Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Теоретические основы методики формирования у школьников умения определять физические понятия
1.1. Понятие как логико-гносеологическая категория 15
1.2. Определение понятий. Виды определений 20
1.3. Анализ проблем определения понятий в процессе обучения физике 28
1.4. Теория учебной деятельности как методологическая основа формирования умения определять понятия 35 Выводы по главе I 46
Глава II. Методическая система формирования у учащихся умения определять физические понятия в явном виде
2.1. Общая характеристика и модель методической системы 48
2.2. Формулирование целей деятельности и диагностика исходного уровня сформированности умения определять понятия в явном виде 61
2.3. Методика формирования у школьников умения определять понятия в явном виде 66
2.4. Организация контроля и коррекции уровня сформированности мыслительных операций, составляющих действие 100 определения понятий
Выводы по главе II 109
Глава III. Организация и результаты педагогического эксперимента
3.1. Общая характеристика педагогического эксперимента 111
3.2. Констатирующий этап эксперимента 113
3.3. Поисковый и обучающий этапы эксперимента 120
Выводы по главе III 151
Заключение 152 Литература 154
Приложение 1
- Понятие как логико-гносеологическая категория
- Формулирование целей деятельности и диагностика исходного уровня сформированности умения определять понятия в явном виде
- Общая характеристика педагогического эксперимента
Введение к работе
В современной личностно-ориентированной образовательной парадигме на первый план выдвигается задача создания условий для развития учащихся, в частности, актуальной становится проблема развития мышления в процессе обучения. В рамках данной проблемы определились два направления: развитие формально-логического мышления и развитие диалектического мышления учащихся.
Формально-логическое мышление является основой для развития более высоких уровней мышления, осуществляется в форме понятий, суждений, умозаключений и предполагает овладение логическими мыслительными операциями: анализом, синтезом, абстрагированием, обобщением, конкретизацией, сравнением, систематизацией и определением понятий. Не вызывает сомнения тот факт, что изучение основ какой-либо науки невозможно без усвоения системы соответствующих научных понятий. В свою очередь, многочисленными исследованиями психологов [16, 30, 32, 61, 79, 123,134, 138, 165 и др.] доказано, что формирование понятий у учащихся происходит посредством перечисленных логических операций. Следовательно, развитие логического мышления школьников путём формирования у них умений выполнять логические операции - одно из условий эффективности процесса формирования научных понятий. Данный вывод подтверждается исследованиями педагогов и методистов, в частности, Н.А.Бабаевой [6], И.Г.Пу стальника [И5],
В.И.Решановой [117,118], А.В.Усовой [145, 147, 148],
О.П.Тереховой [136] и др.
Различные аспекты развития логического мышления у школьников изучались психологами, педагогами, методистами на протяжении многих лет.
Виды анализа и синтеза, а также закономерности их развития исследовались Н.Д. Богоявленским [16], Н.Н. Поспеловым [109], С.Л.Рубинштейном [122], М.Н. Шардаковым [165], и др. формированию у учащихся аналитико-синтетическои деятельности в процессе преподавания физики посвящены работы Н.А. Бабаевой [6], Н.П.Петровых [105], В.И. Решановой [118], В.Ф. Юськовича [169] и др.
Виды и правила сравнения, а также методы формирования этой операции у школьников рассматривались в трудах Ю.К. Бабанского [29], М.К.Енисеева [49], Н.Н. Поспелова [109], М.Н. Шардакова [165] и др. Методика обучения приёмам сравнения на уроках физики разрабатывалась Л.А.Бирюковым [15], Н.Е. Важеевской [24], О.И.Толмачевой [139], Г.М.Тульчинской [142] и др.
Вопросы формирования у школьников логических операций абстрагирования, обобщения, конкретизации изучались
Н.А.Бабаевой [6], Ю.К. Бабанским [29], Л.А.Бирюковым [15], Н.П. Петровых [105], В.И. Решановой [118], М.Н. Шардаковым [165] и
Приемы систематизации и методы их формирования у учащихся в процессе преподавания физики описаны в трудах Л.Я.Зориной [55, 56], Ю.Б. Зотова [57], А.В.Усовой [147, 148] и др.
Вопросы, связанные с формированием физических понятий и их определением, рассматривались в работах А.И.Бугаева [20, 21], Р.Ю.Волковыского [27], Л.И.Губернаторовой [42, 43],
А.И.Ляшенко [83], И.Г.Пустильника [115], В.И.Решановой [117, 119], И.И.Соколова [131], А.В.Усовой [145, 146, 148], Т.Н.Шамало [163], В.Ф. Юськовича [169] и др.
Среди всех перечисленных логических операций определение понятий является наиболее сложной, поскольку предполагает выполнение всех остальных.
В процессе определения необходимо произвести анализ и синтез с целью выявления признаков определяемого предмета и разделение их на существенные и несущественные, абстрагироваться от несущественных признаков, затем, сравнив данный предмет с другими, уже известными, обобщить его (то есть отнести к некоторому классу предметов) и указать признаки, отличающие определяемый предмет от предметов того же класса.
Следовательно, формирование умения определять понятия - один из способов развития логического мышления, который может быть реализован в ходе преподавания учебных дисциплин, в том числе и физики. Однако, анализ методической литературы показал, что методика формирования у учащихся данного умения по прежнему остаётся неразработанной.
Овладение школьниками мыслительной операцией определения имеет важное значение для формирования у них научных понятий, поскольку обеспечивает глубокое проникновение в суть изучаемых понятий, а также умения устанавливать связи и отношения между ними, классифицировать и систематизировать понятия. Процедура определения выделяется психологами и методистами как один из важнейших этапов процесса формирования научных понятий.
В ходе констатирующего эксперимента выяснилось, что при традиционном обучении школьники выполняют действие определения репродуктивно, воспроизводя заученные из учебников формулировки, которые не всегда корректны и точны. По этой причине некоторые физические понятия формируются у учащихся с ошибками. Кроме того, отсутствие у школьников знаний о структуре и правилах определения не позволяет им анализировать изучаемые дефиниции и глубоко проникать в суть понятий. Это проявляется в том, что ученики затрудняются в установлении связей и отношений между понятиями, не умеют применять изученные понятия в решении задач.
Таким образом, актуальность настоящего исследования определяется противоречием между той важной ролью, которую играет умение определять понятия для развития логического мышления и формирования физических понятий, с одной стороны, и низким уровнем сформированности данного умения у учащихся и недостаточной разработанностью методики обучения этому умению с другой стороны.
Первоначально в исследовании была предпринята попытка разработать методику обучения школьников умению определять любые понятия, как те, которые определяются явно (через ближайший род и видовые отличия), так и определяемые неявно (способами, заменяющими определения: указанием, характеристикой, сравнением, описанием и т.п.). Однако, анализ учебно-методической литературы и поисковый эксперимент показали следующее: невозможно создать методику формирования указанного умения, поскольку каждый из названных видов определений имеет свою специфику; учащиеся легче овладевают способами явных определений, чем неявных, потому, что явные дефиниции имеют четкую структуру, а сам процесс определения можно алгоритмизировать; - наибольшее количество понятий школьного курса физики определяется явно.
Из сказанного выше был сделан вывод, что начинать формирование умения определять понятия следует с явных определений.
Многочисленными исследованиями психологов, педагогов и методистов установлено, что формирование какого-либо умения происходит эффективно в том случае, если оно системно, то есть создана методическая система, функционирование которой приводит к овладению учащимися заданным умением.
Таким образом, на поисковом этапе педагогического эксперимента была сформулирована цель исследования, которая заключается в разработке методической системы формирования у школьников умения определять физические понятия в явном виде.
Объектом исследования является процесс развития логического мышления у учащихся.
Предмет исследования - обучение процедуре определения физических понятий.
Гипотеза исследования формулировалась следующим образом: если в ходе преподавания физики научить школьников самостоятельно определять физические понятия в явном виде, сформировав у них достаточный для этого объем формально-логических знаний, то они приобретут умения выполнять такие мыслительные операции, как выделение существенных признаков понятия, обобщение и ограничение понятий, установление рода и выделение отличительных признаков понятий, свидетельствующие о развитии логического мышления и способствующие повышению уровня усвоения физических понятий.
В работе ставились и решались следующие задачи: изучение логических и философских подходов к трактованию термина «понятие»; изучение методических проблем, связанных с определениями понятий в процессе обучения физике; - исследование умения учащихся самостоятельно определять физические понятия; - разработка методической системы, нацеленной на формирование у школьников умения определять физические понятия в явном виде; - проверка эффективности реализации этой системы в процессе обучения физике.
Методологической основой исследования являются теория учебной деятельности (А.Н.Леонтьев, Д.Б.Эльконин, П.Я.Гальперин) и формально-логическая теория определения понятий.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы и виды деятельности: - анализ философской, психолого-педагогической, научно-методической и учебной литературы, касающейся темы исследования, с целью выявления состояния исследуемой проблемы; изучение опыта работы учителей физики средних школ с целью выявления используемых ими путей и методов формирования у школьников физических понятий; теоретическое конструирование методической системы, позволяющей формировать у учащихся умение определять физические понятия в явном виде; - педагогический эксперимент с целью проверки эффективности разработанной нами методики формирования у учащихся умения определять физические понятия в явном виде.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования.
1. Обоснованы возможность и целесообразность обучения школьников определению понятий в явном виде в ходе изучения механических явлений.
2. Определены содержание и объем дополнительных формально логических знаний, необходимых учащимся для овладения умением определять физические понятия в явном виде.
Построена модель методической системы, целью которой является формирование у учащихся умения определять физические понятия в явном виде, включающая цели деятельности, систему диагностики указанного умения, мотивацию деятельности учащихся по овладению умением, методику поэтапного формирования умения.
Разработан вариант реализации методической системы в процессе изучения механических явлений в IX классе средней школы.
Практическая значимость исследования состоит в разработке варианта тематического планирования уроков по формированию умения определять физические понятия в явном виде; примеров фрагментов уроков по введению дополнительных формально-логических знаний; диагностических тестов, а также упражнений для учащихся по каждой теме раздела "Механика", способствующих формированию мыслительных операций, составляющих действие определения понятий в явном виде.
Апробация результатов исследования осуществлялась на научно-практических конференциях и методических семинарах учителей физики г. Нижнего Тагила (1994 - 1999 г.г.), на XXVI зональном совещании преподавателей физики, методики преподавания физики, астрономии и общетехнических дисциплин пединститутов Урала, Сибири и Дальнего Востока «Активизация учебно-познавательной деятельности студентов в процессе их профессиональной подготовки» (г. Абакан, 1992 г.); на региональной научно-методической конференции «Преподавание физики и астрономии в школе: состояние, проблемы, перспективы» (г. Нижний Новгород, 1994 г.); на научной сессии Ml И У им. В.И. Ленина «Актуальные проблемы методики преподавания физики» (г.Москва, 1996 г.).
Структура и содержание диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 172 наименований и приложения. Диссертация имеет общий объем 179 страниц, содержит 149 страниц основного текста, 9 таблиц, 3 схемы, 3 рисунка, 15 гистограмм.
В первой главе анализируется научная, методическая литература, диссертационные исследования по проблеме определения понятий в процессе обучения физике рассматриваются различные философские подходы к определению самого термина «понятие»; обосновывается необходимость обучения школьников определению понятий в явном виде.
Во второй главе представлена разработанная в ходе исследования модель методической системы, целью которой является обучение школьников определению физических понятий в явном виде, и вариант ее реализации в процессе изучения механических явлений в курсе физики средней школы.
В третьей главе дана общая характеристика педагогического эксперимента по внедрению в обучение физике в IX классе средней школы разработанной в ходе исследования методики и проверке гипотезы исследования, описаны констатирующий, поисковый и обучающий этапы эксперимента, приведены и проанализированы его результаты.
В заключении формулируются основные резуьтаты исследования, обсуждаются перспективы дальнейших исследований.
В приложении по каждой теме раздела «Механика» приводятся задания для учащихся, способствующие формированию мыслительных операций, составляющих действие определения понятий в явном виде, которые рекомендуется использовать при закреплении умений выполнять соответствующие мыслительные операции. На защиту выносятся следующие положения.
Целесообразно и возможно формировать у школьников умение самостоятельно определять физические понятия в явном виде в ходе изучения механических явлений.
Деятельность учителя по формированию указанного умения должна состоять из следующих действий: постановка цели, т.е. описание того конечного результата, который должен быть получен по окончании формирования умения; - диагностика уровня сформированное у школьников требуемого умения и мотивация деятельности учащихся по овладению этим умением; -формирование у учащихся мыслительных операций, составляющих действие определения понятий в явном виде, по таким этапам как 1) обучение выделению существенных признаков понятий; 2) обучение обобщению и конкретизации понятий; 3) обучение установлению рода и ближайшего рода понятия; 4) обучение выделению отличительных признаков понятий; 5) обучение формулированию дефиниций изучаемых понятий; - контроль за овладением учащимися каждой мыслительной операцией по следующим характеристикам: форма, обобщенность, автоматизированность, сокращенность, самостоятельность, осознанность.
3. Формирование каждой из мыслительных операций должно происходить в следующей последовательности: 1) объяснение учителем на конкретном примере сути, правил и алгоритма выполнения формируемой операции; 2) выполнение учащимися мыслительной операции в материализованной форме по образцу; 3) организация тренировочных упражнений, в ходе выполнения которых операция осуществляется во внешнеречевой, а затем в умственной форме; 4) организация упражнений, требующих от учащихся умения самостоятельно выполнять формируемую операцию в измененных условиях; 5) организация использования учащимися операции для овладения новыми, более сложными умениями, при изучении новых физических понятий и одновременно контроль уровня сформированное данной операции.
Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях:
Гришковская Е.В. Формирование умения определять понятия: Представление о понятии. Классификация заданий. Основы кинематики// Физика (Еженедельное приложение к газете «Первое сентября»). 1996. №18,- С.2-3.
Гришковская Е.В. Формирование умения определять понятия: Динамика. Законы сохранения в механике// Физика (Еженедельное приложение к газете «Первое сентября»). 1996. № 19. - С. 3-4.
Гришковская Е,В, Формирование умения определять понятия: Колебания и волны// Физика (Еженедельное приложение к газете «Первое сентября»). 1996. № 22. - С. 1.
Подготовка студентов к обучению учащихся приемам логического мышления// Актуальные проблемы методики преподавания физики: Материалы научной сессии МПГУ им. В.И.Ленина.- М.: «ЭОС», 1996. - С. 93-94 (в соавторстве с Л.И.Вишневским.)
Гришковская Е.В. О проблеме развития интеллекта учащихся в процессе обучения физике// Активизация учебно-познавательной деятельности студентов в процессе их профессиональной подготовки: Тез. докл. XXVI зонального совещания преподавателей физики, методики преподавания физики, астрономии и общетехнических дисциплин пединститутов Урала, Сибири и Дальнего Востока. - Абакан, 1992. - С. 49 (в соавторстве с Л.И.Вишневским.)
6. Гришковская Е.В. Обучение учащихся приемам систематизации и классификации на уроках физики// Преподавание физики и астрономии в школе: состояние, проблемы, перспективы: Тез. докл. Региональной научно-методической конференции. - Н.Новгород, 1994. - С. 18-19 (в соавторстве с Л.И.Вишневским.)
Работы 1,2,3,5,6, опубликованы под фамилией Гришковская Е.В.
class1 Теоретические основы методики формирования у школьников умения определять физические понятия class1
Понятие как логико-гносеологическая категория
Процесс познания на уровне абстрактного мышления есть беспрерывный процесс оперирования понятиями. Понятие - важнейший вид мысли, отражающей действительность в процессе абстрактного мышления. По этой причине абстрактное мышление называют также понятийным. Однако до сих пор еще нет единого мнения среди философов, психологов и логиков по вопросу о том, что же такое понятие. Предпринято множество попыток дать определение понятия.
Наиболее распространенным в логике и философии является определение понятия как формы мышления или формы мысли, представляющей собой отражение предметов и явлений со стороны их существенных признаков. Так, М.С. Строгович называет понятием форму мышления, отражающую и фиксирующую "существенные признаки вещей и явлений объективной действительности" [132, с. 75]. В.Ф. Асмус считает, что понятие - это "мысль о предмете, выделяющая в нем существенные признаки" [5, с. 32]. К.С. Бакрадзе определяет понятие как мысль, отражающую существенные признаки предмета [9]. Причем, под существенными признаками одни авторы понимают те, которые необходимо принадлежат предмету, выражают его внутреннюю природу, его сущность; другие - существенными считают признаки, которые все вместе достаточны, а каждый необходим для выделения (отличения) данного класса предметов. Е.К. Войшвилло в своей монографии, анализируя подобные определения, замечает, что "во всех этих определениях понятие не выделяется из множества других форм мысли, в частности не отличается от суждения, т.е. признаки понятия как логической категории являются общими с признаками суждения [26]. Е.К. Войшвилло дает свое определение: "Понятие как форма (вид) мысли, или как мысленное образование, есть результат обобщения предметов некоторого класса и мысленного выделения самого этого класса по определенной совокупности общих для предметов этого класса - и в совокупности отличительных для них признаков" [26, с.91]. С таким трактованием термина «понятие» соглашаются и В.А.Бочаров, В.И.Маркин [19], Ю.В.Ивлев [58].
В философии и логике до сих пор дискутируется вопрос о том, что же все-таки первично: суждение или понятие? Что является более высокой формой мышления? Одни ученые считают, что исходны понятия, а суждения являются более высокой формой мышления, обосновывая это тем, что суждение состоит из понятий, выражается через связанные между собой понятия. Другие, наоборот, считают, что, т.к. само понятие образуется в результате суждений и умозаключений и само содержание понятий раскрывается с помощью суждений, то понятие - высшая форма мышления.
Между тем некоторые философы трактуют понятие как один из особых по своему содержанию видов суждения. Например, по определению П.В. Копнина: понятие - это суждение, предикатом которого является мысль о всеобщем в явлении [71]. П.С. Попов считает, что "понятие в тесном, или научном смысле слова" есть суждение, в предикате которого раскрывается сущность некоторого предмета, мыслимого в субъекте суждения [108].
Формулирование целей деятельности и диагностика исходного уровня сформированности умения определять понятия в явном виде
Цель любой деятельности - это тот конечный продукт с его свойствами и характеристиками, который должен быть получен по у завершении этой деятельности.
В результате деятельности по формированию умения определять понятия в явном виде учащиеся должны знать:
- какие признаки понятия относятся к существенным;
- что называется объемом, родом и ближайшим родом понятия;
- что значит обобщить и ограничить понятие;
- какие признаки понятия называются отличительными;
- виды, структуру и правила явных определений;
Учащиеся должны уметь: - различать виды определений: через род и видовые отличия и генетические;
- самостоятельно определять в явном виде вновь изучаемые физические понятия в соответствии с правилами и требованиями формальной логики;
- анализировать собственную деятельность по определению понятий, выявлять и корректировать ошибки.
Для осуществления диагностики необходимо определить критерии и уровни сформированное диагностируемого умения, В качестве критериев мы использовали выделенные П.Я. Гальпериным характеристики действия: форма, обобщенность, развернутость, освоенность, самостоятельность, осознанность [32].
В соответствии с указанными критериями предлагается выделить следующие уровни сформированности умения определять понятия.
1. Низкий уровень. Учащиеся производят действие с опорой на схему-алгоритм (материализованная форма действия), выполняя подробно, в развернутой форме все требуемые операции в медленном темпе. Отсутствует способность переноса данного действия в новые условия, применительно к новым понятиям (действие не обобщено). Действие выполняется с помощью учителя, при этом учащиеся не могут обосновать ни способ выполнения, ни правильность полученного результата.
2. Средний уровень. Учащиеся проговаривают все выполняемые операции (внешнеречевая форма) без опоры на схему-алгоритм. Действие постепенно сворачивается и выполняется более оптимальным способом самостоятельно. Ученики не могут обосновать необходимость выполняемых действий и правильность полученного результата. Осуществляют перенос действия в подобные ситуации.
Общая характеристика педагогического эксперимента
Основная цель педагогического эксперимента - проверка эффективности, совершенствование методической системы формирования у школьников умения определять понятия в явном виде и изучение её влияния на качество усвоения учащимися физических понятий.
Эффективность методической системы оценивалась по количеству учеников, имеющих высокие уровни сформированности умения определять понятия в явном виде и усвоения физических понятий.
Эксперимент проводился в три этапа, общая характеристика которых приведена ниже в таблице 5.
В ходе констатирующего этапа эксперимента (1994-1995 гг.) была сформулирована тема исследования, обоснована её актуальность и определены главные направления исследовательской работы.
На поисковом этапе эксперимента (1995-1997 г.г.) разрабатывалась методическая система, позволяющая обучать школьников определению физических понятий в явном виде, исследовалась связь между умением учащихся определять понятия и усвоением ими понятий курса «Механика». Определялись критерии оценки уровня сформированности умения определять физические понятия в явном виде.
Состоятельность разработанной в ходе исследования методической системы, её значимость для формирования у учащихся физических понятий проверялись на обучающем этапе эксперимента из (1997- 1999 г.г.). Осуществлялось сравнение результатов обучения в экспериментальных и контрольных классах.
Педагогический эксперимент проводился в 1Х-х классах средних школ г. Н. Тагила и г. Кушва. Были выделены контрольные и экспериментальные классы примерно с одинаковым по успеваемости, способностям и уровню знаний составом учащихся.
Перейдем к более подробному рассмотрению этапов педагогического эксперимента.
Похожие диссертации на Формирование у школьников умения определять физические понятия
