Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ДИНАМИКА РЕФОРМИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ШКОЛЬНОГО ФИЗИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
1.1. Физика как общеобразовательный, политехнический и общекультурный предмет средней школы 8
1.2. Анализ результатов реформирования содержания и структуры базового школьного курса физики 14
1.3. Анализ содержания программ и учебных пособий типовых факультативных курсов по физике 30
1.4. Анализ содержания программы и некоторых учебных пособий углубленного курса физики 42
1.5. Тенденции развития школьного физического образования России 54
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОНЦЕПЦИИ ФОРМИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КУРСА ФИЗИКИ ЛИЦЕЕВ ФИЗИКО - ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ ОБУЧЕНИЯ
2.1. Методологические основы построения концепции формирования содержания курса физики 62
2.2. Дидактические основания и требования к формированию содержания курса физики 71
2.3. Реализация теории научного образования в структуре и содержании курса физики 84
2.4. Концепции формирования содержания образования и теория учебных программ в зарубежной педагогике 93
2.5. Психологические основы построения содержания курса физики 97
ГЛАВА 3. НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ ОТБОРА СОДЕРЖАНИЯ КУРСА ФИЗИКИ ЛИЦЕЕВ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ ОБУЧЕНИЯ
3.1. Научный метод познания в формировании содержания курса физики 106
3.2. Основные принципы науки физики в раскрытии содержания курса физики 124
3.3. Научно-техническая ориентация в формировании содержания курса физики 137
3.4. Математический метод как основание для отбора содержания курса физики 145
3.5. Результаты педагогического эксперимента по теме исследования 157
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 166
БИБЛИОГРАФИЯ 168
ПРИЛОЖЕНИЯ 176
- Физика как общеобразовательный, политехнический и общекультурный предмет средней школы
- Методологические основы построения концепции формирования содержания курса физики
- Научный метод познания в формировании содержания курса физики
Введение к работе
В настоящее время традиционный взгляд на содержание обучения физике, ее роль и место в общем образовании пересматривается и обновляется. Актуальной задачей обучения физике становится обеспечение некоторого гарантированного (базового) уровня подготовки по физике всех школьников. Особенностью современного школьного физического образования является ориентация на широкую дифференциацию обучения, позволяющей удовлетворить потребности каждого, в том числе и тех, кто проявляет особый интерес и способности к предмету.
Переход, в стране на новые социально-экономические условия и в связи с этим возникновение новых типов учебных заведений - лицеев, гимназий, колледжей и т. п., существенно продвинули реформирование школьного физического образования, а именно, привели его к профильной дифференциации. Как правило, профилированы 10-11 классы, где изучение физики происходит по существенно разным программам.
Но физика по-прежнему остается обязательной составляющей содержания общего школьного образования и в настоящий период ее можно рассматривать как общеобразовательно-культурный, политехнический учебный предмет. Практическая значимость ее обусловлена тем, что без конкретных физических знаний невозможно понимание принципов устройства, действия и использования современной техники, а также восприятие многих научных знаний.
Изучение физики в школе может и. должно способствовать формированию и'даль-нейшему развитию диалектико-материалистических взглядов на окружающий мир. В то же время в школьной физике заложен огромный гуманитарный потенциал. Как считает американский физик И. Раби: «Физика составляет сердцевину гуманитарного образования нашего времени». [38]
За прошедший 30-летний период можно выделить четыре этапа реформирования содержания школьного образования, в том числе и физического,
Первый этап (1968 -1973 гг.) реформирования физического образования проходил под влиянием концепции усиления научного уровня преподавания и осуществлялся на основе проекта новой учебной программы по физике 1966 года. Согласно принятой концепции школьного физического образования, на I ступени обучения (6-7 классы) изучался пропедевтический курс физики, на П ступени обучения (8-10 классы) - систематический курс физики, который обеспечивал подготовку учащихся для поступления в вузы.
Второй этап (1979 -1983 гг.) - связан с существенным поворотом к научным основам школьного физического образования и формированию базовых знаний и уме-
з ний. Но этот поворот фактически сопровождался; сокращением учебного времени на изучение физики, без сокращения учебного программного материала.
Третий этап (1986-1991 гг.) реформирования физического образования ознаменован переходом на программы одиннадцатилетней школы и реализацией принципа генерализации учебного материала на основе четырех фундаментальных физических теорий с учетом важнейших направлений научно-технического прогресса.
Четвертый этап реформирования начался сразу же после завершения третьего, он обусловлен коренной перестройкой жизни общества в. Российской Федерации и продолжается по сегодняшний день. Отличительными чертами этого этапа можно назвать переход к дифференцированному обучению на основе создания инновационных учебных заведений (гимназии, лицеи, колледжи и др.), появлению в учебных планах школ принципиально новых как по содержанию, так и по структуре базовых и специальных курсов. Это вызывает необходимость создания концепции школьного образования по профилям обучения и разработок, методик формирования содержания по профилирующим направлениям обучения учащихся.
Составным элементом дифференцированного подхода к обучению является физико-технический профиль обучения, реализующийся в настоящее время в учебных заведениях особого типа - лицеях. Общие цели и задачи лицеев определены их Уставами,, главная же цель - дать основы научного образования на базовых знаниях средней школы, способствующих формированию просвещенного человека как в узком профильном направлении, так и широком смысле этого слова. Задачи, которые стоят перед лицеем физико-технического профиля и его преподавателями при обучении физике, намного глубже задач общеобразовательной школы. Для эффективного решения этих задач помимо существенных изменений в методике преподавания профилирующего курса физики, выдвигается необходимость разработки методики формирования самого курса физики для лицеев физико-технического профиля.
В отличие от традиционного курса физики общеобразовательной школы, содержание нового курса, о теории и методике формирования которого речь пойдет ниже, должно более сильно, помимо учебных задач, решать и другие, определенные спецификой лицея задачи:
усиливающие познавательную, нравственную и эмоциональную стороны развития личности на основе устойчивых мотивов учения;
определяющие отношение учащихся к физике и технике как составной части общей культуры из области естествознания;
способствующие формированию диалектико-материалистического мировоззрения, современной научной картины мира;
способствующие приобретению и усвоению основ научного метода познания;
осуществляющие раскрытие единства и универсальности законов природы и границ их применения на основе фундаментальных физических принципов;
ориентирующие в главных направлениях научно-технического прогресса, способствующие научно-техническому образованию и воспитанию.
Следует отметить, что и в советское время развития школы решались вопросы внесения в структуру школьного физического образования курсов физики повышенного уровня: - это основной куре физики в сочетании с факультативным, курсы с углубленным теоретическим и практическим изучением физики, курсы физики физико-математических классов. В силу особого статуса лицея и лицейского образования в учебный план современных лицеев естественнонаучного направления, данные курсы вошли в виде курсов, так или иначе определяющих профили обучения.
Например, мы разработали и апробировали программу курса физики для лицеев физико-технического профиля с 5-го по 11-ый .классы. Речь об этом едином систематическом курсе двух ступеней (7-11 классы) и пропедевтическом курсе (5-6 классы) пойдет во второй и третьей главах.
С начала 90-ых годов на территории России началась экспериментальная проверка в школах, лицеях, гимназиях нескольких вариантов программ интегрированных естественнонаучных циклов для 3, 5-6 классов, а также программ школьного физического образования различного уровня и профилей. Наибольшее распространение получили программы, опубликованные в «Учительской газете», приложении к газете «Первое сентября)), журнале «Физика в школе» и ряде других научно-методических изданиях. Например, три варианта программ курса «Естествознание», разработанных авторским коллективом бывшей АПН СССР [77], программы по физике в сборнике, составленным Ю.И. Дик и В.А. Коровиным. Однако, конкретно для лицеев с классами физико-технического профиля не опубликовано ни одной программы курса физики и тем более, не разработаны методические рекомендации по формированию курсов физики как на уровне программ, так и на уровне учебного материала.
Анализ психолого-педагогической и методической литературы, обобщение опыта работы некоторых лицеев показали, что проблема содержания курсов физики профильного обучения недостаточно теоретически разработана и порождает проблемы в практике преподавания в лицее. Эти обстоятельства позволяют говорить об актуальности выбран-
:> ной темы исследования «Методика формирования содержания курса физики лицеев физико-технического профиля».
Дель исследования - выявить пути построения концепции формирования содержания профильного физического образования и на основе этого обозначить Научно-методические основания отбора содержания курса физики лицеев физико-технического профиля.
Идея исследования состоит в том, что концепция формирования содержания курса физики лицеев физико-технического профиля предполагает для своей реализации в учебном процессе трехступенчатую структуру обучения: начальная - пропедевтический курс физики (5-6 классы),.I ступень - основной курс физики с элементами расширения и углубления 7-8 или 7-9 .классы), П ступень - профильный систематический курс физики (9-.11 или 10-11 классы).
Объект исследования - содержание и структура школьного физического образования в единстве содержательной и процессуальной сторон обучения.
Предмет исследования - методика формирования содержания курса физики лицеев физико-технического профиля.
Исходя из цели и идеи исследования было проведено теоретическое обоснование концепции через постановку и решение следующих задач:
проанализировать динамику реформирования содержания школьного физического образования: основного (базового), факультативного и углубленного курсов;
выявить тенденции развития школьного физического образования;
сформировать теоретические основы концепции формирования содержания профильного физического образования;
исследовать источники и способы формирования содержания профильного физического образования;
разработать научно-методические основания отбора содержания курса физики физико-технического профиля;
провести экспериментальную проверку основных положений исследования.
Методы исследования:
- метод теоретического анализа, потребовавший изучения, отбора отечественной.и зарубежной психолого-педагогической литературы, монографий, официальных документов по школьному образованию (учебных планов, программ и др.) и учебно-методических пособий.
метод сопоставительного анализа концепций школьного физического образования,
экспериментальная работа констатирующего, поискового и контрольного характера,
обсуждение проблем формирования структуры и содержания курсов физики на разных ступенях обучения.
Научная новизна выполненного исследования заключается в том, что
выявлены теоретические основы разработки концепции формирования содержания профильного физического образования,
определено содержание курса физики для лицеев физико-технического профиля на уровне учебной программы,
разработаны научно-методические основания отбора содержания курса физики физико-технического профиля на уровне учебного материала.
Практическая значимость исследования состоит в разработке:
концепции формирования содержания курса физики лицеев физико-технического профиля с пропедевтической подготовкой учащихся по данному курсу,
учебной программы курса физики (5-11 классы) лицеев физико-технического профиля,
- практикумов по решению физических задач старшей профильной школы.
На защиту выносится
Концепция формирования содержания курса физики лицеев физико-
технического профиля обучения.
Научно-методические основания отбора содержания учебного материала курса физики лицеев физико-технического профиля.
Содержание и структура учебных программ курсов физики трех ступеней обучения в лицеях физико-технического профиля.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографии и приложений.
В первой главе «Динамика реформирования содержания школьного физического образования» учебный предмет «Физика» характеризуется как обязательный общеобразовательный, общекультурный и политехнический предмет, дается анализ этапов реформирования содержания и структуры основного, факультативного и углубленного курсов физики, рассматриваются тенденции развития школьного физического образования. Для исследования содержательной части программ вводится понятие о единице содержания учебной информации для усвоения и интенсивности (плотности) усвоения информации.
Во второй главе «Теоретические основы концепции формирования содержания курса физики лицеев физико-технического профиля обучения)) представлены теоретико-методологическое обоснование построения содержания профильного курса физики, теория научного образования СИ. Гессена и теория учебных программ «куррикулум» зарубежных методистов. Предлагается трехступенчатая структура курса физики, включающая пропедевтический курс физики в 5 - 6 классах. Формулируются нормативные требования к содержанию программы курса физики и приводится авторская программа курса физики для лицеев физико-технического профиля [приложение 9].,
В третьей главе «Научно-методические основания отбора содержания курса физики лицеев физико-технического профиля» определены важнейшие принципы отбора содержания курса физики на уровне учебного материала, обосновывается необходимость рассматривать практикумы по решению задач как составной элемент содержания программы курса физики. Описывается констатирующий, поисковый и обучающий этапы педагогического эксперимента, а также приводятся проанализированные его результаты.
В заключении сформулированы обобщающие выводы, полученные в результате исследования.
В приложении приведены: три программы курсов физики - программа-проект 1966 г. [приложение 4, с. 180],. углубленного курса [приложение 6, с. 193], авторская для лицеев физико-технического профиля [приложение 9, с.216]; программа по математике для изучения углубленного курса физики [приложение 7, с.209]; учебные планы разного уровня для общеобразовательных школ [приложения 1, 2, 3, с. 176-179; приложение 5, с.192], приложение к базисному учебному плану [приложение S, с.215]; состав содержания образования по естествознанию английской общеобразовательной школы [приложение 10, С.240]; контрольный срез по теме ((Постоянный электрический тою) [приложениеіі, с.240].
Результаты исследования докладывались:
на региональной и межвузовской научно-практических конференциях;
на вузовских научно-методических конференциях и семинарах;
на заседаниях кафедр методики преподавания физики ТФ СГПУ, СГТГУ, УГЛУ;
на городских и районных конференциях учителей физики г. Тольятти. Основные положения диссертации отражены в публикациях в виде тезисов и статей.
Физика как общеобразовательный, политехнический и общекультурный предмет средней школы
Физика как обязательная составляющая содержания общего образования, формирует знания о явлениях природы, о свойствах пространства и времени, вещества и поля, современной технике и технологиях. Эти компоненты содержания остаются постоянными независимо от политических и социально-экономических изменений в обществе и составляют неотъемлемую часть общекультурного и политехнического развития ЛИЧНОСТИ.
В последние годы развивается тенденция демократизации и гуманизации образования, получившая отражение в Законе Российской Федерации об образовании. В Статье 4 «Принципы государственной политики в области образования» [54] записано: «Государственная политика в области образования основывается на следующих принципах;
1. Гуманистический характер образования, приоритет общечеловеческих ценностей, жизни и здоровья человека, свободного развития личности...
5. Демократический государственно-общественный характер управления образованием, автономность образовательных учреждений.
6. Свобода и плюрализм в образовании, независимость государственных учреждений от идеологических установок и решений партий, общественных движений и организаций».
Выход в свет базисного учебного плана общеобразовательных учреждений [4], а на основе его региональных базисных учебных планов (в качестве примера приведены учебные планы трех уровней с пояснительными записками: базисный учебный план общеобразовательных учебных заведений России [приложение 1], базисный учебный план общеобразовательных учреждений Самарской области [приложение 2] и базисный учебный план общеобразовательных учреждений Автозаводского района г. Тольятти Самарской области [приложение 3]), проекта Российского стандарта школьного физического образования [49], привели к существенным изменениям в содержании, структуре и методике преподавания предмета.
Переход на рыночные отношения в экономике и создание новых видов учебных заведений - лицеев, гимназий, школ и классов с углубленным и профильным обучением, существенно продвинули реформирование физического образования, привели к его дифференциации: как профильной, так и уровневой. Профильная дифференциация осуществляется в учебных заведениях нового типа и классах с углубленным изучением физики и других предметов. «Как правило, профилированы 10-11 классы, где изучение физики происходит по существенно разным программам. Уровневая дифференциация предусматривает возможность выбора учащимися, с согласия родителей, объема изучаемого материала, но не ниже требований Государственного стандарта по физике. Минимальный уровень знаний по физике дается в учебных заведениях и классах гуманитарного профиля», [48, с.З.]
Физика, как общеобразовательный предмет средней .школы,. обеспечивает изучение фундаментальных понятий в свете основных физических теорий. К числу фундаментальных понятий относятся: вещество; поле (электромагнитное и гравитационное); движение ж взаимодействие;, силы (упругие, гравитационные, давления, трения, электромагнитные, ядерные); энергия и импульс. Изучение этих понятий ведется на основе физических теорий (классическая механика, молекулярно - кинетическая теория, термодинамика, классическая электродинамика, теория относительности, квантовая теория, теория колебаний и волн), «Глубина и полнота изучения материала варьируется в определенных пределах, но фундамент физического образования остается единым, обеспечивающим формирование современной физической картины мира, называемой специальной (локальной) научной картиной мира. Термин «мир» применяется здесь в особом смысле: он обозначает уже не мир в целом, а тот аспект материального мира, который изучается в физике, ее методами». [ 25, с.384.]
Неизменность фундамента физического образования средней школы всех уровней и профилей обеспечивается пакетом программ, опубликованных в сборнике «Физика. Астрономия» [164], который содержит программы с различными вариантами осуществления как уровневой, так и профильной дифференциации для специальных классов и школ с различными уклонами: гуманитарным, естественнонаучным, физико-математическим, физико-техническим и другими. Всего в сборнике 21 программа, из них: 8 - базового курса, 7 - профильных, 3 - по астрономии, 3 - экспериментальные программы.
В настоящее время традиционный взгляд на содержание обучения физике, ее роль и место в общем школьном образовании пересматривается и обновляется. Актуальной задачей обучения физике становится обеспечение некоторого гарантированного (базового) уровня подготовки по физике всех школьников, независимо от специальности, которую они изберут в дальнейшем. Особенностью современного школьного физического образования является ориентация на широкую дифференциацию обучения, позволяющей удовлетворить потребности каждого, в том числе и тех, кто проявляет особый интерес и способности к предмету.
Физика давно, стала научной основой техники и многих прикладных наук, она все больше проникает в повседневную жизнь, быт людей. Компьютеризация общества, внедрение современных информационных технологий, постоянное совершенствование ЭВМ, средств связи, развитие техники с использованием ЭВМ, требуют достаточно высокой грамотности и в области физики. Практическая значимость физики обусловлена тем, что без .конкретных физических знаний невозможно понимание принципов устройства, действия и использования современной техники, восприятие многих научных знаний.
Каждый школьник должен знать специфику физики как науки, так и учебного предмета, должен овладеть некоторыми умениями и навыками: выполнять измерения, производить расчеты.с применением вычислительной техники (калькуляторов), читать информацию в виде таблиц, диаграмм,. графиков, находить в справочной литературе и использовать научную информацию.
Физика служит основой научно-технического прогресса и в этом проявляется ее значение в политехническом развитии личности школьника. Трудно переоценить, роль фундаментальных физических исследований в развитии техники. Успехи физических исследований позволили осуществить; вывод на околоземную орбиту первого искусственного спутника Земли (1957 г.), полет Ю.А. Гагарина - первого космонавта планеты (1961 г.), высадку первых людей на Луну (1969 г.), развитие лазерной техники (первый лазер создан в I960 г.). В настоящее время именно лазерная техника позволяет реализовывать оптическую связь и оптическую обработку информации, получать особо чистые вещества, а в перспективе - осуществить управляемый термоядерный синтез.
Методологические основы построения концепции формирования содержания курса физики
Одной из предпосылок построения концепции формирования содержания физического образования служит концепция содержания общего среднего образования, изложенная в монографии [179]. В настоящее время, в связи с изменившимися социально-экономическими условиями жизни общества, встала настоятельная необходимость привести содержание школьного образования в соответствии с целями и задачами гражданского общества в деле обучения и воспитания подрастающего поколения. Это, по нашему мнению, теоретическая и практическая проблема педагогики сегодняшнего дня.
Отечественная педагогика советского периода мало уделяла внимания разработке собственно педагогических (дидактических и методических), теоретических и нормативных положений построения содержания школьного образования в их единстве, то есть в системе, отличающейся целостностью. Необходимость же в целостной теории - «философии образования» назрела как, в связи с развитием смежных наук (философия, соїщология, психология, науковедение), так и в связи с недостатками эмпирических путей конструирования содержания образования вплоть до настоящего времени.
Мы считаем, что многие недостатки в формировании школьного образования связаны с отсутствием методик формирования содержания образования по школьным дисциплинам и, в частности, учебному предмету физики.
Например, эмпирический подход к построению содержания школьного физического образования (1967-1972 гг.) на основе проекта учебной программы по физике [приложение 4], наряду с повышением научной подготовки учащихся по предмету, обнаружил целый ряд недостатков:
-перегрузка программы и учебников по физике чрезмерно или усложненным, или второстепенным материалами,
-недостаточная политехническая направленность школьного курса физики,
-жесткий регламент педагогической деятельности учителя и учебной деятельности учащихся,
-малый объем самостоятельной и исследовательской работы учителя и учащихся.
Очередное, наиболее существенное, реформирование содержания физического образования в школе (1986 - 1990 гг.) устранило в определенной степени недостатки предшествующих обновлений, но столкнулось с новыми проблемами:
-гуманизация и гуманитаризация содержания физического образования,
-дифференцированные и интегрированные подходы к обучению физике,
-развитие познавательной активности и творческого мышления учащихся-Определенной методологической базой для диссертационного исследования
послужили труды видных теоретиков по проблемам содержания школьного образования B.C. Леднева [85], В.В, Давыдова [42], Л.В. Занкова [113], В.В. Краевского [81], И.Я. Лернера [87], В.С. Цетлина [204].
Совокупность этих и других работ дает представление о целостной педагогической теории состава и структуры содержания школьного образования, факторах и источниках его формирования для единой школы, о концепциях совершенствования методики обучения в средней школе по единым программам и учебным планам. Однако в указанных работах, практически не ставилась в исследование проблема формирования содержания по профилям обучения и, тем более, не затрагивались вопросы методики отбора содержания профильных курсов.
На основе сказанного, необходимость разработки концепции формирования содержания курсов физики для профильного обучения становится актуальной проблемой.
Мы считаем, указанную проблему можно решить с помощью должного теоретического обоснования, опирающегося на практический опыт работы лицеев различных профилей обучения. Вне теории нельзя рассматривать вопросы о сущности и содержании научной, политехнической направленности образования, о критериях основного и второстепенного материала, о системе репродуктивной и творческой деятельности.
Пути же обоснования концепции видятся нам через теоретическое исследование следующих задач:
1) формирование теоретического представления о содержании школьного физического образования, которое в свою очередь основывается на: а) учете потребностей гражданского общества, б) результатах анализа существующих теоретических концепций, программ, учебников и реального учебного процесса;
2) исследование источников и способов формирования профильных курсов физики;
3) разработка оснований или ориентиров для определения содержания курса физики лицеев физико-технического профиля с учетом практического опыта.
Научный метод познания в формировании содержания курса физики
Одна из современных международных тенденций развития школьного обучения - это построение содержания учебного предмета и методики его преподавания на основе научного метода познания. При этом методология изучаемой науки становится одновременно и объектом изучения, и способом познания. Так во многих странах учение о методике познания составляет специальный раздел школьного курса и входит в стандарты образования. Примером могут послужить английский государственный стандарт для шестнадцатилетних школьников [229] и американский стандарт требований к выпускникам 12-летней общеобразовательной школы [226]. По научному исследованию и наличию у выпускников исследовательских умений и навыков они предъявляют следующие требования к выполнению заданий:
-исследовать явления путем прямых наблюдений и путем использования литературных источников;
-давать объяснения наблюдаемым явлениям и выдвигать гипотезы, которые могут быть проверены экспериментально;
-планировать эксперимент;
-подбирать для эксперимента измерительные приборы, анализировать и интерпретировать данные;
-делать выводы и заключения на основе проведенных исследований,
В настоящее время международные сравнительные исследования качества знаний школьников используют задания, требующие от учащихся знания методологии науки и умения применять ее.
Результаты тестирования, проведенного в рамках Международного исследования по оценке естественно-математического образования школьников [231] свидетельствуют, что в области знаний по физике учащиеся бывшего Советского Союза в возрасте 13 лет заняли 3 место, набрав 70,8 %. Впереди оказались ученики Республики Корея (76 %) и Тайваня (75 %), позади- Венгрия (70,1 %), Франция (66,8%), Англия (66,6 %), США (61,6 %); учащиеся других стран показали еще более низкие результаты.
Наиболее трудными для наших учащихся оказались задания, требующие знания методологии науки и умения применять ее. В этой связи при изучении физики школьники должны получить следующие знания по методологии:
а) научные знания носят общественный характер,
б) научные знания находятся в постоянном развитии,
в) ценность науки - в объяснении явлений природы и предсказании их хода,
г) экспериментальные факты - наиболее устойчивая часть научных знаний.
Именно поэтому в проект Государственного стандарта школьного физического образования [189] включен раздел «Физика и методы научного познания». В требованиях к уровню подготовки по этой содержательной линии говорится, что учащиеся должны:
-знать о существовании области и границ применения той или иной физической теории;
-выдвигать гипотезы;
-уметь планировать и выполнять исследования;
-предсказывать ход графика за пределами результатов наблюдения;
-иметь представление о принципе соответствия;
-формулировать и решать задачи, используя изученные физические явления и законы.
Каждое новое открытие дополняет картину изучаемого мира и заставляет переосмыслить ее в целом. Научные знания никогда не бывают абсолютными и завершенными: с появлением новых фактов и теорий возникают и другие проблемы, требующие научного поиска, то есть научные знания постоянно уточняются, преобразуются, развиваются.
Например: геоцентрическая система мира Птолемея уступила место гелиоцентрической системе мира Коперника, представление Аристотеля о силе как причине механического движения тел было опровергнуто Галилеем, на смену учения о теплороде при объяснении тепловых явлений пришла молекулярно-кинетическая теория и так далее.
С более глубоким пониманием сущности явлений меняется их истолкование и разъяснение. Например, свет можно интерпретировать по-разному: для объяснения фотоэффекта не обойтись без понятия «квант», а для объяснения интерференции и дифракции света пользуются понятием «электромагнитная волна».
Учащимся в процессе изучения физики необходимо дать представление о «моделъности» нашего познания, неизвестное мы познаем по аналогии с уже известным, а используемая модель при этом не тождественна изучаемому объекту или явлению, хотя она и верно отражает его сущность.
Академик Г.С.Ландсберг еще в 1948 г. в предисловии к элементарному учебнику физики писал: «Нас смущает не столько недостаточность фактов и теоретических представлений, находящихся в распоряжении учащихся, сколько отсутствие ясного и правильного суждения об их соотношении. Учащиеся зачастую плохо ориентируются в том, что положено в основу как определение, что является результатом опыта, на что следует смотреть как на теоретическое обобщение этих опытных знаний. Нередко новые факты расцениваются как самоочевидные следствия, и поэтому все глубокое значение этих фактов остается неосознанным, или наоборот, различные формулировки одних и тех же положений воспринимаются как разные закономерности». [213,0.13.]
Мы считаем, указанные ученым недостатки в преподавании физики в школе можно преодолеть раскрытием соотношения связей эмпирических фактов, теоретических моделей, следствий из них и эксперимента, составляющих суть научного метода познания.
Как уже указывалось выше, наиболее устойчивой частью научных знаний являются экспериментальные факты, В подтверждении этому могут послужить, например, фундаментальные физические константы; скорость света с да 2,9979-10s м/с , гравитационная постоянная G& 6,67-10-11 л 2/кг2 и многократные измерения этих величин, позволяют лишь уточнять их числовые значения, но не опровергать объективного существования. Менее же устойчивой смотрится интерпретация фактов, ведущая к формулировке гипотезы.
