Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА I. ПРОБЛЕМА СОДЕРЖАНИЯ ФИЗИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ В СОВРЕМЕННОЙ ШКОЛЕ, ' ТЕНДЕНЦИИ И ПЕРСПЕКТИВА ЕГО РАЗВИТИЯ... 20 1.1. Проблема содержания образования в педагогике. Значение и дидактические задачи школьного курса
Физики 21
1.3. Обоснование целесообразности введения опережающего курса физики с пятого класса 90
Выводы по главе 117
ГЛАВА II. СОДЕРЖАНИЕ И СТРУКТУРА ОПЕРЕЖАЮЩЕГО КУРСА ФИЗИКИ
ОСНОВНОЙ ШОЛЫ . .. 120
2.2. Дидактические функции опережающего курса физики и
его задачи 149
2.4. Принципы отбора содержания опережающего курса
физики 181
2.7. Принципы структурирования содержания опережающего
курса физики 261
ГЛАВА III. ОТРАЖЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ОПЕРЕЖАЮЩЕГО КУРСА ФИЗИКИ
В УЧЕБНИКАХ СНА МАТЕРИАЛЕ УЧЕБНИКОВ У-У1 КЛАССОВ)..277 3.1. Структура учебников физики. .Методический аппарат
учебников 279
3.2. Особенности методики изложения учебного материала
в учебниках опережающего курса физики 290
3.4. Особенности методики преподавания опережающего
курса физики 325
ГЛАВА IV. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО
ЭКСПЕРИМЕНТА 349
4.1. Задачи и методика проведения педагогического
эксперимента 349
4.2. Методы и критерии оценки эффективности реализации разработанной методики преподавания опережающего
курса Физики 354
4.3. Анализ результатов педагогического эксперимента.. 367
Выводы по главе 385
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 387
ЛИТЕРАТУРА 396
Введение к работе
Современный период развития нашей школы с уверенностью можно назвать революционным. Появляются учебные заведения различных типов: авторские и частные школы, лицеи -и гимназии; разрабатываются альтернативные учебные планы и программы, новые методики, все больше проникает в жизнь школы психология. Изменение качества образования стало осознанной необходимостью. Новая школьная практика, базируясь на существующей, переосмысливает богатый опыт прошлого, отбирает из него лучшее, и, вместе с тем, старается найти принципиально новые решения вечных проблем педагогики. Одной из таких проблем, которую по праву можно назвать "ровесницей" образования, является содержание образования. Как только возникает необходимость кого-то учить, тут же встает вопрос - чему учить?
Характерной особенностью сегодняшнего момента являются инициативы, направленные на создание целостной практики образования нового тмпа: изменение функций образования, его способов и механизмов, изменение традиционного содержания образования. Конструирование и выращивание нового содержания образования требует интеграции усилий логиков, философов, культурологов, психологов, методистов и учителей.
Одновременно с описанным процессом в образовании наблюдается и движение "сверху" - разрабатываются и выносятся на всенародное обсуждение новые концепции как- образования в целом, так и построения отдельных предметов, публикуются новые программы. Однако, конструирование содержания образования относится к мало- разработанным проблемам в педагогической науке. Этой проблеме посвящены работы B.C. Леднева, И.К. Журавлева, И.Я. Лернера,
В. В. Краевского, Л. Я. Зориной, И. Л. Зверева и др. В них рассматриваются теоретические основы построения содержания общего образования в целом, разработаны концепция структуры основного элемента содержания общего образования - учебного предмета и типология учебных предметов в зависимости от их- дидактических функций, сформулированы общедидактические основания для Формирования содержания образования на различных уровнях. Но в работах ученых-педагогов недостаточно раскрыты проблемы построения содержания отдельных учебных предметов. Поэтому "бурный" процесс разработки новых программ и учебных курсов протекает без теоретического обоснования. Наука в этой области существенно отстает от практики.
В таком положении находится и школьный курс физики. Публикуются новые программы по физике, концепции школьного курса физики. Общим во многих программах является перенос начала сообщения физических знаний на более ранний возраст С с пятого класса) - или в курсе физики, или в рамках интегрированных курсов по естествознанию. Авторами таких программ и курсов являются М.М. Балашов, А.Е. Гуревич, Л. А. Исаев, Л. С. Понтак, А. Г. Хрипкова, И. Т. Суро- вегина, М.М. Колтун, Л. В. Тарасов и др. Тенденция переноса начала изучения Физики вместе с комплексом естественных наук на более ранний срок наблюдается и в педагогической практике за рубежом, в том числе развитых капиталистических странах. Однако, нет теоретических работ, в которых была бы обоснована целесообразность такого переноса, нет работ, в которых была бы раскрыта и обоснована процедура конструирования содержания школьного курса физики для младших подростков. Таким образом, мы можем выделить первое противоречие, послужившее нам основой при формулировке проблемы нашего исследования - противоречие между современным состоянием практики разработки содержания физического образования, ее тенденцией к появлению новых программ и курсов физики для младших подростков и состоянием педагогической науки, выраженном в отсутствии теоретических работ, раскрывающих психологические, общедидактические- и методические аспекты проблемы раннего^обучения Физике; -в отсутствии научного обоснования содержания - физического образования для младших подростков.
Идея раннего обучения физике в нашей педагогике не нова. До 1935 года Физика в школе изучалась с пятого класса. В 1967 году в "Новых исследованиях в педагогической науке" публиковались результаты эксперимента по обучению физике с четвертого класса, проведенного под руководством A.B. Усовой. В рамках этого эксперимента сообщение отдельных сведений по физике предполагалось со второго класса. Были опубликованы программы для II-IV классов. Авторы обосновали возможность сообщения элементов физических знаний творческой активностью детей младшего школьного возраста, их интересом к выполнению экспериментальных заданий. Кроме того, пропедевтика физических знаний способствует их лучшему усвоению в старших классах. Оба довода не потеряли свою актуальность и сегодня. Большой объем школьного курса физики и ограниченность учебного времени подсказывают один из основных способов повышения качества физического образования - введение пропедевтического курса в более раннем возрасте. К сожалению, интересная инициатива челябинских ученых осталась невостребованной до последнего времени- К идее необходимости преподавания физики с пятого класса вернулись лишь в последние годы. Одновременно рассматриваюггся новые варианты всего школьного естественно-научного образования.
Высокий темп развития современного естествознания, ее возрастающая роль в научно-техническом прогрессе, заставляют педагогов как в нашей стране, так и за рубежом, пересмотреть роль школьного естественно-научного образования; осознать необходимость приведения его содержания в соответствие с уровнем развития естествознания. Исследования, проведенные A.B. Усовой, показали, что реальное положение школьного естественно-научного образования требует глубоких перемен. В содержании учебников химии и биологии не отражена связь между явлениями природы, материал в них чаще всего носит описательный характер. При изучении закономерностей живого мира мало используются знания по (физике и химии. В свою очередь, объяснения химических процессов и закономерностей мало опирается на физику. В учебниках химии встречаются физические ошибки. На уроках географии атмосферное давление рассматривается раньше, чем на уроках Физики. На уроках химии изучаются строение атома, теория электролитической диссоциации до того, как ученики узнакгг о строении атома на уроках физики. Примеров такой несогласованности программ можно привести достаточное количество. Результатом описанного положения в преподавании предметов естественно-научного цикла является разрозненность знаний учащихся о явлениях природы. Ученики не связывают между собой знания, полученные на уроках Физики, химии, биологии и географии. Отсутствует научное понимание закономерностей развития окружающего мира.
В педагогике проблема разрозненности знаний учащихся о природе обсуждается давно и в качестве основного средства, способствующего ее преодолению, рассматриваются межпредметные связи. Данной проблеме посвящены работы В. Н. Федоровой, И. Д. Зверева,
B. Усовой, В.М. Максимовой, В. Р. Ильченко, М. Н. Беру лава,
Н. Янцена и других. Но связь между науками естественного цикла в первую очередь должна отражаться в содержании предметов этого цикла. Поэтому поиски путей повышения качества школьного естественно-научного образования без пересмотра его содержания не приведут к ощутимым результатам. Такая позиция ярко выражена в работах М.Н. Скаткина, В.Н. Федоровой, A.B. Усовой.
Рассматривая проекты, направленные на перестройку естественно-научного образования, можно в них выделить два направления. В первом предлагается начать изучение предметов естественно-научного цикла с какого-нибудь интегративного курса. Примером такого проекта является концепция, разработанная А. Г. Хрипковой и ее курс "Естествознание". Второе направление представлено "Новой концепцией естественно-научного образования", разработанной A.B. Усовой. Согласно ей изучение предметов естественно-научного цикла происходит дифференцированно и начинается в пятом классе с физики. Вслед за физикой изучаются химия, география и биология. Систематизация и обобщение естественно-научных знаний предполагается в старших классах в рамках интегративного курса "Естествознание" С однако, этот курс не заменяет физику, химию и биологию в старших классах). Опережающее изучение физики создаст возможность научно объяснить химические явления и закономерности. Объясняя явления, протекающие в живом мире, можно будет опираться на изученные Физические и химические закономерности. Таким образом появится возможность отразить в школьном образовании соотношение и взаимосвязь естественных наук. Но такое изменение содержания всего школьного естественно-научного образования, отражение в нем современного состояния и тенденций развития естествознания простой перестановкой физики, химии, биологии и географии без изменения их содержания невозможно. Здесь мы можем выделить второе важное для нас противоречие - между содержанием школьного курса Физики, его местом в системе предметов естественного цикла и состоянием науки физики, его ролью в современном естествознании.
Содержание обучения определенному предмету в школе находит свое реальное воплощение в учебниках. Проблема разработки школьных учебников, призванных занять новое место в учебном процессе, широко обсуждается в современной педагогике. Она волнует ведущих психологов, дидактов и методистов нашей страны. Различные аспекты проблемы разработки учебников для средней школы нашли отражение в работах Ю. К. Бабанского, И. Я. Лернера, М. Н. Скат- кина, В. Н. Столетова, В. П. Максаковского, Д. Д. Зуева, В. П. Бес- палько, И. К. Журавлева, И. Д. Зверева, В. Г. Бейлинсона, Я. А. Мик- ка, С. Г. Шаповаленко, Н.Ф. Талызиной, Л. В. Занкова, Л. Я. Зориной,
B. Перышкина, H.A. Родиной, Н.М. Шахмаева, В.О. Пунского,
А.Бурова, A.M. Сохора, В.А. Извозчикова, В.М. Дукова и др. Анализ этих работ позволяет сделать вывод, что на настоящий момент в педагогике и психологии большое внимание уделяется научному обоснованию содержания и структуры учебников, выявлению их функций, критериям отбора содержания и оценки трудности учебных текстов, обеспечению учебников аппаратом усвоения знаний и умений, обоснованию требований к справочным материалам в учебнике, к иллюстрациям, к аппарату ориентировки. Особо обсуждаются возможности разработки и требования к содержанию учебно-методических комплексов. С сожалением приходится отмечать, что сотрудничество педагогов и психологов на сегодняшний день ограничивается разработкой учебников для начальной школы. Здесь и учебники по системам развивающего обучения Л. В. Занкова, "В. В. Давыдова и Д. Б. Эльконина, и экспериментальный учебник Г. Г. Граник, Л. А. Концевой и Л. А. Бонда- ренко, и учебно-методический комплекс по русскому языку Л.И.Айдаровой.
Разработать методические основы построения опережающего курса физики основной школы, концепцию его содержания;
Разработать на основе сформулированной концепции содержание опережающего курса физики основной школы;
Разработать учебники опережающего курса физики. Основным объектом нашего исследования явился процесс обучения физике в основной школе.
Анализ состояния проблемы содержания Физического образования в отечественной и зарубежной школах и выяснение тенденций его развития.
Обоснование целесообразности введения опережающего курса Физики, начиная с пятого класса основной школы; определение места курса физики в системе предметов естественного цикла.
Выявление дидактических условий Формирования первона- чальнык знаний и умений по физике.
Разработка концепции построения нового курса.
Разработка содержания опережающего курса Физики; составление программ и учебных пособий по разрабатываемому курсу.
Определение критериев оценки качества усвоения учащимися содержания нового курса и уровня сФормированности практических умений, а также критериев для определения степени влияния процесса обучения новому курсу Физики на умственное развитие учащихся.
Проведение апробации курса.
Разработка методических рекомендаций для учителей по новому курсу.
в обосновании целесообразности опережающего изучения Физики, начиная с пятого класса;
в разработке методических основ построения опережающего курса Физики и его учебников, содержащих цели физического образования в основной школе, анализ источников и факторов формирования содержания школьного физического образования, дидактические функции и задачи опережающего курса физики основной школы, его дидактическую модель, принципы и критерии отбора содержания и принципы структурирования курса, структуру процедуры отбора содержания курса, дидактические функции учебников опережающего курса физики, их структуру, принципы построения учебников, требования к структуре и особенностям конструирования их основных элементов;
в разработке концепции опережающего курса физики, включающей дидактическую модель курса, дидактические функции опережающего курса физики в целом и его отдельных компонентов, его место в системе предметов естественного цикла, дидактические задачи курса, требования к построению содержания курса и его структурированию с учетом взаимосвязи с химией, биологией и географией, способы отражения содержания курса в учебниках, особенности методики преподавания опережающего курса физики в У-У1 классах;
в разработке опережающего курса физики основной школы;
в дальнейшей разработке теории школьного учебника: уточнены функции учебной книги и принципы ее построения, обоснованы различные способы изложения основных текстов, рассмотрена классификация заданий учебника и их структура;
в выявлении дидактических условий, необходимых для Формирования первоначальных знаний и умений по Физике .
Физика является обязательным предметом в основной школе и ведшим компонентом базового естественно-научного образования. Поэтому наряду с общими целями базового физического образования, отраженными в различных документах по образованию, следует выделить: создание у учащихся понятийной базы, необходимой для успешного изучения других предметов естественного цикла; раскрытие общности Фундаментальных естественно-научных понятий, законов и теорий, методов исследования, диалектической взаимосвязи явлений природы.
Отражая единство содержательной и процессуальной сторон обучения, в содержании опережающего курса физики выделяются два блока: основной и вспомогательный. В основной блок входят предметные научные знания - основы физики и элементы астрономии. Вспомогательный блок состоит из содержательной части, объединяющей знания, способствующие усвоению предметных знаний (логические, методологические!), и знания, способствующие формированию мировоззрения учащихся (философские, межпредметные, историко-науч- ные, прикладные, астрономические, экологические, оценочные). Процессуальная часть вспомогательного блока объединяет способы учебной деятельности на уроках опережающего курса Физики.
В работах И. Я. Лернера, В. В. Краевского, Н.Ф. Талызиной, Д. Д. Зуева, В. Г. Бейлинсона большое внимание уделяется расширению функций учебника, проблеме разработки аппарата усвоения, позволяющего поэтапно Формировать способы учебной деятельности учащихся. Однако, анализ уже существующих учебников интегрированных курсов по естественным наукам для младших подростков позволяет заключить, что данная проблема в них не нашла отражения. Поэтому мы можем выделить еще одно важное для нас противоречие - между требованиями психологической науки к функциям учебной книги и практической реализацией этих функций в существующих учебниках интегрированных курсов по естественным наукам для младших подростков.
Выделенные противоречия в развитии школьного физического образования позволили сделать вывод об актуальности нашего исследования и сформулировать его проблему. - научное обоснование и разработка нового курса Физики, учитывающего тенденции развития школьного физического образования и взаимосвязь, соотношение и тенденции развития естественных наук; разработка учебников физики по новому курсу, способствующих поэтапному формированию способов учебной деятельности подростков. Исходя из выдвинутой проблемы мы сформулировали теш нашего исследования: "Методические основы построения опережающего курса Физики".
Проблема разработки нового курса физики связана с рядом частных проблем: 1) разработка общей концепции построения курса; 2)определение содержания и структуры курса; 3) определение содержания и структуры учебников; 4) разработка методики изучения различных элементов знаний; 5) апробация курса и внесение корректив в его содержание. Если некоторые из перечисленных проблем и освещались в педагогической литературе, то лишь частично и примени-
тельно к содержанию физического образования в старших классах. Исключение составляет единственная на сегодняшний день работа В.А. Бетева С 203, в которой рассматриваются теоретические основы методики обучения разработанному автором пропедевтическому курсу Физики для учащихся У-У1 классов. Однако; в данной работе не рассматривается место курса физики в системе предметов естественного цикла, не отражена связь между Физикой и другими естественно-научными предметами. Все вышеизложенное определило шли нашего исследования:
Предмет исследования - методические основы построения опережающего курса Физики основной школы и разработки учебников по новому курсу.
В основу исследования были положены следующие гипотезы: I. Повышение уровня физического образования учащихся основ-
ной школы, приведение его в соответствие с требованиями современного общества к естественно-научному образованию возможно при условии существенной перестройки содержания курса Физики основной школы и пересмотра его места в системе предметов естественного цикла, опережающем изучении курса Физики с пятого класса. При этом:
- новое содержание курса физики основной школы должно обес- I печивать своевременное создание у учащихся понятийной базы, необ- холимой для успешного изучения других предметов естественного цикла; способствовать раскрытию общности фундаментальных естественно-научных понятий, законов и теорий, методов исследования, диалектической взаимосвязи явлений природы;
- в методических основах разработки -нового курса физики основной школы и его концепции должны найти отражение современные концепции Формирования содержания образования, взаимосвязь, соотношение и тенденции развития естественных наук, закономерности естественно-научного познания, теории развивающего обучения, исторический опыт и тенденции развития школьного физического образования:
2. Разработка учебников опережающего курса физики, способствующих успешному усвоению предметных знаний и Формированию учебных умений, активизации учебной деятельности школьников средствами учебника возможно, если будут пересмотрены и расширены дидактические Функции учебника физики, присвоена ему функция организации целостной учебной деятельности школьников- Реализация данной функции возможна при усилении роли аппарата усвоения, пересмотре соотношения текстовых и внетекстовых компонентов учебника.
Исходя из целей и гипотез в работе ставились следующие гэала- ш исследования:
Мртопо-ттогмчрской пгуютууй исследования являлись:
аЗ на философском уровне - диалектика процесса познания (принципы восхождения от абстрактного к конкретному, единства логического и исторического, объективности и всесторонности рассмотрения, единства анализа и синтеза, рассмотрения объекта в его развитии, единства Формы и содержания, противоречивости изучаемого объекта, его количественной и качественной определенности, взаимосвязи количественных и качественных изменений);
б) на общенаучном уровне - системный подход, сочетание одно- планового анализа с многоаспектным С содержательным, процессуально-операционным, личностно-мотивационным и др.), принцип концептуального единства исследования;
в!) на частнонаучном уровне - принципы соотнесения сущего и должного, единства исследовательской и практической учебно-воспитательной работы, концепции содержания общего среднего образования, теории развивающего обучения, психологическая теория деятельности, теории Формирования у учащихся научных понятий и учебных умений, принцип отражения целостности естествознания, принцип цикличности в обучении Физике.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: теоретический и исторический анализ проблем, правительственных документов по вопросам народного образования, философской и психолого-педагогической литературы, теоретический синтез, абстрагирование и конкретизация, причинно-следственный анализ, теоретическое моделирование курса обучения физике школьников подросткового возраста, метод графов, метод матриц, метод системного анализа, педагогическое наблюдение, опрос, анкетирование, педагогический эксперимент в различных видах; статистические методы обработки результатов педагогического эксперимента.
До^шшерностт) и обоснованность., выводов обеспечивается методологической основой исследования, применением взаимодополняющих теоретических и эмпирических методов, показателей эффективности разработанной методики преподавания опережающего курса Физики, адекватных предмету и задачам исследования, репрезентативностью объема выборки.
Исследование было начато в 1990 г. и проводилось в чртырр этапа-
Первый этап С1990-91 уч.г.) являлся поисковым. На нем определялись методологические и теоретические основы исследования, анализировались философская и психолого-педагогическая литература, изучался отечественный и зарубежный опыт Формирования физического и естественно-научного образования. На этом же этапе была разработана исходная модель-гипотеза курса Физики для младших подростков, на основе которой были намечены положения концепции курса; были составлены первые варианты программ и учебников Физики.
Второй этап С1991-92, 1992-93 уч. г.г.) являлся теоретико-эмпирическим. На нем проходила первичная апробация курса в школе-лицее N31 г. Челябинска, в результате которой проверялись основные положения и теоретические выводы. На этом этапе были уточнены модель курса, его концепция, составлены новые варианты программ и учебников опережающего курса физики.
Третий этап С1993-94, 1994-95 уч. г.г.) был посвящен апробации нового варианта учебников и программ опережающего курса физики в школах Ш 80 и 102 г. Челябинска и школе N 4 г. Аши Челябинской области, качественному и количественному анализу результатов педагогического эксперимента, систематизации полученных данных.
Четвертый этап С1995-96 уч. г.) был посвящен контрольному эксперименту в школах NN 80 и 102 г. Челябинска и школе N 4 г. Аши Челябинской области и оформлению диссертации.
лючается:
Практическая значимость исследования заключается в разработке методического комплекса по курсу физики У-У1 классов, содержащего программы, учебники и методические руководства для учителей; в разработке программ и методических рекомендаций по курсу физики VII—VI11 классов. Опережающий курс физики внедрен в практику работы ряда школ Челябинской, Свердловской и Тюменской областей.
Апппбяимв пябптм проходила на заседании Отделения общего среднего образования Российской Академии Образования, на международных и всероссийских конференциях и межвузовских семинарах в г. г. Челябинске, Москве, Самаре, Новосибирске, Барнауле.
На чатмту таыыпгдтгчя« концепция опережающего обучения физике; разработанные автором методический основы построения опережающего курса Физики и его учебников; разработанные автором программы
и учебники физики для V - VI классов.
Основные положения концепции опережающего курса Физики:
Дидактическими единицами опережающего курса физики являются Факты, эмпирические закономерности, понятия, законы, элементы теорий Сучения об атомно-молекулярном строении вещества и электронной теории). Ведущей дидактической единицей являются физические понятия. Ведущими уровнями обобщения являются понятия и закономерности.
Содержание опережающего курса физики генерализовано вокруг
)
Фундаментального естественно-научного понятия "Вещество". На основе этого в нем выделены направления генерализации знаний: вещество и поле - виды материи; строение вещества; свойства вещества;- Формы движения, характеризующие различные структурные формы вещества. Отбор материала по выделенным направлениям и способов деятельности осуществлен на основе принципов ориентации на целостность естественно-научных знаний, научности, доступности, мировоззренческой направленности опережающего курса физики, связи с жизнью и развивающего обучения.
3. В структуре опережающего курса Физики выделены пропедевтическая СУ класс) и основная части. В пропедевтической части изучаются наиболее общие понятия физики Спредмет Физики и т.д.), физические формы движения материи и наиболее общие естественно-научные понятия С вещество, масса, сила, энергия). Основная часть опережающего курса физики в шестом классе посвящена изучению ведущего естественно-научного понятия вещества, его строению, свойствам вещества в различных агрегатных состояниях. Такая структура курса позволяет рассмотреть материальные объекты в последовательно усложняющемся порядке - от частиц, составляющих вещество - к макротелам; начать Формирование понятий, необходимых в курсах по другим предметам естественного цикла: частиц, составляющих вещество, структурных Форм вещества, электрического заряда, температуры, внутренней энергии, количества теплоты и др.
Таким образом, в структуре опережающего курса физики отражена структура науки: 1)сохранен последовательный ряд физических форм движения материи; 2)отражено направление научного познания - накопление и анализ эмпирических фактов; введение новых понятий; установление законов и эмпирических закономерностей, теоретических положений; объяснение на основе установленных законов и зако-
^ номерностей, теоретических положений изучаемых явлений и свойств
тел: анализ возможностей практического использования полученных знаний.
- 4. Характерными особенностями методики преподавания опережающего курса физики являются: активизация познавательной деятельности учащихся, побуждение их творчества; поэтапное Формирование понятий и способов деятельности; оперативный контроль качества усвоения знаний и умений; большое внимание физическому эк- ^ сперименту в классе и дома; разнообразие Форм учебных занятий.
Похожие диссертации на Методические основы построения опережающего курса физики основной школы
