METHODOLOGICAL FEATURES OF USING A SYSTEM-INTEGRATIVE APPROACH TO TEACHING CERTAIN TOPICS OF THE FUNDAMENTAL SCIENCES

Authors

DOI:

https://doi.org/10.31110/2413-1571-2021-029-3-013

Keywords:

integration, scientific picture of the world, fundamental interactions, world constants, unification theories

Abstract

In the article analysis the possibilities of introducing a system-integrative approach to the training of master teachers in the process of mastering the cycle of basic sciences (physics, astronomy, astrophysics, cosmology, cosmogony, chemistry) is analyzed.

Formulation of the problem. The possibility has been substantiated of one of the variants of the system-integrative approach to the structuring and study of educational material about the fundamental interactions in nature and the current state of the process of combining the theories that describe them.

Materials and methods. The research methods used were a comprehensive analysis of scientific and methodological sources, which represent a system-integrative approach to solving pedagogical problems, and a synthesis of relevant research results published in scientific and pedagogical publications, with the results of the author's work on their experimental implementation in educational practice. It consisted in the analysis and generalization of the results of relevant publications in scientific and pedagogical publications and author's developments on their experimental implementation in educational practice. The integrative content of the material on fundamental interactions in nature is proposed to be presented sequentially in the form of three subtopics (questions). First, the nature of all fundamental interactions, their general characteristics, comparative data on the value of numerical values, formulas of dimensionless world constants describing these interactions, the manifestation of fundamental interactions (forces) in physics, astronomy, chemistry, etc. are considered. The next step is to determine the effect of changes in the numerical values ​​of world constants on the evolution of the universe. After that, modern theories are considered on a qualitative level, which try to unite all fundamental interactions into a single system (scientific picture of the world).

Results. As a result of the research, it was found that the possibilities of integrative study of material on fundamental interactions in nature, emphasize their fundamental opposite properties (long-range nature of gravitational and electromagnetic interactions and short-range - weak and strong), which in combination determine the structural unity and evolution of our universe. the possibility of the existence of a plurality of other universes, the property of the inexhaustible "fragmentation" of matter into smaller and smaller particles, thus confirming the dialectic of unity and the struggle of opposites.

Conclusions. System-integrative approach to the study of fundamental interactions in nature makes it possible to determine the fundamental significance of the difference between long-range and short-range forces of nature: on the one hand - interactions of unlimited range (gravity and electromagnetism), and on the other - small radius (strong and weak). This demonstrates that the world of natural processes unfolds within these two polarities and at the same time embodies the unity of the extremely small and infinitely large - the microworld and the mega world, the elementary particle and the whole universe. In other words, the description of nature lies between two opposite pictures. In this "middle" description, physical laws lead to a new form of cognition, which is expressed by probabilistic representations. That is, being associated with the dynamic instability of natural systems (both micro- and macroscopic), the laws of nature operate only with the possibility of events, and do not make individual events predictable.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Аверьянов А.Н. Системное познание мира. Москва, 1985. 263 с.

Арцишевська М.Р. Методологічні засади інтеграції змісту освіти. Науковий вісник ВДУ: Філософські науки. 1988. №10.С.175-179.

Арцишевська М.Р. Суспільствознавча картина світу як теоретична основа інтеграції змісту шкільної освіти. Шлях освіти. 2000. №3. С.16-20.

Арцишевський Р.А., Шоломицька Т.Я. Необхідність і можливість вироблення сучасної картини світу: зб.наук.праць. Суми, 2004. Вип.3. С.7-10.

Бекетов Ю.О. Інтеграція профільної, фундаментальної і гуманітарної підготовок у структурі факультету транспортних систем. Проблеми модернізації змісту і організації освіти на засадах компетентнісного підходу: матер.Міжнар.наук.-метод.конф. Харків: ХНАДУ, 2014. С.3-6.

Бронников К.А., Рубин С.Г. Лекции по гравитации и космологии. Москва: МГУ, 2010. 460 с.

Горбачев В.В. Концепции современного естествознания. Москва,2003, 598с.

Григорьев В.И. Квантование пространства-времени. Москва: БСЭ. 1987. С.604-605.

Гусейнов М.К., Раджабов О.Р. Концепции современного естествознания. Москва, 2007. 540 с.

Засєкіна Т.М. Концепція інтегрованого підручника з фізики й астрономії. Проблеми сучасного підручника: зб.наук.праць. Вип. 6 Київ: Педагогічна думка. 2017.С.112-118.

Ільченко В.Р., Гуз К.Ж. Інтегрований курс як умова підвищення ефективності природничо-наукової освіти в старшій школі. Український педагогічний журнал. 2015. №3. С.116-125.

Ільченко В.Р., Гуз К.Ж. Концептуальні основи інтеграції змісту природничо-наукової освіти. Київ-Полтава, 2002. Вип.1. С.7-56.

Інтегративний функціонально-галузевий підхід як чинник прогнозування і побудови моделей педагогічної природничо-наукової освіти: монографія /за ред. М.Т. Мартинюка, М.В.Декарчук. Умань: ФОП Жовтий О.О., 2013.174 с.

Каплан С.А., Дибай Э.А. Размерности и подобие астрофизических величин. (§8.4. Космологическое начало мира. Изменяются ли мировые постоянные?). Москва: Наука, 1976. 398 с.

Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: учеб. для вузов. Москва, 2003. 488 с.

Краснобокий Ю.М., Ткаченко І.А. Методологічні засади формування змісту підручника інтегрованого характеру: зб.наук. праць Камянець-Подільського нац. ун-ту. Серія педагогічна. Вип. 24, 2018. С.11-14.

Краснобокий Ю.М., Ткаченко І.А., Ільніцька К.С. Підготовка вчителя освітньої галузі «Природознавство» (інтегрований підхід). Фізика та астрономія в рідній школі, 2018. №6(141). С.17-22.

Краснобокий Ю.М., Ткаченко І.А. Проблемні питання викладання навчальної дисципліни «Наукова картина світу та її еволюція». Publishing House “ ACCENT”. Sofia, Bulgaria, 2019. Pp. 249-261.

Краснобокий Ю.М., Ткаченко І.А. Інтеграція наукового знання і формування сучасної синергетико-інформаційної картини світу. Розвиток сучасної освіти і науки: результати,проблеми, перспективи: колект. моногр. Т.ІІІ /за ред. Я.Гжесян та ін. Конін-Ужгород-Київ-Херсон: Посвіт, 2020. С.188-197.

Краснобокий Ю.М., Ткаченко І.А. Інформаційне середовище як матриця наукової картини світу. Фізико-математична освіта. Суми, 2019. Вип. 1 (19). С.80-87.

Краснобокий Ю.М., Ткаченко І.А. Інтеграція наукового знання і наукова картина світу. Cognum Publishing House. Liverpool, 2020. Pp. 249-261.

Краснобокий Ю.М., Ткаченко І.А., Декарчук С.О. Сучасні наукові уявлення про природничо-наукову картину світу. Фізико-математична освіта. Суми, 2020, Вип. 1 (23). С.52-56.

Литавар В.С. Системный подход как интегративный в образовательном процессе. Проблемы и перспективы развития образования. Пермь: Меркурий, 2012. С.142-149.

Мартинюк М.Т. Вивчення фізики і астрономії в основній школі. Теоретичні і методичні засади: монографія. Київ, 1988. 274 с.

Мизнер Р., Торн К., Уилер Дж. Гравитация / пер.с анг. В.Б.Брагинского, Н.Д.Новикова. Москва: Мир, 1977. Т.1. 480 с.

Мороз О.П. Жажда истины (книга об Эренфесте). Москва: Знание, 1984. 192 с.

Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: учебник. Москва, 2004. 630 с.

Паули В. К старой и новой теории нейтрино: сб. Теоретическая физика 20 века. Москва, 1962. 386 с.

Раджараман Р. Солитоны и инстантоны в квантовой теории поля / пер.с англ. А.М.Полякова. Москва, 1985.416 с.

Розенталь И.Л. Физические закономерности и численные значения фундаментальных постоянных. Успехи физических наук. 1980. Т.131.Вып.2 С.239-256.

Рузавин Г.И. Системный подход и единство научного знания. Единство научного знания. Москва, 1988. С.237-252.

Сасскинд Л. Космический ландшафт: Теория струн и иллюзия разумного замысла Вселенной. Питер, 2016. 448 с.

Суханов А.Д., Голубева О.Н. Концепция междисциплинарного естественнонаучного образования. Физика в системе современного образования (ФССО-11): матер ХI Междунар. Конф. Т.1. Волгоград: Перемена, 2011. С.18-21.

Типовец Т.Е. Трудности составления междисциплинарных учебников и пути их преодоления в высшей школе. Учебники естественнонаучного цикла в системе среднего и высшего образования: матер. Междунар. наук.-практ.конф. Могилев: УО МГУ, 2012. С.337-339.

Томилин К.А. Планковские величины. 100 лет квантовой теории. История. Физика. Философия: Тр. междунар. конф. Москва: НИА – Природа, 2002. С.105-113.

Ткаченко І.А., Краснобокий Ю.М. Інтеграція знань з циклу природничо-наукових дисциплін у процесі підготовки майбутніх учителів фізики (теоретичний аспект). Фізико-математична освіта. Суми, 2017. Вип. 3 (13). С.155-159.

Ткаченко І.А., Краснобокий Ю.М.Критерії та принципи конструювання змістової складової інтегративних підручників освітньої галузі «Природознавство». Гуманітарний вісник Полтавського НТУ. Полтава, 2019. Вип. 5-6. С.18-27.

Ткаченко І.А., Краснобокий Ю.М., Підгорний О.В. Умови та засоби впровадження системи інтегративної природничо-наукової освіти. Сучасні тенденції розвитку освіти і науки в інтердисциплінарному контексті: матер. IV Міжнародної наук.-практ.конф. Варшава-Ужгород, Херсон: Посвіт, 2019. С.277-279.

Ткаченко І.А., Краснобокий Ю.М. Роль і місце астрофізичних знань в ОПП підготовки магістрів освітньої галузі «Природознавство». Perspectives of world science and education : the 4th international scientific and practical conference (Deсember 25-27, 2019) CPN Publishing Group, Osaka, Japan, 2019. 1021 p. Pp.860-868.

Ткаченко І.А., Краснобокий Ю.М. Системний підхід у вивченні природничих наук. Розвиток сучасної освіти і науки: результати, проблеми, перспективи: матер.IX Міжнар.наук.-практ.конф. Т. IX. Конін-Херсон-Київ: Посвіт, 2020. С.244-246.

Ткаченко І.А., Краснобокий Ю.М. Системно-синергетичний підхід у фаховій підготовці майбутнього вчителя природничих наук. Фізико-математична освіта. Суми, 2020. Вип.4 (26). С.112-118.

Ткаченко І.А., Краснобокий Ю.М. Інтеграція знань з природничо-наукових дисциплін у світлі компетентнісної парадигми освіти. Наукові записки. Серія: Проблеми методики фізико-математичної і технологічної освіти. Кропивницький, 2020. Вип.13. С.100-107.

Уилер Дж.А. Гравитация, нейтрино и Вселенная / пер. с англ. Москва, 1962. 404 с. https://uk.wikipedia.org/wiki

Dirak P.A. The Evolution of Physicist’s Picture of Nature. Scientific American. 1963.V.208. Pp.45-53.

Published

23.06.2021

How to Cite

Krasnobokyj, Y. ., Tkachenko, I. ., & Ilnitskaja , K. . (2021). METHODOLOGICAL FEATURES OF USING A SYSTEM-INTEGRATIVE APPROACH TO TEACHING CERTAIN TOPICS OF THE FUNDAMENTAL SCIENCES. Physical and Mathematical Education, 29(3), 81-92. https://doi.org/10.31110/2413-1571-2021-029-3-013

Most read articles by the same author(s)