Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Проблемы формирования научного мировоззрения учащихся в процессе обучения физике
1.1 Формирование научного мировоззрения учащихся как одна из основных целей физического образования 11
1.2 Формирования научного мировоззрения учащихся при изучении физики в школах развитых стран мира...28
1.3 Анализ подходов к уровневому заданию целей образования
1.4 Психолого-педагогические аспекты проблемы формировавания основных компонентов научного мировоззрения учащихся 56
Глава II.Методика формирования научного мировоззрения учащихся при изучении курса физики основной школы
2.1 Составляющие стандарта школьного физического образования
2.2 Уровневая конкретизация целей формирования научного мировоззрения учащихся 68
2.3 Принципы формулирования требований к знаниям и умениям учащихся 76
2.4 Описание измерителей достижений учащихся 94
2.5 Реализация конкретных целей формирования научного мировоззренения учащихся при изучении физики в основной школе 100
Глава III.Экспериментальная проверка эффективности предложенной методики
3.1 Этапы экспериментальной проверки... 125
3.2 Математическая обработка результатов экспериментам
Заключение 142
Библиография 145
- Формирование научного мировоззрения учащихся как одна из основных целей физического образования
- Составляющие стандарта школьного физического образования
- Этапы экспериментальной проверки...
Введение к работе
Формирование научного мировоззрения учащихся является одной из ведущих целей школьного физического образования. Мировоззрение включает в себя систему обобщенных взглядов на объективный мир и место в нем человека. Оно определяет основные жизненные позиции людей» их убеждения» идеалы, принципы познания и деятельности, ценностные ориентации.
Проблема формирования научного мировоззрения в учебном процессе по физике исследовалась В.Г.Разумовским» В;Ф.Ефименко, В. В-. Мултановским, А. В. Усовой, Л. Я. Зориной, В. Г. Ивановым, Н.В.Шароновой, Ю.А.Коварским, Г.М.Голиным, Р.Н.Щербаковым и другими учеными. Ими доказано, что систематизация материала курса физики на основе фундаментальных физических теорий и идеи научной картины мира является одним из главных условий ее решения. Они, опираясь на результаты психолого-педагогических исследований Н.А.Менчинской, Э.И.Моносзона, А.Н.Леонтьева, и др., разработали критерии сформированности научного мировоззрения учащихся, применимые в учебном процессе по физике.
В.Н.Мощанским определены философские положения, которые должны раскрываться при изучении физики в старших классах: материальность мира, диалектика природы, диалектике-материалистический характер процесса познания природы.
Б.И.Спасским, Н.П.Семыкиным, В.А.Любичанковским разработаны методические подходы к рассмотрению методологических вопросов в курсе физики средней школы.
Пути раскрытия ценностного аспекта науки на уроках физики старшей школы выявлены И.М.Авдеевой и С.А.Чандаевой.
Таким образом, в методике преподавания физики разработана
целостная концепция формирования научного мировоззрения старшеклассников .
Научное мировоззрение учащихся формируется в процессе изучения физики на основе применения методологических положении философской интерпретации выводов физических теорий, использования историзма в преподавании. В результате ученики осваивают знания, необходимые для выработки диалектико-материалистических убеждений.
Ускорение научно-технического прогресса, социально-экономические преобразования, создание мирового образовательного пространства обусловливают необходимость повышения уровня требований к формированию научного мировоззрения учащихся не только старшей, но и основной школы, что и определило тему исследования.
Проблема исследования состоит в том, чтобы привести в соответствие методику преподавания физики основной школы с современными требованиями к формированию научного мировоззрения.
Объект исследования - учебно-воспитательный процесс по физике в основной школе.
Предают исследования - процесс формирования научного мировоззрения учащихся при изучении физики в основной школе.
Цель исследования - разработка и обоснование методики формирования научного мировоззрения учащихся при изучении курса физики основной школы.
Методологической основой исследования явились представление о сложной структуре научного мировоззрения, включающей онтологический, гносеологический, аксиологический аспекты; положение о взаимосвязи теоретических и эмпирических методов познания;
вывод психологии о развитии личности в результате присвоения общественно-исторических форм культуры; психолого-педагогические концепции поэтапного формирования умственных действий и теоретических обобщений; положение о необходимости раскрытия в учебном процессе по физике содержания мировоззренческих обобщений: материальность мира, диалектика природы, диалектике-материалистический характер процесса познания природы; системный подход к изучению педагогических явлений.
В процессе исследования била ввдвинута следующая гипотеза: если конкретизировать цели формирования научного мировоззрения в стандарте школьного физического образования по составляющем (методы научного исследования, диалектика научного познания, информационные технологии и основные направления научно-технического прогресса, влияние физики и техники на жизнь на Земле) и создать методику их реализации в основной школе, то это позволит повысить уровень усвоения базовых знаний мировоззренческого характера, интерес учащихся к предмету.
Исходя їв цели и гипотезы исследования били поставлены следующие задачи:
1. На основе анализа философской, психолого-педагогической и научно-методической литературы конкретизировать цели формирования научного мировоззрения учащихся в виде требований к результатам обучения физике , отразив в них основные мировоззренческие идеи - материальность мира, диалектика природы,диалектике- материалистический характер процесса познания. 2. Учитывая возрастную периодизацию развития школьников,
разработать уровни достижения целей формирования научного мировоззрения учащихся по составляющим стандарта школьного физического обрааои&нии (методы научного исследования, диалектика научного познания, информационные технологии и основные направления научно-технического прогресса, влияние физики и техники на жизнь на Земле).
3. Разработать методику формирования научного мировоззрения учащихся при изучении физики основной школы, включающую цели, содержание, дидактические средства, методы обучения и воспитания, задания-измерители достижений.
4. Экспериментально проверить педагогическую эффективность предлагаемой методики.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы :
- проведение анализа философской, психологической, педагогической и научно-методической литературы по проблеме формирования научного мировоззрения учащихся в учебном процессе;
- обобщение передового отечественного и зарубежного опыта формирования научного мировоззрения учащихся при изучении физики;
- наблюдения за учащимися, беседы с учителями физики, анкетирование , собеседование;
- констатирующий учебный эксперимент, позволивший изучить состояние проблемы в школьной практике обучения физике;
- разработка учебных материалов;
- поисковый педагогический эксперимент, в ходе которого совершенствовалась созданная методика;
- экспериментальное преподавание, направленное на выявление эффективности разработанной методики;
- статистическая обработка и анализ результатов исследования.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования
состоят в том, что
- конкретизированы цели формирования научного мировоззрения учащихся при изучении физики в виде требований к знаниям и умениям, необходимым для проведения обобщений философского характера;
- разработаны уровни достижения целей формирования научного мировоззрения учащихся по составляющим стандарта школьного физического образования;
- разработана методика формирования научного мировоззрения учащихся при изучении курса физики основной школы. Она включает конкретные цели обучения и воспитания, содержание учебного материала, дидактические средства и методы их использования, задания-измерители.
Практическая значимость исследования состоит в том, что
- созданы учебные материалы (по разделам "Электричество11, "Магнетизм11, "Геометрическая оптика"), раскрывающие содержательную сторону методики формирования научного мировоззрения учащихся при изучении курса физики основной школы;
- разработан комплекс дидактических средств (задачи» лабораторные и практические работы исследовательского характера, средства наглядности, хрестоматийный и историко-биографический материал), ориентированный на формирование научного мировоззрения учащихся в учебном процессе по физике основной школы;
- созданы методические рекомендации по использованию предлагаемого комплекса дидактических средств;
- разработаны задания-измерители, позволяющие контролировать достижение конкретных целей формирования научного мировоззрения учащихся, сформулированных в составляющих стандарта школьного физического образования;
На защиту выносятся:
1. Уровневая система требований, конкретизирующая цели формирования научного мировоззрения учащихся по составляющим стандарта школьного физического образования (методы научного исследования, диалектика научного познания, информационные технологии и основные направления научно-технического прогресса, влияние физики и техники на жизнь на Земле).
2. Методика формирования научного мировоззрения учащихся при изучении физики основной школы (на примере отдельных разделов курса).
Достоверность полученных результатов и обоснованность научных выводов обеспечивается длительностью эксперимента, его повторяемостью; согласованностью экспериментальных данных с результатами международных исследований уровня естественнонаучной подготовки школьников; применением в исследовании методов математической статистики; положительной оценкой разработанной методики формирования научного мировоззрения преподавателями, принявшими участие в эксперименте.
Апробация работы осуществлялась в форме докладов автора на научно-практических конференциях "Дифференциация обучения физике в средней школе и педагогическом университете11 (г.Москва,
1992 г.), "Образовательный стандарт по физике" (г.Москва,
1993 г.), "Гуманитаризация образования и интеграция физики,
математики и астрономии" (г.Тула, 1993 г.), "Гуманитаризация высшего педагогического образования в современной технологии обучения" (г.Волгоград, 1994 г.),"Контроль и образовательный стандарт по физике" (г.Москва, 1994 г.), а также посредством публикаций ряда статей и работ.
Диссертации состоит из введения, трех глав, заключения и библиографии. Текст иллюстрирован таблицами, схемами и рисунками.
Формирование научного мировоззрения учащихся как одна из основных целей физического образования
Во всех странах идут грандиозные социально-экономические преобразования. Изменяется отношение к человеку и его тр?ду. Осознается зависимость экономического, научно-технического, духовного прогресса общества от культурного потенциала его членов и прежде всего от творческой деятельности людей в таких сферах, как наука, производство, просвещение, искусство, литература и т.п.
Создание новых наукоемких технологий, конверсия военной промышленности ставят задачу подготовки выпускников к сознательному выбору профессии для работы в различных областях производства.
Укрепляется связь между разными странами мира. Координируются их усилия для решения глобальных проблем, стоящих перед человечеством. Происходит социаль но-экономическая интеграция. Идет процесс создания мирового образовательного пространства.
В этих условиях особое значение приобретает вопрос о том, "как осознает человек свое место в мире, обществе, что он представляет собой как личность, т.е. каково его мировоззрение в широком смысле слова, его нравственность, его жизненная позиция" [78,с.63. Отсюда следует, что формирование научного миропонимания, стиля мышления, научных взглядов и убеждений является важнейшей целью физического образования, выражением социального заказа, обращенного к школе.
Проблеме реализации этой цели в учебном процессе по физике посвящен ряд исследований, методологической основой которых явилась концепция теоретических обобщений, созданная В.Ф.Ефи-менко, В.В.Мултановским, В.Г.Разумовским и других ученых. В концепции теоретических обобщений определены пути развития физического образования в условиях ускоренного роста научных знаний, подлежащих усвоению учащимися. "Реализация концепции научно-теоретических обобщений и формирования современного способа мышления при обучении состоит в достижении соответствия структуры и содержания системы учебных знаний передаваемому способу мышления, в подчинении ему" [81,с.213. Опираясь на результаты психолого-педагогических исследований В.В.Давыдова [25,26,273, А.Н.Леонтьева [67,683, П.Я.Гальперина [193 и положения теории познания, В.В.Мултановскии сделал вывод о том, что задача развития современного научного мышления учащихся может быть успешно решена только в процессе усвоения физических теорий, так как "назначение теории - не только достигнутый ею результат мышления, но и сам выработанный ею способ мышления" [80,с4]. Произведя гносеологический анализ содержания и структуры физической теории, В.В.Мултановский и В.Ф.Ефименко [33], помимо традиционных уровней обобщений в форме понятий, законов, теорий, выделили дополнительный, более высокий, уровень обобщений в форме физической картины мира. По мнению авторов концепции, содержание учебного курса физики и методика организации учебного процесса должны быть ориентированы на формирование физической картины мира. "Физическая картина мира", - отмечает В.В.Мултановский - "является обобщением на уровне концептуальных систем понятий фундаментальных физических теорий, опирающихся на некоторую общую модель материи и движения. Это обобщение тесно связано с миропониманием, мировоззрением и служит одним из основных средств его формирования" [81,0.83. "Она не сколько итог и механическая сумма знаний после прохождения всего курса физики, сколько общее направление курса при формировании мировоззрения учащихся, ори передаче им современного научного способа мышления" [81,с.9]. Рассматривая основные моменты гносеологического цикла в физической науке, В.В.Мултановский указывает на то, что после окончания цикла возникают возможности более высокого порядка (по общности); эти возможности реализуются при переходе к новым исходным системам понятий, к новым обобщениям" [81,с.193. Обобщения высшего уровня предполагают предварительные обобщения на уровне понятий, законов, теорий. Именно система теорий вместе с общими интерпретациями исходных положений выстраивается в единую картину мира.
Составляющие стандарта школьного физического образования
В условиях социально-экономических преобразований, происходящих в нашей стране и за рубежом, средняя школа призвана обеспечить уровень подготовки выпускников» соответствующий мировым требованиям. Результаты международных физических олимпиад, исследований по сравнительной оценке естественно-математической подготовки школьников, проходивших в рамках международного проекта IAEP [127], массовые проверки знаний учащихся [128] свидетельствуют о высоком уровне теоретической подготовки наших школьников. Наряду с этим зафиксированы существенные отставания учащихся отечественных школ при выполнении заданий на применение методов познания, на интеграцию знаний, а также заданий, требующих оценочных суждений и определенных преобразований информации.
Передовой отечественный и зарубежный педагогический опыт показывает, что создание государственных образовательных стандартов повышает качество образования и служит гарантом обеспечения подготовки выпускников, отвечающей мировым требованиям.
В нашей стране стандарт по предметам был традиционно представлен в виде программ, учебников, перечня необходимого оборудования. Однако в настоящее время такое задание образовательного стандарта невозможно. Это, в первую очередь, связано с реформой школы. Ее проведение привело к изменению структуры образования: возникли национальные, региональные модели образования, введено профильное обучение. В процессе дифференциации создаются новые программы, учебники, учебные и методические пособия. Содержание предметов становится вариативным как на уровне программ, так тт на уровне учебных материалов. В современных условиях стандарт не должен регламентировать содержание общего среднего образования. В связи с этим, стандарт школьного физического образования целесообразно ограничить лишь теми компонентами методической системы, которые должны оставаться инвариантными для всех типов школ. К этим компонентам, в первую очередь, относятся цели обучения физике. На это указывается в [107].
Как было отмечено в первой главе, целеполагание представляет собой сложный процесс, включающий формулирование общих целей школьного физического образования и их дальнейшую конкретизацию в виде требований достижения определенного уровня подготовки. Эти требования должны формулироваться как в терминах содержания предмета, так и в терминах деятельности учащихся, овладевающих знаниями и умениями, и отражать единство образовательной, развивающей и воспитательной функции обучения физике.
Этапы экспериментальной проверки...
Экспериментальная проверка эффективности разработанной методики формирования научного мировоззрения учащихся осуществлялась в несколько этапов в период 1990 - 1994 г.г..
На первом этапе (поисковый эксперимент) проводилась диагностика уровня усвоения учащимися историке-научных, аксиологических, методологических, философских и других знаний, которые являются основой выработки научного мировоззрения. Эта часть проверки охватывала около двухсот учащихся 8-х классов школы-гимназии N 5 города Юбилейного Московской области и средней школы N 10 города Арзамаса Нижегородской области.
Анализ срезовых работ, в которые входили задания-измерители, используемые в рамках исследования IAEP [127], задания-измерители подобные тем, которые зафиксированы в [20,91], а также задания, применяемые для массового контроля знаний учащихся сельских и городских школ [128], показал, что большинство учащихся испытывают серьезные трудности при выполнении заданий, требующих интеграции знаний, применение экспериментальных и теоретических методов исследования, оценочных суждений, а также определенных преобразований информации.
Полученные данные, наряду с анализом психолого-педагогической и научно-методической литературы, послужили основанием для разработки методики формирования научного мировоззрения учащихся основной школы.
Апробация созданных на поисковом этапе дидактических средств, их последующая корректировка и реконструкция, отработка элементов методики в соответствие с поставленной целью -формирование научного мировоззрения проводились на втором этапе эксперимента. Итогами этой работы стало создание учебных материалов [34], отражающих центральную часть дидактического комплекса, ориентированного на формирования научного мировоззрения учащихся в учебном процессе по физике основной школы. Как указывалось в главе 2, особенность этого комплекса - модульная структура, соответствующая выделенным составляющим стандарта школьного физического образования. Дидактический комплекс содержит четыре модуля. Элементами модуля являются разнообразные тексты (в том числе и хрестоматийные), теоретические и экспериментальные задания, описания лабораторных работ, средства наглядности.
Комплекс нацелен, в первую очередь на формирование знаний мировоззренческого характера. В процессе его использования также создаются условия для принятия учениками системы ценностей физики. Дифференциация комплекса по сложности и проблемності , позволяют реализовать индивидуальный подход к учащимся.
