Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НЕОБХОДИМОСТИ СИСТЕМНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ФИЗИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ПЕРЕХОДА К ИНФОРМАЦИОННОМУ ОБЩЕСТВУ 17
1.1. Развитие современного российского общества и модернизация физического образования 17
1.2. Обоснование методологии исследования 26
1.3. Результаты Международных исследований естественнонаучного образования как предпосылки необходимости обновления школьного физического образования.46
1.4. Противоречия и проблемы в современной системе школьного физического образования 58
ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ 67
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЙ ШКОЛЬНОГО ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ 69
2.1. Основные тенденции развития школьного физического образования 69
2.2. Анализ современных дидактических концепций обучения физике 86
2.2.1. Концепция содержания физического образования 88
2.2.2. Концепция личностно-ориентированного процесса обучения 104
2.2.3. Концепция индивидуализации обучения 112
2.2.4. Концепция проблемного обучения 114
2.3. Общие тенденции модернизации физическою образования в зарубежной школе 118
ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ 140
ГЛАВА 3. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ ОБНОВЛЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ 143
3.1. Деятельность учителя — решающий фактор в обновлении процесса обучения физике 143
3.2. Информатизация учебного процесса - важный фактор, совершенствования физического образования в современных условиях 153
3.2.1. Краткий анализ компьютерных программ по физике и возможностей их использования для совершенствования процесса обучения 157
3.2.2. Использование электронных учебников и пособий для совершенствования физического образования 165
3.2.3. Применение компьютерных программ для виртуального моделирования физических процессов 169
3.2.4. Модернизация процесса обучения физике через совершенствование натурного физического эксперимента на основе сопряжения лабораторных установок с ПЭВМ 171
3.2.5. Использование возможностей сети Интернет для самообразования школьников и для методической подготовки учителя физики 175
3.3. Научность и ценность физического образования как факторы его обновления и повышения мотивации изучения 181
3.4. Вариативность обучения физике - важный фактор индивидуального развития личности 204
3.4.1. Психолого-педагогическое обоснование необходимости развития вариативного образования 204
3.4.2. К вариативности через дифференциацию обучения 207
3.4.3. Вариативность учебных планов современного физического образования. 222
3.4.4. Вариативность программ современного физического образования 226
3.4.5. Вариативность образования в зарубежной школе 237
ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ 238
ГЛАВА 4. ИЗМЕНЕНИЯ ШКОЛЬНОГО ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ В УСЛОВИЯХ ОБНОВЛЕНИЯ ОБРАЗОВАНИЯ 241
4.1. Модель системных изменений физического образования в условиях обновления общего образования 241
4.2. Изменение содержания процесса обучения физике через решение практико-ориентированных задач 246
4.3. Применение проектных технологий при обучении физике 276
4.4. Применение компьютерных технологий при обучении физике на основе профессионального программного обеспечения (Electronic Workbench) 294
4.4.1. Необходимость расширения возможностей лабораторного экспериментирования 295
4.4.2. Технология проведения лабораторных занятий по теме «Законы электрического тока» на основе профессиональных компьютерных программ 299
4.4.3. Методика обучения выполнению исследовательских заданий на основе профессиональной компьютерной программы Electronic Workbench 305
ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ 314
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА РЕЗУЛЬТАТОВ СИСТЕМНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ШКОЛЬНОГО ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ В УСЛОВИЯХ ОБНОВЛЕНИЯ ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 317
5.1. Обоснование методики организации эксперимента 317
5.2. Начальный этап - поисковый эксперимент 321
5.3. Итоги констатирующего эксперимента 326
5.4. Формирующий эксперимент и его итоги 335
5.4.1. Эксперимент, направленный на проверку результативности изменений содержания процесса обучения физике (через решение задач) 336
5.4.2. Эксперимент, направленный на определение результативности применения активных технологий обучения 350
5.4.3. Анализ результатов исследования системных изменений обучения физике в условиях обновления общего образования 357
ВЫВОДЫ ПО ПЯТОЙ ГЛАВЕ 361
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 364
БИБЛИОГРАФИЯ 368
ПРИЛОЖЕНИЯ 388
- Развитие современного российского общества и модернизация физического образования
- Основные тенденции развития школьного физического образования
- Деятельность учителя — решающий фактор в обновлении процесса обучения физике
Введение к работе
Процессы в сфере образования отражают изменения всей системы на государственном и общественном уровнях. От того, какие задачи поставлены перед школой - «нашпиговать» всех учащихся по единому учебному плану или дать им свободу выбора, обеспечив жизненную успешность, - зависит будущее общества.
Образование должно стать основой нормальной жизни общества. Настал новый период в жизни школы, возникла и новая образовательная парадигма. Сущность и цель современного образования - развитие общих способностей личности и ее универсальных способов деятельности средствами учебных предметов. В этой связи изменяется роль учителя в школе. Он перестает быть для учащихся основным источником знаний и превращается в организатора их деятельности. Изменяются ценности образования. Для успешной социальной адаптации человека в современном информационном обществе ему нужны не только глубокие научные знания, но и умение творчески применять их на практике, в повседневной жизни.
Возрастает роль физического образования как важнейшего фактора, определяющего уровень образованности общества в целом, базового уровня образования инженеров, специалистов в области точных и естественных наук, что делает необходимым его совершенствование. Физическое образование является неотъемлемой частью подготовки современных специалистов во всех областях знаний.
Физика по-прежнему сохраняет роль лидера естествознания и определяет уровень и стиль научного мышления. Именно физика наиболее полно демонстрирует способность человеческого разума к анализу любой непонятной ситуации, выявлению ее фундаментальных, качественных и количественных аспектов и доведения уровня понимания до возможности теоретического предсказания характера и результатов ее развития во времени.
Физическое образование ценно еще и тем, что оно помогает осознать место человека в мире, как неотъемлемой части природы, без которой невоз-
5 можно его существование, как наиболее интеллектуального и высоко духовного существа, несущего ответственность за будущее биосферы.
Развитие физики способствует созданию условий для перехода к информационному обществу, так как на основе непрерывного развития электронных устройств, оптических систем и др., совершенствуется и расширяется сфера применения информационных и коммуникационных технологий. Развитие спутниковых систем, волоконно-оптической связи, совершенствование вычислительной и робототехники, прецизионных и нанотехнологий, освоение космического пространства - таков прогноз научно-технического прогресса на ближайшие десять лет.
Так как знания по физике ценны и востребованы практически в любой специальности, есть необходимость в усилении физического образования, которое должно происходить на основе системного обновления содержания и технологий обучения физике.
Сегодня важно, чтобы физическое образование осуществлялось на основе современных информационных технологий, чтобы в процессе обучения физике учащиеся осваивали компьютерную культуру. Это обусловлено, во-первых, ролью физики как фундаментальной основы работы компьютера, а во-вторых, тем, что физика - наиболее развитая область применения компьютерных технологий. Изучение не только конкретного физического объекта, но и его компьютерной модели позволяет расширить круг физических задач, которые сможет решить учащийся.
Анализ реформ школьного зарубежного образования показывает, что во многих странах усиливается внимание к предметам естественно-математического цикла, предмет физика все чаще вводится в число обязательных предметов, а в элективных курсах наблюдается разнообразие и увеличение числа физико-технических дисциплин.
Россия стоит перед необходимостью обеспечить новое качество массового физического образования, которое будет способствовать развитию информационного общества и общества высоких технологий. С этой целью осуществляется реформа образования. Первый этап реформирования систе-
мы образования - концептуальный, нормативный - прошел. Если на первом этапе учитель-предметник был вынужден в основном работать с новым учебником, знакомиться с документами, то на втором - современном этапе он должен овладеть мастерством в реализации принятых целей.
Актуальность исследования заключается в проектировании системных изменений обучения физике, направленных на реализацию целей, продекларированных на первом этапе реформ в Концепции модернизации образования. На современном этапе возникла необходимость в переводе педагогических идей на язык деятельности преподавания и их апробирование в реальной жизни.
Объект исследования: процесс обучения физике в общеобразовательных учреждениях.
Предмет исследования: методические основы возможностей реализации системных изменений обучения физике в условиях обновления общего образования.
Цель исследования: научный анализ необходимости и возможности реализации системных изменений в школьном физическом образовании в условиях перехода к информационному обществу.
Теоретико-методологическую основу исследования составляют:
труды классиков физической науки по ее методологическим аспектам (М.Борн, Н.Бор, П.Дирак, П.Л.Капица, Л.Д.Ландау, Дж.Максвелл, Р.Фейнман, А.Эйнштейн и др.);
философские, психологические, педагогические концепции и научно-методические работы по вопросам мировоззренческой и методологической интерпретации ключевых достижений классической и современной физики (Г.А. Бордовский, С.Н. Богомолов, Б.С. Гершунский, В.В. Давыдов, В.А. Извозчиков, СЕ. Каменецкий, Ю.Н. Кулюткин, О.Е. Лебедев, И.Я. Ла-нина, А.Е. Марон, В.Н. Мощанский, В.В. Мултановский, Н.С. Пурышева, В.Г. Разумовский, СЛ. Рубинштейн, А.П. Тряпицына, Г.И. Щукина и др.);
достижения и тенденции развития теории и методики обучения физике (Ю.И. Дик, В.А. Извозчиков, СЕ. Каменецкий, В.А. Касьянов,
7 A.C. Кондратьев, И.Я. Ланина, В.В. Лаптев, А.А. Пинский, Н.С. Пурышева, В.Г. Разумовский, Ю.А. Сауров, А.В. Усова, Л.С. Хижнякова, Т.Н. Шамало, Б.М. Яворский и др.);
- концепция модернизации отечественного образования и компетент-
ностный подход к оценке образовательных результатов (В.П. Беспалько,
*
В.А. Болотов, Г.А. Бордовский, В.И. Данильчук, В.А. Кальней, Г.С. Ковалева, В.В. Краевский, В.В. Лаптев, Г.Г. Никифоров, А.П. Тряпицына и др.);
научно-методические работы, отражающие новые подходы к определению содержания и методов обучения физике (М.М. Балашов, СВ. Бубликов, Н.Е. Важеевская, СВ. Громов, Е.М. Гутник, А.Е. Гуревич, В.А. Касьянов, И.Я. Ланина, А.Н. Мансуров, А.А. Пинский, Н.С. Пурышева, СА. Тихомирова и др.);
результаты исследований по проблемам информационного общества и информатизации образования (М.И. Башмаков, Э.В. Бурсиан, А.П. Ершов, В.А. Извозчиков, В.В. Лаптев, Е.С Полат, А.И. Ходанович, М.В. Швецкий и др.);
научно-методические работы по технологиям компьютерного обучения, применяемым в физике (Э.В. Бурсиан, Е.И. Бутиков, И.Б. Горбунова, В.А. Извозчиков, А.С Кондратьев, Г.Г. Матаев, А.И. Ходанович, А.С Чирцов и др.);
концепция исследовательского обучения физике и исследовательские образовательные технологии (А.И. Анциферов, В.А. Буров, Б.С Зворыкин, А.В. Ляпцев, В.В. Майер, Г.Г. Никифоров, А.А. Покровский, СД. Ханин, СА. Хоро-шавин, Т.Н. Шамало, Н.М. Шахмаев, Н.И. Шеффер, В.Ф. Шилов и др.);
концепции процесса обучения, отвечающие изменениям современного общества: интеграция курсов естественнонаучного цикла (Г.А. Бордовский, А.Е. Гуревич, А.А. Пинский и др.); развивающее обучение (Н.М. Зверева, И.Я. Ланина, Р.И. Малафеев и др.); обучение решению физических задач (А.С. Кондратьев, СМ. Козел, В.А. Орлов и др.); сущностные черты лич-ностно-ориентированного обучения (Е.В. Бондаревская, И.А. Зимняя, И.С Якиманская и др.); концепция проблемного обучения (И.Я. Лернер, М.И. Махмутов, В. Оконь и др.); формирование у учащихся обобщенных умений и навыков учебного труда (В.В. Давыдов, Н.Ф. Талызина, А.В. Усова и др.);
8 обучение в зарубежной школе (Е.И. Бражник, Н.М. Воскресенская, В.Г. Разумовский и др.);
- основные нормативные документы, регламентирующие образовательную деятельность на современном этапе: Закон Российской Федерации «Об образовании»; «Федеральная программа развития образования на 2000-2005 годы»; «Национальная доктрина образования в Российской Федерации до 2025 года»; «Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года»; «Федеральный компонент государственного стандарта общего образования»; «Базисные учебные планы».
Концепция исследования строится на основе следующих ведущих идей:
Стремительная информатизация общества повышает спрос на технически грамотных выпускников школ владеющих основами современных информационных технологий, знающих структуру и принципы работы компьютеров и компьютерных сетей, обладающих навыками работы с ними, имеющих серьезную подготовку в области физических наук. Эти потребности общества не могут быть удовлетворены без модернизации учебного процесса по физике.
Совершенствование физического образования заключается в интеграции содержательного и процессуального аспектов учебного процесса, отвечающего потребностям современного общества.
Основным направлением системных изменений процесса обучения физике в условиях обновления общего образования должно стать изменение содержания физического образования на основе включения в учебный материал практико-ориентированных задач, позволяющих стимулировать познавательный интерес учащихся и осмысление ими ценности физических знаний.
4. В основу системных изменений физического образования может
быть положен информациошю-деятельностный подход, состоящий в сочета
нии информационных и проектных технологий, формирующих у учащихся
навыки исследовательской самостоятельной работы.
Гипотеза исследования
9 Обучение физике в современных образовательных учреждениях будет более эффективным, если:
системные изменения обучения физике будут направлены на фун-даментализацию образования, как необходимого условия формирования у учащихся основы физических знаний, научного стиля мышления, методологической грамотности, независимо от того, на каком профильном уровне этот курс изучается;
учебный процесс по физике на всех своих этапах будет основываться на использовании примеров иллюстрирующих ценность физических знаний и их практическую направленность;
изменение содержания физического образования будет проектироваться в логике задачного подхода: в содержание учебного материала будут включаться практико-ориентированные задачи, решая которые учащиеся смогут познавать окружающую действительность;
будут системно использоваться во всех формах медиатехнологии (интерактивное профаммное обеспечение, электронные учебники, Интернет и др.) сообразно с логикой и методологией физики и физического образования;
будут планомерно применяться проектные технологии, которые позволят перенести акцент с обучающей деятельности преподавателя на познавательную деятельность обучаемого;
учебный процесс по физике будет строиться на основе современной образовательной парадигмы, ориентированной на самостоятельную познавательную деятельность учащихся, признание учащегося субъектом образовательного процесса; развитие его личности средствами учебного предмета.
В соответствии с предметом, целью и выдвинутой гипотезой определены следующие задачи исследования:
1. Провести научный анализ достижений и тенденций развития теории и методики обучения физике, основных нормативных документов, регламентирующих образовательную деятельность на современном этапе с целью сравнения декларируемых и практически реализуемых основных положений модернизации образования.
Обосновать, в контексте настоящего исследования, понятие «системные изменения» процесса обучения физике. Отобрать физические, философские, психолого-педагогические и методические понятия и принципы, необходимые для исследования системных изменений содержания образования и технологий обучения физике.
Определить направления системных изменений процесса обучения физике, выявив из всего многообразия факторов оказывающих влияние на процесс обучения те, которые в большей степени отражают специфику перехода к информационному обществу.
Проанализировать возможности повышения качества физического образования через включение в содержание практико-ориентированных задач.
Определить роль информационных технологий в формировании и достижении целей современного физического образования, показателей его качества и эффективности.
Разработать принципы организации проектной деятельности на уроках физики и методику работы над проектом.
Разработать основные механизмы проектирования вариативных программ по физике и на их основе создать методические рекомендации для проведения спецкурса.
Провести анализ тенденций модернизации содержания физического образования в зарубежной школе, изучить систему нововведений в обучении физике за рубежом для использования передовых идей в отечественной практике.
Экспериментально проверить эффективность проектируемых изменений процесса обучения физике в условиях перехода к информационному обществу.
Методы исследования выбирались адекватно задачам исследования. На разных этапах исследования использованы следующие методы: теоретический анализ литературы по проблеме исследования; изучение массового и обобщение передового педагогического опыта; моделирование процесса обучения физике на основе нововведений; метод экспертных оценок; педагогические измерения (по результатам наблюдений, анкетирования учащихся и
учителей, бесед с учащимися и их родителями); статистические методы обработки результатов с целью определения эффективности и коррекции предлагаемой методики.
Логика и основные этапы исследования
Исследование проводилось с 1999 по 2004 год. В течение этого периода можно выделить ряд этапов, на которых решались следующие задачи.
На первом (предварительном) этапе был проведен анализ психолого-педагогической и методической литературы по проблеме, основных концептуальных, нормативных документов, регламентирующих образовательную деятельность на современном этапе. Сформулирована исходная гипотеза, цель и задачи исследования. Выяснены объективные возможности для повышения эффективности обучения физике на основе изменения содержания образования в логике задачного подхода, с использованием медиазаданий, компьютерных технологий и др.
Второй (теоретический) этап был посвящен: изучению и анализу результатов Международных исследований естественно-научного образования, проводимых Центром оценки качества образования ИОСО РАО; проведению констатирующего эксперимента по изучению состояния реальной школьной практики и определению содержания и организации направлений опытно-экспериментальной работы школ; созданию методических рекомендаций по теории и методике обучения физике и специальным дисциплинам и их адаптации к учебному процессу.
Третий (экспериментальный) этап включал: разработку и апробацию рекомендаций и материалов по проблеме исследования; проведение серии локальных экспериментов, включающих предварительный этап проектирования системных изменений, внесение необходимых корректив в план эксперимента; оценку результативности использования нововведений; обобщение и оформление полученных результатов исследования; определение перспектив и направлений дальнейшего исследования проблемы.
Достоверность и обоснованность результатов и выводов исследования обеспечиваются:
разносторонним анализом проблемы исследования;
опорой на методологию современной физики и физического образования;
использованием различных методов исследования, адекватных поставленным задачам;
широтой экспериментальной базы педагогического эксперимента;
репрезентативностью и результатами статистической обработки данных констатирующего, поискового и формирующего экспериментов;
положительными результатами проведенного педагогического эксперимента.
Научная новизна работы заключается в следующем:
В отличие от ранее выполненных работ по теории и методике обучения физике, исследующих отдельные изменения школьного физического образования, в диссертационной работе доказывается целесообразность и возможность системных изменений обучения физике, охватывающих все компоненты образовательного процесса: цели, задачи, содержание, технологии обучения и раскрывается их содержание.
Определена главная особенность исследуемых системных изменений процесса обучения физике, которая состоит в интеграции содержательного и процессуального аспектов учебного процесса.
Выявлены проблемы перевода идей современной педагогической концепции в практику работы учителей физики. Предложен путь решения этих проблем через создание методической поддержки учителю физики.
Раскрыты основные факторы (изменение позиций учителя; развитие образовательной среды школы путем обеспечения свободного доступа к информационным ресурсам школьников и учителей; научность и ценность физического образования; развитие вариативного образования), влияющие на качество процесса обучения физике в условиях обновления общего образования.
Развит информационно-деятелыюстный подход в обучении физике состоящий в сочетании информационных технологий с исследовательскими и проектными технологиями.
Использование информационных технологий в данном диссертационном исследовании осуществляется в рамках новой образовательной парадигмы, ориентированной на личностно-деятельный подход в обучении, способствующий развитию самостоятельной исследовательской деятельности учащихся. Так, разработанная технология проведения виртуального физического эксперимента, дополняющего натурный эксперимент, предполагает новизну (для учащегося) формулируемой задачи, самостоятельность учащегося в определении физического содержания проблемы, подходов к ее решению, проведению эксперимента и анализу его результатов на основе компьютерной модели.
Теоретическая значимость исследования
Разработана модель системных изменений обучения физике в условиях обновления общего образования, в которой системообразующими элементами выступают информатизация, практико-ориентированная направленность содержания физического образования и активные технологии обучения.
Разработаны принципы организации проектной деятельности на уроках физики; составлены темы информационных, исследовательских и конструкторских проектов для основной и старшей школы.
Сформулированы основные принципы проектирования вариативных программ по физике и на их основе разработана программа спецкурса, ориентированная на организацию экспериментально-исследовательской деятельности учащихся.
Доказано, что сочетание технологий проектной деятельности с информационными технологиями является одним из необходимых условий организации самостоятельной деятельности учащихся.
Обоснована возможность использования зарубежного педагогического опыта для совершенствования методики обучения физике в отечественной школе.
Практическое значение работы состоит в том, что основные ее результаты доведены до уровня конкретных методических разработок и рекомендаций, в том числе:
методических пособий по физике для учащихся 9-10 классов - рабочих тетрадей по разделам «Динамика» и «Электростатика», основную часть которых составляют экспериментальные исследовательские задания и практико-ориентированные задачи;
методического пособия для студентов - рабочей тетради для лабораторных работ по теории и методике обучения физике, ориентированной на постановку проблемных опытов физического эксперимента;
методического пособия для учителей физики «Использование научно-популярной и методической литературы на уроках физики», с помощью которого можно составлять задания по медиаобразованию, направленные на привлечение дополнительных источников информации, аргументацию собственных высказываний и др.;
методического пособия для учителей «Вариативные программы для профильной школы. Спецкурс по физике», в котором приведены программы по темам «Изучение методов физической науки через организацию экспериментально-исследовательской деятельности учащихся», «История развития физической науки», «Решение физических задач по молекулярной физике», разработаны планы и приведено содержание отдельных занятий;
программно-методического комплекса «Теория и методика обучения физике» для студентов педвузов, включающего задания для самостоятельных творческих исследований студентов.
На защиту выносятся следующие положения:
Необходимость обеспечения эффективного физического образования в условиях перехода к информационному обществу делает целесообразными, а методические системы, основанные на сочетании информационных технологий и методологии науки, делают возможными системные изменения процесса обучения физике.
Системные изменения в физическом образовании, с одной стороны, являются следствием изменений в обществе (переход от индустриального к постиндустриальному информационному обществу), а с другой стороны -необходимым условием этих изменений, так как позволяют реализовывать
15 такие функции образования, как формирование умения учиться, трансформировать информацию в новые знания, превращать новые знания в конкретные предложения.
Системные изменения физического образования состоят в интеграции непрерывного совершенствования содержания образования и введении активных форм обучения на основе методологии науки, информационных и исследовательских технологий и описываются соответствующей моделью.
Системообразующими элементами обновляемого содержания физического образования должны стать:
использование методологических принципов физики как науки;
приближение учебного процесса в его содержательном и процессуальном аспектах к современной науке;
сочетание фундаментальности курса физики с профильной ориентацией;
связь с практикой, реализуемая через решение практико-ориентированных задач;
разработка вариативных учебных программ, в которые должны войти не только предметные знания, но и соответствуЕощие целям развития личности различные виды деятельности, в которых эти знания будут функционировать.
В основу системных изменений физического образования может быть положен шЕформационЕЕО-деятелыЕостный подход, состоящий в сочетании информациоЕЕЕіьіх, исследовательских и проектных технологий, формирующих у учащихся навыки ШЕДивидуальной самостоятельной работы.
Системные изменения физического образования проявляЕОтея через внедрение в процесс обучения инновационных педагогических технологий, предполагающих развитие новых педагогических подходов, методов и приемов к обучению, создание новой образовательной среды, нового стиля работы преподавателей, при котором, ученик - активный субъект своего учения.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в процессе:
- выступлений на Международных научных коЕіференциях «Физика
в системе современного образования - ФССО» (СПб., 1999, 2003, 2005);
участия в «Круглом столе» на Международном семинаре «Восточная и западная Европа. Взаимодействие педагогических культур» (СПб., 2000);
выступлений на научно-практической Международной конференции северо-западного отделения РАО (СПб., 1996);
выступлений на Всероссийской научно-практической конференции (Екатеринбург, 2001, 2003, 2004);
выступления на Международной научно-технической конференции «Наука и образование» (Мурманск, МГТУ - 2005);
выступлений на Международной научной конференции «Герценов-ские чтения», секция «Методика преподавания физики» (СПб., РГПУ им. А.И. Герцена, 1994 - 2004);
выступлений на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава МГПУ (Мурманск, 1994 - 2005);
выступления на Научно-практической сессии МПГУ им. В.И. Ленина (Москва, 1996);
участия в «Круглом столе» на Региональной научно-практической конференции преподавателей вузов (Москва, 2001);
выступлений на областных и районных конференциях и семинарах учителей физики Мурманской области (Мурманск, 1996-2004).
Структура и объем работы
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложений. Общий объем текста составляет 367 страниц. Библиографический список содержит 301 наименование. Диссертация содержит 16 рисунков и 31 таблицу.
Развитие современного российского общества и модернизация физического образования
Человечество сегодня претерпевает ряд глубинных трансформаций, меняющих облик цивилизации в целом, что связано с динамично идущим переходом от индустриального общества к обществу постиндустриальному и информационному. По мнению известного социолога Д.Белла «информационное общество» - это иное название постиндустриального общества, подчеркивающее основу определения его социальной структуры - информацию. В настоящее время в мире одновременно сосуществуют, конкурируют и сталкиваются две формации общества - с одной стороны, индустриальное, с другой - постиндустриальное информационное общество. Разные страны находятся на разных стадиях развития, но неверно было бы полагать, будто одни страны целиком еще находятся в индустриальном или доиндустриалыюм состоянии, а другие - полностью уже вошли в постиндустриальное. Уровни технического и информационного развития общества зависимы от его экономического состояния. Модернизация общества предполагает переход от индустриального общества к обществу информационному, в котором процессы порождения и распространения знания становятся ключевыми. Этот процесс в сильной степени опирается на развитие образовательной системы. Информация и знания становятся все более важным фактором производства, движущей силой экономического развития и процветания общества. Характеризуя экономическую картину мира, академик РАН Д.В. Аносов выделяет три уровня экономического развития стран:
первый, минимальный - когда страна в состоянии обеспечить жизненные первоочередные потребности своих граждан;
второй уровень - когда возможно широкое участие в мировой торговле за счет экспорта промтоваров, а не только сырья;
третий, тот уровень, на котором страна производит в большом количестве не просто промтовары, а промтовары, требующие высокой технологии» [8].
Рассматривая экономические уровни развития на данном временном историческом промежутке применительно к России, можно отметить, что у нас пока недостаточно обеспечен первый уровень, поэтому необходимо сначала закрепиться на нем и выходить на второй, не теряя того, что уже достигнуто из относящегося к третьему уровню.
Третьего экономического уровня достигли в настоящее время США, Канада, ведущие европейские страны, Япония. Чтобы подняться на более высокий экономический уровень в наступившем веке информатизации, в мировом сообществе идет борьба за самый высший интеллектуальный потенциал нации, поэтому своеобразным товаром на мировом рынке становятся научные знания. Поэтому так важно, чтобы физическое образование в XXI веке было построено на научнообоснованных знаниях, которые в дальнейшем послужат импульсом для развития наукоемкой продукции. Сегодня мы вынуждены констатировать, что хотя в нашей стране имеются достижения высоких технологий, преимущественно в медицинской, военной и космической областях, но доля России на мировом рынке гражданской наукоемкой продукции, составляет менее 1%, тогда как доля США - 36%, Японии - 30%, и это при наличии 12% российских ученых от их общемирового количества [275].
Научно-техническая общественность, активно обсуждая такое положение в нашей стране, пришла к выводу, что сырьевая экономика тормозит развитие страны и делает ее полностью зависимой от конъюнктуры мировых цен на сырье, что необходим инновационный путь развития России. Все это понимают, но продолжается сокращение количества инновационных фирм в научно-технической сфере. Обычно причинами такого процесса считают несовершенное законодательство, отсутствие финансовых средств, неблагоприятный для инвестиций экономический климат в стране и т.п. Все это так, но основная причина, по мнению профессора С.А. Митрофанова в другом: «Ни крупный частный бизнес, ни государство не заинтересованы в развитии инновационной деятельности в стране. До тех пор пока продажа сырьевых ресурсов при относительно небольших затратах будет приносить высокую прибыль, никто, несмотря ни на какие увещевания и резоны, не откажется от этого пути. Действительно, если иметь в виду крупный частный бизнес, то все наши отечественные олигархи составили состояние на сырьевых отраслях и ни один (в отличие от западных) - на интеллектуальной продукции. Если говорить о государстве, то даже незначительное повышение цен на рынке нефти, принося огромные суммы, позволяет залатать очередную дыру в бюджете страны, и поэтому на развитие инновационной деятельности, далеко не первоочередной сегодняшней проблеме государства, средства выделяются по остаточному принципу. При таком положении дел реально никто от всевозрастающей добычи и экспорта сырьевых ресурсов не откажется, какие бы цели и направления развития ни провозглашались» [167, С. 65].
Основные тенденции развития школьного физического образования
Исследование общих тенденций развития общества позволило более подробно проанализировать основные направления развития системы школьного образования.
1. Тенденции фундаментализации школьного образования. По отношению к обучению физике фундаментальность обозначает четкую ориентацию на стержневое знание, которое не только является инвариантным по отношению к другим областям знаний, но и как бы объединяет, цементирует все то, что обеспечивает компетентность и мобильность обучаемого. Что же касается термина «фундаментальный», то он удачно объединяет в себе оба значения, обычно связанных с этим понятием. С одной стороны, фундаментальный курс служит фундаментом для изучения различных тем курса. С другой стороны, фундаментальный курс обладает монолитностью и внутренним единством, обеспечивающим его инвариантность по отношению к конкретному содержанию.
Для подготовки к творческой, плодотворной работе в школе необходимо формировать у учащихся стиль научного мышления — научить мыслить общенаучными понятиями, принципами, а не усваивать только готовые практические рекомендации; вооружить их методологией и инновационной технологией обучения. В этом и заключается суть важной тенденции фундамен-тализации образования.
2. Гуманизация и гуманитаризация школьного образования, как широкая категория: это и дифференциация образования в соответствии с запросами личности, и вариативность содержания образования, и открытость системы образования, и методы преподавания, которые позволяют сделать личность обучаемого подлинной ценностью. Среди многих идей, направленных на совершенствование учебного процесса, идея гуманизации обучения -одна из самых значимых. Образование, преобразуемое на основе гуманизации, призвано решить триединую образовательную задачу:
обеспечить реализацию образовательного стандарта в области различных научных знаний;
обеспечить развитие школьников на основе традиционных принципов научности, фундаментальности, целостности научной картины мира;
сформировать у обучаемых целостное представление о месте научного знания в культурно-историческом прогрессе человечества и его ценности для самореализации Человека.
Гуманитарный подход предполагает иное отношение к содержанию учебного материала. Это не просто источник информации для подтверждения или опровержения теоретических положений, схем или формул. Это уникальное содержание науки, состоящее из открытий конкретных ученых, сделанных в конкретное время со своей историей и культурой. С этим содержанием и преподавателю, и учащемуся следует вступить в диалог. Только в этом случае у учащегося возникает «избыток видения» и полученное знание начнет жить в двух контекстах - той культуре, в которой оно родилось, и той, в которой оно осмыслено.
3. В плане реализации тенденции гуманизации очень важна тенденция ориентирующая образование на личность ученика, когда в процессе обучения учитываются его индивидуальные особенности и интересы.
Для сохранения и усиления этой тенденции образовательные программы школ должны строиться так, чтобы у школьников появлялась возможность выбора индивидуальных маршрутов образования.
Современная школа всех ее уровней обращается к личностно-ориентированному обучению, как к одной из возможных основ ее преобразований. Личностно-ориентированное обучение рассматривается сегодня как специфическая педагогическая деятельность по созданию учащимся оптимальных условий для развития потенциальных возможностей, духовного начала, формирования самостоятельности, способности к самообразованию и самореализации.
С методологической точки зрения все «существующие модели лично-стно-ориентированной педагогики можно условно разделить на три группы: социально-педагогическая, предметно-дидактическая; психологическая» (И.С. Якиманская).
Первая из них жестко ориентирована на социальный заказ и с технологической стороны связана с управлением развитием личности «извне» по относительно единообразной методике. По сути, индивидуализация обучения в этой модели сведена до минимума и практически дает о себе знать лишь в случае больших или меньших педагогических затрат, необходимых для «дотягивания» личности до запланированного результата.
Деятельность учителя — решающий фактор в обновлении процесса обучения физике
Одна из сложнейших проблем, которую поставила современность перед обществом, - это проблема человека в меняющемся мире. Сегодня именно человек стал главным фактором развития общества и одновременно главным фактором риска. В формировании Человека важная роль принадлежит Учителю.
Основные цели учителя — это обучить ученика, воспитать и развить его в процессе обучения, соответственно этому формулируются цели образования: образовательная, воспитательная и развивающая.
1. Рассмотрим основные представления о современных подходах к определению образовательной и развивающей целей деятельности учителя, обусловленные новыми целями образования.
Существуют различные подходы к формированию структуры педагогических целей (И.Я Лернер, B.C. Леднев, В.В.Краевский, В.Оконь, О.Е.Лебедев). За основу данного исследования был выбран подход B.C. Лед-нева, как подход, позволяющий получить наиболее общее представление о направленности педагогических целей при обучении физике, определить социальную и личностную их ориентацию. B.C. Леднев [143] выделяет четыре группы социально-личностных целей общего образования:
усвоение личностью опыта предшествующих поколений;
развитие функциональных механизмов психики;
формирование обобщенных типологических свойств личности;
развитие положительных индивидуальных свойств личности — способностей, интересов, склонностей.
Специфика целей обучения физике учащихся разных классов и профилей проявляется в том, что обозначенные цели приобретают разную значимость. Так цели первой группы — усвоение личностью опыта предшествующих поколений, конкретизируется учителем в такие проблемы обучения физике, которые определяют обязательные, но разные для разных учащихся образовательные результаты:
формирование знаний основ физики: фактов, понятий, законов,
теорий, физической картины мира;
формирование знаний о методах познания в физике;
формирование знаний о научных основах техники и об основных направлениях научно-технического прогресса;
формирование экспериментальных умений, умений объяснять явления, применять знания к решению задач;
формирование научного мировоззрения;
формирование представлений о роли физики в жизни общества, о связи развития физики с развитием общества, техники, других наук;
подготовка к практической деятельности, к выбору профессии.
Цели второй группы — определяются учителем физики как развитие восприятия, памяти, речи, воображения, мышления, и составляют личностный аспект педагогических целей по В. Оконю [188].
Цели третьей группы - формирование обобщенных типологических свойств личности, конкретизируются учителем физики в цели: развитие самостоятельности, общих способностей, формирование оценочных умений, эстетического восприятия мира, направлены на то, чтобы научить школьников жить и работать в изменяющемся информационном мире. В связи с этим учитель приобретает новый статус. «Задача учителя теперь - организовать самостоятельную познавательную деятельность учащегося, научить его самостоятельно добывать знания и применять полученные знания на практике. Забота учителя - отбирать для указанных целей такие методы, технологии обучения, которые бы не только и не столько позволяли усваивать готовые знания, сколько помогали приобретать знания самостоятельно из разных источников, формировать собственную точку зрения, уметь ее аргументировать, использовать ранее полученные знания в качестве метода для получения новых знаний» [184]. С этих позиций переосмысливаются функции учителя как посредника между современной цивилизацией и учащимися, учитель должен стать в большей степени «координатором» или «наставником», чем непосредственным источником знаний и информации.
Цели четвертой группы — развитие положительных индивидуальных свойств личности: способностей, интересов, склонностей, конкретизированы учителем на уровне обучения физике в следующие цели: развитие способностей и интересов к физике, формирование мотивов учения. При этом главной целью деятельности учителя физики становится развитие личности ученика; целью ученика - самореализация, проявление и развитие собственных физико-математических способностей. Подчиненной целью учителя является создание условий для освоения содержания учебного материала учеником; целью ученика - овладение способами решения жизненно-важных задач и проблем, на основе освоенного содержания физического материала.
