Содержание к диссертации
Введение
Глава I. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБНОВЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ФИЗИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ В СВЕТЕ ИДЕЙ РАЗВИВАЮЩЕГО ОБУЧЕНИЯ 21
1. Проблемы отбора содержания физического образования в основной школе и пути его обновления 24
2. Психологические основания развития учащихся средствами физики как учебного предмета в основной школе 43
3. Интеллект и мышление: их соотношение и развитие в процессе обучения физике 57
4. Проекция концепции учебной деятельности на развивающее обучение физике 67
5. Информационный подход в системе развивающего обучения физике 82
6. Соотношение обучения и развития в преподавании физики 102
Выводы по главе I. 110
Глава II. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБНОВЛЕНИЯ КУРСА ФИЗИКИ В ОСНОВНОЙ ШКОЛЕ НА ОСНОВЕ ИНФОРМАЦИОННОГО ПОДХОДА
1. Цели обучения физике в современной образовательной парадигме 112
2.Теоретические основы отбора содержания курса физики: ориентиры и содержательные линии, обусловленные особенностями информационного подхода 126
3. Пропедевтический курс физики: обоснование возможности раннего обучения физике и его концепция с позиций информационного подхода 148
4. Конструирование курса физики 7-9 классов на основе информационного подхода 172
Выводы по главе II.
Глава III. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ В ОСНОВНОЙ ШКОЛЕ НА ОСНОВЕ ИНФОРМАЦИОННОГО ПОДХОДА 201
1. Последовательность этапов процесса обучения в технологии обучения физике
2. Информационный подход в организации учебно-познавательной деятельности учащихся 2.1. Вербальное представление информации и развитие речи в процессе обучения физике 216
2.2. Схематическое представление информации при изучении теоретического материала 221
2.3. Структурно-логические схемы как элемент обучения решению задач 227
2.4. Табличный и диаграммный способы представления информации в учебно-познавательной деятельности учащихся 233
2.5. Графический способ представления информации как средство установления вида зависимости между величинами 238
2.6. Аналитический способ представления информации как средство формирования теоретического мышления 244
3. Организация исследовательской деятельности как универсальное средство развития мышления школьников 255
4. Роль учебно-методического комплекта в организации учебного процесса, ориентированного на развитие учащихся средствами физики как учебного предмета 280
4.1. Современный учебник как средство обучения и управления учебным процессом 282
4.2. Рабочие тетради для учащихся и организация самостоятельной работы с ними в технологии развивающего обучения 304
4.3. Сборник вопросов и задач по физике для основной школы как основа многоуровневого обучения 327
Выводы по главе III 350
Глава IV. ОРГАНИЗАЦИЯ, ПРОВЕДЕНИЕ И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ РАБОТЫ.
1. Организация, проведение и методика изучения результатов педагогического эксперимента 352
2. Итоги формирующего эксперимента 371
2.1. Итоги формирующего эксперимента по апробации пропедевтического курса «Физика с пятого класса» 373
2.2. Итоги формирующего эксперимента по апробации программы и учебно-методического комплекта для
основной школы 402
Выводы по главе IV 424
Заключение 425
Библиографический список 430
Приложения.
Приложение 1 453
Приложение 2 467
Приложение 3 469
Приложение 4 471
Приложение 5 472
Приложение 6 475
Приложение 7 479
- Проблемы отбора содержания физического образования в основной школе и пути его обновления
- Цели обучения физике в современной образовательной парадигме
- Последовательность этапов процесса обучения в технологии обучения физике
Введение к работе
Современный этап развития общества характеризуется стремительным ростом объема научной информации, превращением мира в единое информационное целое, внедрением и постоянным обновлением высокоинтеллектуальных производственных технологий. Отсюда вытекает необходимость воспитания человека новой формации, способного к активному творческому освоению знаний, умеющего работать со значительными объемами информации, представленной в самых разных формах. Человека, способного адаптироваться к условиям быстро меняющегося мира, адекватно реагировать на изменения ситуации, прогнозировать развитие событий. Человека, способного к взаимодействию с другими людьми, умеющего преодолевать конфликты, терпимого к инакомыслию, критически относящегося не только к своему окружению, но в первую очередь к самому себе.
Система образования должна быть приведена в соответствие с потребностями развития России в ближайшее десятилетие XXI века. Образованность и интеллект все больше относятся к разряду национальных богатств, а духовное здоровье человека, разносторонность его развития, широта и гибкость профессиональной подготовки, стремление к творчеству и умение решать нестандартные задачи превращаются в важнейший фактор прогресса страны. В связи с этим в нашем обществе происходит модернизация системы школьного образования: обновление общеобразовательной школы становится необходимым условием достижения нового качества общего среднего образования.
Главной целью общего образования сегодня становится формирование разносторонне развитой личности, способной реализовать творческий потенциал в динамичных социально-экономических условиях, как в собственных жизненных интересах, так и в интересах общества. Формирование такой личности предполагает создание благоприятных условий и возможностей для полноценного развития личности и систематическое обновление содержания образования, отражающего изменения в сфере науки, культуры, техники, технологии и экономики. Необходимым условием на данном этапе развития общества становится также развитие непрерывной системы образования, обеспечивающей преемственность уровней и ступеней образования и позво-
ляющей осуществлять формирование системы научных знаний и умений применять их в различных видах практической деятельности.
Сегодня недостаточно передать ребенку ту или иную сумму знаний, предусмотренных минимумом содержания образования, поэтому модернизация системы образования экстенсивным способом, основанном только на расширении программ по традиционным школьным предметам и включении в учебный план новых предметов, бесперспективна. Необходимо такое обновление содержания образования, которое сориентирует учителя на использование современных технологий обучения, призванных обеспечить каждому учащемуся достижение такого индивидуального уровня развития, который максимально полно соответствует его возможностям и потребностям.
Обучение должно дать каждому умение самостоятельно отыскивать и осваивать новую информацию, должно формировать способность к творчеству, превращая его в норму, в своеобразный инструмент во всех сферах человеческой деятельности. Таким образом, можно рассматривать обучение как процесс, основу которого составляют поиск и извлечение информации из всевозможных источников, присвоение и критическое осмысление информации, обмен информацией в процессе коммуникации, адекватное преобразование (трансляция) и создание новой информации.
Из вышесказанного следует, что при обсуждении проблем, связанных с модернизацией системы образования, чаще других используются термины «информация», «развитие» и «содержание образования». Таким образом, на современном этапе развития системы образования назрела необходимость:
осмысления понятия информации (семантические, прагматические и психологические аспекты) с точки зрения его функционирования в процессе обучения;
выявления развивающего потенциала физики как учебного предмета,
поиска новых путей обновления содержания физического образования;
создания технологий обучения, ориентированных на возможно более полное использование развивающего потенциала учебного предмета;
в создании нового поколения учебников и других пособий для учащихся, позволяющих организовать учебный процесс, направив его на развитие школьников средствами физики.
В философии, педагогике, дидактике и психологии вопросы содержания образования и развития были детально изучены многими учеными.
Проблемы содержания образования подробно рассматривались в теоретических работах Ю. К. Бабанского, И. Д. Зверева, В. В. Краевского, И. Я. Лернера, М. Н.Скаткина, А. М. Сохора и др. Вопросами конструирования содержания школьного физического образования занимались в своих исследованиях Г. М. Голин, Ю. И.Дик, С. Е. Каменецкий, А. Н. Маркушевич, А. Е. Марон, В. В. Мултановский, А. В. Перышкин, А. А. Пинский, Н. С. Пурыше-ва, В. Г. Разумовский, Н. А. Родина, Л. Н. Резников, Л. В. Тарасов, А. В. Усова, В. А. Фабрикант, Л. С. Хижнякова и др.
В работах А. В. Перышкина, Н. А. Родиной, Л. Н. Резникова, А. В. Усовой и др. был обоснован принцип двухступенчатого построения школьного курса физики, а реализация непрерывности естественнонаучного образования путем введения пропедевтического курса изучалась в исследованиях Е. И. Африной, В. А. Бетева, М. Д. Даммер, М. Ю. Демидовой, Ю. И. Дика, Д. А. Исаева, Н. Н. Платоновой, М. В. Потаповой, Н. В. Ромашкиной, А. А. Фадеевой, Е. М. Шулежко и др. Некоторые аспекты обновления содержания школьного курса физики на основе идей дифференциации, интеграции и вариативности обучения рассматривались С. В. Бубликовым, Ю. И Диком, Н. С. Пурышевой, В. Г. Разумовским, А. А. Фадеевой, Л. С. Хижняковой и др.
Проблемы развития в процессе обучения также хорошо разработаны в теоретическом плане. В настоящее время в теории развивающего обучения ведущей идеей является развитие интеллектуальных способностей школьников. Становление и развитие интеллекта школьников в процессе обучения привлекает к себе внимание ученых разных областей знаний. В философских трудах П. К. Анохина, А. И. Берга, Т. И. Ойзермана, М. С. Роговина, В. Ро-тенберга, А. В. Славина, Е. Туник, Б. И. Федорова и в психологических трудах Б. Г. Ананьева, А. В. Брушлинского, Л. С. Выготского, П. Я. Гальперина, В. В. Давыдова, В. П. Зинченко, 3. И. Калмыковой, В. А. Крутецкого, А. Н. Леонтьева, Н. А. Менчинской, С. Л. Рубинштейна показано, что интеллект -это глобальная интегральная биопсихическая особенность человека, характеризующая его возможности в адаптации, обобщенная характеристика умственных способностей человека. Интеллект представляет собой сложную мно-
гоуровневую организацию познавательных систем, охватывающую, в первую очередь, мышление и предметную познавательную деятельность, которая и является объектом исследования педагогов.
Наиболее полно и последовательно идеи развивающего обучения Л. С. Выготского были развиты в рамках психологической теории деятельности (П. А. Гальперин, В. В. Давыдов, А. В. Запорожец, А. Н. Леонтьев, Н. Ф. Талызина, Г. И. Щукина, Д. Б. Эльконин и др.). В области педагогики существенный вклад в теорию развивающего обучения внесли исследования, проведенные в рамках докторских диссертаций Л. Я. Зориной, X. Ж. Танеева, В. Ф. Паламарчук, А. П. Тряпициной, А. В. Усовой и др.
Проблеме развития учащихся в процессе обучения физике большое внимание уделяли известные ученые: Л. И. Анциферов, Н. К Гладышева, А. С. Кондратьев, И. Я Ланина, В. В. Лаптев, Р. И. Малафеев, В. Н. Мощанский, И. И. Нурминский, Н. С. Пурышева, В. Г. Разумовский, А. П. Тряпицина, А. В. Усова, А. А.Фадеева, Л. С. Хижнякова, Т. Н. Шамало и др. В их работах подробно разрабатывались вопросы формирования мировоззрения учащихся на уроках физики (В. Н. Мощанский, Б. И. Спасский, Н. В. Шаронова и др.), вопросы методологии физики и принцип воспроизведения генезиса научного познания в учебном процессе (Г. М. Голин, В.Ф. Ефименко, Ю. А. Ковар-ский, А. С. Кондратьев, В. Г. Разумовский, С. А. Шапоринский и др.), закономерности формирования понятий в системе физических знаний (Р. Ю. Волковысский, Г. С. Ковалева, И. И. Нурминский, А. В. Усова и др.); вопросы интеграция курсов (А. А. Пинский, В. Г. Разумовский, Л. В. Тарасов, А. А. Фадеева и др.); вопросы развития творческих способностей и проблемы одаренных детей (М. М. Балашов, О. Ф. Кабардин, А. А. Каверина, А. С. Кондратьев, В. А. Орлов, Н. С. Пурышева, В. Г. Разумовский и др.), вопросы развития познавательного интереса и активизации учащихся в процессе обучения (В. С. Данюшенков, Н. Н. Зверева, Г. Н. Кару, И. Я. Ланина и др.), исследовался процесс формирования эмпирических знаний по физике (Р. В. Май-ер), вопросы использования физического эксперимента как средства развития учащихся (Л. И. Анциферов, О. Ф. Кабардин, Г. Г. Никифоров, В. Я. Синен-ко, Т. Н. Шамало, В. Ф. Шилов и др.), вопросы использования моделей и аналогий (С. Е. Каменецкий, Н. А. Солодухин и др.), вопросы обучения реше-
* нию задач и моделированию реальных процессов (А. С. Кондратьев, В. А.
Орлов и др.), исследовались современные информационные технологии обу
чения физике (В. А. Извозчиков, В. В. Лаптев и др.) и урок в системе разви
вающего обучения (Ю. А. Сауров, Л. С. Хижнякова и др).
Проблема раскрытия природы информации, выявление специфики и значения теоретико-информационного подхода в его приложениях к различным наукам изучалась Б. В. Бирюковым, Л. Бриллюэном, И. И. Гришкиным, П. П. Киршенманом, А. Молем, Дж. фон Нейманом, И. А. Полетаевым, В. Н.
* Тростниковым, А. Д. Урсулом, К. Черри, К. Э Шенноном, У. Р. Эшби и др.
Психологические аспекты усвоения информации рассматривали П. Линдсей,
А. П. Лурия, Д. А. Норман и др. Однако, исследования, в которых обучение
рассматривалось бы с позиций информационного подхода, практически от
сутствуют.
Как видно из приведенного выше перечисления, в настоящее время теория и методика преподавания физики располагает определенными предпосылками для выявления развивающего потенциала физики как учебного предмета, для разработки информационного подхода в обучении и обновление на его основе содержания школьного физического образования. Однако специального исследования, в котором обновление содержания физического образования было бы проведено на основе информационного подхода и подчинено целям развития школьников в основной общеобразовательной школе, пока нет.
Таким образом, актуальность предлагаемого исследования обусловлена:
* - современными требованиями общества к развитию личности, способной к
активному, самостоятельному, творческому овладению информацией в ус
ловиях, когда доля, предъявляемой в школе информации, объективно
уменьшается;
- наличием мировоззренческих, методологических, психолого-
педагогических, методических предпосылок для развития, конкретизации и реализации идей развивающего обучения средствами физики как учебного предмета на основе информационного подхода;
необходимостью перехода на новые образовательные стандарты в то время, когда теоретические основы обновления содержания физического образования и пути его реализации на уровне учебных программ, практико-ориентированных технологий обучения и соответствующего методического обеспечения практически отсутствуют;
потребностью педагогической практики в программах, в обслуживающих учебно-методических комплектах и в технологиях обучения, ориентированных на развитие учащихся средствами физики как учебного предмета.
Объектом исследования является процесс обучения физике в основной школе.
Предметом исследования является обновление содержания физического образования в основной школе на основе информационного подхода.
Цель исследования состоит в разработке концепции обновления содержания физического образования в основной школе на основе информационного подхода и ее практической реализации в учебных программах, учебно-методических комплектах и технологии развивающего обучения физике.
Методологическую основу исследования составляют:
концептуальные положения философии как методологической основы;
теория познания;
семантические, прагматические и психологические аспекты теории информации;
концепция развития и теория развивающего обучения Л.С. Выготского;
деятельностная концепция развития;
психолого-педагогические теории развивающего обучения;
методология физической науки;
теоретические обобщения в области методики физики по проблемам развития учащихся.
При выдвижении гипотезы исследования мы руководствовались следующими идеями:
1. Обновление содержания физического образования в основной школе требует осмысления содержания образования в совокупности всех его элементов с позиции современных представлений об информации, об источни-
ках и путях получения информации, о представлении ее разными способами и о всевозможных преобразованиях информации.
2. В основу обновления содержания физического образования может быть положен информационный подход, который состоит в такой организации учебно-познавательной деятельности школьников, при которой:
методы научного познания выступают в качестве исходных источников информации (знаний), которую учащиеся получают в ходе самостоятельных лабораторных исследований;
полученная информация представляется всеми возможными способами в соответствии с возрастными особенностями школьников и их реальным уровнем развития;
учебники, справочная и дополнительная литература, рабочие тетради, сборники задач (тексты задач) рассматриваются как источники информации, которая представлена неоднородно;
усвоение информации предполагает умение извлекать ее адекватно и полно из любого способа и представлять (транслировать) информацию адекватно и полно в любой другой способ представления;
в процессе последовательной и систематической трансляции информации из одного способа представления в другой учащиеся осваивают поочередно все мыслительные (интеллектуальные) операции сначала на конкретном, а затем и на абстрактном уровне;
критерием овладения соответствующими мыслительными операциями выступает умение преобразовывать информацию из одного способа представления в другие.
Гипотеза исследования. Обучение физике в основной школе станет более эффективным, если разработать содержание курса физики в соответствии с обязательным минимумом и требованиями к уровню подготовки выпускников на основе информационного подхода, направленного на формирование у школьников интеллектуальных умений в ходе последовательного овладения методами научного познания, выступающими в качестве источников информации, которая может быть представлена и преобразована разными способами.
* Задачи исследования.
Провести анализ отечественного опыта и выявить основные тенденции в подходах к обновлению содержания физического образования.
Определить и конкретизировать сущность информационного подхода в обучении физике.
Изучить реальные предпосылки внедрения идей развивающего обучения физике в практику работы школы.
4. На основе анализа психолого-педагогических исследований и исследова-
^ ний в области теории информации определить содержательные линии по
следовательно усложняющихся интеллектуальных операций и способов
представления информации, установить соответствие между ними и разра
ботать технологию обучения, направленную на реализацию информацион
ного подхода в обучении физике.
Определить возможности использования в школьном курсе физики методов научного познания как источников учебной информации и разработать технологию обучения представлению разными способами полученной в опыте информации.
Обосновать концентрическое построение курса физики основной школы, представленное пропедевтическим (5-6 классы) и основным (7-9 классы) курсами.
Сформулировать и обосновать принципы отбора содержания пропедевтического курса физики, разработать его учебную программу и показать пути ее реализации в практике преподавания.
8. Сформулировать и обосновать принципы отбора содержания основного
Ф курса физики, разработать его учебную программу и показать пути ее реа
лизации в практике преподавания.
9. Разработать принципы построения всех компонентов учебно-
методического комплекта (учебников, рабочих тетрадей и сборника задач)
на основе информационного подхода, позволяющего управлять самостоя
тельной учебно-познавательной деятельностью школьников на уроке.
10. Создать учебно-методические комплекты для пропедевтического (5-6
классы) и основного (7-9 классы) курсов физики.
11. Экспериментально проверить эффективность обучения школьников по программам, созданным на основе информационного подхода, и по разработанным учебно-методическим комплектам для пропедевтического и основного курсов физики.
Для исследования проблемы и решения сформулированных выше задач нами использовались теоретический и экспериментальный методы исследования.
Теоретический метод включал в себя: анализ философской литературы по вопросам теории познания, теории деятельности и теории систем; литературы по общим проблемам дидактики; психолого-педагогической литературы по проблемам развивающего обучения; физической и методической литературы по проблемам методологии научного познания, сущности физического образования и его структуры; нормативных документов, регламентирующих деятельность общеобразовательных учреждений; авторских программ и учебников по физике для основной школы; исследований, посвященных изучению состояния знаний и умений школьников; изучению и обобщению передового опыта школ и отдельных учителей; разработку и теоретическое обоснование информационного подхода в обучении, разработку концепции обновления содержания физического образования, моделирование педагогических ситуаций, разработку принципов представления учебного материала в учебниках, рабочих тетрадях и сборнике вопросов и задач по физике.
Экспериментальный метод включал в себя: поисковый, констатирующий и формирующий педагогический эксперимент по материалам исследования; анализ организации процесса преподавания физики в практике работы общеобразовательных и специализированных учреждений; психолого-педагогические наблюдения за работой учителей и учебно-познавательной деятельностью учащихся; обобщение передового опыта учителей; проведение педагогических измерений (анкетирование, тестирование, опросы, контрольные работы); методическую работу с учителями, работающими по экспериментальной программе с использованием учебно-методического комплекта на основе информационного подхода; обработку результатов педагогического эксперимента с помощью методов математической статистики.
Основные этапы исследования.
В соответствии с поставленными задачами исследование осуществлялось в течение 12 лет (с 1990 г. по 2002 г.) в несколько этапов.
На этапе констатирующего эксперимента проводилось: изучение литературы по теме исследования, которое позволило выявить общие методологические и теоретические основы исследования; анализ основных аспектов исследования с точки зрения ее разработанности в базовых науках; изучение педагогического опыта учителей общеобразовательных школ для установления состояния преподавания физики.
В ходе поискового эксперимента было проведено уточнение задач исследования, определена сущность информационного подхода к обучению школьников на разных возрастных этапах обучения. На этом этапе эксперимента были сформулированы и уточнены принципы отбора содержания пропедевтического и основного курсов физики, уточнены функции учебников, рабочих тетрадей и сборника вопросов и задач и разработана их структура, созданы и подготовлены к печати учебно-методические комплекты для учащихся 5-9 классов. Были составлены программно-методические материалы, подготовлены циклы лекций для учителей-экспериментаторов, отобраны экспериментальные и контрольные классы, разработана методика определения эффективности предлагаемой технологии обучения.
На третьем этапе проводился формирующий эксперимент, в ходе которого определялась эффективность обучения, в основу которого положен информационный подход и разработанный учебно-методический комплект пропедевтического и основного курса физики. Методики оценивания позволяли определить влияние разработанного учебно-методического комплекта и технологии обучения на интеллектуальное развитие школьников, их академическую успеваемость и эмоционально-познавательную сферу. На этом этапе также уточнялись и корректировались методические рекомендации по преподаванию физики по данной программе.
Достоверность и обоснованность результатов и выводов исследования обеспечены:
- внутренней непротиворечивостью результатов исследования, их соответствием теоретическим положениям и выводам базовых наук;
* - выбором методов, адекватных решаемым задачам и взаимодополняющих
друг друга;
репрезентативностью выборки количества участников констатирующего, поискового и формирующего эксперимента;
воспроизводимостью результатов обучения;
статистическими методами обработки данных педагогического эксперимента.
Научная новизна исследования состоит в том, что в нем:
* 1. Раскрыто понятие «информационный подход» в обучении, его содер
жание, структурные и процессуальные характеристики.
Разработана концепция обновления содержания физического образования в основной школе на основе информационного подхода.
Определен комплекс социально-образовательных, организационно-педагогических и учебно-методических предпосылок и факторов, обусловливающих возможность преподавания в основной школе пропедевтического курса физики.
Разработана и обоснована учебная программа пропедевтического курса физики, в которой последовательно реализуется информационный подход в изучении явлений окружающего мира на основе эмпирических методов научного познания на качественном уровне.
Исследовано влияние пропедевтического курса физики в 5-6 классах основной школы на уровень развития школьников, определяющее их готовность к усвоению линейных курсов образовательной области «Естествознание», в том числе основного курса физики.
* 6. Сформулирована концепция пропедевтического курса для образова
тельной области «Естествознание».
7. Определены критерии отбора содержания курса физики в основной
школе, разработана учебная программа по физике для основной школы, в ко
торой содержание образования, отвечающее государственному минимуму,
дополнено и структурировано в соответствии со спецификой физической
науки и информационным подходом, организовано с учетом возрастных осо
бенностей учащихся и поставлено в соответствие целям развития школьни-
ков.
Разработана технология обучения физике на основе информационного подхода и описаны интерактивные процедуры, тренинги, упражнения, способствующие усвоению новых понятий, развитию речи учащихся, овладению разными способами представления информации и направленные на повышение эффективности обучения физике.
На основе информационного подхода сформулированы новые принципы предъявления учебного материала в школьных учебниках и тетрадях, позволяющие выдвинуть на передний план функцию организации процесса обучения и функцию управления усвоением знаний. В соответствии с ними учебная информация в учебниках представлена в виде двух самостоятельных, параллельных рядов: визуального и вербального, которые поддерживают и дополняют друг друга, позволяют учитывать особенности восприятия современных школьников, способствуют актуализации их жизненного опыта и позволяют организовать обсуждение учебной информации на уроке в интерактивном режиме.
10. Разработаны и апробированы учебно-методические комплекты нового
поколения для учащихся 5-9 классов, обеспечивающие систематический, са
мостоятельный, исследовательский характер учебно-познавательной дея
тельности учащихся на уроках и включающие в себя учебники физики для 5-
9 классов, сборник вопросов и задач по физике, рабочие тетради для учащих
ся, методические рекомендации для учителя.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что:
сформулировано понятие «информационный подход» в обучении и на его основе разработана концепция обновления содержания физического образования в основной школе;
сформулирована концепция пропедевтического курса для образовательной области «Естествознание» и показано, что его роль может сыграть пропедевтический курс физики, в основу которого положен информационный подход;
разработана и теоретически обоснована учебная программа пропедевтического курса физики;
разработана и теоретически обоснована учебная программа основного курса физики на основе информационного подхода;
- на основе информационного подхода сформулированы принципы предъ
явления учебного материала в школьных учебниках и рабочих тетрадях,
позволяющие выдвинуть на передний план функции организации и управ
ления процессом обучения и функцию управления усвоением знаний.
Практическая значимость проделанной работы заключается в следующем:
разработана технология обучения физике на основе информационного подхода;
разработана учебная программа пропедевтического курса «Физика с пятого класса»;
разработана учебная программа курса физики для основной школы;
разработаны принципы построения школьного учебника, рабочей тетради и сборника задач по физике;
созданы учебники «Физика-5» и «Физика-6» (пропедевтический курс), имеющие гриф Министерства образования Российской Федерации; учебники внедрены в учебный процесс школ различных регионов;
созданы рабочие тетради по физике (на печатной основе) для 5 и 6 классов (пропедевтический курс); тетради внедрены в учебный процесс различных регионов страны;
созданы учебники «Физика-7», «Физика-8» и «Физика-9» (основной курс), имеющие гриф Министерства образования Российской Федерации; учебники внедрены в учебный процесс школ различных регионов;
созданы рабочие тетради по физике (на печатной основе) для 7 и 8 классов; тетради внедрены в учебный процесс школ различных регионов;
создан «Сборник вопросов и задач по физике для основной школы (5-9 классы)», имеющий гриф Министерства образования Российской Федерации; внедрен в учебный процесс школ различных регионов;
созданы «Экзаменационные материалы за курс основной школы», имеющие гриф Министерства образования Российской Федерации; внедрены в учебный процесс школ различных регионов;
разработаны программно-методические материалы для учителя, сопровождающие пропедевтический и основной курс физики.
Апробация исследования и внедрение его результатов в практику работы школы проводились в ходе систематической работы по повышению квалификации учителей физики Санкт-Петербурга на базе Санкт-Петербургского государственного университета педагогического мастерства в период с 1987-2001 г.г., Ленинградской области на базе Ленинградского областного института развития образования в 1995-2001 г.г., ряда городов республики Коми (Сыктывкар, Ухта, Воркута, Усинск, Эжва, Микунь и др.) на базе Коми РИПКРО с 1990-2001 г.г., Псковской области на базе Псковского областного ИПК 2001-2002 г. г, г. Кургана и Курганской области на базе Курганского ИПК с 1998-2001 г.г., г. Омска на базе Омского ИПК 2001 г., а также отдельных школ г. Новосибирска, г. Самары, в ряде школ г. Москвы (всего более 400 школ).
Теоретические положения проверялись в ходе выступлений на конференциях различного уровня: Международные конференции «Физика в системе современного образования» ФССО-97, ФССО-99, ФССО-2001, на Съезде российских физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI веке» Москва, 2000 г., на ежегодных Герценовских педагогических чтениях с 1990 г. по 2001 г. Санкт-Петербург, РГПУ им. А.И. Герцена, в рамках международного (Австрия-Россия-Голландия) семинара «Проблемы мотивации в преподавании предметов естественнонаучного цикла» 2000 г Санкт-Петербург, на межрегиональных и городских педагогических чтениях памяти Л. И. Скрелина (1990 г., 1995 г.), памяти А. А. Ванеева (1997 г.), международном методическом фестивале «Физика в школе: третье тысячелетие. Открытый урок физики» (Санкт-Петербург, 1998 г.). На защиту выносятся:
1. Концепция обновления содержания физического образования в основной школе, включающая в себя:
- теоретическое обоснование информационного подхода, позволяющего решать совместно три блока взаимодействующих проблем: развитие учащихся средствами учебного предмета; овладение методами научного познания; получение информации из различных источников, представление и преобразование информации из одного вида в другие;
теоретическое обоснование концентрической структуры курса физики в основной школе, представленной пропедевтическим (5-6 классы) и основным (7-9 классы) курсами физики;
теоретическое обоснование принципов построения учебно-методического комплекта, включающего в себя программно-методические материалы для учителя; учебники физики как основу управления учебно-познавательной деятельностью учащихся; рабочие тетради как основу организации усвоения знаний; сборник вопросов и задач по физике как основу многоуровневого обучения.
2. Концепция пропедевтического курса физики для 5-6 классов общеоб
разовательных школ, включающая в себя:теоретическое обоснование возможности использования в качестве пропедевтического курса, который обеспечит непрерывность и преемственность естественнонаучного образования при переходе от первой ступени обучения ко второй, курса физики, который подготовит учащихся к усвоению предметов образовательной области «Естествознание» на уровне основ физических, химических и биологических теорий;
теоретическое обоснование выбора в качестве структурообразующих элементов курса линию последовательно усложняющихся мыслительных операций, линию способов представления информации и эмпирические методы научного познания, являющихся общими для всех предметов естественнонаучного цикла;
теоретическое обоснование необходимости использования в пропедевтическом курсе в качестве основного источника информации об окружающем мире натурного физического эксперимента и реального жизненного опыта учащихся.
3. Принципы представления учебной информации в учебниках физики,
учитывающие целесообразность, преемственность и развитие при отборе
учебного материала, обеспечивающие реализацию традиционных функций
учебника на основе приоритета функций управления учебно-познавательной
деятельностью и управления усвоением знаний, которые:- позволяют актуализировать жизненный опыт учащегося;
направляют его действия на сравнение знаний, полученных в быту, с научными знаниями;
позволяют уточнить, расширить и провести коррекцию этих знаний;
ориентируют учащихся на новое, уточненное применение знаний в жизни;
- позволяют привести знания в соответствие с современной картиной мира.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав,
заключения и приложения. Общий объем текста 483 страницы, библиогра
фический список литературы содержит 320 наименований. Работа иллюстри
рована 33 рисунками, 5 диаграммами, 35 схемами, 22 таблицами.Проблемы отбора содержания физического образования в основной школе и пути его обновления
Формирование разносторонне развитой личности, способной реализовать творческий потенциал в динамичных социально-экономических условиях предполагает создание благоприятных условий и возможностей для полноценного развития личности и систематическое обновление содержания образования, отражающего изменения в сфере науки, культуры, техники, технологии и экономики. Необходимым условием на данном этапе развития общества становится также развитие непрерывной системы образования, обеспечивающей преемственность уровней и ступеней образования и позволяющей осуществлять формирование системы научных знаний и умений применять их в различных видах практической деятельности.
Проблема отбора содержания образования в отечественной педагогике не нова. Еще в 70-е годы прошлого века, рассматривая некоторые итоги перехода школ на новое содержание образования, академик И. Д. Зверев отмечал ряд достижений в разработке научно-педагогических проблем, связанных с отбором содержания образования, но одновременно признавал, что существует еще много трудностей и нерешенных вопросов. Главное, что не удовлетворяло ученого, - уровень педагогической теории, на которую возлагались прогностические функции и обоснование перспектив развития школы. [83] До сих пор не утратили своей актуальности работы И.Я. Лернера, М.Н. Скат-кина, В.В. Краевского, Ю.К. Бабанского, в которых данная проблема подробно изучалась и обсуждалась [14, 15, 125, 145, 146, 197, 198, 199].
Анализ этих исследований показывает, что отбор учебного материала для школьных курсов в основном осуществлялся эмпирическим путем. Такой подход к отбору содержания учебного материала провоцировал возникнове ние значительных проблем в построении содержания образования. Основны ми из них являлись проблемы отсутствия согласования между смежными дисциплинами, с одной стороны, а с другой - проблемы дублирования ими учебного материала; недостаточную политехническую и воспитательную на- правленность школьных курсов. Школьные учебники, по мнению ученых, отличались излишней академичностью изложения материала, нечетким выделением наиболее существенного материала; недостаточной концентрацией информации, незначительным количеством вопросов и заданий, направленных на развитие познавательного интереса, самостоятельности учащихся и творческого мышления.
Эти недостатки, по мнению упомянутых авторов, приводили к перегрузкам учащихся, снижению качества образования. Попытки преодоления этих недостатков проводились по двум направлениям: практическому (вносились частичные изменения в действующие учебные планы, программы и учебники) и теоретическому (проводились теоретические разработки, которые в перспективе позволили бы создать более совершенную систему общего образования).
В.В. Краевский [125], проводя теоретическое исследование данного вопроса, предложил выделить при отборе содержания образования три основные ориентира: общие принципы, основания и критерии отбора содержания, схема 1. В качестве принципов отбора содержания образования он выделил:
- соответствие содержания образования современному уровню развития науки и техники;
- соответствие материалистическому мировоззрению на научно-теоретическом уровне;
- соответствие задаче воспитания социально активной личности;
- реализация связи с жизнью, ее проблемами в виде раскрытия области применения и практического значения знаний и способов деятельности;
- обеспечение условий, необходимых для готовности к разнохарактерному труду, соблюдение политехнического принципа;
- обеспечение физического развития личности;
- учет региональных условий;
- дифференциация содержания образования;
обеспечение единства обучения и воспитания, интегральности и системности содержания образования.
Эти принципы сохраняют свою актуальность, но на современном этапе развития образовательной системы мы предлагаем дополнить перечень общих принципов отбора содержания образования принципом обеспечения гуманизации и гуманитаризации образования.
Сам перечень принципов построения содержания программы показывает, что они служат общим ориентиром пригодности того или иного материала для конструирования программы и составления учебника, но они не определяют необходимости отбора именно данного материала. Ведь для реализации каждого принципа может служить весьма разнородное и богатое содержание.
Цели обучения физике в современной образовательной парадигме
Для каждого исторического периода развития общества можно говорить об основной педагогической парадигме, представляющей собой совокупность принципов и адекватных им конструктивных средств, необходимых для решения образовательных проблем.
Современная образовательная парадигма является парадигмой образовательных услуг в области удовлетворения познавательных потребностей личности: ребенку надо помочь в приобретении знаний и умений применять знания. В конечном счете, человек должен научиться учиться. Таким образом, образование призвано дать каждому человеку умение самостоятельно осваивать информацию, формировать способность к творчеству, превращать творчество в норму, в инструмент свершений во всех сферах человеческой деятельности. Именно на это должна быть направлена педагогическая деятельность [132, 217].
Постановка новых целей или изменение акцентов в расстановке прежних целей обучения влекут за собой обновления содержания образования, поэтому глобальной проблемой становится проблема целей образования. Мотивация и постановка целей обучения физике могут рассматриваться, по крайней мере, на трех различных уровнях: на уровне государства (в широком смысле: социума), на уровне учителя и на уровне ученика. При этом мотивация и це-леполагание разных участников образовательного процесса, вообще говоря, могут быть различными.
Начнем обсуждение вопроса с первого уровня: физика является обязательным общеобразовательным предметом образовательной области «Естествознание», поэтому обратимся к проблеме мотивации и формулировке целей обучения физике в государственных документах.
В психологии под мотивацией понимают «всю совокупность различных побуждений: мотивов, потребностей, интересов, стремлений, целей, влечений, мотивационных установок или диспозиций, идеалов и т.п., что в наиболее широком смысле подразумевает детерминацию поведения вообще» [212]. В свою очередь, «мотив - сложное психологическое образование, побуждающее к сознательным действиям и поступкам и служащее для них основанием (обоснованием); внутреннее побуждение личности к тому или иному виду активности, связанное с удовлетворением определенной потребности».
Мы будем трактовать это понятие в более узком смысле. Мотивация - совокупность различных побуждений к сознательным действиям, направленным на удовлетворение потребностей общества и служащее для него основа- нием (обоснованием).
До последнего времени физика рассматривалась в первую очередь как важнейшая составляющая научно-технического прогресса, а значение физики в школьном образовании, в свою очередь, определялось «ролью физической науки в жизни современного общества, ее влиянием на темпы научно-технического прогресса» [77, 129, 211, 217]. Несмотря на изменение парадигмы образования, прежний мотив включения физики в число обязательных предметов общеобразовательной школы, безусловно, сохраняется, и сам по себе является достаточным.
Действительно, даже повседневную личную жизнь любого человека современного общества невозможно представить себе без большого числа технических устройств (от электробытовых приборов до компьютеров и автомобилей), пользование которыми предполагает обладание минимальным объемом знаний, обеспечивающих в первую очередь безопасность их использования человеком. Если же обратиться к такой проблеме, как подготовка к будущей профессиональной деятельности или к продолжению образования в высшей школе, то по статистике более 60% вузов относятся к числу технических или требующих специальной подготовки в области физики.
Однако мотивы физического образования этим не исчерпываются. В настоящее время физика рассматривается как ведущая дисциплина о познании окружающего мира, играющая важную роль в социально-экономической и культурной жизни общества. Все большее число исследователей [58, 127, 128, 150, 152, 170, 221, 225, 253, 293, 311] отмечают глубокое влияние физики на формирование способов научного познания, мышления, способности усваивать информацию, критически осмысливать ее и применять для решения новых проблем. Таким образом, физика выступает как дисциплина, оказывающая глобальное воздействие на интеллектуальную сферу индивида, то есть относится к числу интеллектообразующих дисциплин.
Осознание мотивов физического образования позволяет приступить к формулированию его целей на уровне требований социума. Известно, что осознание и четкая постановка цели любой деятельности способствует ее успеху. Цель направляет и регулирует деятельность. Л. Зайверт [92] отмечает, что постановка цели означает взгляд в будущее, концентрацию активности на том, что должно быть достигнуто. Таким образом, «цель описывает конечный результат: речь идет не о том, что вы делаете, а о том, для чего вы это делаете».
Даже самые лучшие методы не позволят получить позитивного результата, если заранее четко и однозначно не определить, чего нужно достигнуть. Формулирование цели важно еще и той точки зрения, что без этого невозможно определить критерии оценки достигнутого.
Последовательность этапов процесса обучения в технологии обучения физике
Учение школьника в концепции развивающего деятельностного обучения - это деятельность по воспроизведению и творческому осмыслению содержания, логики и метода теоретического познания. Несмотря на то, что идеи теории развивающего обучения сформулированы четко и ясно, в практике учителя сталкиваются с серьезными трудностями в организации продуктивной деятельности учащихся.
Рассматривая обучение как универсальную деятельность, определим ее основные этапы. Методологической основой для определения этапов процесса обучения и выявления их последовательности явилась модель человеческой деятельности, предложенная М.С. Каганом, и осмысленная нами с позиций дидактики. [109]
В предлагаемой модели М.С. Каган выделяет пять компонентов деятельности: мотивационный, ориентационный, содержательно-операционный, энергетический и оценочный. Перечисленные компоненты модели в реальном процессе должны находиться в единстве, снижение роли или «выпадение» одного из них сделает этот процесс неполноценным.
В нашем исследовании мы выделяем этапы процесса обучения, представленные в схеме 20.
Чтобы прокомментировать эту схему, обратимся к конкретному примеру. Допустим, ученик на уроке (или находясь в гостях у приятеля, или при общении со взрослым, авторитетным для него человеком и т.д.) испытал чувство смущения, неловкости, досады, дискомфорта (стимул), наблюдая за ответом своего одноклассника, объясняющего решение какой-то задачи. Ощущение дискомфорта, которое испытал учащийся, дает начало этапу мотивации, и заканчивается осознанием причины этого дискомфорта: «Я не смог бы решить эту задачу, потому что не умею решать задачи». Констатация факта: не умею решать задачи, - обязательно имеет варианты продолжения. Например, ученик может сказать: «Не я один не умею решать задачи, проживу и без этого», или «Пока подожду, может быть, учитель меня не вызовет», или «Хорошо бы (надо бы) научиться решать задачи» и т.д. Когда причина неудовлетворенности выявлена, то можно в явном виде сформулировать цель, то есть перейти к этапу целеполагания. Цели, в зависимости от варианта предыдущего этапа, тоже могут формулироваться по-разному: от «не буду учиться решать задачи» до «надо научиться решать задачи».
Отсюда ясно, какую важную роль играет первый этап процесса обучения. Очевидно, что все участники образовательного процесса - от общества в целом, родителей, учителей до ближайшего окружения ребенка (сверстников, друзей, одноклассников), могут оказывать как позитивное, так и негативное воздействие (стимулирование) на ученика, способствуя возникновению у школьника мотивации к учению или разрушая ее.
Конечно, чтобы процесс обучения состоялся (продолжился) важно, чтобы ученик сформулировал «нужный» вопрос: «Я хочу (мне надо) научиться решать задачи». Он также имеет конструктивное продолжение. Вопрос: «Как можно научиться решать задачи?» (или у кого? где? и т.д.) инициирует первичный сбор информации. Например, научиться решать задачи можно на уроках в школе, можно обратиться к услугам репетитора, родителей, подготовительных курсов, заняться самообразованием.
Анализ информации позволяет сделать выбор, наиболее приемлемый для данного ученика. Например, ученик выбирает путь самообразования. Тогда надо найти пособия по решению задач, сборники задач, разобраться, задачи какой степени сложности надо научиться решать, сколько задач нужно решить, чтобы научиться их решать и так далее. Таким образом, ученик строит ориентировочную схему своей дальнейшей деятельности и снова собирает недостающую информацию. Постепенно главные этапы процесса научения решению задач проясняются, пока не превращаются в алгоритм. Созданием алгоритма завершается этап планирования и начинается следующий этап процесса обучения: собственно выполнение намеченных действий по реализации цели.
Допустим, что учащийся выработал правильный алгоритм действий и приступил к освоению способов решения задач в соответствии с ними. Каждая правильно решенная им задача будет означать, что цель достигнута (или частично достигнута) и вызовет рефлексию: радость, удивление и удовлетворение от своего достижения. Это очень важный этап процесса обучения: он всегда имеет положительную эмоциональную окраску, создает ощущение успеха, окрыляет учащегося и, в конечном случае, позволяет получать удовлетворение от самого процесса деятельности. Радость от полученного результата обычно так велика, что даже если люди из ближайшего окружения обнаружат огрехи в выполненной учеником работе и укажут на них, это не понизит существенно уровень самооценки учащегося.
Похожие диссертации на Обновление содержания физического образования в основной школе на основе информационного подхода
