Введение к работе
В настоящее время происходят изменения в социальной, экономической, культурной жизни общества, которые существенно влияют на систему всего образования. В проекте Национальная образовательная инициатива «Наша новая школа» указано, что в эпоху быстрой смены технологий должна идти речь о принципиально новой системе непрерывного образования, предполагающей постоянное обновление возможностей его удовлетворения. Характерной чертой такого образования является не только передача знаний и технологий, но и формирование готовности к обучению и переобучению. Это послужило поводом к становлению новой философии образования, основу которой составляют иные целевые установки. В них приоритетом является человеческая личность, формирование ее творческого потенциала, гуманистического мировоззрения.
Важнейшей целью обучения является развитие личности учащегося. Приобретение же знаний, умений и навыков понимается как средство этого развития. Социальный заказ общества, заключающийся, прежде всего в требовании формирования в условиях школы активной, самостоятельной, культурной личности, изменил отношение педагогической общественности, как к содержанию образования, так и к системе методов и средств обучения.
Школа ищет новые пути и формы обучения физике. Одним из главных путей совершенствования физического образования российских школьников является интеллектуальное развитие учащихся, позволяющее выполнять логические мыслительные операции и устанавливать причинно-следственные связи при решении не только учебных, но и жизненных задач. Эффективность и качество работы педагога и школы определяется в первую очередь тем, насколько реально выпускник подготовлен для дальнейшего образования.
С 70-х гг. прошлого столетия одним из наиболее эффективных путей решения задачи интеллектуального развития учащихся признано проблемное обучение. Однако на современном этапе образования оно не всегда применяется в школьной практике. Тогда как доказано, что проблемное обучение способствует развитию познавательной активности, мышления учащихся. Об этом говорится в трудах Р.И. Малафеева, В. Оконь, А.В. Усовой, М.И. Махмутова, СЕ. Каменецкого, Н.С. Пурышевой, Н.Е. Важеевской, A.M. Матюшкина, А.И. Бугаева, Л.А. Ивановой, Н.М. Зверевой, Н.М. Мочаловой и др. В работах данных авторов подробно рассмотрены вопросы проблемного обучения, раскрыты его теоретические основы. Так, М.И. Махмутов раскрывает пути организации учебно-воспитательного процесса с учетом основной закономерности познавательного процесса -проблемности и логики усвоения знаний, системы методов проблемного обучения, сущности и структуры проблемного урока, его подготовки и планирования. В работах, посвященных проблемному обучению физике, рассматриваются также методические рекомендации по его организации (Р.И. Малафеев, А.В. Усова, СЕ. Каменецкий, Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская, Л.В. Акишина, И.В. Дорно, Н.М. Зверева и др.).
В то же время необходимо отметить, что имеющиеся труды недостаточны для технологических разработок, которые можно было бы использовать в основной школе, тем более что для создания проблемных ситуаций необходимы специально подобранные задания.
Эффективность проблемного обучения зависит от многих факторов, в том числе и от того, как сформулирована проблема. Опытные учителя в данном случае используют для создания проблемных ситуаций софизмы и парадоксы, сыгравшие в науке важную роль.
Анализ современного состояния образования, учебно-методической литературы, практики обучения физике учащихся в школе приводит к выводу о наличии следующих противоречий:
- на социальном уровне: между потребностями общества в поколении людей,
способных мыслить нестандартно, а также требованиями государства и общества,
предъявляемыми к качеству образования, новыми образовательными целями и
сложившейся практикой обучения физике, направленной на запоминание учебного
материала, решение большого количества стандартных задач;
на общенаучном (педагогическом) уровне: между необходимостью создания таких моделей образовательного процесса, которые способствовали бы развитию творческого потенциала учащихся, их интереса к учению, и недостаточной разработанностью теоретических основ конструирования технологий обучения, создающих особую среду развития, способствующую осознанию ценности обретения творческого опыта в интеллектуальной сфере деятельности;
на методическом уровне: между высоким развивающим потенциалом проблемного обучения, обусловленным его сходством с процессом научного познания, и недостаточной разработанностью технологических подходов к использованию проблемного обучения, отражающих специфику развития научной мысли, ее парадоксальности.
Необходимость разрешения этих противоречий обусловливает актуальность проблемы нашего исследования: поиск эффективных средств и способов организации проблемного обучения физике в основной школе. Для решения данной проблемы мы реализовали идею использования парадоксов и софизмов при создании проблемных ситуаций.
Объект: процесс обучения физике учащихся основной школы.
Предмет: проблемное обучение физике учащихся основной школы на основе физических парадоксов и софизмов.
Цель: теоретическое обоснование и разработка методики проблемного обучения физике на основе парадоксов и софизмов учащихся 7-9 классов.
Гипотеза: реализация проблемного обучения физике на основе парадоксов и софизмов учащихся 7-9 классов может способствовать повышению качества результатов обучения и развитию мышления учащихся, если с позиций системного, деятельностного и технологического подхода разработать методику, предполагающую:
- необходимость создания благоприятных мотивационных, организационных
и психологических условий для осуществления проблемного обучения физике на
основе физических парадоксов и софизмов учащихся 7-9 классов;
формирование содержания проблемного обучения, в основе которого будут лежать физические парадоксы и софизмы, отобранные и адаптированные для учащихся основной школы, а также самостоятельно составленные обучающим на основе разработанного алгоритма;
применение технологии проблемного обучения физике, состоящей из трех этапов (подготовительного, реализующего, рефлексивно-оценочного) и позволяющей варьировать уровни проблемности, виды рассматриваемых парадоксов и софизмов, их роль и место на занятиях различных форм, способы их предъявления (обнаружения), структуру деятельности по их решению в зависимости от поставленных задач обучения.
На основе цели и гипотезы исследования были сформулированы основные задачи:
Проанализировать состояние проблемного обучения в учебном процессе основной школы, провести анализ учебников физики, задачников на предмет содержания в них физических софизмов и парадоксов, выяснить их доступность.
Осуществить отбор парадоксов и софизмов для курса физики основной школы.
3. Разработать алгоритм для самостоятельного составления учебных
физических парадоксов и софизмов для основной школы.
Разработать схему поиска решения нестандартных физических задач, к которым мы относим парадоксы и софизмы.
Разработать и реализовать модель технологии проблемного обучения на основе парадоксов и софизмов.
6. Проверить эффективность разработанного комплекса физических
парадоксов и софизмов, методики их использования в проблемном обучении
физике.
Методологической основой являются труды в области философии, логики,
теории познания (Б.М. Кедров, Э.В. Ильенков, А.П. Шептулин, B.C. Швырев и др.);
психолого-педагогическая теория деятельности (Л.С. Выготский,
П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, Л.В. Занков, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, Н.Ф. Талызина, Д. Б. Эльконин и др.); труды по методологии педагогических исследований (В.И. Загвязинский, В.В. Краевский, B.C. Леднев, В.М. Полонский и др.); теория оптимизации учебно-воспитательного процесса обучения (Ю.К. Бабанский и др.); теория формирования обобщенных умений учащихся; основные идеи дидактики творческого и проблемного обучения (И.Я. Лернер, Р.И. Малафеев, В. Оконь, A.M. Матюшкин, М.И. Махмутов, В.Г. Разумовский и др.).
Для решения поставленных задач были использованы следующие методы:
- теоретические: анализ философской, психолого-педагогической и научно-
методической литературы, диссертационных исследований, нормативных
документов по исследуемой проблеме с целью определения ее актуальности и
методологических основ исследования, научного обоснования и разработки
технологии проблемного обучения с использованием физических софизмов и
парадоксов в курсе основной школы; анализ стандарта физического образования,
программ, учебников по физике основной школы с целью уточнения требований к
процессу обучения в современной школе;
- эмпирические: изучение передового педагогического опыта в аспекте
изучаемого вопроса; планирование, подготовка и проведение педагогического
эксперимента, состоящего из констатирующего, пробного, обучающего и
контрольного этапов; анкетирование учителей и учащихся, наблюдение;
пооперационный и поэлементный анализ результатов педагогического
эксперимента; методы статистической обработки результатов педагогического
эксперимента, школьный тест умственного развития.
Основные этапы: исследование проводилось в период с 2004 по 2008 год в четыре этапа.
На первом этапе (2004 - 2005 уч. г.) изучалась психолого-педагогическая и учебно-методическая литература по проблеме исследования. Сформулирована рабочая гипотеза, определены цели, задачи и методы исследования. Выбраны экспериментальный и контрольный классы. Проводились эксперименты по определению типа мышления учащихся, наблюдения, беседы.
На втором этапе (2005 - 2006 уч. г.) отрабатывались и корректировались основные методы проблемного обучения на основе парадоксов и софизмов, влияющие на развитие мышления учащихся.
На третьем этапе (2006 - 2008 уч. г.) осуществлялась апробация предлагаемой методики в полном объеме. Эксперимент проводился в школах № 9, 11, 12, 13, 16 города Тобольска.
На четвертом этапе (2008 - 2009 уч. г.) проводились обработка и анализ результатов контрольного эксперимента.
Научная новизна исследования:
- в отличие от ранее опубликованных работ, посвященных проблемному
обучению физике, в которых основное внимание уделяется его организационно-
методическим аспектам, в данной работе с позиций системного, деятельностного и
технологического подходов разработана методика проблемного обучения физике в
основной школе, обоснована возможность построения его содержания с
использованием софизмов и парадоксов;
разработан алгоритм составления учебных физических парадоксов и софизмов, позволяющий учителю с помощью логического квадрата самостоятельно конструировать парадоксы и софизмы для основной школы;
разработан комплекс физических задач-софизмов, задач-парадоксов по темам курса физики основной школы;
- разработана технология проблемного обучения физике в основной школе с
использованием софизмов и парадоксов. Особенности технологии: 1) состоит из
трех этапов (подготовительного, реализующего, рефлексивно-оценочного); 2)
позволяет определять уровень проблемности, виды используемых парадоксов и
софизмов, их роль и место, способы предъявления (обнаружения) и структуру
деятельности по их решению в зависимости от уровня подготовки учащихся и
поставленных задач обучения, организационные формы учебных занятий в
зависимости от уровня подготовки учащихся и поставленных задач обучения.
Теоретическая значимость результатов исследования заключается в дальнейшем развитии теории проблемного обучения физике и выражено в следующем:
- уточнены содержание и объем понятия «учебный физический парадокс»,
проведено сравнение и разграничение понятий «учебный парадокс» и «научный
парадокс», что способствует расширению и систематизации понятийного аппарата
проблемы;
разработанная классификация учебных физических парадоксов и софизмов и алгоритм их составления вносят вклад в дальнейшее развитие теоретических основ формирования содержания проблемного обучения физике в основной школе;
разработанная модель технологии проблемного обучения физике учащихся основной школы с использованием парадоксов и софизмов позволяет представить структуру данной технологии в целом и ее различных этапов, требования к готовности учащихся к данному типу обучения.
Практическая значимость исследования заключается в том, что его выводы и рекомендации служат совершенствованию процесса обучения физике учащихся основной школы. Она определяется:
- разработкой и апробацией методических рекомендаций для учителей и
студентов педагогических специальностей, содержащих теоретические вопросы по
психологии мышления и технологии проблемного обучения с использованием
физических софизмов и парадоксов и практические разработки по данной теме;
- разработкой, апробацией и публикацией комплекса заданий по физике, в
том числе физических софизмов и парадоксов для 7-9 классов, направленных на
развитие мышления учащихся;
- разработкой критериев и показателей эффективности методики проблемного
обучения физике на основе парадоксов и софизмов учащихся 7-9 классов.
Достоверность результатов и обоснованность выводов определяются анализом теоретических и научно-методических работ по данной проблеме; методологической основой исследования, адекватной логике и целям исследования; применением методов математической статистики при обработке экспериментальных данных педагогического исследования; согласованностью результатов педагогического эксперимента с гипотезой исследования.
Апробация и внедрение результатов осуществлялись в ходе проведения открытых занятий, выступлений на городских методических объединениях учителей физики, педагогических советах, научно-практических конференциях разного уровня (региональных, всероссийских, международных), педагогических чтениях, а также путем публикаций в ведущих рецензируемых журналах, межвузовских сборниках, сборниках научных трудов, издания учебно-методических пособий.
На защиту выносятся:
1. Положение о том, что эффективность проблемного обучения физике учащихся 7-9 классов повышается при построении его содержания на основе парадоксов и софизмов. Создание проблемной ситуации средствами физического парадокса или софизма позволяет четко обозначить противоречие при изучении причинно-следственных связей явлений, побуждает учащихся к активному поиску пути разрешения противоречия, что, в свою очередь, способствует повышению
интереса к предмету, полноты и прочности знаний, формированию умения решать нестандартные задачи и развитию мышления.
2. Сущность понятия «учебный физический парадокс», трактуется как
парадокс, возникающий в учебном процессе по физике, т.е. когда ученики
сталкиваются с противоречивой ситуацией, для объяснения которой у них
недостаточно знаний.
Учебные физические парадоксы классифицируются по разным основаниям: виду и типу знаний, природе возникновения.
3. Разработанный алгоритм составления софизмов и парадоксов, основанный
на использовании логического квадрата для нахождения противоречивых простых
суждений о причинно-следственных связях между явлениями.
4. Технология проблемного обучения физике на основе парадоксов и
софизмов состоит из трех этапов: подготовительного, реализующего, рефлексивно-
оценочного. Подготовительный этап характеризуется готовностью учителя и
учащегося к обучению. Для учителя - уточнением содержания обучения,
разработкой и поиском парадоксов и софизмов, соответствующих возрасту
учащихся, и т.д. Для учащегося - готовностью к обучению с точки зрения
физиологии, психологии, учебы, социальной готовности. На реализующем этапе
учитель предъявляет парадоксы и софизмы, ученики обнаруживают и решают их.
На рефлексивно-оценочном этапе учитель оценивает результаты обучения,
деятельность учащихся заключается в планировании способов проверки
выполненных заданий, обнаружении ошибок, поиске путей их устранения и анализе
своей деятельности. Способы деятельности учителя и учащихся на каждом из этапов
дифференцируются в зависимости от уровня проблемности, видов рассматриваемых
парадоксов и софизмов, их роли и места на занятиях разных форм.
Технология также предполагает сочетание индивидуальных, парных и групповых форм работы; развитие и поддержку положительной мотивации и познавательной активности учащихся в проблемном обучении физике на основе софизмов и парадоксов. Важным фактором при этом является личностный подход и мастерство учителя, способность инициировать творческую деятельность ученика.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка, приложения.
