Содержание к диссертации
Введение
Глава I. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ: ПРОЦЕСС ОБОБЩЕНИЯ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ ПО ФИЗИКЕ В ТЕОРИИ И ПРАКТИКЕ ОБУЧЕНИЯ
1.1. Состояние практики осуществления обобщения знаний учащихся по физике в старших классах средней школы 30
1.2. Анализ исследований, связанных сретением проблемы обобщения знаний учащихся по физике 48
1.3. Особенности содержания школьного курса физики с точки зрения его возможностей для организации процесса обобщения знаний 79
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1 89
Глава II. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОБОБЩЕНИЯ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ ПО ФИЗИКЕ
2.1. Обобщение и теория познания. Методологический аспект.
2.1.1. Тезаурус 91
2.1.2. Системность знаний и познание 96
2.2. Психологические основы формирования обобщений
2.2.1. Тезаурус 108
2.2.2. Анализ существующих подходов к проблеме обобщения знаний и способов деятельности 112
2.3. Дидактические основы формирования обобщенных знаний.
2.3.1. Тезаурус и общие аспекты 124
2.3.2. Основные подходы к процессу обобщения знаний в дидактике ізо
2.4. Физическое знание и его представление в учебном предмете
«физика»
2.4.1. Тезаурус 144
2.4.2. Физическое знание в методологии наук. Структура физических знаний, их представленность в школьном курсе 147
2.5. Концепция технологии обобщения знаний учащихся по физике
в старших классах средней школы.
2.5.1. Основания построения концепции 164
2.5.2. Концептуальные положения 174
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2
Глава III. ТЕХНОЛОГИЯ ОБОБЩЕНИЯ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ ПО ФИЗИКЕ В СТАРШИХ КЛАССАХ СРЕДНЕЙ (ПОЛНОЙ) ШКОЛЫ
3.1. Технология обучения: общие аспекты
3.1.1. Тезаурус 184
3.1.2. Модель педагогической технологии 188
3.2. Умение проводить обобщение знаний по физике 193
3.3. Моделирование технологии обобщения знаний учащихся по физике 200
3.3.1. Особенности целеполагания 201
3.3.2. Моделирование содержания учебного материала 208
3.3.3. Методические приемы и средства осуществления обобщения знаний при изучении курса физики 212
3.3.4. Моделирование педагогического взаимодействия учащихся и учителя при осуществлении обобщения знаний 222
3.3.5. Диагностика результатов процесса обобщения знаний по физике 227
3.4. Обобщающие уроки в старшей школе. Система уроков обобщения знаний по физике
3.4.1. Урок обобщения знаний, принципы его построения 236
3.4.2. Моделирование системы уроков обобщения знаний по физике 241
3.5. Особенности обобщения знаний учащихся по физике в профильной школе 248
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3 260
Глава IV. РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОБОБЩЕНИЯ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ ПО ФИЗИКЕ НА ПРИМЕРЕ РАЗДЕЛА «ЭЛЕКТРОДИНАМИКА»
4.1. Реализация технологии обобщения знаний при проведении обобщений по теме «Электростатика» 263
4.2. Проведение обобщения знаний на уровне общего физического понятия
4.2.1. Обобщение знаний на уровне общего понятия «проводимость» (тема «Электрический ток») 276
4.2.2. Обобщение знаний на уровне общего понятия «электромагнитное поле» (тема «Электромагнитная индукция») 283
4.3. Проведение обобщения знаний на уровне методологического принципа
4.3.1. Система общих физических принципов, выступающих в роли методологических 290
4.3.2. Методика проведения обобщения знаний на уровне мето дологического принципа 295
4.4. Проведение обобщения знаний на уровне частной физической теории. Урок обобщения знаний 304
4.5. Проведение обобщения знаний на уровне фундаментальной физической теории и НКМ. Система уроков обобщения знаний
4.5.1. Основные подходы 310
4.5.2. Система уроков обобщения для профильной школы 315
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4 322
Глава V. ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА УЧИТЕЛЯ ФИЗИКИ К ПРОВЕДЕНИЮ ОБОБЩЕНИЙ В КУРСЕ ФИЗИКИ СРЕДНЕЙ (ПОЛНОЙ) ШКОЛЫ
5.1. Модель подготовки учителя физики к проведению обобщения знаний учащихся 324
5.2. Спецкурс «Технология обобщения знаний учащихся по физике в старших классах» 343
5.3. Спецкурс «Методологические вопросы физики. Физические теории» 348
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 5 353
Глава VI. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
6.1. Этапы экспериментального исследования 355
6.2. Констатирующий и поисковый этапы эксперимента
6.2.1. Констатирующий эксперимент 365
6.2.2. Поисковый эксперимент 371
6.3. Обучающий этап эксперимента 381
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 6 393
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 397
Библиография 401
Приложения 425
- Состояние практики осуществления обобщения знаний учащихся по физике в старших классах средней школы
- Обобщение и теория познания. Методологический аспект.
- Технология обучения: общие аспекты
Введение к работе
Концепция совершенствования российского образования на период до 2010 года обозначает в качестве ведущей цели создание условий для становления личности обучаемых, подготовку их к самоопределению и самообразованию. Многоаспектность этой проблемы требует системного пересмотра всех сторон процесса обучения в их взаимосвязи и взаимозависимости. Это касается, в частности, состава и характера формируемых знаний и личностных черт, характера деятельности учащихся и учителя, особенностей формирования умений, что, в конечном счете, влияет и на качество мышления.
В работах по методологии образования в последнее десятилетие появились слова «гуманизация», «демократизация», «дифференциация» и т.д., акцентирующие внимание педагогов, исследователей и практиков на этих аспектах образовательного процесса. Идеи гуманизации, фундаментализации образования, развивающего обучения и т.п. тесно взаимосвязаны и направлены на развитие эмоциональной, интеллектуальной и волевой сфер личности. Личностно-ориентированное образование как раз и предполагает создание оптимальных условий для развития этих сфер, превращая обучаемого в субъект познания, способный самостоятельно приобретать и использовать полученные знания.
Таким образом, современная образовательная парадигма требует реализации личностно-развивающего, гуманитарного потенциала школьных предметов, формирования у учащихся не только (и не столько) системы предметных знаний, сколько инструментария их получения - способов деятельности, которые могут быть использованы человеком в любой предметной области, а также при самообразовании для «добывания» личностно значимых знаний в дальнейшем. Подобный «инструментарий» в своей основе имеет владение определенным стилем, типом мышления, в настоящее время таким типом является теоретическое мышление. Знания же становятся «ма-
териалом», канвой, структурным стержнем процесса формирования этого стиля мышления. Это знания особого качества - знания, которые «в себе» несут способы деятельности, едины с ними. Это - обобщенные (системные) знания. Теоретическое мышление - «это особый способ подхода человека к пониманию вещей и событий путем анализа условий их происхождения и развития» [69, С.6]. Только такое мышление в полной мере обеспечивает развитие личности, его ведущим компонентом является обобщение.
Функции отдельных предметов в развитии у учащихся теоретического
мышления различаются, так, математика формирует преимущественно логи
ческое и пространственное мышление, литература - образное и т.п. Развитие
мышления учащихся рассматривалось во многих исследованиях
(С.Л.Рубинштейн, П.Я.Гальперин, В.В.Давыдов, Г.А.Берулава,
А.М.Матюшкин, Н.М.Зверева, В.И.Решанова, А.Ф.Меняев и др.). Анализируя гуманитарный потенциал предмета физики, Л.В.Тарасов отмечает, что он реализуется, прежде всего, во всестороннем развитии мышления. Именно физика (и другие естественные науки) в силу своих особенностей (логичности, системности, методологической значимости, использовании различных моделей) обладает достаточными возможностями для формирования системных знаний, для развития у учащихся способов их получения (Мы полагаем, что знания в своем развитии проходят несколько ступеней и высшей является формирование знаний до уровня умений или способов деятельности).
Однако анализ программ школьных предметов позволяет сделать заключение об отсутствии в пояснительных записках к ним требования формирования обобщенных способов деятельности (общеучебных умений). Иными словами, конкретные образовательные области не ориентированы на развитие у личности способности к самообразованию. Таким образом, существует противоречие между объективной необходимостью формирования у учащихся способов деятельности, обеспечивающих личности возможность са-
мообразования, и реальной направленностью школьного образования преимущественно на усвоение предметных знаний.
В программах давно выдвигается требование формирования системы знаний (системных знаний - по определению Л.Я.Зориной [116]), заключительным этапом которого является обязательная систематизация и обобщение знаний по каждому разделу и всему курсу. При этом под системой знаний понимается наличие. именно упорядоченной совокупности взаимосвязанных элементов знаний как единиц информации. Дидактами и методистами подчеркивается необходимость и важность формирования у школьников теоретического мышления, тесно связанного с этой системой, а значит - и способов деятельности, с помощью которых оно осуществляется, однако на практике эти идеи почти не реализуются. Об этом говорится, в частности, в работах В.А.Онищука и других исследователей [229, 333] - в программах и учебниках идеи системности отражены не в полной мере: практически нет параграфов обобщающего характера или блока, обобщающего и систематизирующего рассмотренный в главе материал, мало времени отводится на осуществление обобщения и систематизации знаний, причем среди форм организации этого процесса преобладает обобщающее повторение. Последнее наиболее существенно, так как отражает общий подход к проблеме - обобщение и систематизация знаний проводятся ПОСЛЕ изучения материала, что на самом деле приводит к невостребованности получаемых в ходе этих процессов системных знаний и бесполезности приобретаемых способов деятельности для учащихся (зачем делать то, смысл и назначение чего неясны?). Однако формирование системных знаний должно быть перманентным процессом, использование промежуточных результатов этого процесса - обязательным. Это обусловлено самим характером получения знаний - через последовательное их обобщение. Только в этом случае будет обеспечена практическая значимость системных знаний.
Таким образом, второе существующее противоречие - это противоречие между требованием формирования системных знаний (и связанного с ними теоретического мышления) и невозможностью его выполнения при существующем подходе к процессу систематизации и обобщения знаний.
Заявленные в программах требования будут выполняться лишь при специальной организации всего учебного процесса, который должен стать процессом формирования теоретических обобщений (термин С.Л.Рубинштейна и В.В.Давыдова), являющихся основной характеристикой развития теоретического мышления - высшей ступени мышления. Понятно, что процесс обобщения знаний (включая способы деятельности) достаточно сложен, пути и средства его реализации многообразны, может быть, потому к настоящему времени не создано сколь-нибудь четкой методики проведения обобщения знаний по физике. Это подчеркивалось в «Основах методики преподавания физики» (1984): «Обобщение имеет свою специфику и потому требует специального изучения и отдельного рассмотрения» [231, С.230]. Изучение проведенных методических исследований и школьной практики показало, что ситуация мало изменилась и к настоящему моменту. Таким образом, первичная постановка проблемы исследования была вызвана именно этим обстоятельством - неполным (и явно недостаточным) решением проблемы обобщения знаний учащихся по физике (в первую очередь - в старших классах).
Анализ психологических (Д.Н.Богоявленский, В.С.Выготский, В.В.Давыдов, Е.Н.Кабанова-Меллер, Н.А.Менчинская, С.Л.Рубинштейн, Ю.А.Самарин, Н.Ф.Талызина и др.), дидактических (Л.Я.Зорина, Г.Д.Кириллова, П.М.Эрдниев и др.) и методических (В.В.Мултановский, Н.С.Пурышева, Е.Г.Шатова, А.В.Усова и др.) исследований, посвященных проблемам обобщения знаний, показал следующее. Наиболее продуктивным является формирование умения обобщать знания в процессе изучения естественнонаучных предметов, так как естественные науки наиболее четко орга-
низованы (в виде теорий), их методологический аппарат (прежде всего методы познания) наиболее развит. При этом из всех предметов самым «организованным» является именно физика вследствие того, что именно в физике-науке появились первые завершенные теории, они наиболее четки структурно, закончены и обобщены. Таким образом, роль физики-предмета в процессе формирования обобщенных, системных знаний и соответствующих этому процессу умений наиболее значима.
Несмотря на многочисленность психологических исследований в области обобщения знаний, что, казалось бы, позволяет обоснованно подходить к разрешению этой проблемы в дидактическом и методическом планах, к настоящему моменту не создано целостной, последовательной методики формирования системы знаний и соответствующих способов деятельности (т.е. обобщенных знаний). Об этом свидетельствуют отсутствие в программах соответствующих требований к знаниям и умениям, редко наличествующие в учебниках параграфы и главы обобщающего характера, а в учебниках и пособиях по дидактике и методике преподавания - явно недостаточно представленные теоретические основы проведения обобщения знаний и рекомендации по его осуществлению в процессе обучения конкретному предмету. Кроме того, существующая подготовка учителя физики не предполагает обучения его формированию у учащихся системных знаний в достаточной мере, а умение обобщать вообще не присутствует ни в каких перечнях умений, приведенных в программах по физике. Налицо третье противоречие - между необходимостью формирования системных знаний по физике и соответствующих им способов деятельности и отсутствием специальной подготовки к этой работе будущих учителей.
Таким образом, существует общее противоречие между требованиями приоритета развития над обучением и формирования у учащихся системных знаний и теоретического мышления, согласно современной образовательной парадигме, с одной стороны, и отсутствием обоснованной концепции обоб-
щения знаний, удовлетворяющей этим требованиям, а также механизма ее реализации, с другой стороны. Таким образом, исследование проблемы обобщения знаний учащихся по физике в старших классах средней школы является актуальным.
Наличие противоречий обусловило существование ряда вопросов, которые в совокупности составили проблему исследования:
Каким образом следует организовать процесс обучения, направленного на формирование системы знаний по предмету и умения обобщать знания на разных уровнях этой системы, обеспечивающего развитие теоретического мышления?
Какие теоретические положения могут стать основой реализации целостного процесса обобщения знаний учащихся по физике в старшей школе в рамках современной образовательной парадигмы?
Какой должны быть практические пути реализации такого процесса?
Как подготовить учителя физики к формированию у учащихся системных знаний и соответствующих способов деятельности?
Объект исследования - процесс обучения физике учащихся старших классов средней школы.
Предмет исследования — процесс обучения учащихся средней (полной) школы обобщению знаний по физике.
Цель исследования состоит в обосновании и разработке теоретических основ и соответствующей им технологии обобщения знаний учащихся по физике в старших классах средне (полной) школы.
Гипотеза исследования формулируется следующим образом. Если процесс обобщения знаний учащихся по физике выделить как отдельный компонент процесса обучения, представить его как методическую систему и построить таким образом, чтобы он представлял собой целенаправленное, системное, поэтапное обобщение знаний по физике, начиная с отдельных физических понятий и заканчивая системами знаний вплоть до физической теории
и ФКМ, то появится возможность сформировать у учащихся умение обобщать знания на соответствующих уровнях (фактов, понятий, законов, систем понятий, принципов, частных теорий, фундаментальных теорий, ФКМ), сформировать системные знания по физике.
Цель и гипотеза исследования определили задачи исследования:
Выявить состояние проблемы обобщения знаний в современной педагогической науке и практике.
Выявить:
методологические аспекты процесса обобщения знаний по физике -его основания в теории познания, место физического знания в методологии наук, содержание и структуру физических знаний, изучаемых в школьном курсе физики;
психологические теории, которые могут быть положены в основу целенаправленного обобщения знаний учащихся по физике, и собственно механизмы обобщения знаний;
педагогические и методические идеи, которые будут способствовать осуществлению обобщения знаний учащихся по физике.
На основе результатов проведенного анализа разработать концепцию обобщения знаний учащихся по физике в старшей школе и определить практический механизм ее реализации.
Разработать компонентную модель технологии обобщения знаний учащихся по физике в старших классах средней школы и модели ее составляющих.
5. Конкретизировать модель процесса обобщения знаний учащихся по
физике в старших классах средней школы для ее реализации в процессе обучения.
6. Создать модель подготовки учителя физики к реализации концепции
обобщения знаний учащихся по физике в старших классах.
7. Провести педагогический эксперимент, направленный на проверку гипотезы исследования, апробацию разработанных концепции, моделей и учебно-методических материалов, с помощью которых они реализуются. Методологическую основу исследования составили идеи системного подхода к образовательному процессу, личностно-ориентированного обучения, единства и целостности образования.
Исследование опиралось на работы по философии и методологии науки (Н.К.Вахтомин, Б.М.Кедров, В.С.Степин, и др.); психологические исследования процессов формирования знаний, развития мышления (Д.Н.Богоявленский, Дж.Брунер, В.С.Выготский, В.В.Давыдов, Е.Н.Кабанова-Меллер, Н.А.Менчин-ская, С.Л.Рубинштейн, Ю.А.Самарин, Н.Ф.Талызина, и др.); дидактические и методические работы, посвященные формированию знаний, умений и процессу обобщения знаний, а также подготовке учителя физики (В.П.Беспалько, Е.В.Бондаревская, Л.Я.Зорина, С.Е.каменецкий, Г.Д.Кириллова, В.А.Сластенин, П.М.Эрдниев и др., Г.МГолин, В.В.Мултановский, АИ.Наумов, Н.С.Пурышева, Л.С.Хижнякова, Н.В.Шаронова, Е.Г.Шатова, А.В.Усова, и др.). Они составили теоретическую основу работы.
Этапы исследования
Исследование осуществлялась в три этапа:
I этап охватывал 1992-1999 годы, в этот период проблема исследовалась теоретически и экспериментально, по завершении его была сформулирована рабочая гипотеза исследования.
На II этапе (1997-2001 годы) проводился поиск методологических, психологических, дидактических и дисциплинарных (научных) оснований концепции обобщения знаний учащихся по физике в старших классах, механизма ее реализации и первичная проверка гипотезы и элементов технологии обобщения знаний.
Ill этап (2000-2002 годы) был посвящен окончательной корректировке модели технологии обобщения знаний учащихся по физике в старших классах, апробации и внедрению разработанных общей и частных технологий обобщения знаний учащихся по физике и методических материалов в практику, а также проведению комплексного итогового экспериментального исследования.
Названные этапы частично перекрывались, что вообще свойственно большинству педагогических исследований.
Методика исследования основана на необходимости учета в разработке основных подходов к решению проблемы обобщения знаний по физике широкого круга работ - по методологии наук, философии, психологии, дидактике, сложившегося опыта обобщения знаний по физике и другим предметам. В ходе исследования использовались следующие методы.
Теоретические методы исследования:
анализ разработанности различных аспектов проблемы обобщения знаний в философской, психологической, дидактической и методической литературе, а также научных и историко-научных работ, связанных с системной организацией физического знания;
реализация системного подхода при разработке концепции технологии обобщения знаний учащихся по физике;
общенаучные методы (анализ, синтез, конкретизация, классификация, обобщение, систематизация, моделирование);
моделирование технологии обобщения знаний учащихся по физике в старших классах общеобразовательной школы с последующей конкретизацией отдельных ее составляющих, методической подготовки учителя физики к проведению обобщения знаний.
Экспериментальные методы исследования: изучение и обобщение опыта работы учителей физики для выявления состояния решаемой проблемы (посредством анкетирования, бесед, наблюдений);
изучение состояния подготовки будущих учителей физики к проведению обобщений (методы анкетирования, тестирования, наблюдения);
- разработка методических рекомендаций и дидактических материалов к
эксперименту;
проведение констатирующего, поискового и обучающего эксперимента для проверки гипотезы обобщения знаний и умений по физике в старших классах средней школы (с использованием наблюдений, бесед, интервьюирования, анкетирования, тестирования, экспертной оценки, а также статистических методов обработки результатов исследования);
- личное преподавание в педагогическом вузе и общеобразовательной
школе.
Научная новизна исследования заключается в следующем.
Уточнены и соотнесены в дидактических целях близкие понятия «обобщение», «генерализация», «систематизация», установлено, что понятие «обобщение знаний» является более общим по отношению к понятиям генерализации и систематизации; обоснована необходимость рассмотрения процесса обобщения знаний как существенной составляющей процесса обучения.
Разработана концепция технологии обобщения знаний учащихся по физике в старшей школе, включающая теоретические основания и системное описание процесса обобщения, обеспечивающие смещение акцента в процессе обучения с формирования знаний на формирование способов деятельности (в данном случае с формирования системы предметных знаний как единиц информации на формирование способов деятельности по их получению). Теоретическими основаниями концепции являются: источники и факторы, определяющие цели, содержание, структуру и особенности процесса обобщения физических знаний; дидактические и частнометодические принципы, идеи системного подхода, личностно-ориентированного обучения, технологичности процесса обобщения, а также критерии технологич-
ности. Концепция технологии обобщения знаний учащихся по физике в старших классах средней школы строится на основе четырех содержательных линий: методологической, психологической, дидактико-методической и научно-предметной. Описание процесса обучения учащихся обобщению знаний по физике как методической системы представлено в виде совокупности взаимосвязанных концептуальных положений, охватывающих ценностно-мотивационную, содержательную, структурно-логическую, процессуально-деятельностную и контрольно-оценочную стороны этого процесса.
Определено понятие «умение обобщать знания» как сложное общеучебное умение, владение которым обеспечивает получение качественно новых знаний (вообще нового знания или обобщенного знания), выявлен компонентный состав этого умения для эмпирического и теоретического уровней обобщения (кроме того, на основе общих схем структурных единиц физического знания конкретизированы действия для подуровней фактов, понятий и т.д.). Выделены уровни сформированности у учащихся умения обобщать знания по физике, разработана система параметров для определения достигнутого уровня (системности, предметности, обобщенности).
Проведена систематизация приемов обобщения знаний по физике, выделены дидактические приемы обобщения знаний, принципы их отбора. Определена структура урока обобщения знаний, выделены возможные классификации таких уроков, а также принципы построения системы уроков обобщения к курсу физики старших классов средней школы.
Разработаны обобщенная модель технологии осуществления обобщения знаний учащихся по физике в старших классах, включающая модели частных технологий построения «дерева целей», конструирования содержания учебного материала, отбора приемов обобщения, построения педагогического взаимодействия учителя и учащихся при обобщении знаний, диагностики результатов; модели отдельных частных технологий. Частные тех-
нологии адекватны компонентам методической системы, например, технология моделирования содержания учебного материала - содержательной и структурно-логической ее составляющей.
Установлены взаимосвязи между профилем обучения и уровнем обобщения знаний учащихся по физике: в классах физико-математического профиля должны присутствовать все уровни обобщения знаний (от научных фактов до теорий и ФКМ), в классах общеобразовательного профиля - уровень тот же, но глубина его и самостоятельность познания существенно меньше (рассматриваются отдельные связи между теориями), в гуманитарных классах высший уровень обобщения - уровень частных теорий, кроме того, необходимо формирование самых общих представлений о ФКМ.
Предложены модель профессиональной подготовки учителя к проведению обобщений в курсе физики с выделением основных направлений такой подготовки и ее конкретное наполнение в рамках курса теории и методики обучения физике и курсов по выбору («Методологические вопросы физики. Физические теории» и «Технология обобщения знаний учащихся по физике в старших классах»), а также перечень основных знаний и умений, необходимых для осуществления процесса обобщения знаний по физике в средней школе.
Теоретическая значимость проведенного исследования состоит в дальнейшем развитии теоретических основ методики обучения физике, конкретно - в обосновании и разработке концепции технологии обобщения знаний учащихся по физике в старших классах средней (полной) школы и собственно технологии, позволяющей ее реализовать, для чего уточнены понятия «обобщение», «систематизация» и «генерализация»; выявлены методологические, психологические, дидактические и методические основания построения концепции, определены основные черты и компоненты технологии обобщения знаний учащихся по физике (непрерывно-дискретный процесс обобщения знаний рассматривается как методическая система, охватываю-
щая весь процесс обучения предмету; целостность системы обеспечивается наличием пяти взаимосвязанных и последовательно реализуемых частных технологий - компонентов системы), разработаны средства ее реализации.
Основные положения концепции технологии обобщения знаний учащихся по физике в старших классах средней (полной) школы формулируются следующим образом (в рамках четырех содержательных линий).
I. Методологическая линия:
На старшей ступени обучения путь учебного познания должен во
многом соответствовать пути научного познания, в этом случае обеспечивается развитие мыслительной сферы личности до теоретического уровня.
Деятельность обобщения на разных уровнях строится на основе об
щих схем структурных единиц знания.
II. Психологическая линия:
Обобщение - непрерывно-дискретный рефлексивный психический
процесс, имеющий своей целью получение качественно нового знания через овладение соответствующим умением - умением обобщать знания на определенном уровне.
Деятельность обобщения должна начинаться с коллективной рефлек
сии применения «образцов» знаний и постепенно (с переходом во «внут
ренний план») становиться индивидуальной и самостоятельной с после
дующим переносом в любую область знания.
III. Цидактико-методическая линия:
Процесс обучения обобщению знаний представляет собой методическую систему, т.е. единство акмеологической, содержательной, структурно-логической, процессуально-деятельностной и контрольно-оценочной сторон, а потому может быть представлен в виде педагогической технологии.
Процесс обобщения знаний является процессом целенаправленного поэтапного системного формирования у учащихся умения обобщать знания на разных уровнях - начинаться с формирования отдельных физиче-
ских понятий и завершаться формированием систем знаний в рамках физических теорий и ФКМ.
Обобщение знаний учащихся осуществляется в рамках системы уро
ков формирования системных знаний и соответствующих им способов
деятельности с подсистемой уроков обобщения знаний.
IV. Научно-предметная линия:
Внутреннее свойство системности, присущее физике-науке, должно в
полной мере быть реализовано для физики-предмета: все структурные единицы физического знания должны обладать полнотой описания (быть конституированы знаниями о знаниях). Практическая значимость исследования заключается в создании частных технологий обобщения знаний (построения «дерева целей», моделирования содержания, моделирования педагогического взаимодействия учителя и учащихся в процессе обобщения знаний, диагностики результатов), обеспечивающих реализацию процесса обобщения знаний по физике в старших классах средней школы и, таким образом, формирование системных знаний и умения обобщать знания по физике на разных уровнях, а также методических рекомендаций по реализации этих технологий; в разработке вариантов методической подготовки учителя физики к осуществлению обобщений в рамках курса теории и методики обучения физике и двух курсов по выбору (предметного и методического блоков).
Апробация идей и внедрение результатов исследования Идеи, ход и результаты работы докладывались более чем на 20 конференциях, семинарах:
— международных научно-практических конференциях «Физика в системе современного образования (ФССО)» - Волгоград, 1997; Санкт-Петербург, 1999; Ярославль, 2001; «Проектирование инновационных процессов в социокультурной и образовательной сферах» (Сочи, 1998, 1999); «Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз» (Москва, 2000,
2002); «Технологическое образование учащихся в современных условиях» (Армавир, 1999); «Проблемы физического образования в средней и высшей школе» (Рязань, 2002);
российских научных конференциях, съездах - съезд российских физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI веке» (Москва, 2000); V Всероссийской научно-практической конференции российская научная конференция «Инновационные процессы в высшей школе» (Краснодар, 1999);
региональных, межвузовских и внутривузовских конференциях, семинарах: региональной конференции «Преподавание физики и астрономии в школе: состояние, проблемы, перспективы» (Н. Новгород, 1994); краевой научно-практической конференции молодых ученых «Развитие социально-культурной сферы Кубани» (Краснодар-Анапа, 1999); межвузовской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы начального образования» (Армавир, 2000), региональной конференции «Проблемы интеграции естественнонаучных дисциплин в высшем педагогическом образовании» (Н. Новгород, 2001); ежегодной внутривузовской конференции «Развитие непрерывного педагогического образования в новых социально-экономических условиях на Кубани» (Армавир, 1996, 1998, 1999, 2000); научные сессии МПГУ (Москва, 1996, 1999, 2002); научные сессии АГПИ по итогам научной работы (Армавир, 1993 - 2001 гг.); на научно-методических семинарах и заседаниях кафедры теории и методики преподавания физики МПГУ (МГПИ) (Москва, 1999-2002 гг.) и кафедры физики АГПИ.
Внедрение научных результатов осуществлялось в процессе публикаций (монография, пособия, статьи, тезисы докладов), отдельные элементы концепции технологии обобщения знаний и учебно-методические материалы внедрены в практику работу школ городов Армавира, Астрахани, Москвы, Саранска, Читы, а также в процесс методической подготовки учителей физи-
ки в АГПИ (Армавир), АГПУ (Астрахань), БГПУ (Благовещенск), ЗабГПУ им. Н.Г.Чернышевского (Чита).
На защиту выносятся следующие положения:
Процесс обобщения знаний представляет собой целенаправленное, системное, поэтапное обобщение знаний по физике, начиная с отдельных физических понятий и заканчивая системами знаний вплоть до физической теории и ФКМ, в этом случае возможно сформировать у учащихся умение обобщать знания на разных уровнях, а также системные знания по предмету.
Технологию осуществления обобщения знаний учащихся по физике в старших классах средней (полной) школы следует строить на основе четырех содержательных линий - методологической, психологической, ди-дактико-методической и научно-предметной, что обеспечит целостное рассмотрение процесса обобщения знаний и формирование системы предметных знаний и умения обобщать знания на разных уровнях.
Модель технологии обобщения знаний учащихся по физике в старших классах, включающая модели частных технологий построения «дерева целей», конструирования содержания учебного материала, отбора приемов обобщения, построения педагогического взаимодействия учителя и учащихся при обобщении знаний, диагностики результатов, позволяет реализовать системный подход к процессу обобщения знаний и обеспечено формирование системы предметных знаний и умения их обобщать на разных уровнях.
Модель технологии обобщения знаний на старшей ступени обучения конструируется с учетом профиля обучения и уровня обобщения знаний (в классах физико-математического профиля должны присутствовать все уровни обобщения знаний (от научных фактов до теорий и ФКМ), в классах общеобразовательного профиля - уровень тот же, но глубина его и самостоятельность познания существенно меньше (рассматриваются от-
дельные связи между теориями), в гуманитарных классах высший уровень обобщения - уровень частных теорий, кроме того, необходимо формирование самых общих представлений о ФКМ).
5. Модель подготовки учителя к обобщению знаний учащихся по физике представляет собой объемно-временную систему вузовских дисциплин и содержать базовый и вариативный компоненты, первый из которых реализуется в рамках курса теории и методики обучения физике, а второй - в рамках курсов по выбору и курсов других дисциплин.
Структура диссертации Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, библиографии и приложений. Объем диссертации составляет 445 страниц, в том числе 400 страниц основного текста. Диссертация содержит 42 схемы, 21 таблицу, 6 рисунков, 13 диаграмм. Библиоірафия включает 390 источников.
Основное содержание диссертации Во введении обоснованы выбор темы исследования, ее актуальность, раскрыты противоречия и обусловленная ими проблема, охарактеризован научный аппарат исследования (объект, предмет, цель, задачи, гипотеза, теоретико-методологические основы исследования); раскрыты научная новизна, теоретическая и практическая значимость, описаны положения, выносимые на защиту; приведены сведения об апробации и внедрении результатов исследования и об имеющихся публикациях.
В первой главе «Состояние проблемы: процесс обобщения знаний по физике в теории и практике обучения» раскрывается современное состояние проблемы обобщения знаний по физике; анализируются существующие подходы к ее решению, которые так или иначе были учтены при разработке концепции технологии осуществления обобщения знаний учащихся по физике в старших классах средней школы; обсуждаются возможности школьного курса физики в плане проведения обобщения знаний (проанализированы существующие учебники физики). В ходе
исследования выявлено, что, не смотря на значительное число исследований в области обобщения и систематизации учебного материала, знаний учащихся, исследований, посвященных методологическим и мировоззренческим вопросам, межпредметным связям курса физики, к настоящему времени не создана последовательная концепция обобщения знаний, которая обеспечивала бы формирование системных знаний и соответствующих им способов деятельности. Таким образом, подтверждена актуальность проблемы нашего исследования.
Во второй главе «Теоретические основы процесса обобщения знаний учащихся по физике» рассматриваются методологические, психологические, дидактические и научные основы построения процесса обобщения знаний учащихся по физике, которые в дальнейшем могут стать фундаментом построения концепции технологии осуществления обобщения знаний учащихся по физике в старших классах средней школы. Определены основные понятия, используемые в исследовании; выявлены психологические теории (содержательного обобщения, ассоциативно-рефлекторная и деятельностная), идеи которых позволят осуществлять перманентное обобщение знаний; охарактеризованы дидактические аспекты решаемой проблемы; описаны основные черты, определяющие специфику науки физики с точки зрения возможности обобщения знаний. На основе выявленных оснований (источников факторов, принципов и идей, а также критериев технологичности) построена концепция технологии осуществления обобщения знаний учащихся по физике в старших классах средней школы в единстве всех ее сторон: мотивационно-целевой, содержательной, структурно-логической, процессуально-деятельностной и контрольно-оценочной. В итоге во второй главе формулируются ведущая идея и основные положения концепции обобщения знаний учащихся по физике в старших классах средней школы, сгруппированные по четырем содержательным линиям: методологической, психологической, ди-дактико-методической и научно-предметной.
В третьей главе «Технология обобщения знаний учащихся по физике в старших классах средней (полной) школы» рассмотрена модель педагогической технологии, она конкретизирована в виде компонентной модели технологии обобщения знаний учащихся по физике; дана характеристика умения проводить обобщение знаний на разных уровнях и этапов его формирования; описаны частные технологии: построения «дерева целей», моделирования содержания учебного материала, отбора приемов обобщения, моделирования педагогического взаимодействия учителя и учащихся при обобщении знаний, диагностики результатов; рассмотрены урок обобщения знаний: его этапы, принципы построения, типология, а также моделирование системы уроков обобщения. Кроме того, в данной главе рассмотрена специфика организации процесса обобщения знаний учащихся по физике в профильных классах: указаны основания для проведения обобщений, определены уровни обобщения знаний и их содержание для нескольких профилей, дана иерархия уровней обобщения знаний учащихся по физике в профильной школе.
В четвертой главе «Реализация технологии обобщения знаний учащихся по физике на примере раздела «Электродинамика»» конкретизированы отдельные компоненты технологии обобщения знаний учащихся по физике применительно к теме «Электростатика», показана организация процесса обобщения на уровне общего физического понятия («проводимость» и «электромагнитное поле»), на уровне методологических принципов (причинности, симметрии, соответствия, дополнительности), на уровне частной физической теории (теория электромагнитных колебаний) и на уровне фундаментальной физической теории «Классическая электродинамика» (X-XI классы) и НКМ (уроки обобщения знаний). Особое внимание уделено построению системы обобщающих уроков для классов дифференцированной школы: общеобразовательного, физико-математического, гуманитарного профилей.
В пятой главе «Профессиональная подготовка учителя физики к проведению обобщений в курсе физики средней (полной) школы» обоснована необходимость специальной подготовки учителя физики к осуществлению обобщения знаний учащихся по физике на разных уровнях; сформулирована система положений и основные направления методической подготовки (включение соответствующего материала в курс теории и методики обучения физике, ориентация других вузовских дисциплин - философии, психологии, общей физики и т.д. - на обеспечение студентов знаниями по методологии науки, психологии обобщения и т.п., включение в программу подготовки спецкурсов, ориентированных на рассмотрение проблемы обобщения знаний); разработана модель профессиональной подготовки учителя к проведению обобщений в курсе физики, для чего определены возможности учебных курсов разных блоков дисциплин (ЕНД, ГСЭД, Д1111, ОПД) и выделены основные знания и умения, которыми должны овладеть будущие учителя физики для реализации обобщения знаний учащихся; предложены варианты спецкурсов «Методологические вопросы физики. Физические теории» (блок ДПП) и «Технология обобщения знаний учащихся по физике в старших классах» (блок ОПД).
В шестой главе «Педагогический эксперимент» дано описание проведенного экспериментального исследования: показаны этапы эксперимента, их задачи, методика проведения; раскрыты основные аспекты и направления опытной работы, подходы к обработке экспериментальных данных (качественные и количественные); приведены статистически обработанные результаты эксперимента. Результаты педагогического эксперимента подтвердили гипотезу исследования о формировании у учащихся умения обобщать знания на разных уровнях, формировании системы знаний по физике и необходимых методологические знаний при специальном построении процесса обобщения (в соответствии с разработанной в исследовании технологией). Таким образом, эксперимент подтвердил обоснованность и справедливость теоретиче-
ских положений концепции технологии осуществления обобщения знаний учащихся по физике в старшей школе, а также целесообразность разработанного механизма ее реализации - технологии обобщения знаний.
Идеи и результаты исследования нашли отражение в 46 публикациях автора, объемом 29,3 п.л., из них авторских 28,4 п.л., в соавторстве - 0,9 п.л.
Монография
1. Дьякова Е.А. Теоретические основы обобщения знаний учащихся по фи
зике (в старших классах) / Под ред. Н.С.Пурышевой. Монография. - М.:
Прометей, 2001. - 145 с. (9,25 п.л.)
Учебные и учебно-методические пособия
Дьякова Е.А. Технология обобщения знаний учащихся по физике в старших классах. Учебно-методическое пособие. - М.: Прометей, 2002. -87 с. (5,5 п.л.)
Дьякова Е.А. Методические рекомендации по преподаванию вводных тем курса физики для классов гуманитарного профиля. - Армавир: тип. АГПИ, 1995. - 64 с. (4,5 п.л.)
Дьякова Е.А. Основные проблемы современного естествознания. Учебно-методическое пособие. - Армавир: изд-во АГПИ, 1997. - 50 с. (3,1 п.л.)
Статьи
Дьякова Е.А. Проблема обобщения знаний учащихся в процессе обучения // Наука и школа. - № 3. - 1999. - С.54-57 (0,5 п.л.).
Дьякова Е.А. Некоторые аспекты разработки технологии обобщения знаний учащихся по физике в старших классах // Наука и школа. - № 4. -2001. -С.33-56 (0,5 п.л.).
Дьякова Е.А., Пурышева Н.С. Технология обобщения знаний учащихся на уровне методологических принципов // Педагогическое образование и наука.-№3.-2001.-С.21-24 (0,5 п.л., авторских 60%).
Дьякова Е.А. Обучение студентов обобщению знаний учащихся по физике // Наука и школа. - № 4. - 2002. - С.8-11 (0,5 п.л.).
Дьякова Е.А. Обобщенная модель педагогического взаимодействия учителя и учащихся по обобщению знаний / Научные труды Mill У. Серия: Естественные науки. Сборник статей. - М.: Прометей, 2002.- С.65-68 (0,2 п.л.).
10. Дьякова Е.А. Некоторые аспекты проблемы обобщения знаний в про
цессе обучения / Вопросы методики обучения физике в современной
школе и подготовки учителя физики: Сб. научн. трудов. - М.: Прометей,
1998. -СА0-43 (0,3 п.л.).
И. Дьякова Е.А. Особенности преподавания физики в классах гуманитарного профиля дифференцированной школы / Теория и практика обуче-
ния физике в современной школе. - М.: Прометей, 1992. - С.30-36 (0,4 п.л.).
Дьякова Е.А. Формирование системных знаний по физике в X-XI классах общеобразовательной школы / Преподавание физики в высшей школе: Сб. научн. трудов. - М.: тип. ФК «Школа будущего», 2000. - № 18. -С.52-55 (0,3 п.л.).
Дьякова Е.А. Концептуальные подходы к генерализации знаний учащихся по физике / Преподавание физики в высшей школе: Сб. научн. трудов. - М.: тип. ФК «Школа будущего», 2000. - № 19. - С.30 (0,1 п.л.).
Дьякова Е.А. Моделирование содержания учебного материала для реализации обобщений в старшей школе / Преподавание физики в высшей школе: Сб. научн. трудов. - М.: тип. ФК «Школа будущего», 2001. - № 21. - CJ2-75 (0,3 пл).
Дьякова Е.А. Проблема реализации профильной направленности при обобщении знаний учащихся по физике классах технического профиля обучения / Преподавание физики в высшей школе: Сб. научн. трудов. -М: МПГУ, 2002. - № 22. - С. 19-22 (0,25 п.л.).
16.Дьякова Е.А. Принцип генерализации в преподавании естественнонаучных предметов / Актуальные проблемы социогуманитарного знания. Сб. научн. трудов каф. философии МПГУ. Выпуск XV. - М.: Прометей, 2002. - С.72-75 (0,25 п.л.).
17. Дьякова Е.А. Изучение раздела «Электродинамика» в классах гуманитарного профиля (X класс) / Преподавание физики в высшей школе: Сб. научн. трудов. - М.: тип. ФК «Школа будущего», 1997. - № 9. - С.42-44 (0,2 п.л.).
18.Дьякова Е.А. Структура курса «Концепции современного естествознания» и место физики в нем / Вопросы методики обучения физике в современной школе и подготовки учителя физики: Сб. научн. трудов. - М.: Прометей, 1997.- С.13-15 (0,5 п.л.).
19.Дьякова Е.А. Структура урока генерализации знаний, принципы его построения. Система уроков генерализации знаний по физике / Проблемы современного физического образования: вуз и школа. Сборник научных трудов. - Армавир: Изд. центр АГПИ, 2000. - С.62-68 (0,5 п.л.).
20.Дьякова Е.А., Пурышева Н.С. Курс физики для классов гуманитарного профиля // Физика. Приложение к газете «Первое сентября». - 1994. - № 3-4. - С.4-5 (0,8 п.л., авторских 35 %).
21.Дьякова Е.А., Окаракова А.Л., Чикина И. Обобщение знаний учащихся по разделам «Электростатика» и «Электромагнитные волны» / Проблемы современного физического образования: вуз и школа: сборник научных трудов. - Армавир: Изд. центр АГПИ, 2000. - С.93-95 (0,2 п.л., авторских 75%).
Материалы конференций
Дьякова Е.А. Возможности междисциплинарных обобщений в профессиональной подготовке учителя физики / Проектирование инновационных процессов в социокультурной и образовательной сферах: Материалы международной научно-методической конференции. - Сочи: РИЦ СГУТ и КД, 1998. - С.172-173 (0,1 п.л.).
Дьякова Е.А. Дидактические основы генерализации знаний по физике в старших классах общеобразовательной школы / Проектирование инновационных процессов в социокультурной и образовательной сферах: Материалы Второй международной научно-методической конференции. 4.2. - Сочи: РИЦ СГУТ и КД, 27-29 мая 1999 г. - С. 159-160 (0,2 п.л.).
Дьякова Е.А. Процессуальная компонента обобщения физических знаний в старших классах / Преподавание физики в высшей школе: Сб. трудов Ш Международной научно-практич. конф. «Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз (НТПФ- III, К 100-летию со дня рожд. А.В.Перышкина)» - М.: Прометей, 2002. - № 23. - С.51-54 (0,2п.л.).
25.Дьякова Е.А. Обучение студентов технологии генерализации знаний по физике / Инновационные процессы в высшей школе: Материалы V Всероссийской научно-практической конференции /Кубанский гос. технолог, ун-т. Часть П. - Краснодар: Изд-во КГТУ, 1999. - С. 13-14 (0,1п.л.).
Дьякова Е.А. Проблема отбора и структурирования учебного материала курса физики для классов гуманитарного профиля / Материалы межвузовской конференции молодых ученых по итогам исследований за 1990 год. - Армавир: изд-во АГПИ, 1991. - С. 10-11 (0,1 п.л.).
Дьякова Е.А. Методические основы построения курса физики для гуманитарных классов / Материалы научной сессии по итогам научно-исследовательской работы МПГУ им. В.И.Ленина за 1991 год. - М.: Прометей, 1992. - С.84-86 (0,2 п.л.).
Дьякова Е.А. Особенности обобщения знаний учащихся при изучении физики в классах гуманитарного профиля / Актуальные проблемы методики преподавания физики: Материалы научной сессии Mill У им. В.И.Ленина. - М.: Прометей, 1996. - С. 12-13 (0,2 п.л.).
29.Дьякова Е.А. Обобщения в преподавании курса «Концепции современного естествознания» на факультете ПиМНО / Материалы научно-практической конференции факультета педагогики и методики начального образования: Научн. труды. - Армавир: Изд. центр АГПИ, 1998. -С.Ы-20(0,4п.л.).
30. Дьякова Е.А. Реализация принципа генерализации знаний учащихся по физике в средней школе / Развитие социально-культурной сферы Кубани: Материалы пятой краевой научно-практической конференции моло-
дых ученых. Анапа, 10-12 июня 1999 г. - Краснодар-Анапа: Изд-во КГТУ, 1999. - С.14-15 (0,1 п.л.).
31. Дьякова Е.А. Дидактические основы формирования обобщенных зна
ний / Проблемы и перспективы начального образования. Материалы
межвузовской научно-практической конференции (16-17 марта 2000 г.).
- Армавир: Изд. центр АГПИ, 2000. - С.32-40 (0,4 п.л.).
Дьякова Е.А. Обобщение знаний и способов деятельности: контрольно-оценочная составляющая технологии / Проблемы интеграции естественнонаучных дисциплин в высшем педагогическом образовании: Материалы межвуз. научн.-метод. конф. Апрель 2001 г. - Н. Новгород: изд. НГПУ, 2001. - С.31-32 (0,2 п.л.).
Дьякова Е.А. Содержание курса физики в классах гуманитарного профиля / Всесоюзная научно-методическая конференция «Физика в системе современного образования. ФССО-91»: Тезисы докладов. Ленинград-Репино, 12-16 мая 1991 г. -Л., 1991. - С.22-23 (0,1 п.л.).
Дьякова Е.А. Методика преподавания вопросов современной физики в классах гуманитарного профиля / Физика в системе современного образования: Тезисы докладов IV Международной конференции. - Волгоград: изд-во ВГПУ, 1997. - Ч.П. - С.49-51 (0,2 п.л.).
Дьякова Е.А. Основы генерализации знаний учащихся по физике / Физика в системе современного образования (ФССО-99): Пятая международная конференция. 21-24 мая 1999 года. Тезисы докладов. Т.2. -С.-Петербург: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 1999. - С.37-38 (0,1 п.л.).
Дьякова Е.А. Модель технологии обобщения знаний и способов деятельности / VI международная конференция «Физика в системе современного образования (ФССО-01)». 28-31 мая 2001 г. Тезисы докладов. Т.2. - Ярославль: изд-во ЯГПУ им. К.Д.Ушинского, 2001. - С.60-62 (0,2 п.л.).
Дьякова Е.А. Единство физического знания в школьном курсе и курсе общей физики при подготовке учителя физики / Съезд российских физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI веке». Москва, 28-30 июня 2000 г., МГУ им. М.В.Ломоносова. Тезисы докладов. - М.: Физический факультет МГУ, 2000. - С.329 (0,1 п.л.).
Дьякова Е.А. Обобщение знаний и умений учащихся по физике в классах физико-математического профиля / Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз (НТПФ-Ш, К 100-летию со дня рожд. А.В.Перышкина) Сб. аннот. докладов III Международной научно-методической конференции 12-14 марта 2002 г. - М.: МПГУ, 2002. -С.12(0,7и.л.;.
Дьякова Е.А. Приемы текущего обобщения знаний по физике в старшей школе / Международная конференция «Проблемы физического образования в средней и высшей школе»: Тезисы докладов / Рязанский гос.
пед. ун-т им. С.А.Есенина. - Рязань: изд-во РГПУ, 2002. - С.56-57 (0,1 п.л.).
Дьякова Е.А. Генерализация знаний как одно из условий повышения их качества / Технологическое образование учащихся в современных условиях: Тезисы международной конференции по технологическому образованию сельских школьников 21-24 сентября 1999 года. - Армавир: Изд. центр АГПИ, 1999. - С.54-55 (0,2 п.л.).
Дьякова Е.А. Технология генерализации знаний учащихся по физике в старших классах / Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз. Сб. аннот. докладов II Международной научно-методической конференции 13-16 марта 2000 г. - М.: МПГУ, 2000. - СЮ (0,1 п.л.).
42.Дьякова Е.А. Преподавание физики в гуманитарных классах. / Преподавание физики и астрономии в школе: состояние, проблемы, перспективы: Тезисы докладов регион, н.-метод. конф. - Н. Новгород: тип. НГПУ, 1994. -С.9-10 (0,2 п.л.).
Дьякова Е.А., Шатохина И.М. Система обобщающих уроков по физике в IX-XI классах средней школы / Развитие непрерывного педагогического образования в новых социально-экономических условиях на Кубани: Сб. тезисов. - Армавир: изд-во АГПИ, 1996. - С.89-90 (авт. 0,2 п.л., авторских 75%).
Дьякова Е.А. Условия генерализации знаний по физике в современной общеобразовательной школе / Развитие непрерывного педагогического образования в новых социально-экономических условиях на Кубани: Сб. тезисов. - Армавир: Изд. центр АГПИ, 1999. - С.218-219 (0,1 п.л.).
Дьякова Е.А. Моделирование процесса генерализации знаний по физике / Развитие непрерывного педагогического образования в новых социально-экономических условиях на Кубани: Сб. тезисов. Вып.6. - Армавир: Изд. центр АГПИ, 2000. - С.279 (0,1 п.л.).
Дьякова Е.А. Формирование обобщенных способов деятельности в процессе изучения КСЕ / Концепции современного естествознания и его история. Тезисы первых Северо-Кавказских чтений 9-10 октября 2002 года. - Армавир: РИД АГПИ, 2002. - С. 16-17 (0,1 п.л.).
Состояние практики осуществления обобщения знаний учащихся по физике в старших классах средней школы
Проблема обобщения знаний учащихся в процессе обучения не является новой для методики преподавания физики. Рассмотрим два ее аспекта -методическую подготовку учителя к проведению обобщений (через анализ учебных и учебно-методических пособий, статей в методических журналах) и практическую реализацию процесса обобщения знаний в школе (через анализ опыта работы учителей и знаний и умений учащихся). Исследование проводилось в рамках констатирующего эксперимента.
В учебных пособиях по курсу методики преподавания физики (теории и методики обучения физике) [26, 196, 314 и др.] всегда уделялось определенное внимание обобщению и систематизации знаний учащихся. Так, в «Основах методики преподавания физики» [231] при рассмотрении структуры и содержания школьного курса физики отмечается, что в физике процесс познания (как процесс обобщения!) и формы обобщений отвечают теоретическому обобщению, этапы которого будут названы ниже (исследование В.В.Мултановского), а уровни соответствуют иерархии физических знаний (факт, понятие, закон, теория, физическая картина мира). Отмечено, что первая ступень курса физики, на которой обобщения проводятся до уровня законов, является подготовительной для второй, где обобщения осуществляются до уровня теорий и физической картины мира (ФКМ), даны структуры физической теории (общая - основание, ядро, выводы) и четырех разделов курса в соответствии с содержанием фундаментальных теорий и этапами обобщения знаний в них.
Систематизация в данном пособии рассматривается как необходимое условие формирования глубоких и прочных знаний, отмечается, что она облегчает запоминание, приводятся приемы систематизации (группировка, классификация, схематизация, установление причинно-следственных связей и т.д.), ее уровни (фактов, понятий и т.д., что совпадает с уровнями обобщения - на наш взгляд, это свидетельствует о «неразведенности» понятий обобщения и систематизации.). Систематизация здесь определяется как «мыслительная деятельность, в процессе которой изучаемые объекты организуются в определенную систему на основе выбранного принципа» [231, С.219]. Обобщение, тесно связанное с систематизацией (но здесь не указано - как именно), предполагает «первоначальное изучение отдельных объектов, выявление в них общего и особенного, объединение их в группы по отобранным существенным признакам, разделение на виды и т.д.» [231, C.230]. Существенным, на наш взгляд, является замечание: «Обобщение имеет свою специфику и потому требует специального изучения и отдельного рассмотрения» [там же], которое акцентирует важность и недостаточную изученность рассматриваемой нами проблемы.
Обратимся к современному курсу «Теория и методика обучения физике в школе. Общие вопросы» [314]. Здесь обобщение и систематизация знаний рассматриваются при обсуждении технологий организации учебно-познавательной деятельности (УПД) и форм организации учебного процесса (обобщающий урок). Подчеркивается, что развитие мышления учащихся (теоретического мышления) должно содержать не только «формальнологическую составляющую» (в которую входят умения анализировать, обобщать и т.д.), но и «диалектическую», т.е. основанную на противоречиях, на понимании относительности истины, зависимости ее от условий рассмотрения. Далее рассматриваются процессы обобщения и систематизации, причем отмечается, что обобщение отличается от систематизации, в основе которой лежит образование ассоциативных связей и при осуществлении которой «часто происходит обобщение знаний учащихся» [314, С.304]. Обобщение - это переход на более высокую ступень абстракции, получение качественно нового знания, системного знания. Однако при дальнейшем рассмотрении названных процессов обсуждается только систематизация (как и в первом пособии) - ее виды (классификация, установление логических и причинно-следственных связей и т.д.), приводятся примеры систематизирующих схем и таблиц.
Обобщение и теория познания. Методологический аспект.
В методологии наук понятие обобщения, генерализации и связанные с ними понятия систематизации, системности не всегда четко разграничены. В результате возникает путаница при их использовании в психологии, методике, дидактике. В логике нам встретились следующие определения. «Обобщение - это обнаружение взаимосвязи, взаимоотношения общего и единичного» [264, С.211]. Обобщение вообще - «мысленное выделение каких-либо свойств, принадлежащих некоторому классу предметов, и формулирование такого вывода, который распространяется на каждый отдельный предмет данного класса; переход от единичного к общему, от менее общего к более общему», выделение существенных признаков класса объектов; кроме того, обобщение рассматривается как «логический прием, посредством которого совершается мысленный переход от единичного к общему» [156, С.395].
«Обобщение (лат. generalisatid) понятия - это логическая операция, позволяющая переходить от понятий меньшего объема к понятиям большего объема путем отбрасывания признаков, принадлежащих только тем предметам, которые входят в объем обобщающего понятия» [54, С.63]. (Под понятием здесь понимается форма мысли, т.е. «целостная совокупность суждений, т.е. мыслей, в которых что-либо утверждается об отличительных признаках исследуемого объекта, ядром которой являются суждения о наиболее общих и в то же время существенных признаках этого объекта» [156, С.456]). Если более конкретно: «операция обобщения понятия ...- переход от некоторого понятия к другому, более глубокому по объему, за счет исключения из содержания исходного понятия какого-либо из признаков, составляющих видовое отличие обобщенных в этом понятии предметов» [там же, С.222]. Обобщение понятия - «логическая операция, которая заключается в том, что для какого-либо понятия находится более широкое по объему понятие, в объем которого и входит объем исследуемого понятия» (от признаков исходного понятия отбрасываются те, которые присущи предметам, составляющим объем этого понятия, т.е. отбираются признаки, объединяющие это понятие с другими в общий класс) [156, С.345]. «...Обобщение фактов в понятии - это проблема тождества, отождествления изучаемых предметов в одном объекте ..., а также проблема идентификации предмета с самим собой» [54, С. 13].
Д.П.Горский предполагает, что существуют аналитическое обобщение - без непосредственного обращения к опыту, на основе понимания языковых выражений (дедукции), и синтетическое - на основе анализа опыта (индукции), а также синхроническое (в логическом, структурном планах) и диахроническое (генетическое, дедуктивно-историческое). Таким образом, структурное и генетическое обобщения практически противопоставляются, а аналитическое и синтетическое различаются отношением к опыту. Все типы обобщений присутствуют в обучении, но наиболее значимым для него является генетический метод обобщения как метод получения нового знания. Генетический метод - способ исследования, основанный на анализе процесса возникновения, становления предмета, изучении переходов от низших ступеней развития к высшим [156]. Под генетическим определением понимают определение объекта через описание специфических для него способов возникновения, получения. Операциональное же определение (такие тоже есть в физике - например, определения некоторых величин) есть описание объекта через специфицирующие измерительные операции. Генетический подход неотделим от деятельностного, широко используемого в обучении (в различных вариантах), он показывает, как возникало понятие, а не только его связи.
Понятие систематизации в логике понимается гораздо уже (чем обобщение): систематизировать - располагать в определенном порядке, в определенной последовательности [156]. Собственно систематизация -«дискурсивный логический процесс обобщения и упорядочения знаний на основе систематизирующего признака, завершающийся образованием систем знаний» [151]. Таким образом, систематизация устанавливает родовые, временные и другие связи, что является необходимым, но не достаточным условием осуществления обобщения. В данном случае это означает, что систематизация должна быть подчинена обобщению высокого порядка, но включать в себя обобщение низкого порядка (под «порядком» обобщения мы понимаем «ступеньку» в иерархии научных знаний, до которой проводится обобщение - научное понятие, теория, фундаментальная идея и т.п.), так как в качестве систематизирующего признака может быть выбран и мало существенный с точки зрения науки. Тогда образованная система знаний будет, скорее всего, совокупностью знаний, не обладающих свойством системности, целостности, завершенности, но систематических. (Например, совокупность двигателей, отобранных по признаку «совершать работу»: устройство, принцип действия - различны, область применения - тоже, структура такой системы размыта, части можно переставлять произвольно; близкое понятие - «классификация».)
В методических, а также некоторых философских работах [308, 319, 353 и др.] систематизация считается родовым понятием, а обобщение - видовым, подчиненным. Однако, если применить генетический (а не формально-логический) метод для вскрытия сущности рассматриваемых понятий, то можно выявить следующее.
В теории познания процесс познания понимается как движение сознания явления к знанию сущности и обратно. Явления - «конкретные события, свойства или процессы, выражающие внешние стороны действительности и представляющие форму проявления и обнаружения некоторой сущности» [329, С.361]. Сущность - генетически исходное или всеобщее отношение системы объектов, порождающее его особенные или индивидуальные черты (Э.Ильенков), «совокупность глубинных связей, отношений и внутренних законов, определяющих основные черты и тенденции развития материальной системы» [329, С.361]. Диалектическое понимание поиска сущности предполагает поиск такого отношения объектов, которое порождает их многообразие в единстве, формально-логическое же понимание требует расчленения многообразия на основе родо-видовых отношений. На основе отношения к сущности можно «развести» понятия обобщения и систематизации.
Технология обучения: общие аспекты
Понятие «технология» относительно недавно вошло в отечественные теорию и практику обучения. Существует несколько точек зрения на его определение и соотношение с понятием «методика». Корни слова «технология»: в греческом языке: «TE VJ/» (ИЛИ «techne» (лат.)) - ремесло, мастерство, искусство + «Аоуоо» (или «logos» (лат.)) - понятие, учение, наука [282]. Таким образом, происхождение слова позволяет перевести его как «учение о мастерстве», в данном случае - мастерстве обучения. До последнего десятилетия в отечественной дидактике и методике данный термин не использовался и потому понимание его сущности в них не устоялось. В дидактике и методике исследованиями и разработкой технологий обучения занимались В.П.Беспалько, М.В.Кларин, Г.Ю.Ксензова, А.А.Машиньян, В.М.Монахов, Г.К.Селевко, В.А.Сластенин и другие [15, 150, 170, 192, 199, 282, 295 и др.]. В одних исследованиях технология определяется как более узкое понятие (алгоритм, «рецепт» какого-либо аспекта процесса обучения, его процессуальная часть - «техногенное понимание»), в других - это понятие шире, чем понятие методики, и включает целостное, полное описание процесса обучения (варианта его построения) с гарантированным результатом и учетом реальных условий протекания (охватывает множество методик изучения отдельных вопросов). Вероятно, в настоящее время целесообразно «примирить» эти точки зрения, вслед за некоторыми авторами [192, 282, 295] считая, что следует различать «узкие» (частные, локальные) и «широкие» (общие) технологии (как и методики).
В.А.Сластенин различает педагогические технологии и технологии обучения, считая второе более общим понятием [234]. Наиболее полное определение технологии обучения дано на конференции ЮНЕСКО (но на ней не различали понятия технологии обучения и педагогической технологии): технология - это системный метод создания, применения и определения всего процесса преподавания и усвоения знаний с учетом технических и человеческих ресурсов и их взаимодействия, ставящий своей задачей оптимизацию форм образования [282]. По В.А.Сластенину «...педагогическая технология - это упорядоченная совокупность действий, операций и процедур, инструментально обеспечивающих достижение прогнозируемого результата в изменяющихся условиях образовательно-воспитательного процесса» [295, С.52]. Мы возьмем эти определения за основу.
Отличие технологии от методики рассмотрено в работах В.А.Сластенина, Г.К.Селевко, А.А.Машиньяна, мы не будем на этом останавливаться. Отметим лишь, что, по нашему мнению, понятие методики скорее шире понятия технологии, но технологический подход отличают четкая процессуальная составляющая, диагностичность результатов, управляемость, тогда как методика дает лишь общие рекомендации как по реализации процесса обучения предмету вообще, так и по реализации его конкретных составляющих. Качественное своеобразие технологии В.А.Сластенин назвал «регулятивным воздействием», которое требует нахождения оснований результативности деятельности (гарантированности результата), построения последней на интенсивной, научной основе; уде-ления значительного внимания прогнозированию и проектированию деятельности; использования новейших информационных средств; т.е. достижения оптимальности, законосообразности педагогической деятельности (имеются в виду законы обучения, воспитания и развития) [295].
Существенными отличительными чертами технологии от методики преподавания являются: диагностичность целей и результатов, их неразрывность в учебном процессе, конституированность ими всего учебного процесса; возможность ее адаптации - к конкретному учителю, конкретной ситуации (это интуитивно делают опытные учителя, пользуясь какой-либо методикой); значительная алгоритмизация учебного процесса на всех этапах (использование схем действий алгоритмического типа, нежестко регламентирующих совместную деятельность учащихся и учителя) [15, 192, 295].
