Введение к работе
Актуальность темы исследования. Современная ситуация в образовании характеризуется влиянием сложных разнонаправленных тенденций, связанных с его оценкой как важного фактора устойчивого развития российского общества. Образование выступает в качестве социокультурного катализатора позитивных перемен, что подтверждает государственная политика в области образования, направленная на его трансформацию, реформирование, приведение в соответствие с вызовами времени и потребностями членов формирующегося гражданского общества. В государственных документах обоснованы основные стратегические направления развития образования. Концепция модернизации российского образования на период до 2010 г. ориентирует педагогов на совершенствование системы специализированной подготовки (профильного обучения) в старших классах общеобразовательной школы.
В современной науке наблюдается изменение системы представлений о мире, его общих свойствах и закономерностях, что связано с динамикой развития основных естественнонаучных понятий и принципов, а также экспоненциальным нарастанием коммуникационно-информационных потоков. Кроме того, изменяются представления о познавательных возможностях человека и путях их педагогической поддержки в различные периоды жизни. В этой связи возникает необходимость приведения в соответствие с современными достижениями науки и, в частности, с современной естественнонаучной картиной мира, системы мер педагогического воздействия, направленных на формирование мировоззренческих установок обучающихся различных типологических групп. Важную роль в решении данной проблемы играет определение подходов к отбору содержания естественнонаучного образования в системе образовательных учреждений, реализующих программы общего образования. Это в определенной мере позволит преодолеть негативные тенденции, связанные с серьезным отставанием российских школьников от их сверстников из развитых европейских стран в освоении необходимых на данном этапе развития общества научных представлений и навыков.
В современной образовательной ситуации вследствие смены картин мира и культурного кода, определяемого развитием новых коммуникационных технологий, необходимо формировать представления о научных картинах мира как формах систематизации знаний, вырабатываемых в естествознании и социальных науках, а также о специальных картинах мира отдельных наук, в частности, о физической картине мира. Разработка современных подходов к содержанию научного образования и его представления в учебной книге различного типа невозможна без обращения к позитивному историческому опыту, отражающему подходы и принципы конструирования программного учебного материала.
Состояние разработанности проблемы исследования. Проблемы философии физики рассматривались в трудах античных философов, средневековых мыслителей и ученых нового времени. Они в разной степени освещены в работах Н. Бора, Д. Гросса, В.Н. Дубовского, В.А. Лекторского, А. Пайса, А. Семихатова, Дж. Трефила, П. Шеелларда, Э. Шрёдингера, А. Эйнштейна и др. Философские аспекты осмысления научного исследования и анализа знания как его результата исследовали И.С. Ладенко, В.А. Лекторский, А.И. Ракитов, В.С. Степин, В.С.Швырев.
Проблема формирования представлений о физической картине мира не присутствует в теории педагогики в качестве специального исследовательского дискурса. Она затрагивалась авторами, обращавшимися к изучению истории естественнонаучного образования или методики преподавания отдельных предметов естественнонаучного цикла (Т.Н. Вардуни). Тема рассматривалась также преимущественно в контексте изучения проблемы формирования основ научного мировоззрения или преподавания физики в общеобразовательной школе или вузе.
Исследования учебной книги, излагающей предметное содержание образования и определяющей виды учебной деятельности, активизировались в последние годы. Теория учебника как средства формирования предметных образовательных компетенций, учебных умений и элементов структуры профессиональной подготовки стала предметом диссертационных исследований Ю.С. Иванова, Н.Н. Панферовой, И.В. Самаркиной. Учебная книга как средство социализации и формирования информационной культуры исследовалась в диссертационных работах Е.А. Воротневой, Е.Н. Кикшель, Е.В. Пономаревой, Т.Н. Романченко. Диссертационные исследования (В.И. Богдан, О.Я. Боданская, З.С. Воскрчьян, Т.В. Григорьева, В.Г. Леонтьев, Н.А. Половникова, С.Е. Цыганова) посвящены вопросу разработки проблем формирования познавательной деятельности учащихся посредством учебной книги.
Исторические проблемы определения принципов отбора содержания образования являлись предметом специального рассмотрения Ч. Куписевичем, И.Я. Лернером, Б.Т. Лихачевым, М.Н. Скаткиным и Г. Шойерлем др.
Вместе с тем нами не было обнаружено специальных исследований, посвященных проблеме определения особенностей, отражающих дидактическую проекцию концепта «физическая картина мира» в школьной учебной книге в ее исторической динамике, выявления тенденций и основных направлений ее совершенствования.
Анализ сложившейся ситуации позволил выявить ряд противоречий между:
– тенденцией к минимизации отставания российских школьников в освоении необходимых для их полноценной деятельности научных представлений и навыков от сверстников из индустриально развитых стран и недостаточной изученностью современных подходов к отбору содержания учебного материала по новым разделам предметов естественнонаучного цикла и способах его представления в зарубежных учебных книгах;
– поисками российскими теоретиками новых исходных позиций в обеспечении содержания естественнонаучного образования на профильной ступени общего среднего (полного) образования и разработки новых образовательных стандартов и недостаточной осведомленностью о историко-теоретических закономерностях, обусловленных сменой принципов отбора содержания образования.
Проблема исследования заключается в ответе на вопросы: Как объективирован дидактический потенциал представлений о физической картине мира в различные временные периоды? Каковы динамика и тенденции дидактических проекций концепта «физическая картина мира» в школьной учебной книге?
Охарактеризованная проблема обусловила выбор темы исследования – «Дидактические особенности становления и развития представлений о физической картине мира в школьной учебной книге».
Объектом исследования является общая дидактика, предметом исследования – дидактические особенности представления концепта «физическая картина мира» в школьной учебной книге, рассмотренной в динамике становления ее научно-содержательных и репрезентационных аспектов.
Цель исследования – установить особенности, определившие дидактическую проекцию концепта «физическая картина мира» в школьной учебной книге в ее исторической динамике, выявить тенденции и основные направления ее совершенствования.
Задачи исследования:
-
На основе ретроспективного анализа основных направлений развития представлений о картине мира в трудах философов и естествоиспытателей определить последовательность вхождения их основополагающих идей в содержание обучения; выявить основные подходы, характеризующие представленность концепта «физическая картина мира» в содержании школьной учебной книги XVII – ХХI вв..
-
Выявить динамику смены учебно-образовательных текстов и книг образовательного назначения, отражающих концепт «физическая картина мира», в контексте их дидактических трансформаций.
-
Установить специфику отражения физической картины мира в учебных книгах в различные исторические периоды и характеризовать особенности их дидактических проекций.
-
Систематизировать принципы обновления содержания образования, раскрывающего особенности физической картины мира в школьной учебной книге; установить факторы их актуализации в контексте новых требований к уровню подготовки обучающихся.
Гипотезы исследования:
1. Концепт «физическая картина мира» может найти отражение не только в современных школьных учебниках по физике, но и в книгах образовательного назначения, смена типов которых отражает особенности мировоззренческих установок времени и концептуальных подходов к процессу обучения, а также его дидактическому сопровождению.
2. В школьной учебной книге вероятно запаздывание отражения сведений о научных открытиях, изменивших физическую картину мира, интервал которого сокращается по мере развития информационно-коммуникационных технологий.
3. Дидактические особенности отражения концепта «физическая картина мира» в школьной учебной книге могут заключаться: в обеспечении эффекта аккумуляции за счет смены теории отбора содержания обучения, в изменении систем представления содержания и обеспечения самостоятельной работы, развития познавательного интереса за счет различных видов наглядности и элементов научной биографики.
Подтвердить или опровергнуть данные гипотезы можно в случае, если:
– определить историко-теоретические предпосылки формирования физической картины мира в трудах философов и естествоиспытателей;
– избрать для анализа школьные учебные книги и книги образовательного назначения для учащихся школьного возраста, опубликованные в период с XVII по XXI век и определить специфику дидактических подходов к конструированию их макетов;
– рассмотреть систему принципов, способствующих обновлению содержания образования, в логике и последовательности реализации требований к уровню подготовки обучающихся;
– выявить качественное своеобразие опоры на общедидактические принципы в условиях перехода к информационному обществу и введения в содержание общего образования новейших научных достижений в сфере представлений о физической картине мира.
Теоретико-методологической основой исследования являются: концепция повышения уровня методологических исследований как средства оптимизации образовательной практики (В.В. Краевский, А.П. Лиферов, В.В. Полонский, Г.Н. Филонов); современные дидактические теории, определяющие общие подходы к исследованию процесса обучения (И.Я. Лернер, М.Н. Скаткин, В.Т. Фоменко С.Г. Шаповаленко); концепции проектирования учебных книг (Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, Е.Г. Ивлиева, Д.Д. Зуев); концепция рассмотрения педагогического знания в многообразии форм его представленности (Е.В. Бережнова, В.В. Краевский, В.М. Полонский, О.Г. Прикот, О.Д.Федотова); философские положения о биосоциальной сущности человека (Л.С.Выготский, Н.П. Дубинин, В.Н. Кудрявцев), а также современные философские, педагогические, социально-психологические концепции, обосновывающие исторический, общефилософский и сущностный подход к изучению педагогических теорий и явлений.
Методы исследования. В исследовании использовался комплекс взаимодополняющих теоретических методов исследования: контент-анализ, синтез, научная абстракция, сравнение, генерализация, интерпретация, концептуализация, обобщение отечественного и зарубежного педагогического опыта. Применялись также специальные методы исследования, такие как сравнительно-исторический, историко-структурный и конструктивно-генетический методы.
Источниками исследования являются:
– нормативно-правовые и программные документы, определяющие государственную политику и стратегию развития науки и образования;
– учебники и методические пособия по физике, изданные с конца XVII века по настоящее время в России и за рубежом;
– отечественные и зарубежные исследования диссертационного и монографического жанра по педагогике и философии, выполненные в период времени с 1998 по 2008 годы;
– библиографические источники, справочники, словари;
– первоисточники, содержащие научные материалы по физике (книги, сборники научных статей);
– данные, приводимые в периодической печати и Интернете;
– пакет прикладных программ, допущенных Министерством образования РФ, предназначенных для компьютерной поддержки современного урока по физике;
– данные о деятельности немецких физических обществ и объединений «Кооперация школ и исследовательских учреждений в области математики, информатики, естественных наук и техники «Юлих» (Deutsche Physikalische Gesellschft /DPG).
Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключается в следующем:
– выявлены историко-теоретические предпосылки, составившие основу формирования современной физической картины мира у обучающихся в системе общего образования, к числу которых отнесены: философские идеи, принципы и гипотезы, в которых получили развитие ключевые понятия физической картины мира (материя, движение, поле, корпускула, атом и др.);
– установлено состояние и охарактеризованы особенности формирования содержания учебного материала в учебной книге в период времени с конца XVII века по настоящее время в России и за рубежом, что нашло отражение в смене типа учебных книг от компендиумов, включающих описания гипотез и научных опытов, к учебным книгам, содержащим дидактически переработанные научные тексты и их методическое сопровождение, обеспечивающее доступность восприятия учебного материала;
– выявлены расхождения и определен интервал между появлением научных теорий и гипотез, отражающих новые научные открытия, и их введением в содержание учебной книги на различных этапах отечественной и зарубежной образовательной практики;
– определена роль концепций отбора учебного материала и дидактических принципов в формировании представлений о физической картине мира путем их использования в проектировании макета учебных книг в России и за рубежом. Принципы наглядности оказали существенное влияние на формирование представлений обучающихся о физической картине мира в XVII – XVIII вв. (учебник Питера ван Мушенбрека «Введение в естественную философию», 1762), принцип преемственности доминировал в рамках концепции дидактического формализма («Элементы физики» Р. Милликена и Г. Гейля, 1926), принцип информативности определил содержание образования в концепции экземпляризма во второй половине ХХ – начале ХХI века («Физика -10,11» Г.Я. Мякишева, Б.Б. Буховцева, 2000, «Физика-9» А.В. Перышкин, Е.М. Гутник, 2009);
– на основе обобщения инновационных отечественных и зарубежных образовательных практик выделены и критически оценены новейшие концепции формирования научного мировоззрения учащихся на уроках физики, способствующие повышению качества общего образования. Определены позиции, представляющие интерес для разработки стратегии и реализации отечественной и зарубежной методической базы в области формирования физической картины мира в процессе обучения и во внеучебной практике.
Практическая значимость исследования состоит в том, что содержащиеся в нем выводы в области педагогики могут быть использованы для совершенствования естественнонаучного образования в системе общего образования, способствовать расширению представлений исследователей и специалистов об особенностях влияния принципов отбора содержания учебного материала в школьном учебнике по физике и методов его изложения на качество образования, полноценное интеллектуальное развитие современного школьника, положительную сдачу ЕГЭ и выбор профессии с учетом потребностей современного общества. Результаты исследования могут быть использованы авторами школьных учебников по физике, методистами и учителями в их практической деятельности.
Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечивается методологической оснащенностью, комплексностью апробированных методов исследования проблемы, адекватных цели и задачам исследования, использованием широкого круга достоверных первоисточников, достаточностью исследовательской выборки, включающей авторефераты диссертаций по проблеме формирования естественнонаучной картины и учебников/учебных пособий по физике, результатами длительного педагогического эксперимента в области преподавания физики в общеобразовательных учреждениях, реализующих программы среднего (полного) общего образования, динамической устойчивостью его положительных результатов. Исследование базируется на целесообразном выборе и разнообразии использованных исторических и современных первоисточников, вторичных источников информации, материалов научных конференций и симпозиумов.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения диссертации докладывались и получили положительную оценку на Международном педагогическом форуме «Воспитание гражданина, человека культуры и нравственности – основа социальной технологии развития современной России» (Ростов-на-Дону, 2008); на XXVIII Южно-Российских психолого-педагогических чтениях «Развитие личности в образовательных системах Южно-российского региона» (Ростов-на-Дону, 2009); на VII Международной конференции «ТехноОБРАЗ - 2009» (Гродно, 2009); на XXXVII научной конференции сотрудников, аспирантов и студентов факультета психологии ЮФУ (Ростов-на-Дону, 2009).
Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе Южного федерального университета, Ростовского областного института повышения квалификации и переподготовки работников образования, Лицея № 1 «Классический» г. Ростова-на-Дону.
Положения, выносимые на защиту:
1. Особенностями формирования содержания обучения в школьной учебной книге XVIII – ХХI вв. являлось отражение в ней двух основных подходов по позиции «физическая картина мира». В основу первого была положена идея систематического расширения знаний школьников о свойствах и конкретных явлениях физического мира, что позволило представить учебное содержание в последовательности появления научных открытий. Второе направление основано на представлении о границах познаваемости физической реальности и определении роли различных познавательных средств, приборов и инструментов. Интервал запаздывания отражения сведений о научных открытиях в учебной книге составлял в начале XIX века сорок пять лет, а в настоящее время сократился до пяти лет.
2. Концепт «физическая картина мира» представлен в школьной практике XVII века в разных типах текстов: 1) в не предназначенных для обучения философско-математических трактатах, в которых качественное описание природы уступает место количественному; 2) в специальных учебно-образовательных книгах универсального и специального назначения, являющихся собраниями знаний о мире и основанных на идее универсального параллелизма, признающей общность главных принципов, управляющих природой и человеком. По мере формирования новых представлений о физической картине мира преимущественное развитие получает специальная учебная книга, в которой системы представления содержания развиваются в направлении от линейной и концентрической к спиральной и сетевой.
3. Развитию представлений о физической картине мира соответствовал доминирующий в педагогике подход к формированию и представлению содержания учебной книги. Основой представления механистической картины мира (XVII-XVIII вв.) являлась концепция дидактического энциклопедизма, электромагнитная (XIX в.) представлена преимущественно в рамках концепции дидактического формализма, изложение квантово-релятивистской теории (XX – XXI вв.) соответствует положениям концепции дидактического экземпляризма. По мере уменьшения доступности непосредственному чувственному восприятию свойств исследуемых физических объектов увеличивается насыщенность учебной книги иллюстративным материалом (от изображений опытов, экспериментальных установок к схемам, символам, приемам динамической визуализации в электронных ресурсах).
4. Дидактические особенности становления и развития представлений о физической картине мира в школьной учебной книге отражают тенденции в сфере развития науки и духовной культуры при переходе к информационному обществу. В образовательном процессе, нацеленном на формирование физической картины мира, обнаруживаются следующие тенденции: 1. замена традиционного письменно-книжного типа культурного кода на экранный; 2. переход со знаниевой, «воспроизводящей» парадигмы на комптентностную, позволяющую оперировать малым объемом информации для решения задач в ситуации неопределенности.
Публикации: по теме диссертации опубликовано 7 работ общим авторским объемом 2,7 п.л.; из них 1 работа – в журнале, рекомендованном ВАК РФ.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения; двух глав, включающих шесть параграфов; заключения, содержащего выводы, практические рекомендации и перспективы дальнейшего исследования проблемы; списка использованной литературы, состоящего из 141 источника, в том числе 5 - на иностранных языках. Работа иллюстрирована 28 Рисунками, 4 Таблицами. Объем основного текста диссертации составляет 165 страниц.
