Формирование естественно-научных понятий у младших подростков Иванова Зоя Ивановна

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Теоретические основы формирования у школьников научных понятий .

1.1. Сущностная характеристика категории «научное понятие» ... 17

1.2. Психолого-педагогическая характеристика продесса формирования научных понятий 32

Глава 2. Процесс формирования естественно-научных понятий в современной педагогической практике .

2.1. Типичные недостатки отражения теоретических основ формирования естественно-научных понятий в содержании учебников, словарей, методических пособий 48

2.2. Сравнительный анализ моделей естественно-научного образования младших подростков с точки зрения возможностей формирования научных понятий 61

2.3. Основные проблемы практики формирования естественно-научных понятий. 74

Глава 3. Модель процесса формирования естественно-научных понятий у младших подростков 87

Содержательный компонент:

3.1. Раскрытие содержания естественно-научных понятий через операцию определения 90

3.2. Выяснение объема естественно-научных понятий через классификацию 104

З 3 .Установление связей и отношений между понятиями 114

Операционно-деятельностный компонент.

3.4. Механизм формирования естественно-научных понятий у млад

ших подростков 12 6

3.5. Экспериментальная проверка эффективности процесса формирования естественно-научных понятий у младших подростков, организованного согласно предложенной модели. ..*...147

Заключение . 158

• Сущностная характеристика категории «научное понятие»
• Психолого-педагогическая характеристика продесса формирования научных понятий
• Типичные недостатки отражения теоретических основ формирования естественно-научных понятий в содержании учебников, словарей, методических пособий
• Раскрытие содержания естественно-научных понятий через операцию определения

Введение к работе

В -основу современного образования положены идеи гуманизации-, признания личности развивающегося человека высшей социальной ценностью, разумное сочетание интеграции и дифференциации знаний. Актуализация этих проблем предъявляет новые требования к образовательным институтам общества, к личности самого учителя, содержанию его профессиональных функций, к учебникам и программам, а также к ученику.

Большое значение для становления гуманистической концепции образования имели идеи развивающего и воспитьшающего обучения (Л.С. Выготский, Л.В. Занков, 3.И. Васильева) , целостности учебно-воспитательного процесса (Ю.К. Бабанский, В.С.Ильин), личност-но-ориентированного образования (В.В. Сериков, Г.Д. Кирилова, Кли-манова, И.С. Якиманская); концепция развития и воспитания личности как процесса ее саморазвития на протяжении жизненного пути (К.А. Абульханова-Славская, В.Г. Ананьев).

Однако, беспокоит тот факт, что идея гуманизации часто подменяется идеей гуманитаризации. На практике это выражается в том, что снижается эффективность естественно-научного (Е-Н) образования школьников, их интеллектуальное развитие. Имеет место противоречие между существующей в теории ориентацией на личность и практикой обучения, в которой слабо представлены личностные аспекты субъектов образовательного процесса.

Участники 2 9 Зонального совещания преподавателей физики, методики преподавания физики, астрономии и общетехнических дисциплин педвузов Урала, Сибири и Дальнего Востока с участием учителей физики Екатеринбурга выступили с "Обращением к президенту России

ской Федерации", в котором высказали свои взгляды на модель Е-Н

образования в нашей стране (235, с. 8-9) .

Ученых и учителей тревожит снижение уровня Е-Н образования в школах страны, что проявляется в резком уменьшении выделяемого для этого учебного времени, в переводе физики в разряд второстепенных научных дисциплин. Они считают движение по пути уничтожения уже сложившейся и оправдавшей себя системы Е-Н образования политикой недальновидной и чреватой в будущем снижением интеллектуального потенциала нашего народа, большими экономическими и социальными потерями. В качестве аргумента того, что система Е-Н образования оправдывала себя, приводится следующий факт. В 1992 году по линии ЮНЕСКО в 19 странах бьшо проведено тестирование школьников с целью изучения уровня их подготовки по предметам естественного цикла и математике. Учащиеся нашей страны заняли 4-5-е места.

Несмотря на- то, что сокращение учебного времени, отведенного на изучение Е-Н дисциплин имеет место, современная система школьного образования, отраженная в Базисном учебном плане, включает значительный объем Е-Н знаний, усвоение которых осуществляется в процессе изучения отдельных учебных дисциплин: физики, химии, биологии, географии, астрономии. Систематические знания основ естественных наук составляют базу для подготовки учащихся к активному производительному труду, продолжения учебы в высших учебных заведениях. Вместе с тем дифференцированное изучение природы в школе средствами отдельных предметов не позволяет сформировать у младших подростков целостное представление о природе, месте и роли в ней человека, не способствует пониманию глобальных экологических проблем, вставших сегодня перед человечеством, комплексному подходу к их решению, затрудняет развитие понятийного мышления.

. В этих условиях изменить положение может специальный курю,

имеющий интегральный объект.изучения, который включает в себя Е-Н и экологические знания. Концепция курса предполагает, что формируемые в данном учебном предмете знания и практические умения не будут завершенными, но они станут основой Е-Н миропонимания и создадут базу для дальнейшего обучения, воспитания и развития учащихся в процессе изучения конкретных Е-Н предметов.

К сожалению, специальной подготовкой будущих учителей естествознания к Е-Н обучению младших подростков в вузах не занимаются.

Возникает противоречие между традиционной структурой учебных планов вузов и насущными требованиями практики по введению в них новых дисциплин, расширяющих Е-Н подготовку учителей.

Новые цели и содержание Е-Н образования, а также использование методической наукой достижений педагогической психологии вызвали необходимость изменить характер обучения. На смену репродуктивному (развивающему память) приходит продуктивное (развивающее мышление) обучение.

Перемещение актуальных проблем педагогики в область субъектно-личностного потенциала учащихся, реализация идеи развития как центрального момента идеологии новой школы требует активной обращенности исследователей к сфере интеллектуального развития личности, к наиболее успешному усвоению научных знаний, а, следовательно, и к процессу формирования Е-Н понятий.

Однако, при наличии явно выраженного исследовательского интереса к выше названным проблемам, педагогическое мышление ориентировано пока на каноны традиционной технологии объяснительно-репродуктивного обучения, в условиях которого возможности актуализации личностных функций учащихся выражены недостаточно.

Не четко осуществляется система управления формированием научных понятий, что объясняется неподготовленностью администрации и учителей к решению выше обозначенных проблем. В имеющихся перспективных, годовых и текущих учебно-воспитательных планах аспекты формирования научных понятий чаще носят поверхностный, второстепенный характер, не позволяющий охватить мировоззренческие, нравственные, правовые, научные и др. аспекты. Многие учителя затрудняются в решении задач личностно-ориентированного образования, как условии формирования научных знаний. Недостаточно освоена учителем методика работы по успешному усвоению научных понятий и ликвидации ошибок в формировании Е-Н понятий у младших подростков. Не отвечают требованиям современного образования дидактическая база, кабинеты, лаборатории, учебно-опытные участки. Приведенные факты находят подтверждение в научной литературе и передовой практике .

Имеет место противоречие между необходимостью формирования Е-Н понятий у младших подростков и недостаточной разработанностью дидактических основ преподавания дисциплин, раскрывающих методику формирования Е-Н понятий.

При изучении степени разработанности проблемы в науке мы обратились к соответствующим источникам: исследование методологических основ формирования научных понятий (М.Н. Алексеев, М. Розен-таль, Б. Кедров, Т.Н. Никольская и др.); разработка психологических основ формирования научных понятий (Д.Н. Богоявленский, Л . С. Выготский, П. Я, Гальперин, В. В. Давыдов, Е.Н. Кабанова-Меллер, Н.Ф. Талызина, М.Н. Шардаков, В. Rassel, W. Thompson и др.); педагогические подходы к определению и усвоению Е-Н понятий (Л.Г. Вяткин, К.К. Гомоюнов, Г.И. Железовская, А.В. Усова, И.С. Карасова, Э. Мамбетакунов и др.). В имеющихся исследова ниях нет вьщвижения теоретического основания, которое позволило бы

усилить связи всей системы процесса формирования Е-Н понятий и определить пути ее интенсификации в единстве всех компонентов.

После непродолжительной активизации в 70-е годы работа , по -формированию научных понятий в последние годы заметно снизилась. Это позволило еще раз отметить слабую нацеленность учителей на изучение и применение на практике закономерностей процесса формирования Е-Н понятий/ отсутствие взаимосвязи федеральных, региональных и авторских программ в области формирования научных знаний. Имеющиеся трудности в развитии учебно-воспитательного процесса, целью которого является формирование интеллектуально развитой личности, объясняются неразработанностью в первую очередь содержательных и технологических аспектов интеллектуального развития личности.

Противоречия, недостатки практики в значительной мере обусловлены неполнотой разработки проблемы вьщеления и систематизации соответствующих средств, используемых в обучении. Процесс формирования Е-Н понятий, думается, должен представлять собой динамическую развивающуюся систему, а его изучение должно базироваться на концепции системного подхода. Исследование основ определения, формирования научных понятий; организация работ по наиболее полному и успешному усвоению основных Е-Н понятий способствует развитию понятийного мышления у младших подростков.

Таким образом, актуальность исследования обусловлена социальным запросом, востребующим личностно-креативный аспект педагогического образования; требованием новой социокультурной ситуации, отмеченной дефицитом личностного начала во всех сферах социальной жизни, в том числе и в образовании; необходимостью вооружения учащихся систематическими знаниями основ наук, позволяющими осу ществлять комплексный подход к решению глобальных задач. Исследуя

процесс формирования научных понятий, мы Исходили из наиболее распространенного методологического ; понимания сущности теоретических основ, как системы основных общих понятий, идей, принципов

определенной области знаний, ее применения. Выполненное исследова . - .. ние основывалось на современных научных подходах к формированию

понятий, идеях личностно-ориентированного образования, представлении о сущности педагогических технологий, современных моделях педагогической деятельности.

В целях устранения одностороннего технократического подхода к исследованию использовался полимерный подход, который включал:

- психолого-дидактический подход к анализу определения, формирования и усвоения научных понятий с опорой на труды Е.К. Войш-вилло, К.К. Гомоюнова, Г.И. ЖеЛезовской, А.В. Усовой и др.;

- междисциплинарный подход к процессу интенсификации ведущих сил самоорганизации обучаемого и обучающего с опорой на труды В.И. Андреева, В.Г. Виненко, Я-б- Коменскодо и др.

- структурно-логический подход к определению структуры учебной деятельности. Авторы структурно-логического подхода (А.К. Громце-ва, В.И. Загвязинский, И.Я. Конфедератов, Т.Н. Соколова, И.Г. Шам-сутдинова) связывают вопросы совершенствования учебно-воспитательного процесса с упорядочением структуры и логики содержания учебных предметов, учебников и методических пособий. При разработке этой проблемы сделана опора на системно-структурный анализ деятельности, реализованный в работах А.Н. Леонтьева, Г.И. Щукиной, П.Я. Гальперина, Н.Ф. Талызиной, В.В. Давыдова, А.В. Усовой.

Рассмотренные подходы к исследованию формирования Е-Н понятий у младших подростков не снимают противоречия сущего и должного в его

функционировании. Не исследуют его как целое в единстве содержательного, и контрольного аспектов, хотя в определенной мере способствуют созданию его статической модели.. ..

Проблема исследования: повышение уровня естественно-научного образования младших подростков, их интеллектуальное развитие. В исследовании мы ограничимся рассмотрением дидактического аспекта названной проблемы в процессе реализации определенных ступеней формирования научных понятий у младших подростков. Объемность, многонаправленность формирования научных понятий, специфические особенности самопроцессов обусловили ограничения. В соответствии с ограничениями была сформулирована тема: "Формирование естественно-научных понятий у младших подростков".

Основное внимание уделяется обоснованию психолого-педагогической системы формирования научных понятий, принципам, на которых искомая теория должна строиться, формулировке основных противоречий и проблем, анализу путей и методов их решения.

Объект исследования: обучение младших подростков естественно-научным предметам.

Предмет исследования: технология формирования естественнонаучных понятий у младших подростков.

Цель исследования: построение научно обоснованной модели процесса формирования естественно-научных понятий у младших подростков.

Гипотеза исследования: формирование естественно-научных понятий у младших подростков будет успешным, если:

- произойдет смена статической модели процесса формирования естественно-научных понятий на динамическую;

.." - при отборе средств, обеспечивающих формирование научных понятий в интегрированном курсе "Естествознание", будут учтены наиболее эффективные возможности совместной деятельности учителя и ученика: использование понятийного аппарата предметов естественного цикла, создание проблемных ситуаций с различными трактовками одних и тех же понятий, превалирование диалога; предоставление ученику свободы.выбора своего плана формирования понятий, способов реализации этих планов; использование различных продуктивных форм взаимоотношений в учебной деятельности.

- готовность учителя к формированию научных понятий будет рассматриваться как условие эффективного выполнения им профессиональных функций и будет отражена в целях, содержании и методах подготовки будущих учителей в вузе;

- ориентировочная основа готовности студентов педвуза к формированию научных понятий и преподаванию интегрированного курса "Естествознание" будет введена в содержание психолого-педагогических дисциплин и педпрактику в качестве подсистемы педагогического опыта.

Это следует из теории формирования умственных действий, теории развивающего обучения, подготовки обучающихся к самообразованию, а также психолого-педагогических основ развития личности.

В соответствии с целью и гипотезой были поставлены Задачи исследования:

- уточнить научные факты, которые относятся к предмету исследования и охарактеризовать их наблюдаемые зависимости;

- выявить становление, современное состояние теории и практики формирования научных понятий в процессе обучения дисциплинам естественно-научного цикла;

- разработать и экспериментально проверить модель процесса формирования естественно-научных понятий у младших подростков.

Логика исследования. В исследовании избранной проблемы исходим из системного анализа истории и практики изучаемого феномена.

Упорядочиваем в единую психолого-педагогическую систему уточненный понятийный аппарат построением структурной модели формирования научных понятий в процессе обучения школьников посредством интегрированного курса естественно-научных дисциплин.

Теоретико-методологической основой исследования явились: диалектическая логика восхождения от абстрактного к конкретному (Э.В. Ильенков); теория развития личности (А.Н. Леонтьев; диалектика системного подхода; учение о противоречии как движущей силе развития. Оно послужило основой для поиска и постановки проблемы исследования, нахождения путей и средств формирования научных понятий при интегрированном изучении предметов естественно-научного цикла.

В решении поставленных задач использовались следующие методы исследования: теоретический анализ философской, психолого-педагогической литературы, моделирование, проведение аналогий, тестовые задания, включенное наблюдение, опрос с использованием различных видов анкетирования, беседы, дидактический эксперимент (констатирующий и формирующий), статистическая обработка полученных результатов.

Опытной и экспериментальной базой исследования явились: средние школы № 24, 73, 96, гуманитарный лицей, гимназии № 2, 3, города Саратова и др. школы Саратовской и Пензенской областей. Исследование проводилось на материалах курсов "Физика", "Химия", "Биология", "Астрономия", "Экология", "Естествознание".

Исследование осуществлялось в три этапа: 1) аналитико-поисковый

(1993-1994 гг.) состоял из изучения программ педдисциплин с целью выявления возможностей подготовки студентов к формированию понятий/ анализа, и обобщения научной информации по проблеме исследования, представленной в философской, педагогической, психологической литературе; изучения практики формирования естественнонаучных понятий у школьников. Это позволило определить проблему исследования, сформулировать цель, задачи и рабочую гипотезу, разработать модель мысленного эксперимента по организации совместной деятельности, направленной на формирование естественнонаучных понятий у младших подростков. При этом использовались методы как теоретического анализа, так и эмпирические методы - наблюдение, анкетирование, беседы с учителями и учащимися.

На втором этапе (1995-1996 гг.) проводилось наблюдение и обобщение опыта работы учителей физики, химии, биологии, естествознания, экологии школ города Саратова. Основное внимание уделялось проведению констатирующего эксперимента в школах № 73 и № 96. Были выявлены уровни сформированности научных понятий учащихся контрольных и экспериментальных классов, отношение учителей и учащихся к раздельному обучению и к введению интегрированных курсов, проведена методическая работа с учителями по формированию научных понятий в интегрированном курсе "Естествознание".

На третьем этапе (1996-1997 гг.) проведен формирующий эксперимент на базе школы-лицея № 96, а также гимназии № 5 и гуманитарного лицея, обобщены результаты, сделаны выводы, выполнено оформление диссертации.

Научная новизна исследования:

- разработана модель процесса формирования естественно-научных понятий у младших подростков, включающая инвариантную

(содержательный компонент) и вариативную (операционно деятельностный компонент) части (последняя содержит характеристики приемов и методов формирования понятий, проявляющиеся в процессе изучения предметов естественно-научного цикла, которые могут варьироваться в зависимости от специфики предмета) ;

- обоснованы преимущества процесса формирования естественнонаучных понятий у младших подростков при интегрированном изучении естественно-научных дисциплин.

Теоретическое значение исследования заключается в:

- выделении и авторском определении базовых естественнонаучных понятий;

- обобщении поэтапной закономерности процесса формирования научных понятий применительно к интегрированному курсу "Естествознание";

- решении проблемы повышения эффективности процесса формирования естественно-научных понятий у младших подростков путем разработки содержательного и операционно-деятельностного компонентов модели этого процесса;

- разработке педагогического подхода к процессу формирования естественно-научных понятий с механизмом реализации предложенной модели;

- выявлении устойчивой связи между формированием естественнонаучных понятий и развитием мыслительных умений у младших подростков.

Практическая значимость исследования определяется тем, что разработанная модель, а также выводы и рекомендации служат повы шению качества естественно-научной подготовки младших . подростков

независимо от варианта обучения (раздельного обучения или обучения при помощи интегрированных курсов).

Выделенные условия и средства развивающего обучения при форми-, ровании естественно-научных понятий у младших подростков могут быть использованы в качестве основных элементов в организации различных форм обучения.

Результаты исследования выявляют связи между структурными элементами содержательного компонента модели процесса формирования естественно-научных понятий у младших подростков. Для учебно-воспитательного процесса в школе разработана дидактическая система средств формирования естественно-научных понятий у младших подростков при раздельном изучении предметов цикла и в интегрированном курсе "Естествознание", их содержание и технология реализации этапов формирования. Систематизированы обобщенные планы формирования основных понятий Е-Н понятий. Составлены: Тетрадь для самостоятельных работ с Е-Н понятиями с методическими указаниями для учеников 5-8 классов (объемом 2 печатных листа), Е-Н словари-справочники: приложения к региональной программе "Экология" (Природоведение. Естествознание. Экология) для учителей и старшеклассников (объемом около 13 печатных листов), для учеников 7-8 классов (объемом около 9 печатных листов), для учеников 5-6 классов, обучающихся по курсу "Естествознание" (Гуревич А.Е. и др.) (объемом 3 печатных листа). Подготовлены дифференцированные контрольные работы по этому же курсу.

Предложенная методика диагностики и контроля за уровнем сформированности понятий служит определению эффективности процесса формирования естественно-научных понятий.

Разработанная структурная модель позволяет мобильно реагировать на изменяющиеся процессуальные условия развития процесса формирования естественно-научных понятий.

Достоверность и обоснованность результатов исследования подтверждена использованием методологии, определяющей логику исследования, ...а также частнонаучных методов, помогающих при разрешении поставленных целей и задач, количественного и качественного анализа материала, математического метода нахождения среднего арифметического, использованием на практике результатов исследования, личным опытом работы диссертанта.

Апробация результатов исследования осуществлялась в школах города Саратова. Основные положения и выводы по результатам исследования были доложены и обсуждены на аспирантских семинарах в СГУ, совместных конференциях учителей школ и гимназий (Волжский и Ленинский районы города Саратова) и кафедры педагогики СГУ, на научно-практических конференциях г. Саратова и г. Волгограда. Обобщение результатов на различных этапах исследования проходило в выступлениях на заседаниях методических объединений учителей Кировского, Ленинского и Волжского районов города Саратова, в научно-методических публикациях автора.

Положения, выносимые на Защиту:

- модель процесса формирования естественно-научных понятий у младших подростков (содержательный и операционно-деятельностныи компоненты) ;

- уточненный естественно-научный понятийный аппарат;

- педагогические условия, способствующие эффективному формированию естественно-научных понятий у младших подростков.

Сущностная характеристика категории «научное понятие»

Бурное развитие наук в конце 20 столетия свидетельствует не только о диалектической природе изучаемых ими явлений и процессов, но и раскрывает диалектический характер самих наук. Современное естествознание переживает весьма своеобразный период развития. С одной стороны, идет интенсивный процесс дифференциации знания, возникновения все новых и новых наук, с другой стороны, - процесс интеграции, все более тесного переплетения наук между собой, появление смежных научных дисциплин. Этот процесс имеет тенденцию расширяться и углубляться. Возрастание взаимосвязи, взаимопроникновения наук, о чем свидетельствует также появление новых общих методов исследования, не является внешним и случайным обстоятельством. Взаимопроникновение наук отражает взаимосвязь явлений в самой действительности, осознание этого является результатом более глубокого проникновения человеческого разума в диалектику природы,

В отличие от стихийно-эмпирического осмысления процессов и явлений реальности, когда знания об объектах формируются как результат обыденного опыта, стихийных представлений, возникших в процессе практической деятельности, характерной особенностью научного познания действительности является применение специальных способов, приемов, операций познания - методов исследования.

Научное познание базируется на использовании не только эмпирических, но и теоретических методов исследования. С этой точки зрения, нельзя недооценивать роли развития теоретического мышления.

Теоретическое мышление-это, прежде всего, понятийное мышление. Теория как система научного знания должна наиболее точно отразить фрагмент действительности через диалектику понятий. Понятия и законы помогают овладевать знаниями об основах наук, формировать научное мировоззрение. Возрастание роли теоретического знания в управлении объективными процессами, используемыми в практической деятельности, настоятельно требует овладения понятиями и законами естественных и общественных наук, что способствует правильному решению самых сложных проблем.

Огромная роль в развитии понятийного диалектического мышления отводится обучению, которое направлено на овладение учащимися знаниями, умениями и навыками, а также на развитие их мыслительных и творческих способностей.

Одной из важнейших задач обучения является формирование системы научных знаний.

Первой формой выражения знания явился обыденный язык с его многозначными понятиями. Гибкость понятий обыденного языка, их непосредственная связь с практикой человека обусловили его большие познавательные возможности.

Научное знание отличается от ненаучного по своей форме наличием феномена кумулятивности (уплотнения и оптимизации) информации, что обусловлено жесткими логическими структурами и схемами в его организации, использованием каузальной матрицы, канонов объяснения, системности изложения и т.п. (См.: 144, 161).

При исследовании природы научного знания, его структуры и закономерностей развития необходимо учитывать такие его существенные особенности, как системность, динамичность, наличие специфического языка, возможность практической проверки. Вся совокупность знаний человечества об окружающем его мире делится на отдельные, в той или иной мере обозримые области знания, которые изначально формируются, как правило, в рамках определенной практической деятельности, а в дальнейшем получают научное оформление. Закрепляются накопленные знания в специфических языковых формах отражения - понятиях. При этом если понятие вообще, как всеобщая форма мышления есть способ вьщеления классов предметов посредством их обобщения, независимо от того, насколько существенными являются признаки, на основе которых делается обобщение, на стадии научного осмысления действительности понятие должно отражать предметы и явления со стороны их существенных признаков, так как для науки важно познание именно сущности предметов и явлений. Однако, как показывает практика, в понятийном аппарате многих наук встречаются понятия, отражающие: явления, сущность которых не ясна или пока не познана, что не мешает этим понятиям выполнять свои основные функции - быть результатом и инструментом познания. Это относится, в первую очередь, к самым общим категориям наук.

Познание, сущности явлений - не конечная цель научного осмысления действительности, а средство выявления и объяснения закономерностей и законов развития природы и общества. Поэтому собственно содержание науки составляют теории как системы знаний, включающие определенный круг понятий и высказываний, логически связанных между собой так, что одни понятия определяются через другие. Это означает, что совокупность понятий науки всегда представляет собой систему, причем систему динамическую, поскольку наука непрерывно развивается. Динамичность системы понятий проявляется в их постоянной дифференциации и интеграции.

Говоря о сущности знания, нужно иметь в виду два его смысловых оттенка. В одном случае оно обозначает результат научного. познания, в другом выступает как предмет усвоения. Характеризуя знание как научное постижение сущности познаваемых природных и общественных явлений, философ П.В. Копнин писал: "Знание-это совокупность идей человека, в которых выражено теоретическое овладение им предметом" (107, 228) .

Психолого-педагогическая характеристика продесса формирования научных понятий

Философские воззрения на природу и сущность понятия, его содержание и объем, специфику процесса образования являются методологической базой для разработки проблемы формирования понятий педагогами и психологами.

В научно-исследовательской литературе (30, 61, 185, 244,,..) известны два варианта раскрытия психологических основ содержания понятия. С одной стороны, понятие рассматривается в качестве познавательной структуры, обеспечивающей воспроизведение предметных процессов и имеющей пространственно-временные аспекты своей организации, с другой, понятие рассматривается как форма отвлеченно-логического мышления, связанная с обобщением и опосредованным отражением объекта.

Из множества существующих подходов к определению "понятия" мы останавливаемся на системно-структурном. Поэтому из многочисленных определений, встречающихся в психолого-педагогической литературе, мы будем опираться на определения А.В. Усовой (параграф 1.1) и В.М. Полонского: "Понятие-мысль, отражающая в обобщенной форме предметы и явления действительности посредством фиксации их свойств и отношений. Эти свойства и отношения выступают в понятии как общие и специфические его признаки, соотнесенные с классами предметов и явлений" (164, 33) . Мы акцентируем внимание на этих определениях, так как в них наиболее полно отражен диалектический характер этого феномена.

В современной психолого-педагогической литературе вопросы формирования научных понятий исследованы достаточно широко. Исследованию различных аспектов этой проблемы посвящены работы методистов и педагогов М.Н. Верзилина, М.Н.Скаткина, СГ.Шаповаленко, Н.В. Гиттиса, СИ. Иванова и др. Разработке теории формирования у школьников научных понятий посвящены исследования многих советских и зарубежных психологов (Л.С. Выготский, А.А. Смирнов, Д.Н. Богоявленский, Е.Н. Кабано-ва-Меллер, М.Н. Шардаков, П.Я. Гальперин и Н.Ф. Талызина, В.В. Давыдов, В. Rassel, W. Thompson и др.).

Представлены общедидактические и психологические основы формирования научных понятий (И. Сильдмяэ, Э» Стоуне, А.В. Усова, Н.Н. Тулькибаева, Д.Н. Богоявленский, Н.А. Менчинская и др.). Осуществлены дидактические исследования формирования понятий у студентов (Г.И. Железовская, СВ. Коржакова, Н.Г. Ованесов, М.В. Потоцкий, И.О. Котлярова и др.), определены закономерности процесса усвоения понятий учащимися, изучены пути и методы их формирования (П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, Н.А. Менчинская, М.Н. Шардаков, Л.Б. Ительсон).

Теория самообразования студентов и методы подготовки специалистов к самостоятельному овладению системой научных знаний, в том числе и понятиями, представлена Г.Н. Сериковым (195, 196) .

Выявлены специфические черты знаний выпускников технических вузов и проблемы в усвоении и оперировании Е-Н понятиями (СИ.Архангельский, К,К. Гомоюнов, Л.Д. Кудрявцев, И.О.Котлярова и ДР.) .

Психологические основы самоконтроля при усвоении научных понятий разработаны в трудах Т.И. Гаванова, Л.Б.Ительсон, К.М.Мальцева, А.К.Сердюк, В.В.Чебышева и др., выявлены этапы формирования самоконтроля при изучении понятийного аппарата наук (А.Я. Аррет).Выделена и обоснована система стимулов самоконтроля усвоения научных понятий. Контрольно-обучающие функции операций с научными понятиями, значение самоконтроля как необходимого звена учебного процесса рассматривались СИ. Архангельским, Ю.К. Бабанским, Л. Г.Вяткиным, Н.А.Даниловым, Б.П.Есиповым, Г.И.Железовской и др. Разработаны критерии усвоения обучаемыми знаний, умений, навыков, в том числе и применительно к проблеме усвоения понятий, (А.В. Усова, Ю.К. Бабанский, Л.М. Фридман, Л.Я.Зорина и др.). М.Н. Шардаков утверждает, что усвоение понятий школьниками совершается разнообразными методами. Он призывает изучать закономерности формирования понятий.у школьников не только в соответствии с этапами, указанными П.Я. Гальпериным и Н.Ф.Талызиной, но и "прежде всего, путем выявления соотношений их словесно-понятийной, образной и практически-действенной мыслительной деятельности" (151, 215) .

Типичные недостатки отражения теоретических основ формирования естественно-научных понятий в содержании учебников, словарей, методических пособий

Физики выделили пробелы учеников в усвоении понятий о свойствах тел, веществ и полей; о величинах, количественно характеризующих свойства тел и явлений. Химики акцентировали внимание на недостаточном усвоении понятий о методах научного исследования, биологи и географы- на предметных понятиях, имеющих прикладное значение. Многие учителя сходятся на мнении о необходимости совершенствования мыслительных приемов и формировании обобщенных умений.

При введении нового понятия учителя выделяют важность таких умственных операций как анализ, синтез. На наш взгляд, проблемы практики усвоения научных понятий связаны с недостаточным вниманием со стороны учителей к классификации, . структурированию, систематизации, обобщению и ограничению понятий.

Основными методами формирования научных понятий были названы индуктивный и дедуктивный (чаще физиками), ассоциативный биологами, реже смешанный. Совсем не прозвучал инвентивный метод при формировании понятий, что свидетельствует о слабой методической подготовке учителей.

Среди критериев усвоения понятий отмечено лишь умение определить и оперировать понятием в решении заданного класса задач. Можно добавить полноту (количество усвоенных учащимися признаков понятия) усвоения объема понятия, полноту усвоения связей и отношений данного понятия с другими, умение применять их к решению учебно-познавательных и практических задач, что предполагает активную мыслительную деятельность учащихся.

Моделирование и варьирование как способы выделения и закрепления в памяти учащихся существенных признаков предметов и явлений не бьши названы практически никем. Учителя затруднялись в перечислении наиболее часто встречающихся ошибок в определении понятий.

Интересно, что учителя-предметники с большим стажем работы считают, что возможностей по формированию научных понятий больше при раздельном обучении предметам Е-Н цикла, а молодые учителя, особенно учителя естествознания, как и автор, отдают пальму первенства в этом вопросе интегрированным курсам.

Наиболее интересными аспектами формирования научных понятий были названы определение и усвоение Е-Н понятий.

В процессе анкетирования, длительных наблюдений, бесед с учителями и учащимися было установлено, что в практике работы школ вопросу рациональной организации учебной работы учащихся, основанной на формировании и развитии научных понятий, уделяется недостаточное внимание. При формировании Е-Н понятий, в основном, используется репродуктивное мышление школьников, явно недооцениваются работы поискового характера. Недостатки в организации продуктивной учебной деятельности учащихся учителя объясняли нехваткой времени на развитие творческой активности школьников, отсутствием соответствующих материалов в учебниках, учебных пособиях и методической литературе, неподготовленностью учеников к выполнению заданий поискового характера и другими причинами.

Школьная действительность, материалы вступительных экзаменов в вузы, специальное обследование девятиклассников и окончивших школу показывает, что у учащихся в подавляющем большинстве случаев при наличии фактических знаний и умений применять их на практике, например, при решении задач, отсутствует понимание соотношения между элементами теоретических знаний (научное понятие, закон, научный факт, теория). Более того, ученики затрудняются в установлении различных связей и отношений в системе Е-Н понятий.

Отсутствие у учащихся понимания соотношений между элементами теоретических знаний впервые констатировал еще в 1948 году академик Г.С.Ландсберг (113, с. 13-14). Он писал: "У преподавателей высшей школы сложилось печальное убеждение, что знания по физике, с которыми приходят учащиеся из средней школы, стоят на совершенно неудовлетворительном уровне. Нас смущает не столько недостаточность фактов и теоретических представлений, находящихся в распоряжении учащихся, сколько отсутствие ясного и правильного суждения об их соотношении".

Экзаменаторы отмечают, по существу, те же ошибки, которые зафиксированы уже давно. К выводу об отсутствии у учащихся системы знаний, в том числе и научных понятий, адекватных системе соответствующей науки, и о негативной педагогической значимости этого факта мы пришли в ходе собственного педагогического опыта, подкрепленного затем материалами вьшускных и приемных экзаменов в вуз и соотнесенного с данными других педагогов и исследователей, которые приводились на методических конференциях. Проверке и углубленному исследованию этой ситуации было посвящено проведенное автором специальное обследование школьников в 1996-98 гг., которое позволило выявить: 1) степень осознания учащимися соотношений между элементами системы понятий при раздельном и интегрированном изучении естественных наук; 2) степень понимания смысла употребляемых ими понятий различной степени общности/ 3) соответствие уровня развития учеников степени сформирован-ности умственных умений. Данные, полученные в ходе анкетирования были дополнены анализом внедрения рекомендаций в практику средней общеобразовательной школы. Тематика научно-методических семинаров, направление и содержание работы школьных предметных секций, планы исследовательской работы отдельных учителей, целевая направленность уроков показывают, что формирование научных понятий занимает недостаточное по значимости место в работе школы, а формирование научных понятий в интегрированном курсе "Естествознание" остается белым пятном для многих учителей.

Раскрытие содержания естественно-научных понятий через операцию определения

Принимая во внимание дуалистический характер процесса формирования Е-Н. понятий (стихийно-эмпирический и научно-теоретический), мы полагаем, что при его рассмотрении необходимо придерживаться интегративного подхода, включающего следующие основные аспекты: - понятийный, учитывающий специфику понятия как формы мышления и познания; - терминологический, учитывающий специфику термина как особой языковой, лексико-семантической единицы; - содержательный, учитывающий специфику данной области знания.

Модель процесса формирования Е-Н понятий начинается с определения , Поскольку теория определений-наука фактически новая, в ней далеко не все ясно:"...до сих пор нет единой, тщательно разработанной теории определений" (165, 205) . Нет даже общего мнения о том, что определяется: понятие или же термин. В одних контекстах говорится одно, в других-другое (иногда даже в соседних предложениях) . Например,:" Удлиненные термины-словосочетания, которые нередко по существу являются дефинициями понятий, часто свидетельствуют о том, что фактически еще не найден подходящий термин. Ср., например, термины и их определения в некоторых современных терминологических ГОСТах" (65, 21). В первом предложении речь идет об определениях (дефинициях) понятий, а во втором-терминов. Еще меньше определенности у В.Зегета:" Определения наиболее важ . 91 ных специальных терминов, понятий и предметов исследования : подводят своего рода итог достигнутого уровня развития науки" (83,218) .

Нет единства взглядов и на то, как следует классифицировать определения. Более того, отсутствует договоренность даже о том, в каком отношении друг к другу находятся предметы мысли, обозначаемые терминами "определение" и "дефиниция".Так, автор статьи в Философском энциклопедическом словаре, как видно из контекста, считает эти термины синонимами (238,460),, а автор статьи в Большой Советской Энциклопедии (19, 174) называет дефиницию "кратким определением" .

Определение-это "логический прием, позволяющий отмечать, отыскивать, строить интересующий нас предмет, дающий возможность формировать значение вновь вводимого термина или уточнять значение уже существующего слова в языке", утверждал Д.Л.Горский (5 6, 311).

Мы разделяем позицию К.К. Гомоюнова и под определением будем понимать процедуру любого характера, в результате применения которой нам становится ясным значение термина. (47, 82) .

Однако, следует добавить, что определение поясняет не только значение , но и смысл термина.

(Термины значение и смысл используют по-разному. В ряде случаев их употребляют как синонимы, но часто различают. Вот что пишет Е.П. Никитин о второй ситуации.

В свое время Г.Фреге различил значение языкового выражения (слова, имени) и его смысл. И хотя данное различие относится к понятийному аппарату такой специальной области знания, как мета-логика, ввиду своей ясности и продуктивности оно получило широкое распространение и за ее пределами. Суть его сводится к следующему: значение-это тот объект, который мы обозначаем данным именем, а смысл-это то, что мы мыслим об этом объекте, употребляя его имя. Поскольку в первом случае объект берется "в общем и целом", как некое недифференцированное образование, а во втором имеется в виду информация, понятие о какой-либо одной стороне (нескольких сторонах) его, постольку возможны ситуации, когда выражения, имеющие одно значение, обладают разными смыслами" (145,210).

Итак, определение термина раскрывает содержание понятия. А определение понятия должно содержать характеристики понятия, такие как содержание, объем,, связи и отношения с другими понятиями. Следовательно, определение понятия является классификационным.

Формирование Е-Н понятий в образовании-открытая динамическая система (следствие синергетического подхода к анализу процесса). Наблюдается не только опора на верные житейские понятия, уже сформированные и чаще всего реальные, но и постоянное взаимодействие с научными понятиями, формирование которых происходило на других предметах или самостоятельно. В обиходной речи обычно используют реальные определения даже в тех случаях, когда речь идет о значении незнакомого термина, обычно так же формулируют определения в научных и учебных материалах, В большинстве случаев это не вызывает недоразумений, но не всегда. Часто встречающаяся многозначность терминов, необходимость точности и конкретности изложения, особенно в технических и Е-Н текстах, служат причинами для более корректного изложения материала и использования номинальных определений. Иными словами, можно считать, что определение, независимо от формы, по сути дела всегда номинальное (134, 128).

Анализируя ситуации обучения понятиям, мы считаем, что учитель должен строить обучение по трем этапам, предложенным Э.Стоунсом: предактивный этап (фаза планирования), этап взаимодействия (фаза исполнения) и этап подведения итогов (фаза оценивания). В зависимости от типа урока определяются дидактические цели, структура и методы формирования научных понятий, подбирается дидактический материал и определяется методика занятий.