Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений Синявина Анна Афанасьевна

Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений
<
Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Синявина Анна Афанасьевна. Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений : Дис. ... д-ра пед. наук : 13.00.02 Б. м., 2005 329 с. РГБ ОД, 71:06-13/97

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОБОБЩЕНИЯ В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ФИЗИКИ 24

1.1. Фундаментальные физические теории и их подсистемы в курсе физики 24

1.2. Уровни теоретических обобщений: понятие, закон, идеи физической картины мира 35

1.3. Опыт изучения физических теорий в отечественной школе первой ступени 44

Выводы по первой главе 50

ГЛАВА 2. СТРУКТУРНЫЕ МОДЕЛИ СОДЕРЖАНИЯ НАУЧНОГО ЗНАНИЯ ПО ФИЗИКЕ В ОСНОВНЫХ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЯХ 52

2.1. Целеполагание и таксономии целей как социальный фактор ... 52

2.2. Общеобразовательные учреждения и их виды 68

2.3. Структуры курса физики 72

2.4. Этапы формирования теоретических обобщений в основной школе. Пропедевтический этап 81

2.5. Направления совершенствования пропедевтического этапа обучения физике ' 85

Выводы по второй главе 97

ГЛАВА 3. ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОБОБЩЕНИЙ 99

3.1. Возрастные особенности учащихся 7-9 классов 99

3.2. Деятельностный подход в обучении 104

3.3. Виды обобщений 111

Выводы к третьей главе 114

ГЛАВА 4. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ И ИДЕИ ФИЗИЧЕСКОЙ КАРТИНЫ МИРА В СИСТЕМАТИЧЕСКОМ КУРСЕ ФИЗИКИ ОСНОВНЫХ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ 116

4.1. Методологическое введение к систематическому курсу физики «Физические методы исследования природы» 116

4.2. Формирование знаний учащихся о методах изучения природы 122

4.3. Формирование элементов физической картины мира при изучении систематического курса физики 130

4 .4. Заключение к курсу физики «Физика -составляющая современной культуры» .134

Выводы к четвертой главе 139

ГЛАВА 5. СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЕ МОДЕЛИ ПОСТРОЕНИЯ КУРСА ФИЗИКИ ОСНОВНЫХ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ 141

5.1. Теоретическая схема представления учебного материала курса физики 141

5.2. Содержательные модели механики 144

5.3. Содержательные модели термодинамики и молекулярно-кинетической теории идеального газа, агрегатных состояний вещества.. 157

5.4. Содержательные модели основ электродинамики 164

5.5. Содержательные модели элементов квантовой физики 183

Выводы к пятой главе 189

ГЛАВА 6. МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ ТЕОРЕТРІЧЕСКИХ ОБОБЩЕНИЙ В СИСТЕМАТИЧЕСКОМ КУРСЕ ФИЗИКИ ОСНОВНЫХ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ 191

6.1. Механика 191

6.2. Термодинамика и молекулярная физика 202

6.3. Электродинамика 216

6.4. Элементы квантовой физики 232

Выводы к шестой главе 238

ГЛАВА 7. СИСТЕМА ФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА 241

7.1. Демонстрационный физический эксперимент 241

7.2. Фронтальные лабораторные работы 256

7.3. Экспериментальные задания 263

Выводы к седьмой главе 272

ГЛАВА 8. ОРГАНИЗАЦИЯ, МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА 273

8.1. Организация педагогического эксперимента 273

8.2. Результаты педагогического исследования при изучении разделов курса физики 279

8.2.1. Контрольная работа по темам «Законы движения», «Силы и движения тел» 279

8.2.2. Контрольная работа по теме «Гидро- и аэростатика» 286

8.2.3. Контрольная работа по темам «Газовые законы», «Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики», «Тепловые машины» 291

8.2.4. Контрольная работа по темам «Молекулярно-кинетическая идеального газа» и «Агрегатные состояния вещества»... 295

8.2.5. Контрольная работа по темам «Электрический заряд», «Электрическое поле» 299

Вывод к восьмой главе 303

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 304

Введение к работе

Актуальность исследования

Важнейшей целью общего образования является всестороннее развитие человека, которое осуществляется посредством организованного учебно-воспитательного процесса, включающего определенные ступени обучения. В настоящее время в основных общеобразовательных учреждениях*^ основное общее образование осуществляется в течение девяти лет. После их окончания молодым людям предоставляется право выбора профессии и типа учебного заведения для продолжения образования. В этих условиях задача всестороннего развития человека приобретает еще большую актуальность. В ее решение особый вклад вносят предметы естественнонаучного профиля и, в частности, физика. Целью ее изучения является формирование системы знаний, научного способа мышления, научного мировоззрения. В связи с этим курс физики основных общеобразовательных учреждений должен способствовать их формированию и содержать теоретические обобщения в виде понятий, законов, идей физической картины мира.

Отечественный опыт изучения теоретических обобщений в курсе физики средних общеобразовательных учреждений, относящийся к первой трети XX в., связан с именами В.В. Лермантова, К.Д. Краевича, Н.В. Кашина, А.В. Цингера, И.И. Соколова и др. как авторами отечественных учебников физики и методики преподавания физики. В это время вопросы современной физики, например физики атомного ядра, еще не представлены в учебниках содержательными обобщениями.

' Словосочетание «основные общеобразовательные учреждения» в данной работе используется для обозначения образовательных учреждений, в которых осуществляется основное общее образование (в настоящее время -девятилетнее образование). К ним относятся: общеобразовательная школа общего типа, школа с углубленным изучением ряда предметов, гимназия, колледж, лицей, учебный центр, частное общеобразовательное учреждение, школы-интернаты и др.

В дальнейшем в курс физики общеобразовательной средней школы строится на основе систем знаний, входящих в такие физические теории, как механика, молекулярная физика, термодинамика, электродинамика. В этот период над созданием учебников физики работают В.Г. Зубов, А.В. Перыш-кин, Н.М.Шахмаев и др.

Проблемой формирования системы знаний и научного мышления учащихся посредством физики занимались многие ученые-методисты. В той или иной мере каждое исследование в области теории и методики обучения физике в рамках общеобразовательной средней школы отражает этот аспект. К ним относятся, например, исследования Н.Е. Важеевской, В.Ф. Ефименко, СЕ. Каменецкого, И.С. Карасовой, В.В. Мултановского, Н.С. Пурышевой, В.Г. Разумовского, Н.А. Родиной, Л.П. Свиткова, А.В. Усовой, Л.С. Хижня-ковой, Н.В.Шароновой и др.

Проведенные Академией педагогических наук в 70 - 80-е годы XX в. глубокие исследования состояния учебного процесса по физике выявили недостатки в формировании у учащихся научных знаний — общих научных понятий, фундаментальных законов природы, в том числе законов сохранения, элементов гносеологического знания, - которые имеют важнейшее значение для развития научного мировоззрения, осуществления воспитания. Данные исследования вскрыли ряд упущений при изучении физики на первой ступени, например, было отмечено, что не уделяется должного внимания роли теории как источнику нового знания в физике, теоретическим обобщениям в виде понятий, законов.

Курс физики основной школы многие десятилетия рассматривался как подготовительный курс к изучению систематического курса на второй ступени обучения физике. При этом учебный материал курса включал физические явления, некоторые понятия и элементы понятий, а также избранные эмпирические закономерности, например, путь, среднюю скорость, закон Архимеда - в механике; виды теплопередачи, теплоемкость, уравнение теплового баланса - в учебном материале о тепловых явлениях; последователь-

ное и параллельное соединение проводников, законы Ома, Джоуля - Ленца при изучении электрических явлений; закон отражения света - при формировании знаний о световых явлениях. В качестве методологических знаний Н.А. Родиной были использованы положения молекулярно-кинетической теории и элементы электронной теории в курсе физики основной школы. Однако законы и основные понятия, составляющие физические теории, в курсе физики первой ступени не изучались, а взаимосвязь физического эксперимента и моделирования не рассматривалась, так как формирование физических знаний осуществлялось в основном на эмпирическом уровне.

Существенное изменение педагогических задач при изучении курса физики основных общеобразовательных учреждений привело к тому, что появились учебные комплекты по физике, например, авторов Н. В. Важеев-ской, СВ. Громова, А.Е. Гуревича, Ю.И. Дика, В.А. Орлова, Н.С. Пурыше-вой, Г.Н.Степановой и др., отражающие системность знаний, ознакомление с методами познания природы. Анализ учебных комплектов показывает, что в настоящее время ведется интенсивный поиск новых, более совершенных структур курса физики, позволяющих усилить его воспитательную роль путем включения в содержание элементов истории развития науки, методологических знаний.

Вопросам обновления содержания курса физики основных общеобразовательных учреждений посвящены работы А.И. Архиповой (определение теоретических основ учебно-методического комплекса по физике), В.А. Бе-тева (совершенствование содержания курса физики основной школы), Н.К. Гладышевой (разработка и реализация в форме учебно-методического комплекса концепции физического образования в основной школе), М.Н. Дам-мер (методические основы построения опережающего курса физики), Р.В. Майера (формирование системы эмпирических знаний), Г.Н. Степановой (обновление содержания физического образования в основной школе на основе информационного подхода) и др.

Подготовке и внедрению систематического курса физики в основные общеобразовательные учреждения способствовали психологические концепции развивающего обучения, поэтапного формирования умственных действий, дидактические теории содержательного обобщения, целеполагания и таксономии целей образования, отраженные в работах Дж. Андерсона, Д.Н. Богоявленского, В.С.Выготского, В.В. Давыдова, В.И. Журавлева, Г. Крайга, Л.Н. Леонтьева, Б.Т. Лихачева, Ж. Пиаже, П.И. Пидкасистого, Ф.Райса, С.Л. Рубинштейна, М.Н.Скаткина, Д.Б. Эльконина и др.

О необходимости повышения научного уровня при обучении физике в основных общеобразовательных учреждениях неоднократно высказывались в своих публикациях Р.Х Казаков, В.В. Майер, А.Н. Малинин, Э.Д. Новожилов, В.В. Обухов, В.Г. Разумовский и др.

Совершенствованию курса физики основных общеобразовательных учреждений способствовало появление экспериментальных учебников, например, авторов А.Е. Гуревича, Г.Н. Степановой, А.А. Фадеевой, А.Г. Хрипко-вой и др. на пропедевтическом этапе обучения в 5-6 классах. Физическая составляющая этих курсов характеризуется описанием явлений, включением некоторых физических понятий и их элементов, ознакомлением с методами научного познания.

Требования, предъявляемые к современному образованию по физике в основных общеобразовательных учреждениях, привели к следующим противоречиям между:

требованиями образовательного стандарта о формировании системы знаний у учащихся и недостаточной разработкой теоретических основ их реализации;

существованием ступенчатого курса физики общеобразовательной школы, отражающего в основном эмпирический уровень познания, и необходимостью структурирования учебного материала, отражающего теоретические обобщения.

Проблема теоретических обобщений курса физики основных общеобразовательных учреждений заключается в необходимости приведения методической системы обучения физике учащихся в соответствие с требованиями образовательного стандарта по физике, ориентированного на повышение научного уровня знаний - формирование понятий, законов, идей физической картины мира.

Указанные противоречия позволяют установить, что проблема теоретических обобщений в курсе физики основных общеобразовательных учреждений не разработана на достаточном уровне.

Тема исследования «Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений» обусловлена необходимостью разрешения указанных противоречий.

Цель исследования состоит в совершенствовании учебного процесса по физике в основных общеобразовательных учреждениях за счет повышения научного уровня курса, ориентированного на теоретические обобщения.

Объект исследования — учебный процесс по физике в основных общеобразовательных учреждениях.

Предмет исследования - формирование теоретических обобщений в курсе физики основных общеобразовательных учреждений.

Гипотеза исследования. Изучение курса физики основных общеобразовательных учреждений позволит сформировать у учащихся систему знаний в соответствии с требованиями стандарта, если:

структура курса физики и физическая составляющая интегрированных курсов будут соответствовать этапам формирования теоретических обобщений: пропедевтический этап (начальная школа, 5-6 классы) и систематический курс физики;

курс физики будет систематическим и содержать теоретические обобщения в виде понятий, законов, идей физической картины мира, входящих в

состав фундаментальных физических теорий - механики, термодинамики, молекулярной физики, электродинамики, квантовой физики;

- методологическая составляющая курса будет отражать: объекты изу
чения физики, физические величины, общенаучные понятия, законы сохра
нения, основные методы познания природы, идеи физической картины мира;

будут определены основные содержательные модели разделов курса: механики, термодинамики и молекулярной физики, основ электродинамики, элементов квантовой физики;

система физического эксперимента будет приведена в соответствие с теоретической схемой: явления —> модели —> понятия —> физические величины, связи между величинами —* законы —* практические приложения;

экспериментальные задания, фронтальные лабораторные работы будут направлены на ознакомление с эмпирическими и теоретическими методами познания: измерение физических величин с учетом максимальной абсолютной и относительной погрешностей, выдвижение гипотезы, моделирование явлений, конструирование установок, интерпретация полученных выводов.

Задачи исследования:

1. Раскрыть сущность ряда понятий: теоретические обобщения,
систематический курс физики, построенный на основе теоретических обоб
щений механики, термодинамики, молекулярной физики, электродинамики,
квантовой физики.

2. Определить дидактические условия формирования теоретиче
ских обобщений в курсе физики основных общеобразовательных учрежде
ний.

3. Определить и обосновать составляющую методологических
знаний в структуре курса физики основных общеобразовательных учрежде
ний.

  1. Разработать содержательные модели учебного материала по разделам курса физики: механике, термодинамике, молекулярной физике, электродинамике, элементам квантовой физики, включающие факты, модели, понятия, законы, практические приложения, взаимосвязь системы знаний и метода познания.

  2. Разработать методику формирования теоретических обобщений в соответствии с содержательными моделями тем и разделов курса физики.

  3. Привести в соответствие с теоретическими обобщениями систему физического эксперимента при изучении курса физики основных общеобразовательных учреждений.

В ходе исследования предполагается провести экспериментальную проверку гипотезы исследования.

В процессе конкретизации и теоретической разработки гипотезы была сформулирована концепция теоретических обобщений курса физики основных общеобразовательных учреждений. Она содержит следующие положения:

  1. Теоретические обобщения механики, термодинамики, молекулярной физики, электродинамики, квантовой физики как науки преобразованы в соответствующие системы знаний, ориентированные на формирование научного мировоззрения учащихся.

  2. Системы знаний разделов курса образованы понятиями, законами, идеями физической картины мира, входящими в состав фундаментальных физических теорий.

  3. Методологическая составляющая курса включает знания об объектах физики, основных и производных физических величинах, законах, теории как системе знаний, методах познания природы. Идеи физической картины мира содержат элементы исходных философских идей, физические теории, элементы связей между теориями и направлены на формирование современной физической картины мира.

  1. Дидактическими условиями формирования теоретических обобщений в систематическом курсе являются изучение физических явлений, некоторых понятий на пропедевтическом этапе обучения, дифференциация самостоятельной деятельности учащихся посредством использования учебного комплекта.

  2. Содержательные модели разделов и тем курса включают системы знаний, образованные фактами, моделями, основными понятиями, законами, практическими приложениями механики, термодинамики и молекулярной физики, основ электродинамики, элементов квантовой физики.

  3. Физический эксперимент адекватно отражает содержательные модели разделов и представляет собой систему, включающую лабораторные работы, экспериментальные задания и демонстрационный эксперимент.

  4. Система лабораторных работ дополнена новыми работами по моделированию явлений, выдвижению гипотез, измерению физических величин с учетом максимальной абсолютной и относительной погрешностей.

  5. Методика формирования теоретических обобщений отражает взаимосвязь системы знаний с методами познания: факты — модель, понятия, законы - следствия - практические приложения, эксперимент.

Методологическую основу исследования составили: методы познания (эмпирический и теоретический), положения и принципы общей и частной дидактики, основы возрастной и педагогической психологии, основы системного подхода, психолого-педагогическая теория развивающего обучения, труды по методологии педагогических исследований, исследования по теории и методике обучения физике, физическому эксперименту и моделированию в учебном процессе.

Методы исследования представляют методы педагогической науки.

Теоретические методы. Анализ философской литературы, посвященной проблеме теоретических обобщений и развитию научного метода познания природы; психологической и педагогической литературы, отражающей

проблемы формирования теоретических обобщений в виде понятий, законов, идей физической картины мира в курсе физики общеобразовательной школы; методической литературы по формированию теоретических обобщений, взаимосвязи системы научных знаний и метода познания. Анализ содержания образовательных стандартов, учебных планов, программ, учебников по физике. Анализ организации процесса преподавания физики в практике работы общеобразовательных учреждений. Моделирование учебного процесса по физике, анализ и обобщение передового опыта учителей.

Экспериментальные методы. Наблюдение за ходом учебного процесса при обучении физике, анкетирование и тестирование учащихся. Педагогический эксперимент во всех его формах: конструирующий, поисковый, контрольный. Статистическая обработка данных педагогического эксперимента и обоснование выводов.

Достоверность полученных результатов и обоснованность научных выводов достигнута: опорой на положения современной философии, педагогики, психологии и теории и методики обучения физике; соответствием методов исследования поставленным задачам; достаточным для статистической обработки результатов исследования участием общеобразовательных учреждений в эксперименте и его продолжительностью; организацией педагогического эксперимента в соответствии с предъявляемыми к нему требованиями; широким обсуждением результатов исследования на межвузовских конференциях (Москва, МПУ, МГОУ, 1994 - 2005, Орехово-Зуево, 2000, Орел, 1999); внедрением результатов исследования в практику преподавания курса физики для общеобразовательных учреждений (школ № 933, учителя Тимофеева Т.А., Гойхман B.C., 2006 г. Москвы, учитель Гуторова Н.И., № 45 г. Люберцы, учитель Протасова М.А., № 1, г. Чехова, учитель Браусова Т.В., гимназии № 2 г. Чехова, Иванова О.Н.; школы № 9 г. Чехова, учитель Моргунова А.В.; лицея № 4 г. Чехова, учитель Балицкая С.А.; школы № 7 г. Видное, учитель Савичева Е.Е.; художественно-технического лицея г. Видное, учитель Давыдова Т.В., школы-лицея № 3 г. Красноармейска, лицея № 14 г.

Жуковского, учитель Блохина Н.Г.; школы-лицея № 15 г. Химки, учитель Сафиуллина О.А.; школы № 21 г. Сергеева Посада Московской области, учителя Горбунова Н.В. и Кандалинцева Л.Л.; № 10 г. Арзамас, № 16 г. Тобольска).

Основные этапы исследования;

Исследование проводилось в три этапа, начиная с 1995 г. по 2005 г. включительно.

На первом этапе (1995 - 1999 г.г.) осуществлялось изучение учебно-методической, философской, психолого-педагогической, специальной литературы по теме исследования; изучение отечественных учебников физики, изданных на рубеже XIX - XX веков, а также в XX веке с использованием теоретических обобщений в виде понятий, законов, идей физической картины мира; изучение исследований по методике развития творческих способностей, организации познавательной деятельности учащихся, ознакомлению с методами научного познания. Проведение педагогических наблюдений, конструирующего эксперимента.

Второй этап (1999 - 2002 г.г.) характеризуется проведением поискового эксперимента, в ходе которого были уточнены научные и методологические основания разрабатываемой методики.

На третьем этапе (2002 - 2005) проведено подведение итогов эксперимента, обработка и анализ его результатов, оформление исследования.

Научная новизна исследования заключается в том, что:

1) определено и обосновано конструирование содержания системати
ческого курса физики основных общеобразовательных учреждений в соот
ветствии с уровнями теоретических обобщений: понятиями, законами, идея
ми физической картины мира;

2) выявлены дидактические условия формирования теоретических
обобщений в систематическом курсе: изучение физических явлений, некото
рых понятий на пропедевтическом этапе обучения, дифференциация само
стоятельной деятельности учащихся посредством использования учебного

комплекта, содержащего учебники, рабочие тетради, методические рекомендации;

  1. определены методологическая составляющая курса, включающая знания об объектах физики - явлениях, веществе, поле; законах, методах познания природы, а также идеи физической картины мира в виде основных общенаучных понятий и законов;

  2. разработаны основные содержательные модели разделов курса: механики, термодинамики и молекулярной физики, основ электродинамики, элементов квантовой физики;

  3. приведена в соответствие с теоретической схемой система физического эксперимента посредством включения новых лабораторных работ по моделированию явлений, выдвижению гипотез, измерению физических величин с учетом максимальной абсолютной и относительной погрешностей;

  4. обоснована и разработана методика формирования теоретических обобщений у учащихся при изучении физики на основе взаимосвязей системы знаний с эмпирическими и теоретическими методами познания природы.

Теоретическое значение исследования состоит в том, что:

- сформулированы положения концепции теоретических обобщений
курса физики общеобразовательных учреждений, отражающие уровни теоре
тических обобщений в структуре физической теории, психолого-
педагогический аспект их формирования, систему методологических вопро
сов курса, систему физического эксперимента;

- созданы содержательные модели тем и разделов курса: механики, тер
модинамики и молекулярной физики, основ электродинамики, элементов
квантовой физики, - включающие системы знаний в виде фактов, моделей,
основных понятий, законов, практических приложений.

Практическое значение исследования состоит в том, что: 1. Разработана экспериментальная программа содержания курса физики для седьмого класса.

  1. Сконструирован вариант систематического курса физики основных общеобразовательных учреждений на основе теоретических обобщений для восьмого класса.

  2. Разработана методика формирования теоретических обобщений при изучении курса физики для девятого класса.

  3. Определена система и структура учебных заданий в различных формах обучения - фронтальных лабораторных работах, экспериментальных заданиях, задачах - в содержании учебников физики для восьмого и девятого классов, а также заданий для учащихся в рабочих тетрадях (рубрика «Учимся исследовать физические явления, конструировать модели и собирать экспериментальные установки»),

  4. Созданы методические рекомендации учителю физики по формированию теоретических обобщений.

Критериями эффективности предлагаемой методики служат: статистически надежные и достоверные результаты проверочных заданий по усвоению теоретических обобщений в виде понятий, законов и идей физической картины мира на основе метода научного познания, представляющего собой взаимосвязь эксперимента и моделирования; положительная динамика развития познавательного интереса учащихся, подтверждающаяся продолжением образования по профессиям естественнонаучного профиля.

На защиту выносятся:

  1. Концепция теоретических обобщений систематического курса физики основных общеобразовательных учреждений, которая включает системы знаний в виде теоретических обобщений механики, термодинамики, молекулярной физики, электродинамики, квантовой физики как науки, преобразованные и ориентированные на формирование научного мировоззрения учащихся; идеи физической картины мира, методологическую составляющую курса.

  2. Дидактические условия формирования теоретических обобщений в систематическом курсе, предполагающие изучение физических явлений, не-

которых понятий на пропедевтическом этапе обучения, дифференциацию самостоятельной деятельности учащихся посредством использования учебного комплекта.

3. Содержательные модели разделов и тем курса, включающие системы
знаний в виде фактов, моделей, основных понятий, законов, практических
приложений механики, термодинамики и молекулярной физики, основ элек
тродинамики, элементов квантовой физики.

  1. Методика формирования теоретических обобщений при изучении систематического курса физики основных общеобразовательных учреждений, осуществляемая на взаимосвязи системы знаний с методами познания: факты - модель, понятия, законы - следствия - практические приложения, эксперимент.

  2. Система физического эксперимента, включающая лабораторные работы, экспериментальные задания и демонстрационный эксперимент; фронтальные лабораторные работы курса, представленные новыми работами по моделированию явлений, выдвижению гипотез, измерению физических величин с учетом максимальной абсолютной и относительной погрешностей;

Список публикаций по теме исследования

Монографии, учебники, программы, учебно-методические пособия

  1. Формирование теоретических обобщений при изучении физики в общеобразовательных учреждениях. Монография. -М.: Издательство МГОУ, 2005. - 108 с. ISBN 5-7017-0832-2.

  2. Совершенствование методической системы обучения физике в основной школе. Введение, механика (перемещение, скорость, ускорение): монография. - М.: Издательство МГОУ, 2004. - 56 с. В соавторстве с М.В. Алексеевым, С.Ф. Шиловой и др. (авторских - 30%).

  3. Физика. Учебник для 7-8 кл. общеобр. учреждений. -М.: Вита-Пресс, 2000. - 255 с. ISBN 5-7755-0117-9. Гриф Министерства образования РФ. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских- 30%).

4. Физика: Основы электродинамики. Элементы квантовой физики:
Учеб. для 9 кл. общеобразоват. учрежд. - М.: Вита-Пресс, 2001. - 288 с. ISBN
5-7755-0221-3. Гриф Министерства образования РФ. В соавторстве с Л.С.
Хижняковой (авторских - 30%).

  1. Физика. 7-9 классы. Экспериментальная программа/Программы для общеобразовательных учреждений: Физика. Астрономия. 7 - 11 кл. / Сост. Ю.И. Дик, В.А. Коровин. - М.: Дрофа, 2000. С. 141 - 150. ISBN 5-7107-3426-8. Гриф Министерства образования РФ. В соавторстве с Л.С. Хижняковой, М.Е. Бершадским (авторских - 30%).

  2. Рабочая тетрадь по физике. Часть 1: Для 7-8 кл. общеобразоват. учрежд./Л.С. Хижнякова, М.Е. Бершадский, А.А. Синявина и др. -М.: Вита-Пресс, 2000. - 80 с. ISBN 5-7755-0166-7. Гриф Министерства образования РФ (авторских - 25%).

7. Рабочая тетрадь по физике. Часть 2: Для 7-8 кл. общеобразо
ват. учрежд./ Л.С. Хижнякова, М.Е. Бершадский, А.А. Синявина. -М.: Пресс,
2000. - 80 с. ISBN 5-7755-0167-5. Гриф Министерства образования РФ (ав
торских — 25%).

8. Рабочая тетрадь по физике. Для 9 кл. общеобразоват. уч
режд./Л.С. Хижнякова, М.В. Алексеев, А.А. Синявина и др. -М.: Вита-Пресс,

2000. - 96с. ISBN 5-7755-0367-8. Гриф Министерства образования РФ (автор
ских - 25%).

9. Уроки физики в 7-8 классах. Пособие для учителя. - М.: Вита-
Пресс, 2000.- 96 с. ISBN 5-7755-0173-Х. В соавторстве с Л.С. Хижняковой,
М.Е. Бершадским и др. (авторских - 20%).

10. Уроки физики в 9 классе: Пособие для учителя. -М.: Вита-Пресс,

2001. - 96 с. ISBN 5-7755-0368-6. В соавторстве с Л.С. Хижняковой и М.В.
Алексеевым и др.( авторских - 30%).

11. Программы педагогической практики студентов - физиков. По
собие для студентов. - М.: МПУ, 1994. - 30 с. В соавторстве с Л.П. Свитко-
вым, Л.С. Хижняковой (авторских - 30%).

12. Программы. Методика преподавания физики: Пособие для сту
дентов. - М.: МПУ, 1995. - 80 с. В соавторстве с Л.С. Хижняковой и др. (ав
торских — 20%).

13. Программы. Теория и методика обучения физике: пособие для
студентов. - М.: МГОУ, 2003. - 20 с. В соавторстве с Л.П. Свитковым и
др.(авторских - 20%).

14. Программы. Курсы по выбору, факультативные курсы по дис
циплине «Теория и методика обучения физике». - М.: МГОУ, 2003. - 30 с. В
соавторстве с С.Ф. Шиловой и др. (авторских - 20%).

15. Программа педагогической практики студентов в общеобра
зовательных учреждениях: пособие для студентов. - М.:МГОУ, 2003. - 12 с.
В соавторстве с М.В. Алексеевым и др.(авторских - 20%).

16. Лабораторные работы по методике преподавания физики. Фи
зический демонстрационный эксперимент: Пособие для студентов. — М.:
МПУ, 1995.-46 с.

17. Число. Физическая величина. Рабочая тетрадь № 1 для на
чальной школы: учебное пособие. - М.: МПУ, 1997. - 35 с. В соавторстве с
Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

  1. Число. Физическая величина. Рабочая тетрадь № 2 для начальной школы: учебное пособие. - М.: МПУ, 1997. - 37 с. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

  2. Знакомство с физическими явлениями. Рабочая тетрадь для начальной школы: учебное пособие. - М.: МПУ, 1997. - 42 с. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

  3. Конструируй, исследуй, размышляй. Рабочая тетрадь для начальной школы: учебное пособие. - М.: МПУ, 1997. - 44 с. В соавторстве с Л.С. Хижняковой и С.Ф. Шиловой (авторских - 30%).

  1. Методические рекомендации к работе с комплектом тетрадей для начальной школы «Моя первая книга по физике»: пособие для учителя. — М.:МПУ, 1997. - 27 с. В соавторстве с Л.С. Хижняковой и др.(авторских-20%).

22. Учебные материалы по физике для 7 класса основной школы.
Механика. Перемещение, скорость, ускорение: учебное пособие. -М.: МЕТУ,
1997. - 36 с. В соавторстве с Л.С. Хижняковой, Н.И. Гуторовой (авторских -
30%).

  1. Учебные материалы по физике для 7 класса основной школы. Механика. Законы движения. Силы и движения тел: учебное пособие. -М.: МПУ, 1997. - 38 с. В соавторстве с Л.С. Хижняковой, Н.И. Гуторовой (авторских-30%).

  2. Физический практикум по методике преподавания механики, молекулярной физики и естествознания: учебное пособие. - М.: МПУ, 2000. - 87 с. В соавторстве с Холиной С.А. и др. (авторских - 30%).

Издания, рекомендуемые ВАК

  1. Этапы формирования теоретических обобщений по физике в основных общеобразовательных учреждениях/ЛЗестник МГОУ, № 7, 2005. -С.169-178.

  2. Формирование теоретического способа мышления учащихся при изучении систематического курса физики основной школы//Вестник МГОУ, №1,2005.-С. 152-161.

  3. Формирование элементов физической картины мира при изучении систематического курса физики основной школы//Наука и школа № 6, 2005.-С. 51-56.

Научные статьи, тезисы докладов

  1. Программа педагогической практики студентов в качестве лаборанта кабинета физики средней школы// Дифференциация обучения физике в средней школе и педагогическом университете. - М.: МПУ, 1992. -С. 52 -54.

  2. Формирование технологических знаний и умений студентов в системе методических дисциплин по физике //Образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). -М.: МПУ, 1993.- С. 79 - 82.

  3. Педагогическая практика студентов пятого курса //Образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). -М.: МПУ, 1993. - С. 87 - 93. В соавторстве с С.Ф. Шиловой (авторских - 30%).

  4. Результаты пробного вступительного экзамена по физике в МПУ //Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). - М.: МПУ, 1994.- С. 18 - 24. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50 %).

  5. Формирование навыка работы с измерительными приборами у студентов - физиков педвуза //Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). - М.: МПУ, 1994. -С. 28-30.

  6. Программа курса «Учебник физики основной и общеобразовательной школы» (содержание лабораторных занятий). //Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). - М.: МПУ, 1994. -С. 68 - 69. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%)

  7. Педагогическая практика студентов третьего и четвертого курсов //Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). - М.: МПУ, 1994,- С. 76 - 85. В соавторстве с С.Ф. Шиловой и др. (авторских - 30%).

35. Контрольная работа с выбором ответов по теме «Электриче
ские заряды и их взаимодействие» //Контроль и образовательный стандарт по
физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). - М.: МПУ, 1994. -С. 126 -
129. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

  1. Контрольная работа с выбором ответов по теме «Электрическое поле. Электрическое напряжение» //Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). - М.: МПУ, 1994.- С. 130 - 133. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских — 50%).

  2. Контрольная работа с выбором ответов по теме «Закон Ома для участка цепи. Работа и мощность электрического тока» //Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). -М.: МПУ, 1994. -С. 133 - 136. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских-50 %).

  3. Особенности профессиональной подготовки учителя физики сельской малокомплектной школы //По материалам Всероссийской конференции «Методическое обеспечение сельской школы: теория, практика, эксперимент/Под ред. Ф.С. Авдеева/ ОГУ. Орел, 1995. -С. 196 - 198.

  4. Концепция образовательного стандарта по физике средней школы (вариант) // Проблемы определения концепции государственного образовательного стандарта по физике (Педагогический вуз. Средняя школа). -М.: МПУ, 1995. -С. 43 - 59. В соавторстве с Л.С. Хижняковой и др. (авторских - 30%).

  5. Изучение закономерностей процесса познания при выполнении заданий по разделу «Квантовая физика»//Проблемы создания учебно-методического комплекта по физике (педагогический вуз, общеобразовательные учреждения). -М.: МПУ, 1996. -С. 78 - 84. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

  6. Внеклассная работа по физике: формы организации внеклассной работы и образовательный стандарт // Проблемы создания учебно-методического комплекта по физике (педагогический вуз, общеобразовательные учреждения). -М.: МПУ, 1996.- С. 32 - 34. В соавторстве с С.Ф. Шиловой (авторских - 50%).

  7. Содержание физической компоненты в курсах математики, природоведения и трудового обучения в начальной школе // Педагогические идеи СИ. Иванова. - М.: МПУ, 1996.- С. 17-23. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

  1. Основные положения отбора содержания учебного материала главы «Физика и методы исследования природы» курса физики 7 класса //Проблемы конструирования содержания учебно-методического комплекта по физике. Педагогический ВУЗ, общеобразовательные учреждения. -М.:МПУ, 1997.- С. 28 - 30. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских -50%).

  2. Научно-теоретическое мышление и конструирование содержания учебного материала курса физики //Проблемы конструирования содержания учебно-методического комплекта по физике. Педагогический ВУЗ, общеобразовательные учреждения. - М.:МПУ, 1997. - С. 46 - 52. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

  3. Модульное построение курса физики начальной школы //Вопросы методики преподавания физики в вузе и школе в связи с введением гос. стандарта педагогического образования. Орехово-Зуево, 1997. - С. 39 -40. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

  4. Концепция авторского курса физики основной школы //Проблемы формирования теоретических обобщений и вариативных технологий обучения физике. - М.: МПУ, 1998. - С. 19 - 20. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

  5. Концепция и программа авторского курса физики основной школы //Научно-методический анализ учебного материала по физике в школе и вузе. Орехово-Зуево, 1999. - С. 3 - 9. В соавторстве с Л.С.Хижняковой (авторских - 50%).

  6. Технология обучения. Экспериментальные технологические знания и умения студентов - будущих учителей физики //Справочник учителя физики. - М: МПУ, 1999. - С. 27 - 30.

  7. Конструирование камеры - обскуры и исследование оптических явлений //Проблемы взаимосвязи системы научных знаний и методов познания в курсе физики 12 - летней школы. - М.: МПУ, 2000.- С. 48 - 50. В соавторстве с О.В. Курущак, Е.А. Санаевой (авторских - 70%).

  8. Система эксперимента при обучении учащихся физическим методам исследования природы в учебном комплекте по физике основной школы//УШ Столетовские чтения. Тезисы и материалы докладов. Владимир, 2000. С. 101-103. В соавторстве с О.Л. Губановой (авторских - 50%).

  9. Концепция курса физики основной школы // Формирование у учащихся теоретических обобщений на уровне понятий при обучении физи-

ке. Педагогический ВУЗ, общеобразовательные учреждения. - М.:МПУ, 2001. С. 132 - 135. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

  1. Требования к учебно-методическому комплекту по физике основной школы // Проблема теоретических обобщений на уровне законов при обучении физике. Педагогический ВУЗ, средние общеобразовательные учреждения. - М.: МПУ, 2002.- С. 39 - 40.

  2. Система эксперимента в авторском курсе физики основной школы (на примере механики)//Анализ учебных программ по физике (школа и ВУЗ): материалы межвузовской научно-методической конференции. Орехово-Зуево, 2002. - С. 10-12.

  3. Построение курса физики по концентрической системе //Проблемы формирования обобщений на уровне теории при обучении физике. Педагогический ВУЗ, общеобразовательные учреждения. -М.: МГОУ, 2003.-С.20-23.

  4. Взаимосвязь эмпирического и теоретического способов познания при изучении физики атомного ядра в курсе физики основной школы // Проблемы взаимосвязи эмпирических и теоретических методов познания в учебном процессе по физике. Доклады Международной научно-практической конференции. - М.: МГОУ, 2005.- С. 32 - 37.

  5. Некоторые воспитательные аспекты при изучении систематического курса физики основной школы/ЯТодготовка и повышение квалификации педагогических и управленческих кадров. Сборник научных трудов (серия: Наука - образованию). Выпуск четвертый, под ред. проф. Симонова В.П. Международная педагогическая академия, - М., 2005. - С. 7-11.

  6. Формирование знаний учащихся 7-9 классов о методах познания природы при изучении систематического курса физики//Материалы ежегодной научно-теоретической конференции студентов, аспирантов, преподавателей физико-математического факультета. - М.: Изд-во МГОУ, 2005. - С. 79-82.

Структура и объем работы. Диссертационное исследование состоит из введения, восьми глав, заключения, списка литературы. Общий объем опубликованных работ по теме исследования составляет 46,2 п.л.

Фундаментальные физические теории и их подсистемы в курсе физики

В современных условиях основной формой знания при изучении физики не только в средней, но и в основной школе, является физическая теория. Такой подход обусловлен, прежде всего, тем, что назрела необходимость формирования уже на ранних этапах обучения физике системных знаний, отражающих различные организации научных знаний - физические теории, их структурирование, взаимосвязь элементов.

Необходимо раскрыть понятие теории как системы знаний. С точки зрения философии, теория - система основных идей в той или иной отрасли знания; форма научного знания, дающего целостное представление о закономерностях и существенных связях действительности [1, 155; 181, с. 568].

Анализируя понятие «система», С.Н. Смирнов показывает, что характерным для нее (системы) служат взаимосвязанность элементов, ее образующих. Эти элементы в свою очередь выступают как системы более низкого порядка [165]. Он обращает внимание на то, что основная трудность и конечная цель познания любого объекта состоит именно в раскрытии того, как функционирует его структура, каким образом, по каким законам объединяет она элементы в единое целое.

Теория служит основной формой теоретического познания и представляет собой обобщенное и систематизированное знание о законах некоторого класса объектов. Характерным признаком теории является связность всех ее утверждений. К теории предъявляются следующие требования: быть адекватной своему объекту, т.е. соответствовать эмпирическому базису; единообразным способом описывать все объекты, попадающие в сферу ее применимости; быть логически непротиворечивой.

Философия классифицирует теории по разным признакам и выделяет из них качественные и формализованные теории. Последние распространены в естественных науках. В такой теории можно выделить основополагающие положения, лежащие в ее фундаменте. Так, исходными для классической механики являются три закона Ньютона, полученные на основе обобщения огромного эмпирического материала. Молекулярно-кинетическая теория основывается на четырех положениях, которые также получены путем обобщения эмпирических фактов.

Теория должна проверяться в опыте, оперировать определенными понятиями. К основной ценностной функции теории относится объяснение и предсказание явлений, которые предполагают некоторую идеализацию и формализацию изучаемого явления. Идеализация изучаемого явления может привести к построению теоретической модели [113].

Рассматривая физическую теорию как цикл познания в физической науке, В.В. Мултановский, во-первых, отмечает, что хотя исходные элементы содержат и экспериментальные факты и связаны с чувственным восприятием, они не просто результат созерцания. По его мнению, никакой эксперимент невозможен как чистый «чувственный опыт»: всякое экспериментирование предполагает абстрагирование, планирование результата и др. Во-вторых, из обобщений предыдущего цикла выбираются те элементы знания, которые отражают в себе сущность рассматриваемого круга явлений. Создается система постулатов, выражающих физическую абстракцию в форме содержательного обобщения. В-третьих, развивается физическая теория на основе выдвинутых постулатов. При этом характерным является развитие внутренних связей содержательной абстракции, раскрывается сущность явления в его конкретных проявлениях, получаются конкретные выводы. В-четвертых, это практическая значимость теории, которая не ограничивается объяснением и систематизацией известных фактов: теория предсказывает новые факты и явления [99, с. 17-18].

В структуре физической теории различают основание, ядро, следствия, практические приложения. Эмпирический базис теории, идеализированный объект, система фундаментальных понятий и физических величин, правила действий над физическими величинами и соотнесения физических величин с опытом составляют основание теории. В качестве «моста» между эмпирическим базисом и совокупностью новых понятий, выражающих основные содержательные обобщения, выступает идеализированный объект. Он представляет собой абстрактную модель и воплощает сущность исследуемой области явлений, является исходной «клеточкой» познания [99, с. 23].

Система законов, определяющая связи и изменения фундаментальных физических величин, совокупность законов сохранения, принципы симметрии и инвариантности, законы связи новых и старых теорий, мировые постоянные составляют ядро теории. К практическим приложениям теории относятся объяснение фактов, общая интерпретация теорий, предсказание явлений [99, с. 24].

Целеполагание и таксономии целей как социальный фактор

Учебный процесс предполагает ряд взаимосвязанных компонентов обучения, т.е. свою структуру. В ее состав входят цели обучения, содержание, методы, формы обучения, средства обучения.

Как отмечал В.И. Журавлев, в педагогической литературе фундаментальными проблемами являются целеобразование и целеполагание. Под це-леобразованием понимают поиски, определение, формулирование целей воспитания детей и взрослых. Целеполагание понимается как узаконивание целей, придание им законодательного статуса, нормативных установок. Проблема целеполагания в педагогике на разных этапах развития общества являлась предметом философского, политологического, психологического рассмотрения [56, с. 56-81].

Основной целью общего образования является обеспечение всем учащимся оптимального интеллектуального развития с учетом их возможностей. Данная цель выступает в единстве с целями воспитания.

B.C. Леднев отмечает, что долгое время общее образование понималось упрощенно, как звено образования, предшествующее профессиональному образованию и являющееся его базой. Однако в последние годы произошел перелом в понимании общего образования. Оно стало рассматриваться в двух аспектах: общее образование как сквозная линия всей системы непрерывного образования и общеобразовательная подготовка человека, предшествующая профессиональной [43, с. 71-72]. Ю.И. Дик и др., рассматривая структуру средней школы, обращают внимание на то, что общеобразовательная школа должна способствовать формированию духовного ядра личности, ее нравственных устоев, ценностных ориентации. Она должна подготовить школьника к труду, дальнейшему образованию и личностному развитию, сформировать естественнонаучное и гуманитарное мировоззрение, обеспечить определенный уровень общекультурного развития, сформировать личностные качества, обеспечивающие его успешную социально-психологическую адаптацию в обществе [43, с. 15].

Реализации целей общего образования в значительной мере способствует стандартизация образования как процесс разработки и применения стандартов, распространенный и на область образования. Под государственным образовательным стандартом понимают нормативный документ, определяющий необходимый и достаточный уровень общеобразовательной подготовки учащихся на разных ступенях обучения, соответствующие ему измерители и научно - организационные требования, обеспечивающие условия достижения целей обучения. В Законе об образовании [57] сказано, что «Государственный образовательный стандарт основного общего образования устанавливается федеральным законом» [пункт 4, статья 7] и «Основное общее образование и государственная (итоговая) аттестация являются обязательными» [пункт 3, статья 19]. В современных условиях Закон об образовании устанавливает обязательность девятилетнего образования [43].

Цели образования оказывают определенное влияние на отбор содержания образования, его ведущие идеи и структуру.

Конкретизация целей общего образования в области естественнонаучного образования предполагает формирование у учащихся основ научного мировоззрения, целостного представления о мире и месте человека в нем. Основу такого мировоззрения составляет научная картина мира, которая является результатом интеграции системы знаний естественнонаучных и общественно-гуманитарных дисциплин, изучаемых в школе. Составной частью общенаучной картины мира служит естественнонаучная составляющая, формирование которой происходит при изучении физики, химии, биологии и др. Каждая из этих дисциплин является производной от науки и должна включать систему знаний, достаточных для формирования научной картины мира и имеющих определенное практическое значение [66, 91, 151, 158, 161, 209].

Изучение физики в основной школе предполагает следующие структурные единицы.

1. Научные знания.

2. Методы научного исследования.

3. Диалектика научного познания.

4. Информационные технологии и направления научно-технического прогресса.

5. Человек и его взаимосвязь с природой.

6. Физика и общечеловеческие ценности.

Ядром системы достижений по физике являются научные знания. Они отражают содержание курса физики в виде требований к достижениям обучения: овладение системой основных понятий и законов физики, формирование представлений о границах применимости физических моделей и теорий, о широких возможностях использования физических законов в технике и технологии [102, с. 12].

Возрастные особенности учащихся 7-9 классов

Формирование теоретических обобщений в курсе физики основной школы осуществляется с учетом психологических особенностей учащихся, касающихся познавательной деятельности, направленной на овладение понятиями, законами, идеями физической картины мира.

Возрастные особенности человека рассматриваются с точки зрения различных теорий его развития и объясняют разные его аспекты. В данной работе анализируются когнитивные теории, отражающие процесс развития мышления учащихся, которые находятся на границе двух возрастных групп -подростковый и ранний юношеский возраст.

Так, американский психолог Крайг Г. [78] среди когнитивных теорий выделяет структуралистские теории Ж.Пиаже, Дж. Брунера и X. Вернера, информационный подход к развитию, а также когнитивное развитие в социальном контесте.

Швейцарский ученый Ж. Пиаже на протяжении более 50 лет изучал развитие ребенка и выделил четыре основные стадии в его развитии: сенсо-моторного интеллекта, дооперационная, конкретных операций, формальных операций [2, 146]. По мнению Пиаже, интеллект не является ни чистой грифельной доской, ни зеркалом, отражающим воспринимаемый мир. Для характеристики стадий развития интеллекта он пользуется схемами как способами обработки информации, меняющимися в зависимости от возраста и знаний.

Для возраста детей от 11 до 15 лет характерна четвертая стадия - стадия формальных операций. В этом возрасте подростки способны проводить анализ решения логических задач как конкретного, так и абстрактного содержания: они могут систематически обдумывать все возможности, строить планы на будущее или вспоминать прошлое, а также рассуждать по аналогии и метафорически. Мышление на стадии формальных операций характеризуют как процесс второго порядка. При этом отмечается, что мышление первого порядка выявляет и исследует связи между объектами, а мышление второго порядка включает в себя мысли о мыслях, поиск связей между отношениями. Для него характерны следующие свойства:

- способность учитывать все комбинации переменных при поиске решения проблемы;

- способность предполагать, какое влияние одна переменная окажет на другую;

- способность объединять и разделять переменные гипотетико дедуктивным образом [78, с. 587].

По окончании этой стадии, как считает Пиаже, ребенок становится в умственном отношении взрослым человеком и способен к научному мышлению.

Развитию формального мышления и способностей к решению проблем способствуют такие формы учебной деятельности, как дискуссионные группы, семинары по решению проблем и научные эксперименты. В связи с этим Ж.Пиаже сформулировал две цели обучения: «Главной целью образования является формирование людей, которые созидают что-то новое (а не просто повторяют достижения предыдущих поколений), людей творческих, изобретательных и способных делать открытия. Вторая цель - формирование умов, которые в состоянии мыслить критично, проверять все утверждения и не принимать на веру все, что им говорят...» [227, р. 5].

Другой швейцарский психолог Э.Клапаред изучал процессы мышления и этапы его развития у детей. Он выделил четыре этапа в психическом развитии, на каждом из которых присутствовала преобладающая особенность: развитие восприятия, развитие речи, собственно интеллектуальное развитие, развитие индивидуальных особенностей и его связь с формированием специальных объективных интересов [95, с. 117]. Клапаред открыл одно из основных свойств детского мышления - синкретизм, т.е. нерасчлененность, слитность детских представлений о мире друг с другом. Он утверждал, что психическое развитие продвигается от схватывания внешнего вида к названию предмета (словесная стадия), а затем к пониманию его предназначения, что является следствием логического мышления.

В настоящее время широкое распространение получил информационный подход к развитию вообще и, в частности, мышления. С точки зрения сторонников информационного подхода когнитивное развитие в отрочестве -юности включает в себя следующее:

- более эффективное использование отдельных механизмов обработки информации, таких как сохранение в памяти и перенос (transfer components);

- развитие более сложных стратегий для различных типов решения задач (problem solving);

- более эффективные способы получения информации и ее хранения в символической форме;

- развитие исполнительных функций более высокого порядка (мета-функций), в том числе планирования и принятия решений, и повышение гибкости при выборе методов из более широкой базы сценариев [78,с. 588].

Похожие диссертации на Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений