Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ УПРАЖНЕНИЙ ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКЕ 15
I. Анализ использования упражнений по молекулярной физике в учебном процессе 15
2. Методические предпосылки создания системы упражнений по молекулярной физике 33
3. Некоторые психолого-дидактические аспекты проблемы обучения 43
ВЫВОДЫ 48
ГЛАВА П. МЕТОДИКА ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАЖНЕНИЙ ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКЕ 50
I. Задачи обучения молекулярной физике и требования к знаниям, умениям и навыкам учащихся 50
2. Требования к системе упражнений по молекулярной физике 61
2.1. Требования к содержанию системы упражнений 62
2.2. Требования к структуре системы упражнений 70
2.3. Требования к объему системы упражнений 76
3. Методика построения системы упражнений по молекулярной физике 85
3.1. Разработка подсистемы упражнений "Молекулярно-кинетическая теория идеального газа" 90
3.2. Разработка подсистемы упражнений "Уравнение состояния идеального газа и его частные случаи" 102
3.3. Общая характеристика разработанной системы упражнений по молекулярной физике 117
ВЫВОДЫ 123
ГЛАВА Ш. МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА 126
I. Методика педагогического эксперимента 126
2. Эффективность разработанной системы
упражнений по молекулярной физике 141
ВЫВОДЫ 155
ЗАКЛЮЧЕНИЕ " 157
БИБЛИОГРАФИЯ 166
ПРИЛОЖЕНИЯ 183
- Анализ использования упражнений по молекулярной физике в учебном процессе
- Задачи обучения молекулярной физике и требования к знаниям, умениям и навыкам учащихся
- Методика педагогического эксперимента
Введение к работе
ХХУІ съезд КПСС чётко определил основные направления развития народного образования на современном этапе:"Главное сегодня в том,чтобы повысить качество обучения,трудового и нравственного воспитания в школе,изжить формализм в оценке результатов труда учителей и учащихся,на деле укрепить связь обучения с жизнью, улучшить подготовку школьников к общественно полезному труду"./2/
На повышение мировоззренческой направленности учебно-воспитательного процесса ориентируют школу решения июньского 1983 г. Пленума ЦК КПСС.
Всё это определяет генеральную линию развития общеобразовательной средней школы,всех звеньев её работы. Перед тизикой как важнейшим учебным предметом естественно-научного цикла стоят еле-, дующие основные задачи /Ї237 : -вооружение учащихся основами Физической науки, её важнейшими понятиями,законами,теориями и их практическими приложениями в современном производстве; -ознакомление с основными методами Физической науки,формирование у учащихся экспериментальных умений,имеющих важное практическое значение; -развитие у школьников умения наблюдать и объяснять физические явления,умения самостоятельно птзиобретать знания,развитие познавательных и творческих способностей; -Формирование диаяектико-материалистического мировоззрения.
Содержание обучения физике,рассматриваемое в программах,учебниках,учебных пособиях может быть представлено в виде системы объектов: содержательных и деятельностных.Содержательные объекты-это знания,бітом числе обобщённого характера (понятия,законы,теории, J принципы) ,фактологические (термины,даты,количественные данные) и операционные (знания о действиях) . К деятельностным объектам содержания обучения физике относятся следующие виды умений и навыков - предметные (формируемые при изучении собственно физики), интеллектуальные и рационального учебного труда (формируемые как при изучении физики, так и других общеобразовательных предметов). Под интеллектуальными умениями понимаются умения учащихся найти сходство и различие изучаемых процессов и явлений, провести анализ причинно-следственных связей,сделать вывод,провести классификацию свойств или объектов. Умения рационального учебного труда предполагают способность учащихся работать со справочниками,пользоваться графиками,таблицами,составлять краткий отчет и др. /75,76/.
Эффективное формирование у учащихся системы знаний, умений и навыков теснейшим образом связано как с повышением педагогического мастерства учителей физики, так и совершенствованием учебных программ и методических материалов.
Педагогическая наука, подчеркнул министр просвещения М.А.Прокофьев, должна обеспечить "рациональное построение учебного и воспитательного процесса, создание для этого учебно-методических пособий и других материалов, содержащих советы по организации обучения и воспитания, регулярный анализ происходящих в жизни явлений и на этой основе выработку необходимых рекомендаций" [iZh]'.
В последние годы активно разрабатываются учебные материалы по физике,' корректируются уже имеющиеся. Ведутся поиски оптимальных комплектов материалов, рассчитанных на ученика и учителя и включающих учебники, методические пособия, системы упражнений и лабораторных работ, дидактические указания. Усилия ученых направлены на совершенствование как учебного курса физики в целом, так и отдельных его разделов, каждый из которых имеет специфическое содержание, располагает своими возможностями для формирования у учащихся определенных знаний, умений и навыков, диалектического мировоззрения, научной картины мира.
Сказанное в полной мере относится к разделу "Молекулярная физика" в IX классе. В этом разделе изучается качественно новая, по сравнению с механической,форма движения материи-тепловое движение, которое подчиняется статистическим закономерностям,ранее учащимся неизвестньм. При изз^чении молекуляшой физики школьники знакомятся с чрезвычайно важными и плодотворными методами Физической науки-статистическим и термодинамическим.
При совершенствовании программы по Физике существенно изменились содержание и структура раздела "Молекулярная Физика".Сделан дальнейший шаг по усилению роли молекулярно-кинетической теории и первого закона термодинамики в систематизации и обобщении знаний школьников,в формировании на этой основе их диалектико-материалистического мировоззрения и политехнической подготовки.
Повышение научного уровня содержания раздела "Молекулярная физика" значительно увеличило удельный вес теоретических знаний. Это потребовало пересмотра целевой направленности,содержания и структуры систем упражнений по молекулярной Физике,приведения их в соответствие с требованиями усовершенствованной программы по физике.Появилась необходимость включения в Функции систем упражнений функцию средства организации познавательной деятельности учащихся,в условиях всеобщего среднего образования,по усвоению теоретического материала раздела и его методологических основ.
Различные типы згпражнений могут применяться в учебном процессе на всех этапах изучения теоретического материала,? процессе решения различных педагогических задач: а) при постановке учебной проблемы; б]в ходе сообщения новых знаний; в)в процессе Формирования умений и навыков; г) при повторении,закреплении и обобщении материала; д) при контроле и оценке знаний и умений учащихся. Упражнения используются на уроках, в качестве домашнего задания, в различных формах внеклассной работы.
Практика показывает, что многие учителя эффективно применяют упражнения на различных стадиях изучения молекулярной физики, добиваясь неплохих результатов. Вместе с тем, имеются еще неиспользованные резервы, в значительной мере связанные с совершенствованием содержания и структуры существующих систем упражнений по данному разделу курса физики.
Ученые, методисты, учителя неоднократно обращали внимание на то обстоятельство, что применяемые в школьной практике системы упражнений имеют существенные недостатки /53, 135, 173, 1797. "В действующих в настоящее время сборниках задач по физике для средней школы, - пишет академик В.Г.Зубов,, - подавляющее большинство задач рассчитано на тренировку ученика в алгебраических и арифметических действиях ... Очень важно составить такой задачник по физике, в котором каждая группа задач, подобранных в определенной последовательности, служила бы достижению заданных педагогических целей, в котором главное внимание было бы устремлено на развитие у школьников умения видеть взаимодействие тел, видеть внутренний механизм явлений" /53/.
Научно-методический анализ содержания и структуры систем упражнений по молекулярной физике, наиболее часто используемых в средней школе, позволил выделить следующие основные недостатки: несоответствие структуры систем упражнений идее дедуктивного построения раздела "Молекулярная физика"; фактическое отсутствие упражнений с методологическим содержанием; недостаточное количество упражнений с политехнической направленностью, а также упражнений специально предназначенных для формирования интеллектуальных умений и навыков рационального учебного труда; отсутствие достаточного количества упражнений, необходимых для формирования различных уровней деятельности учащихся (вариативное воспроизведение теоретического материала, применение знаний по образцу, в новой ситуации и т.д.)* В настоящее время, отмечает А.В.Усова", практически "отсутствуют сборники, которые содержали бы хорошо продуманную систему разнообразных задач с учетом возможной дифференциации работы учащихся" /Ї7/.
Мы полагаем, что несовершенство существующих систем упражнений обусловлено по меньшей мере двумя факторами. Во-первых, в педагогической литературе, в программе по физике неудовлетворительно разработана система требований к знаниям, умениям и навыкам, которые необходимо сформировать у школьников. Во-вторых, существующие системы упражнений созданы в период, предшествующий модернизации школьного курса физики, и поэтому в значительной мере не отражают новые тенденции методики обучения. Вместе с тем, многочисленные задачники, системы упражнений, представленные в учебных пособиях и других источниках, являются ценным материалом, основой для дальнейших методических поисков.
Сопоставление недостатков, имеющихся систем упражнений по молекулярной физике и уровня знаний и умений учащихся по данному разделу, позволяет установить определенные связи. 3 частности, в системах упражнений по молекулярной физике отсутствуют задания с методологическим содержанием и наблюдение за учебным процессом показывает, что учащиеся IX классов овладевают методологическими знаниями недостаточно Д737. В системах упражнений по молекулярной физике мало упражнений, предназначенных для формирования общих умений и навыков учащихся, и в учебном процессе лишь эпизодически используются упражнения, в которых требуется выявить сходство или различие объектов, процессов, явлений; произвести классификацию; сделать вывод; определить причинно-следственную связь; преобразовать информацию (заданную аналитически, графически, в виде таблиц) из одной формы в другую; заполнить таблицу и т.д. В то же время общеизвестно, что интеллектуальные умения,а также умения и навыки рационального учебного труда у учащихся IX классов формируются сегодня недостаточно эффективно.
Подобного рода примеры подтверждают связь,обусловленность недостатков в знаниях и умениях учащихся с несовершенством систем упражнений по молекулярной физике,применяемых в школьной практике. Однако совершенствование последних требует разработки научных основ построения систем упражнений по молекулярной физике в соответствии с задачами обучения данному разделу и с учётом достижений методической науки. Таким образом,методика построения системы упражнений по молекулярной физике представляет собой актуальную методическую проблему. Её решение имеет не только теоретическое,но и большое практическое значение, использование научно-обоснованной методики позволит разработать различные варианты усовершенствованных систем упражнений,что будет способствовать,в конечном счёте,повышению эффективности учебно-воспитательного процесса.
Объектом настоящего исследования выступает совокупность упражнений по молекулярной физике для средней школы.
Предметом исследования выступают способы и этапы построения упражнений по молекулярной физике в систему,предназначенную для учащихся IX классов и обладающую заданными свойствами. Система рассматривается как средство организации познавательной деятельности учащихся по усвоению программного материала.
Целью исследования является разработка методики построения системы упражнений адекватной усовершенствованной программе и реальным возможностям учащихся IX классов. Достижение указанной цели потребовало решения следующих основных задач:
I. Проанализировать имеющиеся системы упражнений по молекулярной Физике,практику их использования и психолого-педагогические предпосылки разработки методики построения системы упражнений.
Разработавь систему требований к содержанию,структуре и объёму усовершенствованной системы упражнений по молекулярной Физике .
Разработать методику построения системі упражнений,ориентированной на организацию познавательной деятельности учащихся по формированию у них системы знаний,умений и навыков по молекулярной физике.
Создать вариант усовершенствованной системы упражнений по молекулярной физике для учащихся IX классов,экспериментально проверить его эффективность,определить условия наиболее рационального использования в учебном процессе и дать методические рекомендации для учителя.
Приступая к исследованию,мы исходили из предположения,что если в основу построения системы упражнений по молекулярной физике положить целостную систему требований к планируемым результатам обучения,а содержание,структуру и объём системы упражнений привести в соответствие с содержанием и структурой программного материала и реальным возможностям учащихся,то можно создать усовершенствованную систему упражнений,использование которой в учебном процессе повысит его эффективность.
В процессе работы нами использовались плодотворно развиваемые в педагогике идеи системного подхода /26,71/,выступавшего для нас в качестве методологического ориентира в процессе теоретического анализа проблемы исследования и разработки методики.
При решении проблемы исследования мы опирались на ведущие методические идей.В их числе идея генерализации физических знаний, сформулированная и научно обоснованная А.К.Кикоиным,В.Г.Разумовским, Н.А.Родиной,Э.Е.Эвенчик и др. В своей работе мы также использовали концепцию цикличности учебного познания ("исходные фундаментальные факты-модель-следствия-эксперимент по проверке следствий), развитую В.Г.Разумовским /Ї29, 1357.
При проведении исследования мы опирались на разработанную в лаборатории обучения физике НИИ СиМ'о АПН СССР методику содержательного анализа учебного материала с выделением в нем основного, в том числе методологического и политехнического, и информативного материала, а также методику поэлементного анализа. Последний уже нашел применение в разработке заданий для контроля знаний учащихся l5j', для определения эффективности обучения физике в педагогических исследованиях Д54, 172/.
Особое значение для решения проблемы исследования имели достижения методики обучения физике, связанные с разработкой системы требований к знаниям, умениям и навыкам учащихся, а также обоснованного нормирования учебного процесса. В этой связи мы использовали, результаты исследований Р.Ф.Кривошаповой /74,75,76,77/ и В.В.Усанова /171,172,1747.
Для решения поставленных в исследовании задач использовался комплекс методов.
Наряду с анализом научной литературы, использованием современных данных психологии, теории коммунистического воспитания, дидактики, методики обучения физике, значительное внимание уделялось работе с документационными источниками: историческими документами партии и правительства, нормативной документацией органов народного образования, учебными программами и планами, разнообразными методическими материалами.
Выявление типичных недостатков систем упражнений по молекулярной физике потребовало, наряду с анализом существующих систем упражнений, изучения массовой практики их применения в учебном процессе, использования также методов открытого и включенного наблюдения, бесед, анкетирования, которым было охвачено 200 учителей Москвы и Донецкой области.
Важнейшее место в исследовании заняла опытно-экспериментальная работа по проверке-эффективности разработанной системы упражнений, которая проводилась в течение пяти лет /1976-1980 гг./ в ряде средних школ Москвы,Донецка и Донецкой области.
Научная новизна исследования состоит в следующем: -обоснована система требований к содержанию,структуре и объёму усовершенствованной системы упражнений по молекулярной физике для учащихся IX классов; -разработана методика построения усовершенствованной системы упражнений по молекулярной физике,обеспечивающая:а/ отбор упражнений в систему в соответствии с целостной системой требований к знаниям,умениям и навыкам; б/ структурирование упражнений в зависимости от объектов содержания учебного материала раздела; в/дифференциацию упражнений в соответствии с, различными уровнями познавательной деятельности учащихся; г/ определение целесообразного объёма системы упражнений и соотношения её компонентов с учётом времени,отведённого программой на изучение молекулярной Физики в IX классе, и реальных возможностей учащихся в условиях всеобщего обязательного среднего образования; -создан вариант усовершенствованной системы упражнений по молекулярной физике для учащихся IX классов.
Теоретическая и практическая значимость исследования заключается в том,что: -разработанная система требований к содержанию,структуре и объёму системы упражнений по молекулярной физике может служить критериальной основой для оценки качества созданиях систем упражнений по данному разделу курса физики и позволяет определять направле- ние их дальнейшего совершенствования; -разработанная методика построения усовершенствованной системы упражнений может быть использована для создания систем упражнений ІЗ по другим разделам курса Ризики и по другім предметам /например, математике,химии/ с учётом их специфики; -использование разработанной системы упражнений по молекулярной физике способствует повышению эффективности учебно-воспитательного процесса,обеспечивая: а/ более высокое качество знаний учащихся, особенно методологических и политехнических,лучшую сформирован-ность не только частных,но и общих-интеллектуальных и рационального учебного труда-умений и навыков,а также повышение эффективности результатов познавательной деятельности учащихся-успешному применению знаний в знакомой и изменённой ситуациях; б/ рационализацию труда учителя физики,открывая перед ним реальную возможность организации дифференцированного подхода к учащимся при использовании упражнений по молекулярной Физике и сокращая ему затраты времени на отбор упражнений из различных источников; -разработанная система упражнений может быть использована при создании учебных пособий,методических и дидактических материалов, а также в массовой практике обучения молекулярной физике в средней школе.
Основные идеи и результаты исследования нашли отражение в публикациях автора и обсуждались в лаборатории обучения физике НИИ СиМО АПН СССР, на семинарах учителей физики Калининского и Киевского районов Донецка,на курсах повьшіения квалификации учителей физики при Донецком государственном университете,на научно-методических конференциях вузов города,на факультете повышения квалификации /на семинаре кафедры методики преподавания Физики/ при Московском государственном педагогическом институте им. В.И.Ленина.
Материалы исследования апробированы и используются в ряде средних школ Донецка и Донецкой области и на подготовительном отделении Донецкого института советской торговли.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТЩМ,ВШОС!ШЕ НА ЗАЩИТУ
Система упражнений по молекулярной физике может служить эффективным средством организации познавательной деятельности учащихся по усвоению теоретического материала раздела,если в основу её построения положена целостная система требований к планируемым результатам обучения.
Система упражнений должна удовлетворять системе требований к содержанию (отражать основной,в том числе методологический и политехнический,материал;включать упражнения,требующие деятельности учащихся на разных уровнях,а такнее содержать упражнения для формирования общих умений ),структуре (отражать дедуктивное построение учебного материала;состоять из подсистем и блоков; упражнения в блоках должны располагаться в порядке возрастания необходимого для решения уровня деятельности) и объёму fсоответствовать времени,отведенному на изучение раздела;включать такое число упражнений, чтобы обеспечить возможность усвоения основного материала всеми учащимися на первом и втором уровнях,а при дифференцированном подходе-на всех уровнях вплоть до творческого).
Методика построения усовершенствованной системы упражнений по молекулярной физике должна включать:анализ программного материала на предмет выделения в нём основного,в том числе методологического и политехнического,материала,а в основном-объектов изучения; поэлементный анализ основного материала;конкретизацию структуры системы,её подсистем и блоков упражнений;ориентировочный расчёт объёма системы и соотношения её компонентов;отбор упражнений из различных источников;включение в систему упражнений для формирования общих умений и навыков;теоретический анализ и экспериментальную проверку полученной системы упражнений.
Диссертация состоит из введения,трёх глав,заключения,списка литературы и приложения.
Анализ использования упражнений по молекулярной физике в учебном процессе
Понятие "упражнение" широко используется в психолого-педагогической литературе и в частных методиках, при этом его трактовка неоднозначна.- В одних случаях под упражнениями понимают активность субъекта, имеющую определенную направленность, в других случаях - вид задания. В дидактике и главным образом в частных методиках под упражнениями нередко понимают различного вида задания, применяемые для формирования знаний, умений и навыков учащихся. При этом одни авторы разграничивают понятия "упражнение" и "задача", а другие не видят для такого разграничения достаточных оснований и пользуются в своих работах одним общим понятием "упражнение". Понятие "задача" исследователи определяют по-разному. Так, в частности, можно назвать ряд исследователей - Г.А.Балл, В.В.Давыдов, В.М.Глушков, А.М.Леонтьев, Я.А.Пономарев, Д.Б.Эльконин, А.Фуше, которые с разных позиций анализируют и приводят обоснованные, с их точки зрения, определения понятия "задача ". В исследовании В.А.Черкасова /І937 дан критический анализ этих определений. При этом автор выделяет в качестве характерного признака задачи "наличие определенной ситуации с элементом новизны для субъекта, вызывающей у него потребность совершить определенные действия, смысл которых заключается в поисках средств для включения "нового" в уже сложившуюся систему знаний субъекта, в овладении, в присвоении, в раскрытии, в изучении этого нового, в его объяснении". упражнения: и вопросы. Причем особенности этих видов заданий автор видит в следующем. Ответ на задачу "нельзя дать, репродуцируя учебный материал, изложенный учителем, а также содержащийся в учебнике или каком-нибудь учебном пособии". Решение задачи основывается, на мыслительной деятельности учащихся и требует актуализации ранее усвоенных знаний в новых условиях. Упражнение требует "повторного выполнения какого-либо действия для более полного усвоения материала или улучшения качества работы". Ответ на вопрос учащиеся могут дать, "прямо репродуцируя материал, услышанный из уст учителя или прочитанный в учебнике, либо в другом пособии".
Отметим здесь, что в основу приведенной выше классификации заданий положен характер деятельности учащихся, требуемой для их выполнения.
Разграничение понятия "задача" и "упражнение" приводится в Большой Советской энциклопедии [11] . "Бывают упражнения и задачи. В отличие от упражнений задачи требуют большей самостоятельности, умственной работы и инициативы. Упражнения - это повторное выполнение какой-либо деятельности с целью овладения ею или повышения ее качества". Здесь, очевидно, "упражнение" понимается в узком смысле слова как деятельность, а не как вид задания. В таком случае сравнение задач как вида задания и упражнений как вида деятельности нам представляется неправомерным.
Некоторые исследователи, анализируя понятия "задача" и "упражнение" в математике, относят оба понятия к заданиям, но при этом с различных позиций выделяют признаки, которые необходимо положить Б. основу деления заданий на задачи и упражнения. В качестве таких признаков Фридман Л.М. [Л] и Денисова М.И. ISXJ выделяют назначение задания, степень автоматизации уже усвоенной деятельности. Брадис В.М. [\Ъ] указывает другой признак - количество применяемых теоретических положений, а Зрдниев П.М. /200/ - способ выражения данных. Однако ряд исследователей - Ильина Т.А. /587, Зарецкий М.И. Дб/, Нагибин Ф.Ф. /Ї0б7 - предлагает любой вид заданий по математике (задача, пример, вопрос) называть упражнениями.
В методике физики понятия "задача" и "упражнение" также трактуются и применяются неоднозначно разными исследователями и методистами. В связи с тем, что авторы исследований, учебной и учебно-методической литературы не всегда четко определяют в своих трудах понятия "задача" и "упражнение", смысл этих понятий нам иногда приходилось определять по контексту. Так, в частности, П.А.Знаменский в /47 выделяет задачи и упражнения по физике. При этом первые делятся на вычислительные, задачи-вопросы и экспериментальные. Упражнения трактуются как деятельность по закреплению учебного материала, формированию навыков, а не как вид задания. Соколов И.И. в [156/ использует термины "задача" и "упражнение" в смысле вида задания, что видно при анализе предлагаемого им планирования учебного материала, например, по темам "Свойства газов" и "Свойства твердых тел". При этом на упражнения отводится часть урока после изложения нового материала, то есть предполагается, что это простые задания для закрепления нового учебного материала. Задачи, как можно понять из контекста, трактуются как более сложные задания, применяемые для формирования умений. Решению задач при планировании материала по ряду тем отводятся целые уроки.
Задачи обучения молекулярной физике и требования к знаниям, умениям и навыкам учащихся
При обучении физике как обязательному компоненту образования подрастающего поколения можно выделить три основных аспекта целей обучения: а) вооружение учащихся системой научных знаний на основе фундаментальных научных теорий и формирование у них системы умений и навыков; б) формирование материалистического мировоззрения, коммунистических черт личности и развитие творческих способностей учащихся; в) политехническое образование учащихся и подготовка их к включению в общественное производство.
Исходя из общих целей, рассмотрим основные задачи обучения молекулярной физике. Молекулярная физика в IX классе охватывает три большие группы вопросов /Ї007:
I) основные положения молекулярно-кинетической теории (МКТ) вещества, экспериментальное определение физических величин, характеризующих атомы и молекулы, характер взаимодействий структурных частиц вещества и особенности их теплового движения. Основное уравнение идеального газа, уравнение состояния и его применение в частных случаях;
2) система понятий термодинамики, первый закон термодинамики и его применение к изопроцессам, физические основы работы тепловых двигателей;
3) свойства вещества в различных агрегатных состояниях и их взаимные превращения. Молекулярно-кинетическое толкование этих свойств и превращений.
При этом предполагается дальнейшее развитие сформированных у школьников на первой ступени обучения основ атомно-молекулярных представлений. Вторая ступень обучения молекулярной физике характеризуется более широким охватом научных понятий и явлений, количественным описанием явлений, а также разъяснением и применением статистического и термодинамического методов физической науки]Щ/,
Важнейшей особенностью нового содержания школьного курса физики является повышение его научного уровня /99,134,135,1557 и усиление внимания к вопросам, лежащим в основе формирования диа-лектико-материалистического мировоззрения /Ї557, то есть к вопросам методологии и гносеологии, сущности термодинамического и статистического методов молекулярной физики как науки. На конкретных примерах необходимо показывать значение и роль кавдого из методов, их общие и отличительные особенности, подчеркнуть, что статистический и термодинамический методы не противоречат, а дополняют друг друга.
Анализ структуры раздела "Молекулярная физика" показывает, что учебный материал в нем развертывается по двум линиям (структурной и энергетической) как отражение двух теоретических методов исследования тепловых явлений. Структурная линия развертывания учебного материала связана с рассмотрением микромеханизма тепловых явлений и соответствует молекулярно-кинетическому методу исследовании. Зта линия хорошо видна при изучении основ МКТ вещества, МКТ идеального газа, а также при объяснении на основе молекулярно-кинетических представлений законов идеального газа и свойств паров, жидкостей и твердых тел.
В основе статистического метода лежит моделирование внутренней структуры процессов, явлений, объектов и на этой основе -вывод законов поведения макротел, протекания макропроцессов. Выводы, законы, полученные на основе этого метода, имеют статистический смысл. На основе термодинамических принципов тепловые явления рассматриваются без анализа внутреннего механизма процессов. Роль и значение термодинамического и статистического методов выходят далеко за рамки молекулярной физики.
В новом курсе физики усилено внимание к раскрытию "механизма" получения новых научных знаний, ото, в частности, обеспечивается структурой курса по схеме: фундаментальные факты - модель -следствие - эксперимент, в соответствии с концепцией цикличности учебного познания. Эта методическая концепция является отражением ленинской философской концепции возникновения и развития научного знания: от живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике. 3 рамках концепции цикличности возрастает значение физического эксперимента как одного из методов физической науки. Физический эксперимент в одних случаях выступает в роли источника научных фактов и, следовательно, относится к основанию физической теории. В других случаях он служит критерием истинности выводов и следствий теории. При рассмотрении специфики раздела "Молекулярная физика" следует обратить внимание на то обстоятельство, что переход от изучения механики к молекулярной физике является важным этапом в познавательном отношении, а также в формировании физического миропонимания и научного мировоззрения учащихся.
Методика педагогического эксперимента
С целью проверки эффективности разработанной методики построения системы упражнений по молекулярной физике нами в течение пяти лет, с 1976 по 1980 гг., проводился педагогический эксперимент. Отметим здесь основные задачи эксперимента:
- проверка дидактической эффективности СУ, созданной нами на основе системы требований к знаниям, умениям и навыкам;
- сравнение педагогической эффективности указанной СУ и систем упражнений, применяемых в школьной практике;
- выявление условий наиболее рационального использования разработанной нами системы упражнений в учебном процессе.
Эксперимент проводился в Москве (СШ № 628 - учитель Левин Е.С., СШ № 592 - учитель Никифорова М.Я., СШ № 533 - учитель Лагунова ЕЛ.) и Донецкой области (г.Донецк, СШ Ш 12 - учитель Хаит A.M., СШ № 45 - учитель Ушкац М.Я.; г.Горловка, СШ № 41 -учитель Кудикова Л.И., СШ № 16 - учитель Чумарина М.Т.; г.Макеевка, СШ № 13 - учитель Коган В.И.).
Заключительным этапом эксперимента было охвачено 907 учащихся 29 девятых классов и 126 слушателей пяти групп подготовительного отделения Донецкого института советской торговли (ДИСТа). Все учителя,- принимавшие участие в эксперименте, имели стаж работы более пяти лет. С целью уменьшения влияния личности учителя на результаты эксперимента каждый учитель работал как в экспериментальном, так и в контрольном классах.
Проведение педагогического эксперимента обеспечивалось разработанной нами СУ по молекулярной физике, текстами самостоятельных и контрольных работ и их поэлементным анализом, методическими указаниями для учителя и памяткой для учащихся, а также посещением уроков, поддержанием постоянных связей с учителями и обсуждением с ними всех проблем, связанных с проводимым экспериментом.
Педагогический эксперимент проводился в три этапа, каждый из которых имел свои цели и задачи и был органически связан с двумя другими этапами.
Основные задачи первого этапа педагогического эксперимента заключались в следующем: а) апробирование и проверка на доступность подсистем упражнений по темам "Молекулярно-кинетическая теория идеального газа" и "Газовые законы"; б) оценка дидактической эффективности указанных подсистем упражнений; в) определение соответствия объема подсистем упражнений лимиту учебного времени на их использование; г) выявление отношения учащихся и учителей к отдельным упражнениям и подсистемам в целом.
Выбор указанных выше тем для первого этапа педагогического эксперимента объясняется следующими причинами. Во-первых, подсистемы упражнений по этим темам по содержанию и структуре наиболее существенно отличаются от аналогичных, применяемых в учебном процессе, подсистем упражнений. Во-вторых, в подсистему "МКТ идеального газа" мы включили упражнения, специально предназначенные для формирования знаний о методе физического моделирования, подобных которым нет в задачниках, применяемых в школьной практике. В-третьих, в подсистему "Уравнение состояния идеального газа и его частные случаи" нами включено существенно большее количество, по сравнению с используемыми в учебном процессе задачниками,графических упражнений и упражнений, специально предназначенных для формирования общих умений и навыков.
В результате успешного проведения первого этапа эксперимента предполагалось получение информации, необходимой для корректировки использованных подсистем и подготовки всей СУ по разделу "Молекулярная физика" к апробированию. Кроме того, по результатам проверки контрольных и самостоятельных работ на первом этапе эксперимента имелось в виду определить надежность и дифференцирующую силу некоторых упражнений, предназначенных для последующего включения в контрольные работы на втором и третьем этапах.
Апробирование подсистемы "Молекулярно-кинетическая теория идеального газа" проводилась нами в 1977 г. в четырех IX классах школ № 628, 533, 592 Советского района Москвы. Занятия проводили опытные учителя-экспериментаторы, сотрудничающие с лабораторией обучения физике НИИ СиМО АПН СССР. С каждым из них были проведены беседы о цели, задачах и методике проведения эксперимента. Учителям была дана также технологическая карта, в которой упражнения были распределены по урокам и даже по фазам урока. В картах содержались рекомендации, какие упражнения решать на уроке и дома. Учителя и учащиеся были обеспечены соответствующими учебными материалами /Ї75Д76/. Разработанная нами подсистема упражнений в виде учебных заданий по физике для учащихся IX классов была размножена и отпечатана в НИИ СиМО АПН СССР.
Автор посещал все уроки по данной теме в СШ № 592 и выборочно в других указанных школах. О доступности предложенных упражнений мы судили на основании наблюдений за учебным процессом (активностью учащихся на уроке и содержанием их ответов), а также мнений учителей-экспериментаторов.
