Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ И ДИДАКТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КОМПОНЕНТОВ СТРУКТУРЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ 20
1.1. Методологический анализ содержания, логики научного и учебного познания фундаментальных физических теорий в средней школе 21
1.2. Теоретические основы построения методической системы изучения фундаментальных физических теорий 46
1.3. Блочная структура процесса обучения как деятельностная система 59
1.3.1. Мотивационный блок деятельностной системы 60
1.3.2. Содержательный блок деятельностной системы 72
1.3.3. Методико-технологический блок деятельностной системы 75
1.3.4. Контрольно-оценочный блок деятельносной системы 91
ГЛАВА II. СОДЕРЖАНИЕ И СТРУКТУРА КУРСА ФИЗИКИ ПРОФИЛЬНЫХ (ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ) КЛАССОВ СТАРШЕЙ ШКОЛЫ 107
2.1. Тенденции развития содержания физического образования в соответствии с изменением дидактических функций курса физики основной и старшей школы 108
2.2. Научно-методический анализ структуры и содержания учебного материала фундаментальных физических теорий в программах и учебниках по физике 122
2.3. Принципы построения модели управления познавательной деятельностью школьников в процессе изучения фундаментальных физических теорий 150
ГЛАВА III. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ВЗАИМОСВЯЗИ СОДЕРЖАТЕЛЬНОЙ И ПРОЦЕССУАЛЬНОЙ СТОРОН ИЗУЧЕНИЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ТЕОРИЙ 169
3.1. Методологический анализ теоретических и практических подходов к изучению фундаментальных физических теорий 170
3.2. Педагогическая технология конструирования модульного обучения в процессе изучения следствий фундаментальных физических
теорий 185
3.3. Модульное обучение в нетрадиционных формах учебных занятий при изучении теорий
ГЛАВА IV. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА 245
4.1. Методика проведения педагогического эксперимента 245
4.1.1. Задачи педагогического эксперимента и его этапы 245
4.1.2. Критерии оценки эффективности разработанной методики изучения теории 250
4.2. Констатирующий и зондирующий эксперименты и их результаты 255
4.3. Обучающий эксперимент и его результаты 260
4.4. Контрольный эксперимент и его результаты 281
ВЫВОДЫ. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 287
ЛИТЕРАТУРА 292
ПРИЛОЖЕНИЕ
- Методологический анализ содержания, логики научного и учебного познания фундаментальных физических теорий в средней школе
- Тенденции развития содержания физического образования в соответствии с изменением дидактических функций курса физики основной и старшей школы
- Методологический анализ теоретических и практических подходов к изучению фундаментальных физических теорий
Введение к работе
В последнее время в нашей стране произошли принципиальные изменения в экономике, государственном строе, во всех отраслях производства. Любые изменения, происходящие в обществе, оказывают влияние на образовательную политику страны, в частности, демократические преобразования бесспорно вносят определенные коррективы в методологию образования. Содержание образования всегда являлось средством реализации его целей, обозначенных в социальном заказе школы. В настоящее время наблюдаются тенденции отказа от жестко детерминированного социального заказа общества, намечаются подходы к созданию оптимальных условий для развития личности обучаемого.
Средняя школа в наши дни представляет сложное социальное явление, закономерно связанное с другими институтами и процессами, происходящими в стране. Для того, чтобы управлять школой, планировать ее развитие, прогнозировать будущее, необходимо знать факторы, воздействующие на нее, противоречия в развитии, источники самодвижения, принципы возрождения на новом витке развития, казалось бы, отживших и забытых методов обучения, форм организации учебных занятий, направлений и средств, активизирующих познавательную деятельность школьников. Например, бригадно-лабораторная форма обучения, сложившаяся в 30-е годы, вновь возрождается в 80-е годы, но в новом качестве - групповая работа с элементами деловой и ролевой игры, реализующая деятельностный подход в обучении физике, сделавшая главный акцент в обучении на личность ученика, его внутренний мир, стремления, потребности и интересы. Прогнозируя тенденции развития школьного физического образования, академик РАО В.Г.Разумовский выделяет важнейшие требования к выпускнику средней школы, которые можно назвать социальным заказом нового общества школе будущего: "высокая общая культура, широкое научное мировоззрение и миропонимание,
основанное на глубоких знаниях и жизненном опыте; благородная целеустремленность к самообразованию, самовоспитанию, саморазвитию, самовключению в избранную сферу человеческой деятельности, подготовленность к сфере труда и к постоянному повышению квалификации" (452, с.272).
Учебный предмет "физика", являясь средством и целью реализации образовательно-воспитательных задач, сформулированных выше, входит в предметную область "естественные дисциплины", которые призваны формировать общечеловеческую культуру, отыскивать пути реализации гуманизации преподавания (107). Изменения, происходящие в обществе, настоятельно требуют от школы повышения престижа одаренности и таланта, культуры и образованности выпускника средней общеобразовательной школы. Эти задачи пытаются решать учебные заведения нового типа (лицеи, гимназии, колледжи, частные и авторские школы), в которых проходят апробацию альтернативные учебные планы и программы, авторские учебные пособия и новые методики (232).
Новые инновационные процессы в современную школу внедряются двумя путями: "снизу" - усилиями учителей-новаторов, учителей-практиков, методистов - и "сверху" - учеными-исследователями, правительством Российской Федерации. Так, впервые в Конституции нашей страны появилась новая статья об образовании (статья 43) (218), а в" Законе об образовании" - "Государственный образовательный стандарт". В нем отмечается, что "Российская Федерация в лице Федеральных (центральных) органов государственной власти и управления в рамках их компетенции устанавливает федеральные компоненты государственных образовательных стандартов, определяющие в обязательном порядке минимум содержания основных образовательных программ, максимальный объем учебной нагрузки обучающихся, требования к уровню подготовки выпускников" (160, с. 3-6).
Проблема совершенствования содержания образования на совре-
менном этапе развития школы переходит в разряд первоочередных и актуальных. Ей посвящены исследования Ю.И.Дика, Л.Я.Зориной, И.К.Журавлева, В.В.Краевского, В.С.Леднева, И.Я.Лернера и др.. В их работах сформулированы методологические основы построения содержания общего образования, разработаны общедидактические принципы конструирования учебно-воспитательного процесса и учебного предмета - структурного элемента содержания образования. Плодотворной оказалась работа коллектива НИИ общеобразовательной школы РАО под руководством академика В.С.Леднева в разработке концепции образовательного стандарта. Думаем, именно этот документ позволит не только с новых позиций оценить содержание образования, но и раскрыть проблемы построения содержания отдельных учебных предметов. Государственный образовательный стандарт, определив базовый уровень о б -щеобразовательной подготовки, выделил федеральный (инвариантный) компонент образования. Однако только во взаимосвязи с региональным и школьным (вариативным) компонентами он может обеспечить у учащихся целостное представление об окружающем нас мире, гуманистическое мировоззрение и диалектический метод мышления. Если проблема определения обязательного минимума знаний по предметам различных циклов для всех учащихся, независимо от типа учебного заведения, решается с помощью разрабатываемого федерального компонента государственного общеобразовательного стандарта, то региональный и школьный компоненты в настоящее время конструируются учителями без достаточного теоретического обоснования.
Между тем, именно вариативный компонент ответственен за дифференциацию общего среднего образования. В школах разного типа (гимназия, лицей и др.) ученики могут получить возможность приобретения более высокого уровня знаний и умений по отдельным предметам (выделенным "Стандартом") в соответствии со своими интересами, способностями, склонностями, жизненными устремлениями.
Для классов разного профиля (физико-математический, гуманитарный, экономический и др.) создаются учебные программы, в которые вносится дополнительный учебный материал (вариативный компонент) без достаточно обоснованных теоретических положений о включении того или иного вопроса, темы, раздела. Еще большие сомнения возникают во временном критерии, связанном с изучением отдельных тем курса, поэтому не секрет, что существующие программы вызывают большие перегрузки у учащихся, об этом свидетельствуют исследования, проведенные академиком А.В.Усовой (458, 461).
В настоящее время для старшей профильной школы создано несколько программ, авторами их являются: С.В.Громов; В.А.Орлов; Е.И. Бутиков, А.А.Быков и А.С.Кондратьев; Л.И.Анцифиров; Г.Я.Мякишев и А.З.Синяков; Б.М.Яворский, А.И.Иванов и А.И.Тихомирова; Д.Ф.Киселев, А.А.Фадеева и С.В.Широков, а также авторский коллектив Института общеобразовательной школы РАО (370). Многие программы опубликованы без обоснованной объяснительной записки (Е.И.Бутиков и др.), в некоторых - не выделена теоретическая концепция построения программы (С.В.Громов; Д.Ф.Киселев и др.; Б.М.Яворский, А.И.Иванов, А.И.Тихомирова и др.), поэтому не ясно, как конструируется ее вариативный компонент. Альтернативные программы имеют право на существование, но отсутствие методологического обоснования основ построения их структуры и содержания становится тормозом в решении педагогических задач, поставленных перед современной школой.
Содержание учебного курса усваивается в процессе взаимодействия учителя и ученика. В последние годы учителя-практики, методисты, педагоги свои усилия направляют на разработку новых методов и приемов обучения, форм обучения и форм организации учебных занятий, убеждая себя и окружающих в том, что это главное условие повышения эффективности всего учебного процесса. Проблемное и программированное обучение, деловые игры, эвристические методы обучения и др., бесспор-
но, вызывают у учащихся интерес, активизируют познавательную деятельность школьников, что приводит к повышению качества преподавания. Однако надо согласиться с доводами некоторых педагогов и психологов, утверждающих, что определенного результата можно достичь при любом обучении, только за длительное время.
Надо признать, что тенденции снижения интереса учащихся к физическому образованию нарастают, поэтому поиск путей выхода из создавшейся ситуации - задача весьма актуальная (142, 458, 461).
Настало время посмотреть на процесс обучения с других позиций, вычленив важнейшие проблемы педагогики и дидактики. Изученная литература, практика школьного преподавания позволили выделить некоторые проблемы, которые, с нашей точки зрения, будут интенсивно разрабатываться:
методика диагностического описания цели обучения;
модель личности обучаемого;
научный анализ и обоснование содержания графов логической структуры по всем предметам;
система учебных элементов к каждому графу;
вариативная технология процессуальной стороны обучения во взаимосвязи с содержательной;
методика и техника объективного контроля качества знаний;
тестовые задания по проверке выделенных учебных элементов;
методика конструирования эталона тестового задания и нормы времени на его выполнение.
Выделенные направления невозможно раскрыть в одном исследовании, поэтому мы ограничились рассмотрением проблемы взаимосвязи содержательной и процессуальной сторон обучения, остальных направлений коснулись только частично.
Важный компонент педагогической системы, определяющий со-
держание образования, учебный процесс - разрабатывается педагогами достаточно интенсивно (Ю.К.Бабанский, В.П.Беспалько, Л.Я.Зорина, В.В.Краевский, И.Я.Лернер, П.И.Пидкасистый, М.Н.Скаткин, А.В.Усова, В.А.Черкасов, Т.И.Шамова, Г.И.Щукина и др.). Все авторы доказывают, что содержательная и процессуальная стороны обучения взаимосвязаны. Но в работах ученых-педагогов недостаточно раскрыты механизмы реализации этой взаимосвязи, не выявлены закономерности соотнесения отдельных элементов учебного процесса и элементов содержания образования. Поэтому в настоящее время, как показали наши исследования, учителя-практики при выборе методов обучения, форм учебных занятий, форм организации учебной деятельности учащихся на занятиях, способов изложения учебного материала руководствуются интуицией, практическим опытом, эмпирическими знаниями.
В.В.Краевский справедливо замечает, что "несмотря на то, что деятельность ученых по научному обоснованию протекает весьма интенсивно, состояние дел в этой области нуждается в значительном улучшении" (243, с.9). Он настаивает на необходимости теоретического обоснования процессуальной и содержательной сторон обучения. Изложенное выше определило актуальность темы нашего исследования.
На современном этапе обучения физике особенно четко прослеживаются противоречия между:
задачами дифференциации образования и единообразием содержания и технологий обучения;
фронтальными формами обучения - с одной стороны, и индивидуальными способами присвоения знаний - с другой;
преобладающим в школе объяснительно-иллюстративным способом преподавания и необходимостью осуществления деятельностного поискового характера учения;
требованиями психологической науки к функциям учебного процесса и практической реализацией этих функций в современном процессе обу-
чения физике.
Выделенные противоречия позволили сформулировать проблему научного поиска - обоснование новой методики изучения фундаментальных физических теорий, новой технологии построения учебного процесса, ориентированного на реализацию современной концепции физического образования, учитывающего тенденции развития школьного образования.
Названная проблема является общей и глобальной, ее можно представить как систему частных проблем:
разработка концепции построения программы по физике для классов физико-математического профиля (X - XI классы) старшей школы;
разработка содержательных графов логической структуры фундаментальных физических теорий;
определение характера взаимосвязи учебных элементов знаний фундаментальных физических теорий и элементов единой системы - процесса обучения;
разработка модели блочной структуры процесса изучения фундаментальных физических теорий как деятельностной системы;
конструирование методики и технологии изучения фундаментальных физических теорий в старшей профильной школе;
апробация новой методики и технологии обучения, внесение коррективов в их содержание и структуру.
Отдельные аспекты выделенных проблем исследовались и описаны в литературе: методические аспекты изучали Ю.И.Дик, Г.М.Голин, С.Е.Каменецкий, Р.И.Малафеев, А.Е.Марон, А.Н.Малинин, А.А.Пинский, Н.Н.Тулькибаева, В.Я.Синенко, Л.С.Хижнякова, Т.Н.Шамало и др.; дидактический и методологический аспекты -Л.Я.Зорина, В.В.Мултановский, А.В.Усова, В.Ф.Ефименко, И.Ланина, В.Г.Разумовский и др.. Однако до сих пор многие методические и дидактические проблемы курса физики остаются не решенными.
В концепции среднего образования провозглашена идея конструирования курса физики старшей школы на основе фундаментальных физических теорий, согласно которой "курс строится на основе генерализации учебного материала вокруг фундаментальных физических теорий..." (142, с.ЗЗ). Между тем, методический и методологический анализ структуры и содержания фундаментальных физических теорий в курсах физики IX, X, XI классов показал, что только две теории: классическая механика и молекулярно-кинетическая теория строения вещества - изложены в соответствии с требованиями логики научного и учебного познания. В остальных имеют место нарушения разного рода, назовем некоторые из них. Например, изложение учебного материала специальной теории относительности начинается не с основания, а с ядра теории; в построении основ теории электромагнитного поля Максвелла и электронной теории вещества Друде-Лоренца нарушен принцип систематичности. В квантовой физике не только не описаны свойства материального объекта, обладающего корпускулярно-волновым дуализмом, но на страницах учебника идея квантования связывается исключительно с электромагнитными волнами; отсутствуют элементарные сведения о статистическом характере описания микроявлений в квантовой теории (317, 318).
Большой вклад в разработку содержания изучения отдельных тео
рий внесли Б.Б.Буховцев, А.Т.Глазунов, С.Е.Каменецкий, И.К.Кикоин и
А.К.Кикоин, А.Н.Мягков, Г.Я.Мякишев, И.И.Нурминский,
А.А.Пинский, М.С.Свирский, Л.П.Свитков, А.А.Цветков,
М.Н.Шахмаев, Э.Е.Эвенчик, Б.М.Яворский и др. Вместе с тем, никто из авторов не рассматривал методические основы изучения фундаментальных физических теорий (отдельные элементы ее знаний) во взаимосвязи с процессуальной стороной обучения. Вышеизложенное и определило следующие цели исследования: - разработать методику изучения содержания фундаментальных физиче-
ских теорий во взаимосвязи с процессуальной стороной обучения в старшей профильной школе;
- разработать новую технологию изучения отдельных элементов знаний
фундаментальных физических теорий в условиях стандартизации обра
зования.
Методологическую основу нашего исследования составили: теория познания, теория систем, теория развивающего обучения, идеи программированного обучения, идеи кибернетического подхода, концепция содержания общего среднего образования.
Теоретическую основу нашего исследования определили работы
крупнейших психологов: Б.Г.Ананьева, Л.С.Выготского,
П.Я.Гальперина, В.В.Давыдова, Л.В.Занкова, А.Н.Леонтьева, Н.А.Менчинской, С.Л.Рубинштейна, Ю.Н.Самарина, Н.Ф.Талызиной, Д.Б.Эльконина.
Объектом нашего исследования явился процесс обучения физике в профильной старшей школе.
Предметом исследования послужили содержание и структура фундаментальных физических теорий, методика их изучения в старшей школе физико-математического профиля.
Общая теоретическая идея, положенная в основу диссертационного исследования, заключается в следующем:
в условиях фундаментализации и гуманизации образования, приоритетности развивающего характера обучения решение основных задач совершенствования содержания обучения физике связано с процессом генерализации знаний учащихся на основе фундаментальных физических теорий, с поиском эффективных путей активизации учебно-познавательной деятельности школьников;
методические и методологические аспекты взаимосвязи содержательной и процессуальной сторон обучения позволяют проектировать (моделировать) методику изучения фундаментальных физических тео-
рий с позиции системного, деятельностного, технологического и лич-ностно ориентированного подходов обучения.
Описанная идея конкретизирована нами с помощью положений, сформулированных как гипотеза исследования.
Значимость обучения фундаментальным физическим теориям в старшей школе, их роль в усилении методологической направленности курса физики в процессах формирования научной картины мира, развития познавательной активности и самостоятельности школьников может быть повышена, если:
в содержании и структуре программы для классов физико-математического профиля четко выделить теоретическое ядро системы знаний, осуществив систематизацию учебного материала в соответствии со структурой фундаментальной физической теории;
фундаментальную физическую теорию рассматривать как многоаспектный объект, обладающий строго заданной структурой и логикой учебного познания, определенными функциями, свойствами и проявлениями, присущими дидактической единице обучения;
четко выделить этапы изучения теории с учетом постепенно усложняющегося характера познавательной деятельности школьников при восхождении от основания к ядру, а от него - к следствию теории;
использовать блочную структуру обучения. При этом высокая организация системы знаний в фундаментальной физической теории закономерно будет определять структуру процесса обучения, способы взаимодействия учителя и ученика, технологию управления учебным процессом усвоения знаний.
В соответствии с целью и гипотезой исследования в работе были поставлены следующие задачи:
дидактический анализ компонентов и структуры педагогического процесса;
анализ обучения как дидактического процесса развития;
анализ проблемы стандартизации образования и тенденции развития школьного физического образования в нашей стране и за рубежом;
моделирование процесса изучения фундаментальных физических теорий на основе метода структурно-логического анализа содержания учебного материала;
разработка и обоснование концепции построения курса физики для средней общеобразовательной профильной (физико-математической) школы; создание программы по физике для классов с углубленным изучением физики;
разработка предлагаемой методики изучения фундаментальных физических теорий, основанной на блочной структуре обучения как дея-тельностной системы, ее апробация на факультативных занятиях, на спецкурсе со студентами физического факультета педуниверситета и в классах с углубленным изучением физики;
определение критериев оценки качества усвоения учащимися содержания фундаментальных физических теорий, а также критериев оценки влияния взаимосвязи содержательной и процессуальной сторон обучения на качество их усвоения;
разработка пособий и методических рекомендаций для учителей физики и студентов физических специальностей по вопросам методики изучения фундаментальных физических теорий.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:
анализ правительственных документов с целью выделения требований, предъявляемых к процессу обучения, концепции развития общеобразовательной средней школы в современных условиях;
анализ исследований, проведенных по теориям познания, развивающему обучению, идеям программированного и кибернетического подходов в обучении с целью определения методологических основ исследования;
анализ литературы по педагогике, психологии, дидактике с целью построения логических граф-схем процесса изучения фундаментальных физических теорий;
метод теоретического моделирования процесса изучения фундаментальных физических теорий;
метод системно-структурного анализа содержания фундаментальных физических теорий, учебного процесса как дидактических единиц обучения;
педагогический эксперимент в различных его видах, с привлечением методов математической статистики.
Этапы исследования.
1981 - 1985г. Анализ литературы по философии, психологии, дидактике, педагогике, методике преподавания физики по исследуемой проблеме. Анализ учебников, учебных пособий по физике для средней школы и вузов с целью определения структуры и содержания фундаментальных физических теорий. Посещение лекционных занятий по курсу общей и теоретической физике на физическом факультете пединститута с целью изучения структуры и содержания лекционного курса для студентов (будущих учителей физики).
1985 - 1987 г. Анализ состояния проблемы изучения фундаментальных физических теорий в школьной практике. С этой целью осуществлялось анкетирование учащихся выпускных классов, проверка понимания ими структуры фундаментальных физических теорий, умения оперировать методологическими знаниями; анкетирование студентов IV курса физического факультета с целью проверки понимания ими логики учебного познания фундаментальных физических теорий; анкетирование учителей физики школ Челябинской области с целью определения уровня сформированности у них профессионально-методического умения соотносить содержание учебного материала физических теорий с компонентами процесса обучения.
1987 - 1990 г. Продолжение работы с литературой по исследуемой проблеме, моделирование методики изучения фундаментальных физических теорий, написание методических рекомендаций по изучению фундаментальных физических теорий для студентов физического факультета и учителей физики. Первичная апробация нового курса поэтапного изучения и обобщения знаний учащихся выпускного класса на факультативных занятиях в школах № 31, 69, 147 г.Челябинска.
1990 - 1992 г. Написание учебных пособий по изучению фундаментальных физических теорий на факультативных занятиях в средней школе и пособия по спецкурсу "Изучение фундаментальных физических теорий в средней школе"; апробация программы и пособия на занятиях спецкурса со студентами IV курса физического факультета. Апробация экспериментальной программы по физике для классов с углубленным изучением физики в школе № 124 г.Челябинска.
- 1993 г. Внесение коррективов в программу по физике для классов с углубленным изучением физики и вторичная ее апробация с учетом результатов первичной апробации. Разработка системы форм учебных занятий, способствующих обобщению и систематизации знаний по фундаментальным физическим теориям.
- 1995 г. Создание новой методики поэтапного изучения фундаментальных физических теорий, целенаправленная работа с учителями физики Челябинской области по обучению их новой технологии взаимосвязанного рассмотрения содержания фундаментальных физических теорий и процессуальной стороны их изучения. Апробация нового варианта спецкурса для студентов IV курса "Изучение фундаментальных физических теорий" в старшей профильной школе, написание I главы диссертации.
1995 - 1996 г. Продолжение эксперимента по проверке эффективности разработанной методики изучения фундаментальных физических теорий в старшей профильной школе. Написание второй и третьей глав
диссертации.
1996 - 1997 г. Проведение контрольного педагогического эксперимента в школах 13, 25, 80, 118, 124 г. Челябинска. Завершение работы над диссертацией.
Методологическую основу исследования, как было описано выше, составили теории познания, систем, развивающего обучения и др.
На философском уровне методологической основой исследования явились законы и принципы диалектики.
На общенаучном уровне - принципы динамичности (развития), оптимальности, системности, информативности, социализации и управления, связанные с педагогическими законами как сущее и должное.
На частнонаучном уровне: системно-структурный, деятельностный, технологический, личностно ориентированный, модульный подходы обучения, реализующие принцип концептуального единства всех компонентов процесса обучения.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключаются:
- в разработке методических основ построения и изучения содержания
учебного материала курса физики старшей профильной школы (физико-математический профиль);
в разработке новой методики изучения фундаментальной физической теории в старшей школе, в основу которой положена модель блочной структуры обучения как деятельностной системы;
в выявлении дидактических условий и путей взаимосвязи содержатель-
* ной и процессуальной сторон обучения. В частности: 1) на основе де
скриптивного (описательного) и прескриптивного (нормативного) ана
лиза фундаментальных физических теорий сконструирована блочная
структура компонентов деятельностной системы обучения; 2) разрабо-
тана методика блочного изучения фундаментальных физических теорий в режимах обучения: "субъект-объектный", "субъект-объект-субъектный" , "субъект-субъектный".
Практическая значимость исследования заключается:
в разработке программы углубленного изучения курса физики X - XI классов (с сеткой часов 7 + 7 ч. в неделю), основанного на фундаментальных физических теориях;
в разработке содержательных графов изучения основ фундаментальных физических теорий: классической механики, молекулярно-кинетической теории строения вещества, теории электромагнитного поля, электронной теории вещества, специальной теории относительности, нерелятивистской квантовой механики;
в разработке методических рекомендаций и учебных пособий по изучению фундаментальных физических теорий в средней школе для студентов педвузов и учителей физики, работающих в классах с углубленным изучением предмета.
Достоверность и обоснованность выводов обусловлена методической основой исследования, использованием взаимодополняющих статистических методов исследования, показателей эффективности разработанной методики изучения фундаментальных физических теорий в старшей, профильной школе, адекватных предмету и задачам исследования, репрезентативностью объема выборки.
Апробация работы проходила на заседаниях кафедр методики преподавания физики Московского государственного педагогического университета им. В.И.Ленина, межвузовских семинарах и конференциях в г.г. Челябинске, Москве, Екатеринбурге, Новосибирске, Магнитогорске, Барнауле.
На защиту выносятся: 1. Теоретическая концепция взаимосвязи содержательной и процессуальной сторон изучения фундаментальных физических теорий. Концепция
*
содержит:
методологическое обоснование "дидактической единицы" процессуальной стороны обучения;
принципы взаимосвязи содержательной и процессуальной сторон обучения в старшей школе;
обоснование структуры и содержания программы углубленного изучения курса физики X - XI классов старшей профильной школы, построенной на основе фундаментальных физических теорий.
2. Методика изучения фундаментальных физических теорий в старшей школе, в основу которой положена модель блочной структуры обучения как деятельностной системы. Разработанная автором методика включает следующие компоненты: 1) определение линейной и концентрической структуры изучения содержания фундаментальных физических теорий; 2) выделение учебных элементов фундаментальных физических теорий, определение логической последовательности их изучения в старшей школе; 3) определение структурно-логической схемы учебного процесса изучения фундаментальных физических теорий в старшей школе; 4) конструирование дидактической системы поэтапного изучения фундаментальных физических теорий на основе системно-структурного, деятель-ностного, технологического и личностно ориентированного подходов в обучении.
Методологический анализ содержания, логики научного и учебного познания фундаментальных физических теорий в средней школе
К проблемам методологии привлечено внимание философов, пси хологов, педагогов, дидактов и методистов. Методология педагогиче ского исследования выделяет структуру, логическую организацию, ме тоды и средства деятельности. Другими словами, методология - это уче ние о системе принципов и способов организации и построения теорети ческой и практической деятельности (516). В широком смысле - это уче ние о методах научного познания и преобразовании мира (517). Краев- ский В.В. отмечает, что "под методологией понимают, прежде всего, ме тодологию научного познания, т.е. учение о принципах построения, формах и способах научно-познавательной деятельности" (242, с. 11). Юдин Э.Г. указывает на то, что методология науки помогает исследователю определить последовательность продвижения его в процессе решения конкретных задач; она характеризует компоненты научного исследования: объект, предмет анализа, задачи и средства исследования. Садовский В.Н. высказывает отличную от вышеназванной точку зрения: "По своему существу методология науки представляет собой совокупность гносеологических проблем, выделившихся из общей теории познания и имеющих своей целью специальный анализ научного знания" (405, с. 64).
В.В.Краевский, анализируя нормативный характер современной методологии, выделяет два типа методологии как учения о методах научного познания: дескриптивный, т.е. описательный, и прескриптивный, т.е. нормативный. Первый тип - это научно-познавательное описание структуры научного знания, закономерностей научного познания. В пре-скриптивной методологии преобладают конструктивные, нормативные правила осуществления деятельности (242, с. 14).
В.А.Лекторский и В.С.Швырев впервые выделили положения о неоднородности методологии, о возможности уровневого анализа ее философского и социально-научного аспектов (264). Э.Г.Юдин различает четыре уровня методологии (534, с. 41 - 45). Первый (высший) - уровень философской методологии - он определяется, по его мнению, общими принципами познания, структурой науки в целом. Второй - уровень общенаучной методологии - характеризуется содержательной общенаучной концепцией, которая может быть использована во многих научных дисциплинах. К такой содержательной общенаучной концепции можно отнести системный подход. Третий - уровень конкретно-научной методологии - определяется совокупностью методов, принципов и правил, которые исследуются в конкретной учебной дисциплине. Четвертый - уровень методики и технологии исследования. Он связан с выделением системы нормативных правил (процедур), которые способствуют получению достоверных, единообразных результатов эксперимента. Все уровни методологии находятся во взаимосвязи и соподчинении, при этом философский уровень является генеральным, потому что он определяет содержательный базис всего методологического знания.
В.С.Готт, Э.П.Семенюк и А.Д.Урсул, анализируя общенаучный уровень методологии, структурируют ее, выделяя семь основных видов:
- общенаучные проблемы;
- общенаучные понятия и категории;
- общенаучные методы и подходы к познанию;
- общенаучные познавательные процедуры;
- общенаучные теории, гипотезы и дисциплины;
- общенаучные принципы и законы;
- общенаучную картину мира.
Все вышеописанные категории определенным образом отражаются и преломляются (в подходах и методах) на частном уровне методологии (109).
В.И.Андреев выделяет систему методологических принципов, широко используемых не только в педагогических исследованиях, но и в работе учителя-исследователя: принцип единства исторического и логического, принцип системного подхода, принцип личностного, деятельност-ного подходов в обучении. Он утверждает, что методология имеет дея-тельностный аспект, ее надо понимать не только как систему знаний, а прежде всего как сферу деятельности по конструированию дескриптивного и прескриптивного методологического знания (15).
М.А.Розов, С.С.Розова, Б.С.Митрофанов вводят понятие "методологическая деятельность". Они отмечают, что на ряд вопросов можно дать ответ с позиции знания: вот почему "методология деятельности" в настоящее время оказалась более продуктивной.
В.В.Краевский выделяет два вида методологической деятельности: первый - "формирование методологического обеспечения", его разрабатывают ученые-исследователи, используя методологические знания и "результаты собственной методологической рефлексии для получения новых знаний"; второй - разрабатывает узкий круг специалистов, занимающихся данной проблемой (242).
Тенденции развития содержания физического образования в соответствии с изменением дидактических функций курса физики основной и старшей школы
Общие требования к содержанию образования сформулированы в Законе Российской Федерации об образовании (14-я статья):
1. Содержание образования является одним из факторов экономического и социального прогресса общества и должно быть ориентировано на: обеспечение самоопределения личности, создание условий для ее самореализации; развитие общества; укрепление и совершенствование правого государства.
2. Содержание образования должно обеспечить: адекватный мировому уровень общей и профессиональной культуры общества; формирование у обучающегося адекватной современному уровню знаний и уровню образовательной программы (ступени обучения) картины мира; интеграцию личности в национальную и мировую культуру; формирование человека и гражданина, интегрированного в современное ему общество и нацеленного на совершенствование этого общества; воспроизводство и развитие кадрового потенциала общества" (160.C.17).
Новый Закон делает попытку пересмотреть содержание образования с позиций принципа гуманизации. Он выделяет основную функцию образования: обеспечение общей и профессиональной культуры общества. Культура проявляется в социальном опыте человека, который определяется системой средств и способов деятельности. Социальный опыт включает несколько компонентов: знание, умение реализовать известные способы деятельности, умение осуществлять творческую деятельность; умение оценивать адекватно действительность. Эти четыре компонента социального опыта составляют основной базис структурирования содержания образования.
И.Я.Лернер представляет трехмерную модель содержания образования в виде структуры состава социального опыта, видов деятельности и отраслей деятельности. Он отмечает, что содержание образования в школе следует определить как "ориентированную и педагогически адаптированную систему знаний, способов деятельности, опыта творческой деятельности и эмоционально-ценностного отношения к миру, или систему основ четырех элементов социального опыта, отраженную в видах и отраслях деятельности, воплощенных в учебных предметах и программе внеурочной работы" (272, с. 155). Другими словами, содержание образования Лернер И.Я. рассматривает как личностно-ориентированную и педагогически адаптированную систему знаний, видов деятельности, а также эмоционально-ценностное отношение к окружающей действительности.
B.C. Леднев считает, что содержание образования обеспечивает триединый процесс формирования личности: усвоение опыта, воспитание и развитие. В опыте личности он выделяет четыре связанных элемента: качества личности, инвариантные предметной деятельности; опыт предметной деятельности, дифференцируемый по степени общности ее видов; опыт личности, дифференцируемый по психологическому признаку (знания, умения и навыки); опыт деятельности, дифференцируемый по творческому признаку (263, с.46).
Содержание образования, его цели определяются, прежде всего, моделью личности, которую школа хотела бы получить. "Модель личности - это диагностичное описание со всей возможной полнотой, на которую способно современное психолого-педагогическое знание, всех существенных для жизнедеятельности в современном мире сторон, свойств и качеств личности" (50, с.38). Заслуживает внимания структура описания модели личности, разработанная В.П.Беспалько. В нее он включает следующие компоненты: основные свойства, качества, признаки. Среди свойств личности он выделяет четыре группы их: социальные (мировоззренческие, нравственные, эстетические, трудовые); генетические (рецепторы, эффекторы, нервная система, способности); опыт (объем, научность, мастерство, осознанность), интеллектуальность (восприятие, память, внимание, воображение, мышление).
Леднев B.C., определяя факторы, влияющие на систему структурных компонентов образования, выделяет "стороны личности". При этом отмечает, что одни стороны личности (умственная, трудовая, эстетическая, нравственная, коммуникативная и др.) формируются при изучении отдельных учебных предметов; другие стороны личности (восприятие, память, внимание, воображение, мышление) не требуют отдельных предметов, хотя, бесспорно, в процессе их изучения формируются тоже.
В.П.Беспалько замечает, что выделенные им свойства личности позволяют в большей мере понять смысл терминов "воспитание" и "обучение". Воспитание он связывает с процессом формирования социальных свойств личности, а обучение - с интеллектуальным опытом. Отметим, что такое деление, безусловно, условно. Действительно, социальные свойства личности ответственны за межличностные отношения, но и опыт, и интеллектуальные, и генетические свойства личности проявляются в отношениях, но только опосредованно.
Выделяя цели обучения, учитель включает в качестве обязательного компонента - формирование мировоззрения школьников, понимая под мировоззрением устойчивую систему взглядов на окружающий мир. Три вида мировоззрения в реальном человеке (житейское, философское и религиозное) присутствуют в определенных сочетаниях и совокупности; вместе они образуют мировоззрение конкретной личности. Например, философские взгляды могут быть: материалистическими, идеалистическими, теологическими; признаками проявления их служит отношение личности к основным вопросам философии (материальность и познаваемость мира и законов развития общества). Общенаучные взгляды проявляются в том, как владеет личность основными законами природы, общества, сознания.
Методологический анализ теоретических и практических подходов к изучению фундаментальных физических теорий
Достичь положительных результатов в изучении фундаментальных физических теорий можно, выбрав определенную методологическую стратегию учебного познания,- определяемую теоретическими и практическими подходами в обучении. Их много, выделим те, которые, на наш, взгляд в большей мере способствуют решению проблемы взаимосвязи содержательной и процессуальной сторон обучения: системно-структурный, деятельностный, технологический, личностно-ориентированный, модульный.
Перечисленные подходы относятся к различным элементам описанной педагогической системы. Так, системно-структурный подход применяется как к анализу содержания учебного материала, так и к процессу обучения. Деятельностный и личностно-ориентированный подходы в значительной степени исследуют развивающий характер процесса обучения. Технологический подход может описать структуру процесса обучения, закономерности и принципы управления. Модульный подход в обучении нельзя расположить в один линейный ряд со всеми названными. Он является комплексным, включающим вышеописанные подходы в свой состав, а поэтому лучше его отнести к типу обучения.
Системно-структурный (структурно-системный) подход в обучении опирается на общенаучный метод познания, имеющий сходное название. Системно-структурный и структурно-системный подходы отличаются последовательностью процедур. В первом - сначала осуществляется структурный анализ объекта, а затем системное его рассмотрение, т.е. взаимосвязанное и взаимообусловленное изучение свойств, признаков, сущности объекта. Во втором - сначала анализируется система в целом на основе более глубокого структурного анализа элементов, входящих в систему. Принципиальной разницы в терминологии нет, поэтому в педагогической литературе чаще используется термин "системный подход", его реализация в обучении базируется на педагогическом принципе системности. Системный подход в обучении осуществляется в определенной последовательности :
- выделяются основные компоненты системы;
- устанавливаются основные закономерности развития и функционирования системы как единого целого;
- выявляются условия эффективного функционирования и развития системы;
- определяются средства и способы взаимосвязи компонентов системы.
Системный подход в изучении фундаментальных физических теорий - один из важнейших, потому что теория, как было показано выше, представляет сложное системное образование, состоящее из. взаимосвязанных элементов. Процесс ее изучения связан сначала со структурированием теории на основе методологического анализа, выделением условий функционирования системы, определением способов и средств взаимодействия компонентов данной системы, наконец, взаимосвязями структурных элементов теории со структурными элементами процесса ее изучения (см. п. 1.1.; п. 1.З.).
Тесная взаимосвязь всех компонентов процесса обучения представлена нами в модели блочной структуры обучения как деятельностной системы (рис. 3), а содержание и характер этой связи в таблицах (1-4). Дея-тельностный подход в обучении позволяет решать проблему взаимосвязи разноуровневого учебного материала (факты, понятия, принципы, законы и др.) с процессуальной стороной обучения (пути, средства, методы, формы организации обучения, цели, мотивы, виды познавательной деятельности, способы проверки знаний, умений и навыков).
Технологический подход в обучении школьников, получивший название "технология обучения" сначала получил развитие за рубежом: в 60-е годы - в США (322), в 70-80-е годы - в странах Запада (78, 304, 382).
Долгое время в нашей стране такой подход в обучении критиковался, оппоненты полагали, что нельзя его переносить из сферы материального производства в духовный мир, в область обучения и воспитания. Причины дискуссий, на наш взгляд, кроются в отсутствии четкого определения этого подхода в обучении; в рассмотрении его, главным образом, с позиции практики.
Н.Ф.Талызина, анализируя термин "технология обучения", определяет главный характеризующий его признак - практическую направленность (437). Т.А.Ильина, М.В.Кларин, структурируя понятие "технология обучения", выделяют в нем такие компоненты, как: постановка целей обучения; ориентация обучения (его ход и последовательность) на учебные цели и результаты обучения, промежуточный контроль и коррекцию знаний, направленную на реализацию целей обучения; заключительную оценку результатов обучения (183, 228). Н.М.Яковлева, В.В.Гузеев, анализируя попытки внести технологию в учебный процесс школы отмечают, что первоначально она получила развитие в России применительно к воспитательному процессу, поэтому и получила название "педагогическая технология". Н.М.Яковлева отмечает, что "педагогическая технология не занимается творчеством учителя в качестве самостоятельной проблемы, но в ее рамках есть возможность творческого, эвристического подхода" (539, с.12).
