Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Развитие творческого мышления учащихся в процессе решения задач по физике 15
1. Психолого-педагогические основы и факторы развития творческого мышления 15
2. Особенности организации проблемного обучения как дидактического средства развития творческого мышления. 28
3. Подходы к определению дидактических функций и типизации задач в теории и методике обучения физике. 34
4.Деятельностные аспекты решения задач по физике 53
ГЛАВА II. Методика решения и конструирования интегративных задач в школьном курсе физики 71
1 . Роль и место интегративных задач в методике обучения физике 71
2.Методические рекомендации по конструированию интегративных задач 99
3.Особенности методики решения интегративных задач 112
ГЛАВА III. Педагогический эксперимент и. его результаты 128
1 . Организация и проведение педагогического эксперимента 128
2.Состояние проблемы использования интегративных задач в школе
З.Итоги формирующего эксперимента 157
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 168
- Психолого-педагогические основы и факторы развития творческого мышления
- Роль и место интегративных задач в методике обучения физике
- Организация и проведение педагогического эксперимента
Введение к работе
* Актуальность темы исследования. Проблема развития
индивидуальных творческих способностей школьников является сегодня
одной из центральных проблем школьного образования. Творчество
становится нормой и формой существования человека в культуре, во всех
сферах человеческой деятельности - не только в науке и искусстве, но и в
технике, управлении, политике, и именно образование призвано
формировать у человека способность к творчеству, умение воспринимать и
осваивать новое. Развитие цивилизации, приводит к новым запросам
общества, меняются требования к характеру деятельности людей. >
Современному обществу нужен компетентный человек, умеющий находить
продуктивные пути решения возникающих проблем. В соответствии с
новыми запросами общества возникла необходимость в новых подходах к
обучению.
«Концепция модернизации российского образования до 2010 года»
ориентирует общеобразовательную школу на формирование новой системы
универсальных знаний, умений, навыков, а также опыта самостоятельной
деятельности и личной ответственности обучающихся, то есть современных
ключевых компетентностей. Среди них значимую роль играют
компетентности, связанные с постановкой и решением проблемных
ситуаций, а также компетентности интеграции, отражающие способность
личности структурировать и актуализировать, расширять и приращивать
накопленные знания. В качестве методологических оснований
компетентностного подхода рассматриваются личностно-деятельностный,
ситуационно-проблемный, заданный подход [76]. Практической
ориентированности образования, таким образом, в настоящее время
придается все большее значение. В связи с этим актуальной задачей
становится разработка таких методологических подходов и методик,
которые бы могли обеспечить компетентности в сфере самостоятельной познавательной деятельности, умения решать творческие задачи, учиться знать, конструировать собственное знание.
Традиционное физическое образование вооружает учащихся знаниями, на основе которых формируются понятия, умения решать типовые задачи, выполнять лабораторные работы, объяснять физические явления. Однако сокращение времени на изучение физики и других естественнонаучных предметов приводит к тому, что недостаточно внимания уделяется развитию творческого мышления учащихся. При обсуждении проблем современного образования все чаще подчеркивается, что важно сформировать у учащихся не только знания, умения и навыки, но и такие качества творческой личности, как инициативность, индивидуальность, самостоятельность и гибкость в решении проблем. Физическое образование ставит своей целью научить решению практически значимых проблем. Однако формы обучения на уроках физики, традиционно ориентированные на повторение, заучивание материала и репродуктивную учебную деятельность, не обеспечивают развития творческого мышления. Поэтому особенно актуальным становится поиск новых эффективных подходов к преподаванию физики, способствующих формированию творческой личности, готовой к решению значимых, жизненно важных проблем, ориентированных на формирование компетентности. К средствам, развития творческих способностей учащихся относят проблемное изложение материала, выполнение исследовательских работ, поисковую деятельность учащихся, решение творческих задач (Д.Б. Богоявленская, Ю.Н. Кулюткин, A.M. Матюшкин, МИ. Махмутов, В.Г. Разумовский и др,).
Самым эффективным методом организации учебно-познавательной творческой деятельности учащихся согласно большому числу исследований является решение нестандартных задач разного вида. В исследованиях (Г.С. Альтшуллер, Г.Л. Балл, О.О. Макарычева, Д.Пойа, Л.М. Фридман и др.)
выявлено, что творческое мышление развивается в процессе решения эвристических, исследовательских, конструкторских задач, раскрыты
*" специфические особенности задач творческого характера. Тем не менее не
ставился вопрос о решении задач как целостной творческой деятельности.
Вопросу решения творческих задач в методике обучения физики уделялось большое внимание, подчеркивалась их педагогическая ценность (В.И. Лукашик, А.С. Кондратьев, С.Н, Манида, СМ. Козел, СВ. Бубликов и др.). Разработаны общие подходы к решению таких задач, однако не рассматривался спектр функций, направленных на развитие творческого мышления учащихся в целом и отдельных его сторон.
Исследования показывают, что учителя, осознавая высокую дидактическую ценность творческих задач, тем не менее не применяют их на своих занятиях систематически, считая лишь дополнительным средством углубления знаний. Чаще всего подобные задачи ориентированы на сильных учеников, серьезно увлеченных физикой. Большинство учащихся школ не испытывают интереса к решению нестандартных задач, в частности, потому, что они слишком трудны, Успешность решения творческих задач зависит от активности учащихся и их познавательных интересов. Только активная познавательная деятельность, согласно педагогическим исследованиям (И.Я. Лапина, А.П. Тряпицыиа, Г.И. Щукина и др.), способствует развитию учащихся. Поэтому, решение задач в нашем исследовании рассматривается как специфическая деятельность. Особое внимание придается нетрадиционной для общепринятых классификаций, мотивационной функции задачи.
Способы конструирования содержания и решения творческих, нестандартных задач для массовой школы во многих аспектах остаются неразработанными. Рекомендации к решению отдельных видов творческих
I задач: исследовательских в рамках ТРИЗ (Г.С Альтшуллер, Ю.С.
Мурашевский и др.), эвристических (О.О. Макарычева), познавательных
(Г.А. Балл) и др. не удовлетворяют возросшим потребностям вариативной системы образования. Возникает противоречие между востребованностью
* эффективных методик организации творческой деятельности учащихся на
уровне формирования способностей к решению творческих задач в массовой школе и недостаточной разработкой теоретических подходов к конструированию и методике решения таких задач по физике. Важной методической проблемой является также выявление такого класса задач, которые были бы эффективны с точки зрения развития различных сторон творческого мышления учащихся. Можно предположить, что процесс решения таких задач должен представлять собой, целостную творческую деятельность, а содержание должно быть интегративным.
Сегодня интегративные процессы активно развиваются в различных областях человеческой деятельности. В частности, возникают и бурно развиваются пограничные с физикой науки - бионика, криофизика, генная инженерия, радиобиология, экология и др. Интеграция наук отражается и в системе образования. Разрабатываются интегративные курсы, учебные темы, уроки, спецкурсы и элективные курсы, факультативы. Ученые (Г.А. Бордовский, В.Н. Максимова, И.И. Соколова, В.П. Соломин, Г.Ф. Федорец и др.) отмечают значимость интегративного обучения в современном образовании, обусловленную усилением потребностей в специалистах с новым, системно-интегративным мышлением. Без естественнонаучного образования невозможно обеспечение фундаментальности и цельности образования, формирование системы ценностей, включающей экологический императив, достижение выпускниками методологической и информационной компетентности, критичности и логичности мышления, невозможно полноценное и многостороннее развитие личности учащегося. Для современного конкурентоспособного человека важно уметь решать
( практически значимые задачи, требующие интегративных знаний и
способов действий.
Поиск путей активизации творческой деятельности учащихся в
условиях сокращения учебного времени на изучение физики становится
* одной из самых актуальных задач. Задачи интегративного характера
обеспечивают расширение информационного поля, формирование умений
применять знания в новых условиях, формирование в сознании учащихся
целостной естественнонаучной картины мира, развитие творческого
мышления. Диссертационное исследование посвящено определению
признаков и функций задач, решение которых направлено на развитие
различных сторон творческого мышления учащихся, разработку методики
их решения и конструирования в школьном курсе физики. Такие задачи,
содержание которых построено на интегративной основе и предполагающие і
в процессе решения целостную творческую деятельность в свернутом виде,
мы назвали интегративными.
Результаты исследования помогут расширить классификацию задач
творческого характера, предоставить учителю методический
инструментарий развития творческого мышления учащихся средствами
физического образования, что является одной из актуальных задач
методического исследования.
Объект исследования - средства развития творческого мышления на уроках физики в современной школе.
Предмет исследования - сущность, функции, роль в развитии творческого мышления учащихся интегративных задач по физике и методические проблемы их конструирования и решения.
Цель исследования - разработка методики конструирования и решения интегративных задач по физике, эффективных для развития творческого мышления учащихся.
Гипотеза исследования. Использование интегративных задач по
і физике в учебном процессе как средства развития творческого мышления
эффективно, если:
- реализованы понятийные взаимосвязи между предметами
естественнонаучного цикла в системе общеобразовательной
' подготовки учащихся;
в преподавании актуализируется комплекс средств развития творческого мышления, среди которых исследовательских подход к учебной деятельности учащихся, решение задач, проблемных ситуаций и др;
конструирование интегративных задач проведено с учетом научно-обоснованной методики, опирающейся на представления о сущности, функциях и признаках интегративных задач;
в решении интегративных задач в свернутом виде реализуется
процесс творческой деятельности;
- процесс обучения происходит согласно специально разработанному
алгоритму, учитывающему специфику творческой деятельности.
Исходя из целей и гипотезы, перед исследованием были поставлены следующие задачи:
1. Проанализировать психолого-педагогические представления о
сущности, структурных компонентах творческого мышления, факторах,
влияющих на его развитие.
2. Исследовать понятие «учебная задача», выявить роль решения задач
в процессе обучения физике для развития творческого мышления учащихся.
3. Определить лсихолого-педагогические и методические основы
конструирования и решения задач, эффективных для развития творческого
мышления учащихся.
4. Определить роль и смысл свойства интегративности в содержании
процесса решения задачи по физике.
5. Определить особенности содержания, признаки, дидактические
t функции класса задач, наиболее полно и эффективно обеспечивающих
организацию творческой деятельности в процессе решения (интегративных задач).
Разработать методические рекомендации для конструирования и решения интегративных задач.
Разработать конкретные примеры интегративных задач для курса физики средней школы.
Определить влияние решения интегративных задач на развитие творческих способностей учащихся.
Теоретико-методологические основы исследования:
Психолого-педагогические основы и факторы развития творческого мышления
Уровень развития современного общества в значительной степени зависит от творческого потенциала человека. Формирование личности с высоким уровнем творческих способностей в основном определяется образованием. В законе об образовании Российской Федерации особо подчеркивается: "Содержание образования должно обеспечивать формирование человека и гражданина, интегрированного в современное ему общество и нацеленного на совершенствование этого общества" [74; с.14]. Только творческая личность способна решать сложные проблемы, которые возникают в процессе ускоренного развития общества сегодня.
В настоящее время психологи и педагоги все чаще говорят о необходимости развития творческого мышления учащихся. Однако, самым трудным вопросом является организация методически обоснованной деятельности педагога в связи с решением этой задачи. Опыт показывает, что не все обучающие подходы и стратегии могут быть эффективными при развитии творческого мышления [5 0]. Анализ психологической, педагогической и методической литературы по этим вопросам показывает, что обсуждаются, как правило, следующие основные темы:
1. Понятие "творческое мышление" в педагогической психологии. 2. Структурные компоненты творческого мышления. 3. Факторы, влияющие на развитие творческих мыслительных способностей. 1.1. Понятие "творческое мышление" в педагогической психолигии. Психологические исследования мышления ведутся, начиная примерно с XVII века [149]. Вопросы творчества стали обсуждаться психологами и педагогами в XIX веке. Однако в этих первых работах предметом исследования являлись не специальные вопросы, связанные с творческим ; мышлением, а различные стороны творческой деятельности [167]. Одним из первых попытался сформулировать понятие "творческое мышление" американский психолог Дж. Гилфорд (1958 г.). Он считал, что "творческость" мышления связана с доминированием в нем четырех особенностей: A. Оригинальность, нетривиальность, необычность высказываемых идей, ярко выраженное стремление к интеллектуальной новизне. Творческий человек почти всегда и везде стремится найти свое собственное, отличное от других решение. Б. Семантическая гибкость, т. е. способность видеть объект под новым углом зрения, обнаруживать его новое использование, расширять функциональное применение на практике. B, Образная адаптивная гибкость, т. е. способность изменить восприятие объекта таким образом, чтобы видеть его новые, скрытые от наблюдения стороны. Г. Семантическая спонтанная гибкость, т. е. способность продуцировать разнообразные идеи в неопределенной ситуации, в частности в такой, которая не содержит ориентиров для этих идей [149, с. 285]. Таким образом, под творческим мышлением Гилфорд понимал способности человека к созданию "нового". Другой американский психолог П. Торранс охарактеризовал творческое мышление "как процесс чувствования трудностей проблем, брешей в информации, недостающих элементов, перекоса в чем-то, построение догадок и формулировки гипотез..." [цит. по 212, с.125]. \ В соответствии с трактовкой Торранса творческое мышление можно понимать как процесс мыслительной творческой деятельности, которая включает в себя несколько этапов: ощущение трудности, поиск возможных решений, генерирование и формулирование гипотез относительно недостающих элементов и устранение пробелов в знаниях, проверку и перепроверку этих гипотез, и окончательное сообщение результатов.
В нашей стране в 60-е годы XX века при Научном совете по истории мировой культуры АН СССР создается Комиссия изучения художественного творчества, в Институте истории естествознания и техники АН СССР создается Сектор психологии научно-технического творчества, складывается теория и методика решения изобретательских задач (Г.С. Альтшуллер [4]), появляются фундаментальные психолого-педагогические работы, посвященные развитию у учащихся творческого мышления, способностей (Т.В. Кудрявцев, Ю.Н. Кулюткии, Г.С. Сухобская, А.Ф. Эсаулов, 215, с.113-114). Вопросы творческого мышления рассматривались в работах Я.А. Пономарева (1960 г.). По его мнению, "...творческое (продуктивное) мышление является решающим звеном всякой мыслительной деятельности, ибо только оно непосредственно открывает новое..." [166, с.4]. В своей работе "Психология творческого мышления" он не обозначает разницу между творческим и продуктивным мышлением, считая, что эти понятия равнозначны. Общие вопросы развития творческого мышления в его работах не затрагиваются. Он подчеркивает "...мы хотим рассмотреть лишь некоторые психологические механизмы решения творческой задачи" [166, с.З].
Роль и место интегративных задач в методике обучения физике
В данном параграфе выясним назначение интегративных задач в школьном курсе физики с учетом современных методических концепций и обозначим цели их решения.
Решение задачи, направленной на развитие творческого мышления учащегося, предполагает целостную творческую деятельность в свернутом виде. Для организации целостной деятельности необходимо присутствие всех ее элементов и их интеграция. Выясним, что понимают под интеграцией в науке и образовании. Обратимся к самым общим определениям.
Общепринятое толкование понятия интеграции - объединение в целое каких-либо частей, элементов, восстановление какого-либо единства [95, 151,196].
О.М. Сичивица представляет интеграцию как состояние взаимосвязи отдельных компонентов системы и как процесс, обуславливающий такое состояние» [194] и в «Философском энциклопедическом словаре» интеграция толкуется как «сторона процесса развития, связанная с объединением в целое ранее разрозненных частей и элементов» [232, с.210].
Ю.С. Тюнников отмечает, что объединяются элементы системы посредством синтеза, и результатом такого объединения является система, обладающая свойствами целостности [222]. Целостность, как считает Г.Ф. Федорец, характеризует качества и свойства не отдельных частей системы, а является синтетическим результатом ее взаимодействующих частей [229, с,9].
Однако, ряд исследователей, например, М.С. Асимов и А.Турсунов [7] четко различают интеграцию и синтез, синтез означает слияние взаимодействующих систем, в однородную целостность, тогда как интеграция есть единство многообразного, то есть в ней дифференцированность не исключается, а диалектически отрицается -сохраняется на уровне элементов, снимается на уровне системы.
И.Д. Зверев и В.Н. Максимова определили интеграцию как «процесс и результат создания неразрывно связанного единого, цельного» [75, с. 114], рассматривая интеграцию как процесс объединения элементов системы.
Особую важность в контексте нашего исследования имеют также выводы исследований (например, В.Н. Максимова [135]), о том, что интеграция - это не механическое соединение частей, не сумма их, а органическое взаимопроникновение, которое дает новый результат, новое системное и целостное образование.
Таким образом, интеграция - это объединение в единое целое отдельных элементов, порождающее качественно новое, целостное образование - органическое целое, в котором дифференцированность сохраняется на уровне элементов, снимается на уровне системы.
В качестве целостного образования будем рассматривать процесс решения творческой задачи особого вида, а в качестве его элементов -элементы этого процесса, направленные на достижение конкретных целей.
Проведем анализ классификаций задач в методике обучения физики с целью выявления класса задач, решение которых предполагает целостную деятельность в свернутом виде.
Организация и проведение педагогического эксперимента
Целью нашей работы являлись разработка методики конструирования и решения интегративных задач по физике и астрономии с целью развития творческого мышления учащихся.
Исходя из результатов первичного эксперимента педагогов и авторского видения решения проблемы внедрения в методику преподавания физики интегративных задач, мы определили гипотезу нашего педагогического эксперимента.
Согласно гипотезе, интегративные задачи по физике являются средством развития творческого мышления учащихся, если в решении задач присутствует механизм творческой деятельности, налажена взаимосвязь между предметами естественнонаучного цикла.
В связи с тем, что в основу теоретической гипотезы были положены многофункциональные цели обучения, экспериментальная проверка предлагаемой методики имела ряд трудностей.
Во-первых, в психологической и педагогической литературе нет однозначного определения творческого мышления (Глава I, параграф 1), нет трактовки понятия интегративная задача. Наличие разных точек зрения по этой проблеме затрудняет выбор методики педагогического эксперимента.
Во-вторых, и это является самой главной трудностью, очень сложно фиксировать достижения в развитии личности и творческого мышления учащегося, в изменении познавательного интереса. Гораздо легче определить объем и качество знаний.
В-третьих, нелегко доказать, что достижение поставленных целей произошло именно благодаря использованию данных методов, а не является итогом воздействия многих факторов.
Проверка правильности гипотезы проводилась в ходе формирующего эксперимента по следующим аспектам:
- оценка результатов использования интегративных задач в процессе обучения физике;
- определение степени повышения качества знаний по физике и формирования творческого мышления при реализации решения интегративных задач;
- оценка успешности использования учащимися физических знаний на уроках по другим школьным предметам;
- оценка роста познавательных интересов учащихся.
Формирующему этапу эксперимента предшествовали поисковый и констатирующий этапы.
