач по физике, ориентированных на учебные исследования теоретического уровня, основанные на составлении систем (циклов) физических задач;

- УМК, содержащие методические указания по различным разделам курса общей физики, спецкурсам и факультативам, регламентирующие организацию и контроль самостоятельных учебных исследований студентов;

- «Сборник задач по физике», содержащий 800 новых задач по всем разделам курса физики, объединенных в системы (циклы) по выделенным физическим ситуациям;

- учебное пособие «Решение и составление задач по физике» (гриф УМОпо образованию в области подготовки педагогических кадров);

- учебное пособие «Лабораторный практикум по ядерной физике» (гриф УМО по специальностям педагогического образования);

- исследовательский лабораторный практикум по ядерной физике, построенный на общедоступном и безопасном естественно-радиоактивный источнике β -излучения, который ранее не применялся в вузах для этих целей. Материальную базу практикума составляют электронное оборудование для работы со счетчиками излучения и интерфейс подключения счетчиков Гейгера-Мюллера к компьютеру «Поиск-СГМ», экспериментальные установки для исследования естественно-радиоактивных изотопов;

- оборудование и методическое обеспечение 20 новых исследовательских лабораторных работ данного практикума.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Компонентами предметной исследовательской компетенции (предметная область физика) выступает готовность и способность будущего учителя физики выполнить исследование в соответствии с фазами, стадиями и этапами, определяемыми методологией научного исследования. Методология, раскрывающая основные этапы выполнения научно-исследовательских работ, рассматривается при этом как учение об организации исследовательской деятельности и считается теоретической основой представлений об исследовательской компетенции.

2. Основой методической системы формирования исследовательской компетенции будущего учителя при изучении физики являются методология научного исследования и системный подход, которые позволяют определить содержание компонентов предметной исследовательской компетенции и компонентов методической системы

3. Временная структура выполнения учебного исследования, соответствуя временной структуре реализации научного исследования, включает фазы проектирования, технологическую и рефлексивную, разбиваемые на стадии и этапы, (выявление противоречия, формулирование проблемы, определение целей, выбор критериев, построение модели (гипотезы), оптимизацию, декомпозицию, построение программы, технологическую подготовку, реализацию модели (теоретический или эмпирический этап), апробацию и оформление результатов, рефлексию).

4. Модель методической системы формирования исследовательской компетенции будущего учителя физики в вузе, содержит в своей основе конструкты «физическая ситуация» «учебное исследование» и «учебно-исследовательская деятельность», позволяющие связать теоретический блок модели с методологией научного исследования и системным подходом к формированию исследовательской компетенции, указывающие пути практической реализации методической системы.

5. Содержанием методической системы формирования исследовательской компетенции будущего учителя является учебное исследование теоретического и эмпирического уровней, которое выполняется студентами в соответствии с методологией научного исследования. При этом в качестве объекта учебного исследования выступает «физическая ситуация», выделяемая субъектом обучения в материале курса физики.

6. Специфика методики формирования исследовательской компетенции будущего учителя определяется следующими положениями:

1) учебно-исследовательская деятельность студента осуществляется под руководством преподавателя и состоит в выделении физических ситуаций и поиске решения поставленных на их основе учебных исследовательских задач экспериментального или теоретического плана, процесс и результат решения которых студенту заранее неизвестен, а нахождение пути решения и его осуществление должны выполняться в соответствии с методологией научного исследования;

2) учебное исследование можно считать структурным элементом учебно-исследовательской деятельности студента, ее процедурой – это деятельность по разрешению конкретной проблемной ситуации. Учебное исследование по физике может быть по форме как экспериментальным, так и теоретическим; организуемым и выполняемым на всех видах учебных занятий: лекционных, практических и лабораторных, а также в процессе самостоятельной работы студентов. Учебное исследование теоретического уровня осуществляется с помощью математического и компьютерного моделирования, а также посредством составления и анализа систем учебных физических задач. Учебное исследование эмпирического уровня основывается на натурном физическом эксперименте. Процедура учебного исследования охватывает все этапы, предписываемые методологией научного исследования;

3) учебное исследование по физике, осуществляемое в рамках учебного процесса в соответствии с методологией научного исследования, должно содержать также апробацию, презентацию, публикацию и рефлексию полученных результатов, включая постановку новых задач исследования и постоянно сопровождать подготовку в вузе учителя физики и его будущую работу с учащимися в школе.

7. В рамках методической системы формирования исследовательской компетенции будущего учителя при изучении физики могут быть реализованы три методики формирования предметной исследовательской компетенции, основанные на: 1) математическом (аналитическом) и компьютерном (виртуальный эксперимент) моделировании, 2) составлении и анализе специальным образом организованных систем задач, 3) учебном исследовании эмпирического уровня, основу которого составляет натурный физический эксперимент.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись при:

- непосредственной преподавательской и исследовательской работе соиска­теля в МГПИ им. Н.К. Крупской, МарГУ, школах и лицеях г. Йошкар-Олы и РМЭ;

- проведении курсов повышения квалификации учителей физики по линии Института образования РМЭ и Центра аттестации и аккредитации РМЭ;

- организации и проведении на кафедре физики и МОФ постоянно действующего учебно-методического семинара учителей физики г. Йошкар-Олы и РМЭ;

- организации и проведении десяти ежегодных Республиканских (Всероссийских) научно-практических конференций «Физика и её преподавание в школе и вузе–Емельяновских чтений», издания 6 сборников материалов конференций;

- докладах и обсуждениях основных положений диссертации, ее теоретических и практических результатов на международных, республиканских и региональных конференциях и совещаниях, в том числе международных –«Физика в системе современного образования» (ФССО) (Санкт-Петербург, 2007, 2009; Волгоград, 2011); «Физическое образование: проблемы и перспективы развития» (Москва, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011); «Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз» (Москва, 2000); «Физика в системе высшего и среднего образования России» (Москва, 2010, 2011); «Информатизация образования–2010», (Кострома, 2010); «Современный физический практикум» (Москва, 2004; Волгоград, 2006; Астрахань, 2008; Минск, 2010); всероссийских– совещании заведующих кафедрами физики вузов России (Москва, 2009); «Физика и ее преподавание в школе и в вузе: I–X Емельяновские чтения» (Йошкар-Ола, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009,2010, 2011, 2012); «Образовательная среда сегодня и завтра» (Москва, 2004, 2005, 2007, 2010); Съезде учителей физики в МГУ (Москва, 2011); «Педагогика творческого саморазвития: проблемы инновационности, конкурентоспособности и прогностичности образовательных систем» (Казань, 2010); «Естественно-математическое образование: проблемы и перспективы» (Шадринск, 2010); «Проблемы и перспективы развития профессиональной подготовки учителей технологии и предпринимательства» (Елабуга, 2006); региональных– «Формирование профессиональных компетенций у будущих учителей физики» (Омск, 2010); «Диалог наук на рубеже тысячелетий: II Вавиловские чтения (Йошкар-Ола, 1997); «Преподавание естественнонаучных дисциплин в современных условиях» (Йошкар-Ола, 1999, 2001, 2004).

Практические результаты исследования апробированы в ходе внедрения их в практику работы кафедр физики ГОУ ВПО «Марийский государственный педагогический институт», ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университет», ФГБОУ ВПО «Бирская государственная социально-педагогическая академия», ФГБОУ ВПО «Коми государственный педагогический институт», ФГБОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И.Я. Яковлева», школ и лицеев г. Йошкар-Олы и Республики Марий Эл, курсов повышения квалификации учителей физики в рамках Института образования и методических семинаров учителей физики Республики Марий Эл, в том числе и в процессе подготовки учащихся и учителей к ЕГЭ по физике.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 429 наименований, 11 приложений. Основной текст занимает 408 страниц, содержит 65 рисунков и 36 таблиц.

Основное содержание диссертационной работы

Во введении обоснована актуальность проблемы создания методической системы формирования исследовательской компетенции (МС ФИК) будущего учителя при изучении физики, сформулированы цель, объект, предмет, гипотеза и задачи исследования; определены методологические и теоретические основы, методы и этапы исследования, раскрыты новизна, теоретическая и практическая значимость работы; представлены основные положения, выносимые на защиту, приведены сведения об апробации и внедрении результатов исследования.

В первой главе «Состояние проблемы формирования исследовательской компетенции будущего учителя физики» рассматриваются основные положения компетентностного подхода как основы совершенствования профессиональной подготовки учителя, анализируются возможные пути, условия и трудности его внедрения в систему педагогического образования, обосновывается подход к определению понятия исследовательской компетенции будущего учителя физики и ее компонентов, сделаны выводы о месте исследовательской компетенции в структуре профессиональной компетентности учителя физики.

Внедрение компетентностного подхода в систему профессиональной подготовки учителя направлено на усиление практической ориентации знаний и универсальных способов деятель­ности будущего специалиста с сохранением «знаниевой» составляющей в его подготовке. Компетентностный подход, как и любой другой подход в профессиональном образовании, не является идеальным – он имеет свои достоинства и недостатки, определенную область применения и, сам по себе, не способен решить все проблемы профессионального образования, в том числе и подготовки квалифицированных учителей физики.

Лежащие в основе компетентностного подхода понятия «компетенция» и «компетентность» являются идеальными конструктами, которые по своей природе не могут быть строго определены и заданы раз и навсегда. Определения компетенций, составление их перечня и структурных компонентов в рамках подготовки конкретных специалистов должны выполняться в педагогическом коллективе, работающем над формированием этих компетенций, но с учетом требований государственных актов и предложений основных работодателей. Указанный подход позволяет задействовать такое свойство понятия «компетенция», как ее неопределенность, и в полной мере реализовать профессиональные возможности педагогического коллектива.

Сформированность исследовательской компетенции может быть оценена специалистами-экспертами по результатам разрешения обучающимися проблемных ситуаций и выполнения ими учебных исследо­ваний, организуемых с ориентацией на методологию научного исследования, включая обнаружение проблемы, апробацию результатов исследования и их рефлексию. Подобным экспертом для студента, в первую очередь, должен выступать преподаватель.

Исследовательская компетенция будущего учителя, формируемая при изучении физики, ориентирована на исследования в области физики как науки и как учебного предмета и может быть отнесена к предметной исследовательской компетенции (предметная область физика). Для этой компетенции, в сравнении с ключевыми или профессиональными исследовательскими компетенциями, более значимую роль будут играть:

а) знание студентом методологии конкретно-научного исследования,

б) знание и понимание соответствующих теорий, законов, явлений и величин, характеризующих объекты физического исследования.

Актуальность формирования исследовательской компетенции будущего учителя физики была доказана с помощью констатирующего исследования, основным методом которого было анкетирование. С его помощью выяснялось понимание респондентами (студентами и преподавателями, учащимися и учителями физики) основных положений методологии научного исследования, а также использование ими при обучении физике учебного исследования эмпирического и теоретического уровней, физического эксперимента, решения и составления физических задач, компьютерных программ, цифровых образовательных ресурсов и т.п.

В анкетах в виде вопросов было раскрыто содержание десяти временных этапов выполнения научного исследования, сформулированных в соответствии с предписаниями методологии научного исследования. Ответы на эти вопросы позволили установить уровень сформированности компонентов исследовательской компетенции респондентов (рис. 1 и табл. 1).

Студенты испытывают наибольшие затруднения с обнаружением проблемы, формулировкой гипотезы и с рефлексией выполненного исследования. Учителя физики-практики демонстрируют стабильное понимание этих вопросов, но на уровне не выше 40–50%.

Рис. 1. Средний балл готовности и способности к выполнению этапов исследования (1 – обнаружить проблемную ситуацию, 2 – сформулировать в виде вопроса проблему, 3 – определить цель, 4 – сформулировать гипотезу, 5 – осуществить постановку задач и программы, 6 – выполнить технологическую подготовку, 7 – выполнить исследование теоретического или эмпирического уровня, 8 – выполнить обработку и объяснить результаты, 9 – выполнить апробацию результатов, 10 – осуществить рефлексию выполненного исследования и определить направление новых исследований)

Результатами констатирующего исследования были подтверждены также и предположения о необходимости включения в процесс обучения будущих учителей физики учебных исследований эмпирического и теоретического уровней, составления систем физических задач и постановки студентами новых учебных лабораторных работ (табл. 1). Мнения учителей физики и преподавателей вузов по этим вопросам практически совпали (65–85 % положительных ответов).

Таблица 1

Положительные ответы респондентов на вопросы анкеты (в процентах)

Проблемы	Преподаватели	Учителя	Студенты	Школьники
Определение исследовательской компетенции				-
Выделение этапов научного исследования
Необходимость включения в процесс обучения физике учебного исследования
Необходимость обучения будущих учителей физики и учащихся составлению задач
Необходимость обучения будущих учителей физики постановке новых лабораторных работ				-
Число респондентов

 

Таким образом, процесс определения структуры исследовательской компетенции будущего учителя физики до настоящего времени не завершен: не определен окончательно перечень ее компонентов, отсутствует общепринятая методика ее формирования, в некоторых работах исследовательская компетенция не представлена в явном виде или ее элементы включаются в состав других компетенций, например, проектной. Разные определения исследовательской компетентности объединяет общее утверждение о готовности и способности человека творчески решать новые исследовательские задачи. Весь спектр выделяемых в научно-методических работах исследовательских компетенций объединяет определенная связь с временными этапами выполнения научного исследования.

Анализ понятий исследовательской компетенции и ее компонентов в работах разных авторов, а также установление связи исследовательской компетенции с этапами, определяемыми для научного исследования методологией науки, позволяют сделать вывод: формирование представления об основных структурных элементах предметной исследовательской компетенции будущего учителя физики должно опираться на методологию научного исследования, а в качестве основных ее компонентов будут выступить готовность и способность человека реализовать при выполнении научного и учебного исследования его фазы, стадии и этапы, определяемые методологией как учением об организации исследовательской деятельности.

На основании вышесказанного под предметной исследовательской компетенцией (предметная область физика) будущего учителя физики будем понимать требования к его образовательной подготовке, заключающиеся в готовности и способности выполнить учебное (научное) исследование по физике в соответствии с фазами, стадиями и этапами, определяемыми методологией научного исследования.

Вторая глава « Теоретические основы методической системы формирования исследовательской компетенции будущего учителя физики » посвящена поиску ответов на вопросы: Каким образом методология научного исследования включается в методическую систему формирования исследовательской компетенции будущего учителя? Как учение об организации исследовательской деятельности связано с исследовательской компетенцией, и какую деятельность можно использовать для ее формирования? Каково состояние проблемы организации учебного исследования в системе подготовки будущего учителя физики? В чем заключается специфика проблемного и исследовательского обучения, и как учебные исследований по физике теоретического и эмпирического уровней будут функционировать при формировании исследовательской компетенции?

Подход к получению ответов на эти вопросы был найден в рамках исследований академика А.М. Новикова, в которых методология определяется как учение об организации деятельности[4]. Именно это понимание методологии выступает в нашей работе основой системы формирования исследовательской компетенции будущего учителя физики, в частности, для определения логической и временной структуры учебного исследования.

Методология научного исследования по А.М. Новикову является, по существу, учением об организации продуктивной деятельности, направленной на получение объективно или субъективно нового результата. Ее характеристиками выступают особенности, принципы, условия, нормы деятельности. Логическую структуру составляют субъект, объект, предмет, формы, средства, методы и результат научного исследования. Временная структура реализации научного исследования представляется в виде фаз, стадий и этапов исследования.

Учение об организации исследовательской деятельности охватывает и раскрывает основные этапы организации научно-исследовательских работ, его можно считать теоретической основой представлений о понимании исследовательской компетенции и использовать при организации учебных исследований по физике и при профессиональной подготовке будущего учителя с целью формирования его исследовательской компетенции.

Содержание понятий «организация», «деятельность» и «проект» позволяет считать науч­ное исследование завершенным циклом продуктивной творческой деятельности, которая подпадает под определение проек­та в самом широком смысле этого слова, что дает возможность объединить в единое целое вопросы проектирования, построения (реализации) технологии и рефлексии принятого к выполнению научного исследования. Этот подход к построению учебного исследования используется нами в предположении, что он позволяет объединить деятельность по выполнению учебных исследований по физике, при которых реализуются фазы проектирования, технологическая и рефлексивная, а также их стадии и этапы, с формированием исследовательской компетенции.

Анализ понятий «учебная деятельность» и «учеб­но-познавательная деятельность» в рамках учения об организации исследовательской деятельности показал, что для школьника и студента это есть самоуправляемая, творческая и продуктивная деятельность, выполняемая под руководством педагога, по решению познавательных проблем, в которых обнаруживаются элементы исследования. Такая деятельность обучающегося сопровож­дается овладением необходимыми знаниями и умениями по добыванию и применению информации, и строится в своей основе аналогично исследовательской и проектной деятельности.

Понятие познавательного действия как структурной единицы внутреннего строения учебно-познавательной деятельности может быть «перенесено» на понимание учебного исследования как структурной единицы исследовательской деятельности учащихся и студентов, а организация учебно-познавательной деятельности будет выступать теоретической основой процесса формирования исследовательской компетенции.

Организация преподавателем деятельности студентов по выполнению учебных исследований может быть построена в логике организации учителем деятельности учащихся по обнаружению и разрешению проблемных ситуаций: проблемные ситуации могут использоваться в рамках учебных занятий, для разрешения проблемной ситуации ученик предварительно должен обладать определенными знаниями и фактами, последовательность разрешения проблемной ситуации должна соответствовать фазам, определяющим логическую и временную структуру научного исследования, т.е. должна содержать элементы проектирования, технологической и рефлексивной фаз.

Одной из форм обучения, способной формировать исследовательскую компетенцию, является так называемое исследовательское обучение, организуемое на основе учебно-исследовательской деятельности обучающихся. Теоретической основой исследовательского обучения также выступает методология научного исследования, что находит свое подтверждение в совпадении основных операций и этапов учебного исследования с фазами, стадиями и этапами исследовательского поиска ученого. Тем самым исследовательское обучение решает задачу включения в процесс обучения методологии научного исследования (или ее элементов) с целью повышения результативности, как самого обучения, так и формирования у человека исследовательского подхода к решению его будущих профессиональных или жизненных проблем.

Учебные исследования по физике теоретического уровня, как показал анализ научно-методической литературы, чаще всего реализуются на основе организации поиска решения учебно-исследовательских задач, которые выступают в учебном процессе аналогами научно-исследовательских задач ученого и являются для студентов задачами повышенного уровня сложности. Однако до настоящего времени использование задач такого уровня в подготовке учителя физики является эпизодическим и не системным. Причины этого обусловлены отсутствием учебных пособий и сборников подобных задач, отсутствием методики их применения при традиционном обучении, недостаточной подготовкой по этому вопросу преподавателей и учителей физики.

Учебное исследование по физике эмпирического уровня обычно реализуется в вузе и школе при проведении студентами и учащимися небольших дополнительных исследований в традиционном лабораторном практикуме, при решении познавательных задач в рамках специального курса лабораторных работ или в случае экспериментального изучения физических явлений и законов, рассматриваемых в курсе физики. Следует заметить, что в каждом из этих указанных способов формирования исследовательских умений полный цикл фаз, стадий и этапов, предписываемых методологией научного исследования, чаще всего не реализуется.

Таким образом, формирование исследовательской компетенции будущего учителя, осуществляемое при изучении им курса физики, может стать успешным, если будет опираться на идеи проблемного и исследовательского обучения, которые широко используются при обучении физике школьников. Для достижения этой цели необходимо преодолеть основные трудности проблемного и исследовательского обучения: сложность и эпизодичность постановки и разрешения в реальном учебном процессе проблем; вовлечение в исследовательскую деятельность ограниченного числа более способных обучающихся, что для подготовки будущего учителей физики неприемлемо. В научную и учебную исследовательскую деятельность должны быть вовлечены все студенты, а учебные исследования теоретического и эмпирического уровня должны пронизывать все формы учебных занятий, включая лекционные, практические и лабораторные занятия. Подходов такого плана к подготовке будущего учителя физики на сегодня не существует, что еще раз подтверждает актуальность данной работы по разработке методической системы формирования исследовательской компетенции будущего учителя при изучении им физики.

В третьей главе «Концепция и модель методической системы формирования исследовательской компетенции будущего учителя при изучении физики» на основе теоретических положений, рассмотренных в предыдущих главах, представлены концепция (основание, ядро, прикладной блок) и модель разрабатываемой методической системы. Материал главы позволяет ответить на вопрос о содержании системы и методах формирования исследовательской компетенции будущего учителя на основе реализации методологического подхода к его учебным исследованиям теоретического и эмпирического уровней, выполняемым при изучении физики.

Исходным источником концепции, ее основополагающим идеализированным объектом выступает понятие (категория) «учебно-исследовательская деятельность», основной структурный элемент которой – понятие «учебное исследование».

Учебно-исследовательская деятельность студента осуществляется под руководством преподавателя и состоит в обнаружении и творческом решении учебно-исследовательских задач или проблем экспериментального и теоретического плана, процесс и результат решения которых студенту заранее неизвестен, а поиск решения и его осуществление должны выполняться в соответствии с методологией научного исследования.

Учебное исследование – структурный элемент учебной исследовательской деятельности, ее процедура – это деятельность по разрешению конкретной проблемной ситуации. Учебное исследование, реализуемое в рамках профессиональной подготовки будущего учителя физики, может быть как эмпирического, так и теоретического уровней; должно осуществляться на всех видах учебных занятий – лекционных, практических и лабораторных, а также в процессе самостоятельной работы студентов. В такой трактовке учебное исследование совместно с научным исследованием может быть использовано для построения методической системы формирования исследовательской компетенции будущего учителя физики при условии планирования и выполнения учебного исследования в соответствии с методологией научного исследования.

Объект учебного исследования – выделяемые субъектом элементы объективной реальности, существующие в окружающем нас мире или конструируемые в сознании субъекта на основе знания свойств и особенностей физических объектов, явлений, моделей, законов. Эти выделяемые субъектом при изучении физики элементы объективной реальности, обладающие определенной спецификой, предложено относить к «физической ситуации».

Понятие «физической ситуации» рассматривается в более широком плане, чем понятия «физическая система», «состояние физической системы» или «физический процесс». По содержанию она связана с такими понятиями, ка