Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ
1.1. Творчество как философский и психологический феномен 11
1.2. Творческий подход в обучении физике: сущность и основные способы реализации 29
1.3. Экологический аспект курса научно-технического творчества 47
1.4. Психологические основы управления познавательной
деятельностью учащихся в процессе обучения физике с
использованием элементов научно-технического творчества 64
Выводы по первой главе 82
Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВВЕДЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА В КУРС ФИЗИКИ
2.1. Стандарт физического образования и его реализация в общеобразовательной школе 84
2.2. Курс научно-технического творчества в системе обучения физике
общеобразовательной школы. 101
2.3. Организация, ход и итоги педагогического эксперимента 124
2.4. Подготовка студентов педагогического вуза к использованию элементов научно-технического творчества в процессе обучения физике 142
Выводы по второй главе 158
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 159
БИБЛИОГРАФИЯ 161
ПРИЛОЖЕНИЕ 180
- Творчество как философский и психологический феномен
- Творческий подход в обучении физике: сущность и основные способы реализации
- Стандарт физического образования и его реализация в общеобразовательной школе
Введение к работе
С развитием рыночных отношений в экономической жизни России переосмыслению подверглись общественные потребности в реализации производства. Появилась необходимость в инициативных, нешаблонно мыслящих работниках, проявляющих творческую активность и неординарное видение мира. В современной системе образования России как никогда ценным является принцип ориентации на творческую индивидуальность. Первоочередной задачей педагогики становится задача развития творческой активности учащихся на всех ступенях развития с учетом принципа гуманизации.
Динамизм социального и научно-технического развития современного общества с настоятельной необходимостью ставит задачи обновления и реформирования образовательной сферы. Эти задачи непосредственно связаны с разработкой новых, более совершенных, научно-обоснованных методов управления учебно-познавательной деятельностью, мобилизующих творческие способности личности. Ситуация обновления обучения требует приоритета деятельностного подхода, при котором учащиеся обучаются способам получения знаний, погружаются в реальную действительность по овладению соответствующими технологиями, позволяющими каждому обучаемому проявить свою индивидуальность. Информационные методы, предусматривающие сообщение готовых знаний, не реализуют стремление школьников включиться в творческий процесс, подавляют их творческое начало. Поэтому на всех уровнях обучения важную роль играют формы и методы, направленные на то, чтобы «разбудить» творческую активность учащихся.
Иными словами, вооружение учащихся новыми знаниями, умениями творчески применять их на практике, в повседневной жизни становится актуальной задачей современного образования. Решение этой
задачи напрямую связано с совершенствованием содержания учебного материала, введением новых методик и технологий обучения в вузах и общеобразовательных школах.
Среди фундаментальных наук, определяющих современный научно-технический прогресс, физика играет особую роль. Она является одной' из главных наук, достижениям которой обязан современный научно-технический прогресс. Ценность физики как учебного предмета не ограничивается вкладом в систему знаний об окружающем мире и раскрытием роли науки в экономическом и культурном развитии общества и государства. Ее функция не исчерпывается и тем, то в числе других предметов она обеспечивает формирование современного научного мировоззрения и миропонимания. По словам В.ГРазумовского и В.А.Орлова, физика имеет огромное гуманитарное значение, поскольку «вооружает школьников научным методом познания, без которого человек не может стать творческой личностью» [200; 28]. Рїньїми словами, физика как учебный предмет обладает особенностями, дающими наиболее благоприятные условия для развития творческих способностей учащихся в процессе обучения.
Необходимость совершенствования физического образования обусловлена возрастанием роли физики в техническом прогрессе, развитием самой физики как науки, усилением ее роли в развитии производства, смежных наук и областей. Качественное обучение и воспитание школьников в современных общественно-экономических условиях связано с усилением прикладной направленности и развивающего воздействия фундаментальных дисциплин, к числу которых, в первую очередь, относится физика. Одним из направлений, определяющим сущность такого подхода является развитие научно-технического творчества школьников (НТТ). НТТ способствует расширению и углублению знаний, закреплению практических умений учащихся; в нем в наибольшей мере проявляется активность творческого начала человека.
Актуальность данной проблемы усиливается и тем обстоятельством, что достаточно широкая сеть клубов, станций юных техников, дворцов пионеров, получившая развитие в прежние годы, сейчас практически не функционирует. Такая же участь постигла и систему школьных технических кружков. Кроме того, существующее ныне положение по подготовке педагогических кадров, традиционно ориентированных на узкую специализацию, уже не соответствует ни требованиям НТП, ни особенностям общественно-экономических процессов в нашей стране.
Таким образом, в существующей сегодня системе обучения и воспитания учащихся существует ряд противоречий, среди которых противоречия между:
-необходимостью формировать творческую самостоятельность студентов (школьников) и неумением педагогов применять новые технологии обучения с использованием творческо-исследовательских методов, ориентированных на применение творческой самостоятельности;
-широким размахом учебно-исследовательской работы в системе дополнительного образования и отсутствием готовности учителей использовать методы исследовательской работы непосредственно в ходе учебного процесса;
-необходимостью ускоренного подхода к личностно-ориентированному обучению с учетом большого числа появившихся в последнее время методик, а также отсутствие умения у педагогов избирательно относится к этим методикам и нежеланием большинства учителей своевременно использовать эти методики по причине объективной перегруженности;
-интенсивным ростом творческого потенциала школьников с высоким уровнем интеллекта и неумением педагогов работать в условиях повышенного уровня усвоения знаний учащимися;
-осознанием необходимости включения НТТ в курс физики в теоретической литературе и отсутствием воплощением ее в практике работы общеобразовательных школ.
Актуальность исследования обусловлена следующими обстоятельствами:
1) отсутствием крупных исследований, относящихся к проблеме
использования элементов НТТ в курсе физики;
2) необходимостью разработки программы курса НТТ для
общеобразовательной школы;
3) целесообразностью разработки методических рекомендаций для
учителей по организации, руководству деятельностью учащихся в процессе
ведения курса НТТ в общеобразовательной школе.
Проблема исследования заключается в необходимости введения в курс физики общеобразовательной школы элементов НТТ с целью формирования у школьников устойчивого интереса к этой дисциплине, развития их творческих способностей и познавательной активности, что, в свою очередь, ведет к повышению качества образования и воспитания учащихся.
Цель исследования - обоснование целесообразности и возможности введения элементов НТТ в школьный курс физики.
В качестве объекта исследования выступает процесс обучения физике учащихся общеобразовательной школы.
Предмет исследования - методика и технология применения элементов НТТ в курсе физики общеобразовательной школы.
Гипотеза исследования: если общеобразовательный курс физики дополнить элементами НТТ, подобранными с учетом развития у школьников интереса к физике, а также их творческих способностей, то это будет способствовать существенному повышению эффективности их научения физике.
Исходя из цели и гипотезы исследования, в работе поставлены следующие задачи:
1. Изучить состояние современной методической проблемы
включения элементов НТТ в общеобразовательный курс физики. Провести
анализ существующих теоретических исследований по этому вопросу.
2. Определить дидактические возможности использования
элементов НТТ как одного из средств в формировании метода фиксации
устойчивого интереса к предмету и развития творческих способностей
обучаемых.
Разработать программу занятий кружка НТТ и изобретательства для работы с учащимися 7-8-х классов общеобразовательной школы;
Экспериментально проверить эффективность введения элементов НТТ в школьный курс физики.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы:
-теоретический анализ философской, психолого-педагогической, научно-методической и учебной литературы с целью обнаружения текущего состояния исследуемой проблемы;
-обобщение педагогического опыта по использованию элементов НТТ в курсе физики общеобразовательной школы;
-анкетирование и беседы с учащимися с целью выяснения изменения их интереса к физике за годы обучения в школе, а также с учителями;
-наблюдение; анализ личного опыта; тестирование;
-педагогический эксперимент с целью проверки эффективности разработанной методики;
Методологическую основу исследования составляют теоретический анализ педагогических трудов А.Алексеева, Ю.С.Столярова, А.Горского, рассматривающих дидактические принципы организации самостоятельной работы учащихся и методику руководства ею; работ
С.Ф.Покровского о роли практических работ в усвоении учащимися знаний, развития их мышления, творческих способностей, формирования умений и навыков; В.Г.Разумовского об использовании творческих способностей учащихся в процессе обучения физике; Б.Т. Войцеховского о творчестве учащихся при конструировании; В.А.Бетева, В.Н.Михелькевича о дидактических основах управления познавательной деятельностью школьников в процессе изучения физики; В.Н.Максимовой о роли межпредметных связей в совершенствовании процесса обучения; И.А.Шунина, Е.А.Самойлова о совершенствовании содержания и методики решения экспериментальных задач по физике, а также основных положений теории познания, психологии, общей дидактики изложенных в методических работах Ю.И.Дика, М.Д.Даммер, Н.М.Зверевой, А.А.Зиновьева, Г.П.Корнева, И.С.Карасовой, Ю.А.Кустова, Е.Л.Осоргина, П.И.Самойленко, В.А.Орлова, А.С.Бусыгина, А.Л.Бусыгиной, Л.СХижняковой, Л.В.Панфиловой, Н.В.Шароновой, А.В.Усовой, А.Ю.Харитонова.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования состоит в том, что в нем:
-установлена необходимость и педагогическая целесообразность включения элементов НТТ в общеобразовательный курс физики; исследованы и разработаны отдельные элементы методики планирования, организации, руководства и коррекции учебной деятельности учащихся при самостоятельном выполнении ими творческих заданий;
-разработана методика организации деятельности учащихся по улучшению материально-технической базы физического кабинета, которая приемлема также и для других учебных дисциплин;
-выявлена необходимость сочетания курсов НТТ и экологии как актуальный фактор формирования мировоззрения учащихся.
Практическая значимость исследования заключается в разработке программы курса НТТ и изобретательства, которая может быть
использована педагогами общеобразовательной школы, а также системы творческих заданий для учащихся 7—8-х классов общеобразовательных школ, направленной на формирование устойчивых навыков при работе над творческими практическими задачами, основанными на глубоком понимании физических законов и явлений.
На защиту выносятся следующие положения:
Включение элементов НТТ в общеобразовательный курс физики способствует формированию у школьников потребности и устойчивого познавательного интереса, развитию творческих способностей и более эффективному усвоению знаний и умений.
Методика управления (планирование, организация, руководство, коррекция) учебной деятельностью учащихся при выполнении ими творческих работ по физике с элементами НТТ.
Методика организации деятельности учащихся по улучшению материально-технической базы физического кабинета школы, которая вполне приемлема и для других учебных дисциплин.
Эффективность разработанной методики включения элементов НТТ в общеобразовательный курс физики была проверена экспериментально (1998-2004 гг.).
Апробация работы осуществлялась в школе № 176 г. Самары, на кафедре общей физики и методики обучения физике СГПУ, в университете М.В.Наяновой.
Полученные результаты исследования докладывались и обсуждались на семинарах аспирантов при кафедре МПФ и ИТО СГПУ (1995-2004 гг.), методических объединениях учителей физики г. Самары (1995-2004 гг.), ежегодных научных конференциях по методике обучения физике в СГПУ (1995—2004 гг.), на республиканской научно-практической конференции «Содержательно-знаковая наглядность в системе научения физике» (Самара, 1997 г.), Международной научно-практической конференции ученых и практиков сфер культуры и образования
«Педагогический процесс как культурная деятельность» (Самара, 1997 г.), Международной научно-практической конференции «Информационные технологии в процессе научения физике» (Самара, 1999 г.), Всероссийской конференции (г. Москва, 1998).
Творчество как философский и психологический феномен
Проблема творчества — одна из самых сложных и наименее четко определенных в современной отечественной и зарубежной науке. Данное обстоятельство обусловлено сложностью феномена творчества, которое является предметом изучения многих наук — философии, психологии, социологии, этики, права, педагогики, - и каждая наука имеет свою специфику в изучении этого явления. Чаще всего творчество рассматривается в двух аспектах: философском и психолого-педагогическом. Психология творчества исследует психологический механизм протекания творческого акта как субъективного акта индивида, философия акцентирует внимание на вопросе о сущности творчества, которое по-разному трактовалось в разные исторические эпохи.
Изучение творчества в философии началось в эпоху античности. В древнегреческой философии творчество связывалось со сферой преходящего и изменчивого бытия. Художественное творчество первоначально не выделялось из общего комплекса созидательной деятельности, и только в философии Платона, развивающего учение об Эросе как своеобразной устремленности человека к достижению высшего созерцания мира, творчество мыслится в качестве одного из самостоятельных элементов этого созерцания.
Средневековая философская традиция, пронизанная идеей Бога, трактует творчество как волевой акт, вызывающий бытие из небытия. В философии Августина творчество человека выступает как творчество истории: именно история есть сфера, в которой конечные человеческие существа принимают участие в осуществлении божественного замысла о мире. Иными словами, человек является соучастником в творении мира Богом, с которым его связывает не только разум, но и воля, волевой акт. При этом сферой творчества выступает преимущественно сфера исторического и нравственно-религиозного деяния, а научному и художественному творчеству отводится второстепенная роль.
В эпоху Возрождения, пронизанную представлениями о многогранности человеческой личности, ее внутреннего мира, творчество осознается, в первую очередь, в художественной форме, а его сущность видится в творческом созерцании. Возникает культ гения как носителя творческого начала, пробуждается интерес к акту творчества, личности художника.. Так, в философии итальянского мыслителя Дж.Вико человек предстает творцом языка, нравов, обычаев, искусства, то есть по сути, творцом всей истории.
В наиболее законченном виде концепция творчества создается И.Кантом, который специально анализирует творческую деятельность в учении о продуктивной способности воображения. Эта способность является своего рода связующим звеном между многообразием чувственных впечатлений и единством понятий рассудка, поскольку она, по И.Канту, обладает и наглядностью впечатления, и силой понятия. Поэтому творчество лежит в самой основе познания.
В учении Ф.Шеллинга, продолжившего учения И.Канта, творческая способность воображения представляет собой единство сознательной и бессознательной деятельности человека. Наиболее одаренные творческой способностью люди (гении) творят бессознательно, подобно тому, как творит природа. Согласно представлениям философа, творчество - высшая форма человеческой деятельности.
Творческий подход в обучении физике: сущность и основные способы реализации
Динамичные изменения, происходящие в последнее время в нашей стране в области образования, усиливают тенденцию к изменению его содержания, форм и методов работы с учащимися и студентами. Главной целью образования сегодня является развитие и формирование личности, способной создавать новое, используя полученные знания и традиции предшествующих поколений. Изменения в образовательной сфере, станут результативными, если в процессе обучения будут создаваться условия для развития творческой, инициативной личности, способной осуществлять эти изменения на основе выбора грамотного решения. Однако ни самая современная методика, ни передовые педагогические технологии не окажутся эффективными, если в процессе обучения они не будут соединяться с самостоятельной, творческой работой студентов или учащихся.
В связи с этим одной из насущных задач, стоящих сегодня перед общеобразовательной школой, является не только вооружение: учащихся прочными знаниями основ наук, служащих основой для дальнейшего образования и развития школьников, но и формирование их творческих способностей, умения критически мыслить, творчески подходить к решению различных задач, развивать свои задатки и склонности. Создание благоприятных условий для развития творчества учащихся является одной из основных задач педагогов.
Физика - одна из главных наук, достижениям которой обязан современный научно-технический прогресс. Ценность физики как учебного предмета не ограничивается вкладом в систему знаний об окружающем мире и раскрытием роли науки в экономическом и культурном развитии общества и государства. Ее функция не исчерпывается и тем, то в числе других предметов она обеспечивает формирование современного научного мировоззрения и миропонимания. По словам В.ГРазумовского и В.А.Орлова, физика имеет огромное гуманитарное значение, поскольку «вооружает школьников научным методом познания, без которого человек не может стать творческой личностью» [200, 28]. Иными словами, физика как учебный предмет обладает особенностями, дающими наиболее благоприятные условия для развития творческих способностей учащихся. Не случайно задача развития творческих способностей детей в процессе обучения физике занимает одно из главных мест в работах отечественных специалистов в области методики преподавания физики (Д.Д.Галанина, Е.Н.Горячкина, П.А.Знаменского, С.И.Иванова, А.В.Перышкина, И.И.Соколова и других). Развитие творческих способностей детей здесь видится составной частью развития мышления школьников. Отметим, что для отечественной, педагогики и психологии характерна тенденция к органическому единству обучения и развития способностей, однако, как считают педагоги, эти процессы не являются тождественными.
Анализируя проблему, В.Г.Разумовский выделяет три этапа и три направления разработки методики развития творческих способностей учащихся в процессе обучения физике. Первый из них он связывает с обобщением опыта работы учителей физики, которое способствовало распространению передовых педагогических идей, причем акцент в тот период делался преимущественно на внеклассную, кружковую работу. Особое место отводилось организации и проведению факультативных занятий, которые должны были вызывать у школьников «глубокий интерес к фундаментальным идеям современной физики, их практическому применению, чтобы в процессе изучения этих курсов углублялись знания учеников об основных законах природы, формировалось мировоззрение, воспитывалось физическое мышление» [163, 4]. В результате изучения и анализа внеклассных форм работы был сделан вывод о том, что занятия в физико-технических кружках и факультативах не всегда, к сожалению, носят творческий характер, поскольку нередко учащиеся лишь слепо копируют модель по образцу, чертежу, конструкции и тому подобному. Данное замечание породило идею педагогов о необходимости стимулирования творческой активности учащихся путем создания ситуаций, в которых дети включаются в творческую деятельность и выступают в роли изобретателя-первопроходца, не подозревая, что они повторяют изобретение, сделанное кем-либо ранее. Подобный прием был подробно описан в работах А.Богатырева, В.Войцеховского, Н.Белова и других методистов [41; 48].
Стандарт физического образования и его реализация в общеобразовательной школе
Важная задача естественнонаучного образования — формирование у школьников целостной картины мира с его единством и многообразием свойств живой и неживой природы. Сложившаяся в Российской Федерации система школьного образования включает значительный объем естественнонаучных знаний, формирование которых осуществляется в процессе изучения отдельных учебных предметов; общий объект изучения — Природа - остается «разделенным» между отдельными учебными предметами. Дифференцированное изучение не способствует формированию у школьников целостной картины мира с его единством и многообразием свойств живой и неживой природы, препятствует осуществлению системного подхода в обучении.
Выход из создавшейся ситуации видится в разработке новых учебных планов и программ, ликвидации многопредметности за счет интеграции родственных учебных дисциплин. Интеграция учебных дисциплин не может быть сведена к простому суммированию отдельных учебных курсов. Этот процесс требует существенной переработки структуры и содержания учебных предметов, усиления в них общих идей и теоретических концепций. Изменить положение может разработка нового подхода к естественнонаучному образованию на основе вертикальной и горизонтальной интеграции научных знаний при учете психолого-физиологических особенностей разных возрастных групп.
Общие и частные цели по формированию и развитию у учащихся научных знаний и умений по физике могут быть достигнуты, если обучение базируется на физическом эксперименте.
Для организации коллективных и индивидуальных наблюдений физических явлений и процессов, измерения физических величин и установления законов, подтверждения теоретических выводов необходимы:
- систематическая постановка демонстрационных опытов учителем;
- выполнение лабораторно-практических работ учащимися в условиях специально оборудованного кабинета физики.
Номенклатура учебного оборудования по физике определяется стандартом физического образования и примерной программой к нему, а расшифровывается следующим концептуальным подходом: всякое физическое понятие, вводимое в школьный курс физики, получает конкретный смысл при условии, что с ним связывается определенный прием (способ, метод) наблюдения и (или) измерения, иначе это понятие не сможет найти применения в исследованиях реальных физических явлений.
В соответствии с концепцией технология выявления необходимого и достаточного учебного оборудования определяется следующей логической цепочкой: выделение понятий в базовой программе -определение состава демонстрационных опытов и лабораторно-практических работ - определение состава учебного оборудования для их постановки — интеграция учебного оборудования и структурирование его списка по разделам базовой программы.
Особенностью настоящих перечней является то, что они отвечают в основном требованиям стандарта и учебным программам. В основном потому, что работа по альтернативным программам и учебникам требует привлечения дополнительных средств обучения.
В целом перечни учебного оборудования для первоочередного приобретения — это совокупность взаимно согласованных учебных приборов и оборудования, принадлежностей и приспособлений, экранных и печатных пособий, призванная обеспечить изучение физических понятий, законов и теорий, предусмотренных стандартом, на экспериментальной основе. В то же время — это открытая система, поскольку одни компоненты перечня могут исключаться, другие, рожденные в передовом педагогическом опыте, в научных и промышленных лабораториях, включаться.
Открытый характер перечня означает также, что приборы и комплекты, имеющиеся в школах и вновь выпускаемые, но не включенные в настоящий перечень, являются заменой (аналогами) его элементов, если они обеспечивают адекватное экспериментальное изучение явлений, физических величин, законов, входящих в стандарт и базовую программу.
Не так давно вопрос о качестве знаний школьников по естествознанию рассматривался с учетом итогов последних международных исследований. Было отмечено, что наша страна по уровню подготовки учеников спецшкол вошла в первую тройку стран наряду со Швецией и Норвегией. Это весьма отрадный факт, который вместе с блестящими победами наших школьников на международных физических олимпиадах свидетельствует о традиционно высоком интеллектуальном, научном и педагогическом потенциале нашей страны. Вместе с тем радость от этих успехов омрачается тем, что спецшколы с физическим профилем составляют у нас всего 4% от общего числа школ (в странах же, принявших участие в исследовании, они составляют в среднем 14,5%, а в бурно развивающихся странах от 20 до 30% и выше!). К тому же сравнительная оценка физической грамотности учеников массовой школы у нас оказалась низкой: российские школьники вошли в последнюю группу, тогда как по результатам предшествующих международных исследований (1991г.) ученики массовой школы СССР входили в первую группу учащихся стран, участвовавших в исследовании. Таким образом, есть основания полагать, что качество обучения физике в массовой школе за последние годы в нашей стране снизилось.
