Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Состояние проблемы преемственности физического образовании в начальной и основной школе в пауке и практике школьного обучения
1.1. Понятие преемственности в философии, педагогике и психологии 18
1.2. Состояние проблемы преемственности в школьном физическом образовании на современном этапе 34
1.3. Реализация принципа преемственности в образовательных программах и государственных образовательных стандартах по физике 46
Глава II. Методика осуществления преемственности в условиях опережающего изучения физики в основной и начальной школе
2.1. Методическая система осуществления преемственности в формировании и развитии физических понятий, и ее структурные элементы 75
2.1.1. Анализ развития содержания физических понятий в начальной и основной школе методом сетевых графов (диагностический блок) 79
2.1.2. Виды нарушений преемственных связей в формировании понятий и способы их преодоления (формирующий блок) 92
2.2. Особенности формирования физических понятий у учащихся 1-6 классов 96
2.3. Преемственность методов, форм и средств пропедевтики физики в начальной и основной школе 120
Глава III. Организация и результаты педагогического эксперимента
3.1. Задачи и методика проведения педагогического эксперимента 143
3.2. Анализ результатов педагогического эксперимента 147
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 178
- Понятие преемственности в философии, педагогике и психологии
- Методическая система осуществления преемственности в формировании и развитии физических понятий, и ее структурные элементы
- Задачи и методика проведения педагогического эксперимента
Введение к работе
Человеческое общество стремительно развивается, претерпевают изменения экономика, наука, социальные сферы. Современные технологии опираются на комплексное использование достижений естественных наук. В Государственном образовательном стандарте перед системой образования формулируется новый социальный заказ - достижение учащимися уровня «функциональной грамотности, необходимой в современном обществе, по естественнонаучному направлению» [247].
Для выполнения этого требования необходимо постоянно совершенствовать содержание естественнонаучного образования, применять новые формы и методы обучения. И поскольку физика является фундаментом естествознания, то, в первую очередь, именно обучение физике требует существенного пересмотра.
Сегодня наблюдается серьезное противоречие между существующими потребностями в совершенствовании системы образования и офаниченностыо учебных ресурсов школы, учебного времени и возрастных познавательных возможностей учеников. В таких условиях интенсификация учебного процесса возможна только при активизации его внутренних ресурсов, целесообразной организации содержания обучения. Ведущим фактором, обеспечивающим целесообразную организацию содержания обучения, являются преемственные связи как внутри отдельных предметов, так и между предметами.
Преемственность является основным требованием к содержанию образования, отраженным в законе Российской Федерации «Об образовании» [113]. Несмотря на это, анализ содержания школьного естественнонаучного образования показывает, что этому основному требованию не удовлетворяют ни учебный план, ни учебники по предметам естественнонаучного цикла.
Фундаментальные понятия, законы и теории физики являются основополагающими в биологии и химии. В историческом развитии естествознания физика служила базисом развития других наук. Физика должна готовить по нятийную базу для изучения химии, биологии. Но в настоящее время изучение биологии в школе начинается до физики, а изучение химии — только в восьмом классе. Современное содержание предметов естественного цикла не обеспечивает преемственного формирования физических понятий. Изучение некоторых из них начинается в начальной школе, затем прерывается на два года и вновь начинается в седьмом классе. Это нарушает преемственность как между начальной и основной ступенями обучения, так и между предметами естественнонаучного цикла, что требует незамедлительного устранения. Особенно это актуально в современной школе, так как, согласно ст. 43 Конституции, обязательное образование ограничивается девятым классом. В связи с этим возникает необходимость включения в содержание основного образования некоторых вопросов среднего (полного) образования, знания по которым нужны каждому грамотному человеку двадцать первого века.
Для достижения оптимального результата в формировании физических понятий у школьников 7-15 лет за столь короткий промежуток времени, пропедевтическое изучение физики должно осуществляться при соблюдении преемственных вертикальных и горизонтальных связей и начинаться уже в начальной школе, когда возрастные характеристики развития ребенка не всегда позволяют формировать сложные физические понятия. Адаптировать этот процесс можно, используя сенситивные особенности младших школьников, т. е. осуществлять через элементы игры.
Ввиду вышеотмеченного представляется целесообразным согласиться с Ю.И. Диком, который определил, что пропедевтический этап получения физического и астрономического образования начинается уже в начальной школе, и ее можно рассматривать как первую ступень школьного физического образования. Пропедевтический этап продолжается в 5 - 6 классах. Соответственно, вторая ступень физического образования завершается в основной школе. Поэтому в данном исследовании мы рассматриваем начало физического образования с его первой ступени - начальной школы [81].
Методологические категории преемственности разрабатывались в трудах А.Б. Агафонова, А.В. Батаршева, Б.М. Кедрова, Т.В. Кирилловой, Ю.А. Кустова, Г.А. Курсанов, Л.Н. Нестерова, А.В. Петрова и др. [2;21;106;107;125;127;154;178]. В научной педагогической литературе проблеме преемственности в обучении уделяется большое внимание. Выявлению сущности преемственности в обучении посвящены работы Б.Г. Ананьева, А.К. Бушля, В.А. Гусева, В.В. Давыдова, М.Д. Даммер, А.Г. Мороз, А.В. Усовой, и др. [7;36;75;;76;78;151;232;234]. Пути реализации преемственности в начальной школе рассматривались в трудах Л.В. Весниной, В.Н. Вдовиченко, A.M. Кухта, И.В. Потапова, Л.Б. Прокофьевой [36;39;128;184;188]. Дидактические основы преемственности в обучении между учебными предметами начальной и средней школы разрабатывались в научных исследованиях Г.В. Воителевой, Л.В. Ворониной, З.И. Ивановой, Н.И. Лариной, A.M. Мехдиева, Л.Е. Родионовой и др. [43;47;92; 132; 149; 197]. Вопросы осуществления преемственности в связи с систематизацией знаний учащихся разрабатывались И.И. Нурминским, пути оптимизации методов и приемов обучения на основе преемственности - В.А. Черкасовым, Э.С Черкасовой [160;257;258]. Отдельные аспекты проблемы преемственности в методике преподавания физики рассматривались в работах А.Н. Величко, Д.А. Исаева, С.Ш. Кабанова, А.И. Подольского, Р.Х. Рафикова, АЛО. Румянцева, А.В. Усовой; а также в работах И.В. Гребенева, Е.В. Малеевой и др., посвященных формированию отдельных физических понятий [37;99; 100; 183; 193;201 ;241 ;69; 142].
Дидактические основы реализации принципов преемственности и развивающего обучения при формировании фундаментальных физических понятий в преподавании физики в педвузе анализировались А.В. Петровым [177].
О.В. Аквилева в своей диссертации рассматривала проблему изучения элементов физики в курсе природоведения четвертого класса [5].
Л.В. Веснина исследовала процесс формирования естественнонаучного миропонимания учащимися посредством интегрированных курсов "Окружающий мир" и "Естествознание" [38].
Методика изучения элементов физики на факультативных занятиях начальной школы разрабатывалась С.Л. Холиной [255].
Однако в целом проблема осуществления преемственности в процессе формирования физических понятий между начальной и основной ступенями образования с учетом сенситивных особенностей учащихся, ведущей роли физики как базисной естественнонаучной дисциплины ранее не разрабатывалась.
Неразработанность этой проблемы в дидактике и методике обучения физике, отсутствие единых соответствующих государственным стандартам пособий для учителей физики, с достаточной полнотой раскрывающих способы и средства реализации преемственности в процессе формирования у школьников физических понятий, приводит к ряду существенных недостатков в усвоении учащимися указанных понятий. Это подтверждают и результаты нашего констатирующего эксперимента, в которых прослеживаются нарушения в процессе формирования физических понятий у учеников начальной и основной школы.
На основании вышеизложенного, выделим основные противоречия между современными требованиями преемственности обучения при переходе с начальной на основную ступень образования и существующим ее уровнем в современной школе:
между высокими темпами развития нашего общества - физической науки, образовательной, социальной сфер - и ограничением временных рамок для реализации образовательных ресурсов в современной российской школе;
между потребностью осуществления преемственности в обучении физике в начальной и основной школе и неразработанностью концептуальных ее основ, опирающихся на определенные психологические и дидактические требования к содержанию, методам и формам осуществления преемственности в пропедевтическом изучении физики между начальной и основной школой; - между требованиями принципа непрерывности развития всех компонентов школьного естественнонаучного образования (Ю.И. Дик) и состоянием практической его реализации, вызванным обучением по радикально изменившимся или вновь созданным программам и учебникам, без согласования содержания по горизонтали и вертикали, с нарушением преемственности в формировании как физических понятий, так и учебно-познавательных умений.
Указанные противоречия позволили сформулировать актуальную проблему псследовлипл: преемственность физического образования при переходе с начальной на основную ступень образования в современной школе.
Тема исследования: "Преемственность и развитие физических понятий в условиях опережающего изучения физики в школе".
Цель исследования: разработка методической системы осуществления преемственности физического образования между начальной и основной ступенью, а также определение педагогических условий, необходимых для ее функционирования.
Объект исследования - пропедевтическое изучение физики в начальной и основной школе.
Предметом исследования является методика реализации принципа преемственности в формировании и развитии физических понятий у учащихся начальной и основной школы в условиях опережающего изучения физики.
Гипотеза исследования:
1. Качество знаний по физике у учащихся основной школы, уровень сформированное™ физических понятий и учебных умений можно повысить, если разработать методическую систему осуществления преемственности в физическом образовании при переходе из начальной в основную школу, состоящую из трех блоков:
диагностического, позволяющего определить причины и виды нарушения преемственных связей в развитии понятий и учебных умений;
формирующего, позволяющего определить способы преодоления нарушении, установленных в диагностическом блоке;
- корректирующего, позволяющего своевременно вносить изменения в методику осуществления преемственных связей на основе сопоставления результатов обучения с исходными целями.
2. Разработанная методическая система будет более эффективно функционировать, если будут соблюдаться следующие педагогические условия:
учет возрастных особенностей и познавательных возможностей учащихся при отборе содержания и методов обучения физике в начальной и основной школе;
единство и взаимообусловленность, а также разнообразие содержания, методов, форм, средств обучения, оценки и контроля знаний учащихся;
согласованность основного и дополнительного образования учащихся в начальной и основной школе.
На основе исследования прогнозируется попытка подтвердить и экспериментально проверить выдвинутую гипотезу. Задачи исследования:
Изучить и теоретически обобщить имеющиеся исследования по проблеме преемственности физического образования, провести анализ состояния проблемы преемственности физического образования на современном этапе.
Разработать методическую систему осуществления преемственности в пропедевтическом обучении физике в начальной и основной школе.
Данная задача решается поэтапно и предполагает:
анализ образовательных программ и государственных образовательных стандартов на предмет преемственности в формировании физических понятий;
анализ развития содержания физических понятий в начальной и основной школе методом сетевых графов. Выявление нарушений преемственных связей и разработку методических рекомендаций для учителей по устранению этих нарушений в развитии физических понятий у учащихся начальной и основной школы;
выделение особенностей формирования физических понятий у учащихся 1- 6 классов. Рассмотрение преемственности методов, форм, средств обучения и оценки знаний и умений учащихся по физике при переходе из начальной на основную ступень образования.
3. Выявить, научно обосновать и экспериментально проверить на практике педагогические условия реализации преемственности в процессе формирования естественнонаучных понятий у учащихся начальной и основной школы.
Методологическую основу исследования определяет идея единства строения материи, универсальности фундаментальных законов природы, взаимосвязи физических, химических и биологических явлений, возрастающей роли естественных наук в современном мире, в научно-техническом прогрессе, создании экологически чистых технологий, общенаучный диалектический подход к познанию процессов и явлений объективного мира в целом, системный и деятелыюстныи подходы к изучению преемственности естественнонаучного образования, в частности.
В основу исследования были положены идеи новой концепции естественнонаучного образования академика А.В. Усовой, основанной на опережающем изучении физики.
Методы исследования
Теоретические:
Анализ современной теории познания; исследований по философии, психологии, педагогике, методикам преподавания биологии, химии, физики; периодической педагогической литературы; школьных программ и учебников, учебных пособий по физике и другим предметам начальной и основной ступени образования; государственных стандартов физического образования.
Метод сетевых графов для исследования процесса формирования физических понятий, для разработки классификации разрывов в формировании физических понятий и методики их преодоления.
3. Моделирование методической системы осуществления преемственности физического образования при переходе из начальной в основную школу 4. Таксономический метод, применяемый для классификации уровней сформированности понятий и учебных умений. Эмпирические:
Анкетирование преподавателей, анализ результатов исследования.
Изучение и обобщение передового педагогического опыта.
Анализ качества усвоения учащимися физических понятий таких, как вещество, время и др., на основе анкетирования и тестирования учащихся.
Наблюдения за учебным процессом, за развитием учебных умений и навыков у учащихся начальной и основной школы.
Педагогический эксперимент во всех его формах (констатирующий, поисковый, обучающий, контрольный) по проверке эффективности предлагаемых содержания, структуры и методов пропедевтического изучения физики в начальной и основной школе.
Педагогические консилиумы с учителями основной и начальной школы.
Количественная и качественная обработка данных эксперимента, анализ педагогической эффективности результатов обучения.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
Разработана методическая система осуществления преемственности в пропедевтическом изучении физики при переходе из начальной в основную школу, состоящая из трех блоков (диагностического, формирующего и корректирующего).
Выявлены виды нарушений преемственности в развитии понятий в содержании обучения физике в основной и начальной школе и способы их преодоления.
Определены и экспериментально проверены педагогические условия эффективного функционирования методической системы:
- учет возрастных особенностей и познавательных возможностей учащихся при отборе содержания и методов обучения физике в начальной и основной школе;
единство и взаимообусловленность, а также разнообразие содержания, методов, форм, средств обучения, оценки и контроля знаний учащихся;
согласованность основного и дополнительного образования учащихся в начальной и основной школе.
Разработана методика пропедевтики физических знаний учащихся в начальной школе, основанная на динамических играх, позволяющих моделировать физические процессы и материальные объекты.
Разработана методика дополнительного образования по физике для учащихся 3-6 классов.
Определены требования к содержанию и организации Областной олимпиады юных физиков, химиков и биологов для учащихся 5-8 классов.
Теоретическая значимость исследования состоит в следующем:
Обоснована возможность применения метода сетевых графов для диагностики преемственности в развитии понятий в содержании обучения физике в начальной и основной школе.
Дана классификация видов нарушений преемственных связей в развитии понятий («тупики», «хвосты» и разрывы первого и второго рода).
Конкретизировано понятие «динамическая игра» применительно к процессу пропедевтического изучения физики в начальной школе.
Практическая значимость исследования заключается в следующем:
Преодолен существующий разрыв в пропедевтическом изучении физики в начальной и основной школе, что имеет большое значение для повышения интереса учащихся к изучению физики, для применения школьниками полученных знаний на уроках и в повседневной жизни.
Разработана методика диагностики программ и учебных пособий на соответствие государственным стандартам образования и принципу преемственности с позиции обязательности базирования последующей программы на объеме и содержании предшествующей, а также обязатель пости последовательного освоения содержания программ и систематического повышения уровня общего образования обучающихся начальной и основной школы.
Разработаны методические рекомендации для учителей начальной и основной школы по пропедевтике физических знаний в рамках курсов: «Окружающий мир», «Естествознание», «Физика».
Разработаны учебные материалы по физике для учащихся начальной школы.
Внесены изменения в Положение об Областной олимпиаде юных физиков, химиков и биологов для учащихся 5-8 классов.
Этапы исследования
Первый этап (1998 - 2000 гг.) включал изучение и теоретический анализ философской, педагогической, методической литературы, посвященной проблемам преемственности формирования физических понятий у школьников начальной и основной школы. С этой целыо был проведен анализ учебных планов начальной и основной школы; учебников, учебных пособий и государственных стандартов образования в Российской Федерации; было проведено анкетирование учителей Челябинской области по вопросам преемственности физического образования и учащихся начальной школы по определению качества усвоения физических понятий. На основе этого анализа были определены основные направления исследования преемственности формирования физических понятий у учащихся.
Также был определен предмет исследования, сформулирована его гипотеза и задачи, разработан план исследования.
На втором этапе исследования (2000 - 2002 гг.) были определены формы, методы и средства формирования физических понятий, соответствующие особенностям детей исследуемой возрастной группы, разрабатывалось адаптированное содержание физических понятий для учеников 1-6 классов.
Исследовались программы по предметам естественнонаучного цикла, процесс формирования физических понятий у учащихся методом сетевых графов. Проводились анализ и сравнение стандартов образования, программ, учебных пособий и эффективных методик формирования естественнонаучных понятий. В результате анализа программ были выявлены недостатки и способы их преодоления, разрабатывалась методика осуществления преемственности в пропедевтическом изучении физики в начальной и основной школе. На данном этапе исследования был проведен пробный эксперимент, в задачи которого входили апробация разработанной методики, учебников и учебных пособий, выявление на практике факторов, способствующих реализации преемственности в формировании естественнонаучных понятий у школьников 1-6 классов.
На третьем этапе исследования (2003 - 2004 гг.) был проведен систематический обучающий эксперимент. На этом этапе были разработаны методические рекомендации для учителей по осуществлению преемственности физического образования в начальной и основной школе. В экспериментальных классах проводился эксперимент по разработанной методике. Анализировались результаты эксперимента.
На четвертом этапе исследования (2004 - 2005 гг.), был проведен контрольный эксперимент для подтверждения высказанной гипотезы; осуществлена проверка эффективности разработанной методики обучения; обработка данных эксперимента; подведение итогов, проводился сравнительный анализ результатов. На этом этапе подведены основные итоги диссертационного исследования и сформулированы выводы; работа оформлена в виде диссертации.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Реализация принципа преемственности в формировании физических понятий у учащихся начальной и основной школы будет возможна при согласовании содержания образования по вертикали и горизонтали.
2 Методическая система, повышающая уровень сформированности физических понятий у учащихся при переходе из начальной в основную школу, состоит из трех блоков:
диагностического, позволяющего определить причины и виды нарушения преемственных связей в развитии понятий; в основе этого блока лежит методика использования сетевых графов для определения программ и учебных пособий, соответствующих государственным стандартам образования и принципу преемственности: с позиции обязательного базирования последующей программы на объеме и содержании предшествующей;
формирующего, позволяющего определять способы преодоления нарушений преемственности («хвостов», «тупиков», разрывов первого и второго рода), установленных в диагностическом блоке;
корректирующего, позволяющего своевременно вносить изменения в методику осуществления преемственных связей на основе сопоставления результатов обучения с исходными целями посредством разработанных автором контрольных работ.
3. Эффективность реализации преемственных связей в обучении физике при переходе из начальной в основную школу обеспечивается комплексом специально создаваемых педагогических условий: учет возрастных особенностей и познавательных возможностей учащихся; единство и разнообразие содержания, методов, форм, средств обучения, оценки и контроля знаний; согласованность основного и дополнительного образования учащихся в начальной и основной школе. Данные условия в содержательном плане отражают особенности разработанной методики, а в экспериментальном режиме - обеспечивают ее эффективность.
Обоснованность и достоверность выводов выполненного исследования определяются использованием взаимосвязанного комплекса теоретических и эмпирических методов, адекватных предмету и задачам исследования; результатами внедрения в образовательный процесс методической системы осуществления преемственности в формировании и развитии физических понятий; масштабами организации исследовательской работы в муниципальных образовательных учреждениях; воспроизводимостью полученных результатов в различные годы.
Достигнутые в ходе проведения педагогического эксперимента положительные результаты предопределены тем, что разработанная автором методика основана на изучении состояния проблемы преемственности физического образования в начальной и основной школе в науке и практике школьного обучения.
Апробация и внедрение результатов осуществлялась посредством:
публикаций результатов исследования;
выступлений на заседаниях кафедры теории и методики обучения физике Челябинского государственного педагогического университета и методических объединений школ города Челябинска;
участия в межрегиональных и Всероссийских научно-практических конференциях («Интеграция методической (научно-методической) работы и системы повышения квалификации кадров» - г. Челябинск, 2002 г.; «Образования и здоровье» - г. Челябинск, 2003г.; «Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов» - г. Челябинск, 2003г; «Психолого-педагогические исследования в системе образования» - Москва - Челябинск, 2003 г.; «Интеграция методической работы и системы повышения квалификации кадров» - г. Челябинск, 2005 г.;
проведения мастер-класса на Международном фестивале-конференции "Эврика-Авангард" - г. Москва, 2004 г.;
работы учителем физики и астрономии (с 1994 г. по настоящее время);
участия и результативности выступлений учащихся экспериментальных классов на областных и Всероссийских олимпиадах.
Достигнутые в ходе проведения педагогического эксперимента положительные результаты, прежде всего, предопределены тем, что разработанная автором методика основана на изучении состояния проблемы преемственности физического образования в начальной и основной школе в науке и практике школьного обучения.
Понятие преемственности в философии, педагогике и психологии
В философской литературе преемственность, рассматриваемая в качестве методологического принципа в учебном познании, чаще всего трактуется как проявление одной из сторон диалектического закона отрицания отрицания.
Этот закон раскрывает объективные тенденции и направления развития, устанавливает преемственность в процессе перехода от одной стадии развития к другой. Движение мышления по формуле отрицания у Гегеля составляет суть его диалектического метода, путь движения истины, способ образования системы [56]. Принцип преемственного развития научной системы не только постулируется Гегелем, но и реализуется в том, что если другие законы диалектики рассматриваются в отдельных частях его учения, то отрицание отрицания является логическим каркасом, способом построения всей системы.
Смысл диалектического отрицания состоит в том, что оно выступает не только как момент уничтожения старого, отжившего, но и как момент связи нового со всем положительным, что было создано при старых формах развития, как момент преемственности в развитии.
Отрицание существующего, переход к новому не означает простого уничтожения старого. В противном случае было бы невозможно развитие. Прогресс в развитии обусловливается тем, что сохраняется преемственность между старым, отрицаемым, и новым, утвердившимся. Таким образом, диалектическое отрицание всегда связано с удержанием, сохранением элементов положительного, достигнутого на предыдущем этапе развития. Это — одно из важнейших требований диалектической логики, определяемое действием закона двойного отрицания. Следовательно, здесь важно уметь найти в отрицаемом процессе не только подлежащее отрицанию, но и необходимое для сохранения.
Диалектический материализм рассматривает отрицание как момент связи и развития. При этом основным содержанием диалектического отрицания является преемственность в развитии, то есть такая замена старого новым, когда новое выступает как более высокая ступень развития, удерживающая из старого все положительное. Вместе с тем, диалектическое отрицание предполагает не простое удержание, не механическое повторение элементов старого в новом, а удержание их в критически переработанном виде.
Следовательно, преемственность в философии проявляется как категория, определяющая, наряду с другими категориями (связь, непрерывность, развитие и др.), закон отрицания отрицания.
Однако преемственность отражает не только часть закона отрицания отрицания, она является проявлением закона перехода количественных изменений в качественные, а также закона единства и борьбы противоположностей.
Закон перехода количественных изменений в качественные раскрывает характер и формы перехода объектов, явлений из одного состояния в другое, отвечает на вопрос, как происходит развитие. Все предметы, явления и процессы представляют собой единство количественной и качественной определенности. Качество предмета всегда имеет количественную сторону. В свою очередь, количество есть не что иное, как одна из характеристик качественной определенности. Нет качества без количества, равно как и не существует количество без качества.
Для того, чтобы понять, какие проявления закона взаимного перехода количественных и качественных изменений характеризуют преемственность как методологический принцип, следует раскрыть философский смысл понятий «количество» и «качество». В материалистической философии под количеством следует понимать объективную определенность предметов, характеризующую их существование в пространстве и во времени через совокупность свойств, указывающих на число величин этих предметов, длительность существования и интенсивность процессов развития вещи в целом и отдельных ее сторон.
Под качеством понимается внутренняя объективная определенность предметов, неотделимая от их бытия и выражающая их сходство и различие в конкретных системных отношениях [97].
Единство количественной и качественной определенности выражается в категории меры, которая и намечает границы изменений. Развитие идет путем поэтапного накопления количественных изменений и перехода их на определенной стадии в коренные качественные изменения. Если количественные изменения происходят путем поэтапного накопления, то переход к новому качественному состоянию осуществляется в форме скачка, перерыва постепенности.
Методическая система осуществления преемственности в формировании и развитии физических понятий, и ее структурные элементы
Но, наряду с объективной существует еще и субъективная сторона осуществления преемственных связей в пропедевтическом обучении физике. При традиционном понимании этого обучения ученик просто усваивает знания, сообщаемые ему учителем. Но при организации развивающего обучения ученик приобретает знания в процессе собственной деятельности. Роль учителя в такой ситуации сводится к организации процесса приобретения знаний и изложения содержания таким образом, чтобы ученик постепенно самостоятельно открывал его.
В методической системе должны быть заложены преемственные связи на уровне каждого ее компонента. Это должно служить гарантией реализации связей между элементами системы. Поэтому целесообразно внутри ступени обучения предмету определить преемственные связи как связи и взаимодействия компонентов методической системы, а на стыке смежных ступеней обучения предмету и между предметами как связи между соответствующими методическими системами.
Преемственная связь при этом должна выражаться в том, что положительное, связанное с отрицаемым элементом методической системы предшествующего звена, будет находиться в самом отрицаемом, а в новом отрицающем будет находиться то, что используется от старого. Эти связи должны заключаться не только в сохранении и перенесении определенных компонентов методической системы с предыдущей ступени на последующую с удержанием положительного, не в идентификации их, а в установлении различий, в их модификации, а также в появлении качественно новых элементов на базе отмирания старых. При этом в реальном процессе обучения активное взаимодействие компонентов методической системы происходит лишь в результате совместной деятельности учителя и ученика. Значит, важно рассмотреть в единстве теоретическое и практическое осуществление преемственности на конкретном этапе обучения предмету.
Остановимся подробнее на содержании отдельных блоков методической системы.
Анализ развития содержания физических понятий в начальной и основной школе методом сетевых графов (диагностический блок)
Преемственность в формировании понятий в первую очередь предполагает диалектическое развитие содержания отдельных понятий и их взаимосвязь. Для анализа развития содержания физических понятий в начальной и основной школе нами был использован метод сетевых графов.
В силу информационного характера процесса обучения при анализе преемственности его различных элементов можно применить некоторые положения и аналогии кибернетики. Еще в 1966 году академик А.И. Берг отмечал, что «проблема научной организации педагогического труда стала рассматриваться с позиции кибернетики и применяемых ею методов» [24].
Объектом управления в кибернетике является какая-либо система, под которой понимается комплекс взаимосвязанных подсистем, выполняющих определенные функции в интересах достижения некоторой общей цели. В каждой информационной системе наблюдается присущий ей процесс управления, являющийся результатом функционирования системы и обеспечивающий переход системы в новое состояние.
Общими условиями, обязательными для любой системы управления, в том числе и для управления процессом обучения, являются:
- наличие цепи прямой связи и систематическая передача по ней прямой информации V;
Под темой (дозой) следует понимать количество учебного материала, представляющего собой законченный цикл рассмотрения отделыюго вопроса данной дисциплины (физики) и имеющего связь с выходящими и входящими дозами других дисциплин (естественнонаучного цикла).
Важнейшим вкладом кибернетики в развитие современного научного познания является метод моделирования сложных динамических систем различной природы. Под моделированием следует понимать определенный метод изучения на моделях процессов, а под моделыо - систему реальной или мысленной конструкции, находящуюся в определенном объективном соотношении с реальным процессом [242].
Руководствуясь методом моделирования, процесс формирования естественнонаучных понятий можно представить в виде модели, отображающей порядок, последовательность и условия его осуществления. Для этого используем тип модели - сетевой граф.
Задачи и методика проведения педагогического эксперимента
Для проверки исходной гипотезы исследования и эффективности разработанной методики реализации преемственности в формировании физических понятий у учащихся начальной и основной школы был проведен педагогический эксперимент. Он был осуществлен в четыре этапа:
- первый этап - констатирующий эксперимент (1998-2000 гг.);
- второй этап - поисковый эксперимент (2000-2001 гг.);
- третий этап - обучающий эксперимент (2001-2005 гг.);
- четвертый завершающий этап - контрольный (2005 г).
На первом этапе проводился констатирующий эксперимент в школах № 152, № 102, № 136, МОУ лицее №11, МОУ гимназии № 23 г.Челябинска. На этом этапе ставились следующие задачи:
- определить роль физики в развитии личности учащихся, становлении их творческих способностей;
- выяснить, насколько успешно осуществляется развитие у учащихся сложных физических понятий в процессе обучения физике в начальной и основной школе;
- определить качество усвоения учащимися 1-6 классов физических понятий, которые имеют длительное, многоэтапное развитие;
- установить, как тесно взаимосвязаны в сознании учащихся 1-6 классов на разных этапах обучения существенные признаки формируемых у них физических понятий;
- выявить недостатки в усвоении понятий учащимися и причины их появления;
- определить пути решения проблемы преемственности пропедевтического изучения физики в начальной и основной школе.
Для решения задач констатирующего эксперимента было проведено анкетирование учащихся и преподавателей г. Челябинска и области. Подробно результаты данного анкетирования рассматривались в первой главе настоящей работы.
На втором этапе - поисковый эксперимент (2000-2001 гг.), проходил поиск соответствующих сенситивным особенностям детей исследуемой возрастной группы форм, методов и средств формирования физических понятий, разрабатывалось адаптированное содержание физических понятий для учеников 1-6 классов.
В программах по предметам естественнонаучного цикла исследовался процесс формирования физических понятий у учащихся методом сетевых графов.
Проводились анализ и сравнение стандартов образования, программ, учебных пособий и эффективных методик формирования физических понятий.
На этом же этапе был проведен пробный эксперимент, в задачу которого входила апробация разработанной методики, учебных пособий, выявление на практике условий, способствующих реализации преемственности в формировании физических понятий у школьников 1- 6 классов.
Одной из задач данного этапа педагогического эксперимента было определение критериев оценки эффективности экспериментальной методики. Наиболее распространенным методом диагностирования результатов обучения являются контрольные работы разного вида. В нашем исследовании проводились тематические контрольные работы, работы по тестовым заданиям, контрольные работы по физическому эксперименту, работы по тестовым заданиям для диагностики усвоения физических понятий. О результатах экспериментального обучения наиболее полную информацию давали также систематические наблюдения за учебным процессом в экспериментальных классах.
Экспериментом было охвачено сравнительно небольшое количество учащихся - 219 человек. Это было вызвано двумя факторами:
1. Техническими, т.е. сложностью вовлечения большего количества участников в эксперимент по организационным причинам;
2. Отсутствием предшествующего опыта реализации предлагаемой методики, необходимостью уточнения ее исходных положений. Кроме того, нужно было отработать методы организации познавательной деятельности учащихся в процессе обогащения физических понятий (методику динамических игр).
