Введение к работе
8 настоящее время стало очевидным, что передать ученикам весь объем знаний, накопленный человечеством, невозможно. На первый план выходят способы получения знаний. Способами получения физических знаний являются методы научного познания, и овладение ими входит сегодня в цели обучения физике. В проекте Российского стандарта школьного физического образования говорится: "Обучение должно вооружить, учащихся методами научного познания, способствовать развитию их интеллектуальных и практических умений, позволяющих проводить исследование явлений природы и техники на уровне, соответствующем возрасту и ступени обучения".
В современной физике ведущими являются теоретические методы познания: широчайший арсенал новых знаний получается путем вывода следствий из основных положений теорий. В связи с этим представляется целесообразным обучать школьников теоретическим методам исследования, в частности, теоретическим предсказаниям. Школьный курс физики предоставляет богатые возможности для такого обучения: в 9-11 классах изучаются основы физических теорий, в учебниках физики содержится материал, представлявший собой теоретические рассуждения, предваряющие новые для учащихся знания.
Для того, чтобы оценить, насколько продуктивно решается задача обучения теоретическим предсказаниям в практике школы, нами были составлены зедания, допускающие решение эмпирическим путем и путем теоретических рассуждений. Анализ работ, выполненных учащимися 10 и 11 классов различных школ, показал, что большинство из них не выбрали теоретический метод познания в качестве инструмента исследования. Отсюда был сделан вывод о том, что в ходе изучения физических теорий учащиеся не овладевают деятельностью "теоретическое предсказание" .
В связи с этим возник вопрос о причинах такого положения . Анализ работ по методике преподавания физики показал, что в них широко представлены рекомендации по объяснению нового материала в логике теоретических рассуждений, приводящих к новому для учащихся знанию. В работах Г.М.Голина, Л.А.Друянова, В.Н.Мещанского, Е.В.Савеловой и др. рекомендуется рассказывать учащимся об истории открытий путем теоретических предсказаний. «Однако для того, чтобы формировать деятельность, недостаточно показывать образец ее выполнения. Методика же организации собственной деятельности учащихся по выводу новых для них следствий из основных положений теории не разбирается.*
Анализ исследований, посвященных проблеме обучения учащихся
теоретическим методам познания (П.И.Афанасьева, Г.М.Голина, Л.Я.Зориной, М.Папиева, Е.А.Румбешта, А.С.Сиденко, С.А.Шапоринского, Д.Шодиева и др.), показал, что в них вопрос об обучении учащихся теоретическим предсказаниям лишь затрагивался, но задача обучения школьников отой деятельности как самостоятельная не ставилась, неисследованными остались вопросы о возможности обучения учащихся теоретическим предсказаниям на материале школьного курса физики, не выявлено содержание деятельности "теоретическое предсказание", не определен термин "теоретическое предсказание".
Таким образом, актуальность исследования обусловлена тем, что, с одной стороны, задача обучения теоретическим предсказаниям является важной дидактической задачей, наибольшие возможности для решения которой предоставляет школьный предмет физика, а с другой стороны, эта задача решается на практике неудовлетворительно в связи с отсутствием специальных исследований в этой области и достаточного методического обеспечения для ее решения.
Объект исследования: процесс обучения физике в старших классах средней школы.
Предмет исследования: процесс обучения теоретическим преьсказа-ниям на уроках физики в 9-11 классах.
Цель исследования: разработка методики преподавания физики б старших классах, позволявшей обучить школьников деятельности "теоретическое предсказание".
Для достижения цели исследования были поставлены и последовательно решены следующий задачи:
'\\\ Выявить содержание деятельности "теоретическое предсказание" .
2. Исследовать возможности обучения теоретическим предсказаниям
на материале школьного курса физики.
3. Провести отбор содержания и структурирование учебного
материала для обучения теоретическим предсказаниям.
с4. Выявить содержание деятельности учителя физики по обучению учащихся теоретическим предсказаниям.
5. Оценить эффективность разработанной методики.
«- Для решения этих задач в процессе исследования были выполнены следующие виды деятельности:
изучение стандартов школьного физического образования;
изучение педагогической, методической литературы и исследова-
ний, имеющих отношение к теме исследования;
- изучение философской литературы, в которой рассматриваются
методы научного познания;
- изучение работ физиков-теоретиков, в которых приведены
теоретические рассуждения, позволившие открыть новое в науке, и работ
физиков-экспериментаторов с описаниями опытов по проверке теоретичес
ких предсказаний;
изучение литературы по психологии, раскрывающей содержание деятепьностной теории учения;
изучение содержания учебников 9-11 классов;
моделирование деятельности учителя физики, осуществляющего обучение теоретическим предсказаниям;
разработка методического обеспечения для проведения педагогического эксперимента;
планирование, проведение и обработка результатов педагогического эксперимента.»
«'В качестве теоретической основы исследования была выбрана деятельностная теория учения и, в частности, следующие ее положения:
учение представляет собой систему определенных видов деятельности ;
овладение деятельностью происходит в результате ее многократного выполнения;
- для того, чтобы обучаемый самостоятельно и успешно мог
осуществить деятельность, он должен владеть обобщенным методом
составления ориентировочной основы деятельности;
- для обучения новому умственному действию необходимо провести
учащегося через шесть этапов: мотивационный, составления ориентиро
вочной основы деятельности, материальный (материализованный),
внешнеречевой, внешней речи про себя и внутренней речи.-
В ходе исследования получены следующие новые результаты:
- Выявлено содержание деятельности "теоретическое предсказа
ние" для таких типов теоретических предсказаний, как теоретическое
предсказание закона путем математических выводов на основе феноме
нологической гипотезы, теоретическое предсказание качественной
зависимости между физическими величинами путем мысленного эксперимен
та на основе модельной гипотезы и теоретическое предсказание явления
путем мысленного эксперимента на основе модельной гипотезы.
- Предложен механизм отбора содержания и структурирования
учебного материала для обучения теоретическим предсказаниям. Он
состоит а том, что основные положения теории следует представить в
виде гипотез-теорий, по каждой гипотезе-теории выработать логику
изучения материала, отражающую решение единой познавательной задачи:
"Если гипотеза верна, то следует ожидать, что ..." и выделить круг
знаний, которые в рамках решения этой познавательной задачи могут
быть получены как теоретические предсказания.
Выработаны ориентиры для учителя по формированию каждого из действий, составляющих деятельность "теоретическое предсказание".
Определены дидактические материалы для обучения теоретическим предсказаниям.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что найдено частное решение задачи школьного курса физики - обучения методам научного познания.
Практическая значимость исследования заключается в том, что разработано методическое обеспечение для обучения учащихся теоретическим предсказаниям (тематическое планирование по 9-11 классам, методические рекомендации для учителей, дидактические материалы, задания для контроля результатов обучения).
Результаты исследования могут быть использованы при обучении физике в школе, учтены при разработке стандартов образования, составлении програми, отборе и структурировании учебного материала для учащихся, при написании учебников физики для старших классов, учебников по методике преподавания физики, при проведении курсов повышения квалификации учителей физики.
На защиту выносится следующее положение: «Старшеклассников можно обучить теоретическим предсказаниям, если их деятельность на уроке организовывать в соответствии с логикой создания знаний путем теоретических предсказаний в науке. Для этого необходимо: 1) отразить в содержании школьного курса физики логику развития гипотез-теорий; 2) специально обучать следующим действиям: формулированию познавательной задачи, составлению плана ее решения путем теоретических рассуждений, решении познавательной задачи путем теоретических рассуждений, экспериментальной проверке теоретического предсказания, сравнению результатов эксперимента с предсказанными.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, включающего 115
названий. Изложение материала проиллюстрировано 17 рисунками, 14 схемами, 36 таблицами. Общий объем работы 223 страницы, в том числе основного текста 177 страниц.