Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ ФОРМИРОВАНИЯ ПЕРВОЙ А ЧАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ПОНЯТИЙ В СИСТЕМЕ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ МЛАДШЕГО ПОДРОСТКОВОГО ВОЗРАСТА
1.1. Анализ проблемы изучения физического материала младшими подростками в отечественных интегрированных естественнонаучных курсах. 12
1.2. Развитие концепции изучения физического материала в зарубежных естественнонаучных курсах (на соответствующем возрастном уровне), тт 23
1.3. Проблемы профессиональной подготовки студентов педагогического вуза по обучению школьников 5-6 классов основам естественно-физических знаний. Анализ трудностей формирования первоначальных физических понятий у учащихся. 30
ГЛАВА 11. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОНЦЕПЦИИ ФОРМИРОВАНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СПЕЦКУРСА "МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИ В 5-6 КЛАССАХ ДЛЯ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ БУДУЩЕГО УЧИТЕЛЯ".
2.1. Концептуальные положения теории проектирования спецкурса "Методика преподавания физики в 5-6 классах для профессиональной подготовки будущего учителя" . 46
2.2. Дидактические основания и требования к формированию содержания спецкурса "Методика преподавания физики в 5-6 классах для профессиональной подготовки будущего учителя". 54
2.3. Объяснительная записка и программа спецкурса "Методика преподавания физики в 5-6 классах для профессиональной подготовки будущего учителя".
2.4. Основы методики преподавания физики в 5-6 классах 190
2.4.1. Специфика формирования первоначальных физических понятий у учащихся младшего подросткового возраста.
2.4.2. Формы, методы обучения и их особенности в преподавании физики учащимся 5-6 классов. ... 93
2.4.3. Средства обучения и планирования работы учителя в 5-6 классах. ...
ГЛАВА 111. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА.
3.1. Организация педагогического эксперимента,
3.2. Проведение педагогического эксперимента, 109
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ I
ПРИЛОЖЕНИЕ II
- Анализ проблемы изучения физического материала младшими подростками в отечественных интегрированных естественнонаучных курсах.
- Концептуальные положения теории проектирования спецкурса "Методика преподавания физики в 5-6 классах для профессиональной подготовки будущего учителя"
- Организация педагогического эксперимента,
Введение к работе
В последние годы прослеживается тенденция введения в школьные планы пропедевтических курсов физики в 5-6 классах. Быстрое развитие физической науки, перестройка как школьных, так и вузовских учебных планов требуют от высшей школы адекватно реагировать на эти новации. От будущего учителя требуется постоянное обновление й углубление знаний.
Совершенно очевидным становится необходимость усовершенствования подготовки учителей физики для работы в младших классах. Так, новые интегрированные естественнонаучные курсы должны, помимо чисто пропедевтических;, решать и другие, свойственные им задачи: формировать у учащихся понятия о природе как о сложно организованной саморазвивающейся системе, объекты которой взаимосвязаны и взаимозависимы; формировать научное мышление; формировать адекватные возрасту учащихся и уровню их обученности представления о сложившихся на сегодняшний день экологических проблемах; гїтормировать верные первоначальные представления, трансформирующиеся впоследствии в основные естественнонаучные (в том числе и физические) понятия; и т.д.
Более полные решения перечисленных выше задач могут быть получены в рамках интегрированных естественнонаучных курсов, поскольку, как отмечается, например, в работах В.Р.Йльченко (42) и Л.В.Тарасова (91), раздельное изучение естественнонаучных дисциплин отнюдь не способствует и даже препятствует формированию понятий о целостности природы; экология, являясь комплексной естественно-социальной наукой, более полно может быть спроецирована именно на интегрированный курс, а не на какой-либо из отдельных естественнонаучных курсов; научное, логическое мышление, способности к абстрагированию и анализу формируются у учащихся, прежде всего, при изучении основ естественных наук и, главным образом, - физики.
Формирование в школе первоначальных понятий о природных явлениях щ и процессах, об объектах, участвующих в них, начиная с первых классов, вступает в определяющую фазу именно к 5-6 классу, когда учащимися уже накоплен некоторый жизненный опыт, когда у них сформированы определенные навыки наблюдений, существует достаточный математический аппарат, когда в силу своих возрастных возможностей они уже способны строить довольно сложные причинно-следственные связи и даже ^ моделировать объекты и несложные явления. Для естественнонаучных курсов начальной школы характерна некая иллюстративность и описательностъ, обусловленные и вполне оправданные возрастными особенностями учащихся, в средних классах необходимо качественное изменение уровня научности изучаемого материала. Это направление модернизации интегрированных естественнонаучных курсов для 5-6 классов ^ приобретает большое значение в связи с необходимостью изменить негативную тенденцию - снижение интереса у учащихся к естественным предметам.
В нашей стране, и как видно из отчета экспертов ЮНЕСКО (121), и в большинстве зарубежных стран практически до последнего времени влияние
I информального образования не учитывалось, что и приводило к заметному дисбалансу возрастных интересов учащихся и учебного материала, даваемого : W им в рамках школьных естественнонаучных курсов.
Отсутствие учета информального опыта учащихся как отмечает
А.В.Усова (98; 99), может привести не только к утрате интереса к изучаемому материалу, но и к тому, что у учащихся сформируются устойчивые ложные ', донаучные представления, которые станут серьезной помехой при формировании соответствующих научных понятий.
Проводимые в последние годы исследования психологов и педагогов констатируют, что учащиеся 10-летнего возраста пользуются физической терминологией, однако, как правило, смысл потребляемых ими терминов пояснить затрудняются, либо поясняют неправильно.
Из всех вышеприведенных соображений достаточно ясно проявляется необходимость формирования у младших подростков в рамках интегрированных естественнонаучных курсов первоначальных физических понятий. Для этого необходима специальная подготовка студентов, так как для этого возраста характерны возрастные особенности, которые нужно учитывать в практике преподавания.
Изучение физического материала младшими подростками, как и учащимися других возрастных групп, необходимо для развития их мышления, формирования мировоззрения, ознакомления с методологией науки. Методика формирования и развития первоначальных физических представлений у учащихся 7-8 классов достаточно хорошо разработана, что отражено в работах А.В.Перышкина (73 и др.), Н.А.Родиной (73; 79; 80 и др.), А.В.Усовой (66 и др.) и многих других.
Весь этот опыт требует значительного критического анализа и, как правило, не может быть впрямую использован при преподавании в 5-6 классах. Работ же по методике преподавания физического материала до начала изучения курса физики первой ступени чрезвычайно мало. Это работы О.В.Аквилевой (1), Н.М.Беляковой (6), В.А.Бетева (7), Г.Е.Ковалевой (45), Р.Д.Миньковой (67), Горошенко В.П. (29), Самсоновой А.В. (83) и некоторые другие.
При подготовке учителей физики в вузе методику обучения физики, преподают, начиная с 7 класса. Мы же считаем, что необходимо устранить данный пробел и ввести методику преподавания, в виде спецкурса начиная с 5 класса, так как в возрастных особенностях есть существенные различия.
Нужно устранить проблему профессиональной подготовки студентов педвуза по обучению школьников 5-6 классов основам естественнонаучных знаний. Актуальность научного исследования определяется следующими аспектами: практической необходимостью введения спецкурса по методике обучения физики в 5-6 классах, с учетом возрастных особенностей учащихся данного возраста; недостаточной разработанностью проблемы обучения студентов для работы в 5-6 классах; разработкой программы спецкурса и методических рекомендаций для студентов педагогических вузов; конкретизацией методических приемов, способствующих будущим учителям заинтересовать и вызвать устойчивый интерес к физике и другим естественным наукам.
Объектом исследования является процесс методики преподавания физического материала школьникам 5-6 классов.
Предмет исследования - педагогическая система форм, методов и средств определяющих формирование содержания методики обучения физики школьников младшего подросткового возраста, обеспечивающих эффективность профессиональной подготовки будущего учителя.
Цель исследования - научное обоснование, разработка методики преподавания физических вопросов младшим подросткам в профессиональной подготовке будущего учителя.
Гипотеза исследования - изучение студентами методики преподавания физических вопросов учащимся 5-6 классов существенно усилит профессиональную подготовку будущих учителей и может явиться эффективным средством формирования прочных знаний, умений, памяти и речи у учащихся как в 5-6, так и в более старших классах, если: содержание программы подготовки студентов будет соответствовать уровню развития физической науки, достижениям современной психологии, педагогики, методики и возможностям активного участия студентов в познавательном процессе; отправным моментом в разработке методики преподавания физики в 5-6 классах станет позиция практики, в соответствии с которой содержание образования должно предстать в едішстве с деятельностью, направленной на формирование образованного и воспитанного учителя физики; в основу обучения студентов педагогического вуза методике преподавания физики учащимся 5-6 классов положить принцип единства содержательной и процессуальной сторон обучения; при проектировании содержания спецкурса по методике преподавания физики в 5-6 классах руководствоваться системным подходом; определить особенности учебной деятельности учащихся младшего подросткового возраста и исходить из них при обучении студентов методике преподавания физики в 5-6 классах школы.
Исходя из цели исследования и сформулированной выше гипотезы, в работе ставятся следующие задачи: проанализировать содержание методики преподавания физики и курсов "Естествознания", "Физика и химия 5-6 класс", "Физика (5 класс)", "Физика (6 класс)"; сформировать теоретическое обоснование отбора материала для спецкурса по методике преподавания физических вопросов младшим подросткам; разработать содержание спецкурса по реализации методики обучения физики в 5-6 классах; экспериментально проверить эффективность разработанного варианта в реальных условиях профессионального педагогического образования; - подготовить методические рекомендации по реализации спецкурса. Методы исследования: ~ изучение и анализ психолого-педагогической литературы с целью обоснования актуальности и определения методологической основы разрешения исследуемой проблемы; изучение состояния исследуемой проблемы в практике обучения физике в 5-6 классах и методике преподавания физики в вузе; метод анкетирования, тестирования студентов, учителей, преподавателей; педагогический эксперимент по выявлению эффективности предложенного спецкурса; обсуждение проблемы преподавания физических вопросов младшим подросткам на методических семинарах, совещаниях, конференциях.
Научная новизна и теоретическая значимость выполненного исследования заключается в том, что: разработана концепция формирования содержания спецкурса по методике преподавания физических вопросов в 5-6 классах; разработан вариант спецкурса, направленного на более полную реализацию методики преподавания физики младшим подросткам в профессиональной подготовке учителей.
Практическая значимость исследования состоит в разработке и практической реализации спецкурса по методике преподавания физики младшим подросткам для студентов физико-математических факультетов педагогических вузов, а также методических рекомендаций по внедрению предложенного курса в учебный процесс.
На защиту выносятся: - концепция формирования содержания спецкурса по методике преподавания физики в 5-6 классах для студентов физико- математических факультетов педагогических вузов; содержание и структура учебной программы спецкурса, способствующего развитию у студентов профессиональных практических навыков; основы методики обучения физики в 5-6 классах.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка используемой литературы и приложений.
В первой главе - "Развитие теории формирования первоначальных физических понятий в системе естественнонаучных знаний учащихся младшего подросткового возраста" - приведен обзор отечественных и зарубежных естественнонаучных курсов для младших подростков и анализ изучаемого в них физического материала, а также приведены результаты констатирующего эксперимента. В заключительном параграфе главы рассмотрены проблемы профессиональной подготовки студентов педвуза по обучению младших подростков основам естественно-физических знаний.
Во второй главе - "Теоретические основы концепции формирования содержания спецкурса "Методика преподавания физики в 5-6 классах для профессиональной подготовки будущего учителя" - дано теоретическое обоснование проектирования спецкурса методики преподавания физики в 5-6 классах для профессиональной подготовки будущего учителя, представлена программа спецкурса, расшифровка содержания и методические рекомендации к спецкурсу.
В третьей главе - "Организация и проведение педагогического эксперимента" - описаны констатирующий, поисковый и обучающий этапы педагогического эксперимента, а также приведены и проанализированы его результаты.
В заключении сформулированы выводы, полученные в результате исследования.
В приложении I приведены таблицы об анкетируемых, в приложении II -правила поведения учащихся в кабинете физики, программа курса физики лицеев физико-технического профиля (5-6 классы). Результаты исследования докладывались: на межвузовских научно-методических конференциях \г. Тольятти в 1996-1999г.\; на ежегодных городских научно-методических конференциях учителей физики города Тольятти; на ежегодных научно-методических конференциях ТФ СПТУ; на заседаниях методических семинаров ТФ СГПУ; на заседаниях методических объединений учителей физики в шк.87 г.Тольятти и в шк.64 г. Самары; на V учебно-методической конференции стран СНГ "Современный физический практикум" \г. Новороссийск. 1999г.\.
Анализ проблемы изучения физического материала младшими подростками в отечественных интегрированных естественнонаучных курсах
Физический материал изучается младшими подростками в нашей стране на протяжении уже довольно продолжительного времени. Вопрос об определении содержания физического материала, включаемого в тот или иной курс, о методах его преподавания решался в зависимости от целей и задач конкретного курса, а также, естественно, и от общих естественнонаучных представлений соответствующего периода времени.
История естествознания как учебного предмета в российской общеобразовательной школе берет свое начало в 1786 году, когда по высочайшему повелению Императрицы Екатерины П началось осуществление школьной реформы. В том же году молодым адъюнктом академии наук В.Ф.Зуевым был разработан курс и опубликован учебник по Естественной истории (70), содержащий в разделе "Ископаемое царство" небольшую долю физического материала (например, состав неорганических тел из "сродных" частиц и т.д.). Заслуга В.Ф.Зуева, как первого в нашей стране методиста-естественника состояла не только в написании учебника, но и в том, что он создал школьный "натуралистический" кабинет, разработал ряд дидактических материалов (естественноисторический атлас, настенные демонстрационные таблицы, модели и т.д.), а также читал будущим учителям лекции по методике естествознания.
Небольшой по объему физический материал, содержащийся в курсе В.Ф. Зуева, оказался недостаточным для обучения младших подростков менее чем через два десятилетия с момента издания первого учебника: реформа школьного образования 1804 года, связанная с введением нового школьного устава Александром I, предусматривала изучение физики вместе с естествознанием. В этот период выходит ряд параллельных учебников -В.Севергана (84), а позднее Э.Гофмана (30) и др.
Следующие полвека в школьном естествознании господствовало описательно-систематическое направление. Основной задачей школы стало усвоение учащимися системы животного и растительного мира, разработанной К.Линнеем. Доля физического материала в естественнонаучных курсах практически была сведена к нулю. Как отмечают ряд исследователей - Г.Е.Ковалева (45). В.М.Пакулова, В.И.Кузнецова (72) и др., - научный материал, предлагаемый детям, практически не подвергался никакой педагогической обработке, что, наряду с системой его отбора, привело к заметному снижению качества естественнонаучного образования младших подростков. А в 1828 году естествознание было полностью исключено из программ как начальной, так и средней школы. И только с 50-х годов XIX века естествознание как учебный предмет стало возвращаться в российские общеобразовательные школы.
Коренной перелом в развитие школьного естествознания в России внес А.Я.Герд, считающийся основоположником отечественной методики естествознания. "Конечная цель курса естествознания в общеобразовательных заведениях, - считал А.Я. Герд, - привести учащегося к определенному мировоззрению, согласному с современным состоянием естественных наук" (78, с.63). Сторонник биологического направления -А.Я.Герд считал эволюционное учение объединяющим началом школьного естествознания, а изучению физического материала младшими подростками отводил пропедевтическую роль. Для пропедевтики биологии Гердом был разработан курс "Неживая природа", который он разделил на четыре части: строение Земли; воздух; вода; форма Земли и ее движение. При изучении курса А.Я.Герд рекомендовал учителям широко применять наблюдения, опыты, анализировать с учащимися изучаемый материал. АЯ.Герд впервые в истории российской школы предложил использовать активность младших подростков для организации самостоятельной работы над изучаемым материалом, указывая, что "...нет лучшего средства возбудить интерес и развить в детях наблюдательность и самостоятельность, как поставить их в положение маленьких самостоятельных естествоиспытателей" (26, с.30). А.Я.Герд выпустил ряд учебников по неживой природе (которые переиздавались много раз, в том числе и после Октябрьской революции) — "Мръ Божій, Земля, воздух и вода" (27) и др., а также методические руководства для учителей. Система педагогических взглядов А.Я.Герда долгое время определяла основные направления модернизации школьного естествознания.
Следует особо отметить, что уже в начале XX века в отечественной педагогической литературе появились работы, цель которых обратить внимание учителей-естественников на необходимость учета собственного жизненного опыта учащихся - младших подростков. Прежде всего, - это работа Н.СДрентельна мИз бесед с учащимися и ученические вопросы" (37), выдержавшая несколько изданий как до, так и после Октябрьской революции. Н.С.Дрентельн указывает, что интерес учащихся и их понимание изучаемого материала могут быть достигнуты лишь при условии учета собственных до научных представлений учащихся, и определяет задачу коррекции этих представлений как одну из самых важных в работе учителей-естественников .
Концептуальные положения теории проектирования спецкурса "Методика преподавания физики в 5-6 классах для профессиональной подготовки будущего учителя"
Задача совершенствования содержания учебников физики для младшего подросткового возраста в соответствии с требованием общества стоит в одном ряду с такими "вечными" проблемами педагогики как повышение эффективности процесса обучения, борьба с отставанием учащихся в учении, разработка более совершенных методов, приемов и организационных форм обучения.
Совершенно очевидной становится необходимость теоретического выявления основ обшего направления и принципов усовершенствования-подготовки учителей физики для работы в младших классах.
Вопросы содержания, образования и методов обучения очень актуальны.
Содержание программы подготовки студентов должно определяться уровнем развития науки, требованиями жизни и созданием возможности активного участия студентов в учебном процессе. В этом заключается сущность первого концептуального положения формирования содержания проектируемого нами спецкурса.
„Сформулируем условия успешного формирования содержания., спецкурса методики преподавания: физики начального образования для профессиональной подготовки будущего учителя в соответствии с этим концептуальным положением:
а. соответствие содержания спецкурса современному уровню науки и техники;
b. соответствие материалистическому мировоззрению на научно теоретическом уровне;
c. реализация связи теоретической подготовки студентов с непосредственным преподаванием их в школе; обеспечение условий, знаний, умений, необходимых для работы в 5-6 классах;
е. обеспечение самостоятельной и творческой активности студентов.
Мы считаем, что многие недостатки в формировании вузовского образования связаны с отсутствием методик формирования содержания образования по учебному предмету методики преподавания физики в частности, в 5-6 классах.
Данный спецкурс по методике преподавания в 5-6 классах должен учесть недостатки преподавания курса физики в школе:
- перегрузка программы чрезмерно или усложненным, или второстепенным материалами,
- недостаточная политехническая направленность школьного курса физики,
- жесткий регламент педагогической деятельности учителя и учебной деятельности учащихся,
- малый объем самостоятельной и исследовательской работы учителя и учащихся.
Мы считаем, указанную проблему можно решить с помощью должного теоретического обоснования, опирающегося на практический опыт преподавания данного спецкурса. Вне теории нельзя рассматривать вопросы о сущности и содержании научной, политехнической направленности образования, о критериях основного и второстепенного материала, о системе репродуктивной и творческой деятельности.
В связи с этим научные решения проектирования спецкурса видится нам через теоретическое исследование следующих задач: 1. формирование теоретического представления о содержании физического образования, которое в свою очередь основывается на:
a. учете потребностей гражданского общества,
b. результатах анализа существующих теоретических концепций, программ, учебников и реального учебного процесса;
2. исследование источников и способов формирования спецкурса и методики преподавания физики;
3. разработка ориентиров для определения содержания спецкурса по методике преподавания физики в 5-6 классах с учетом практического опыта.
В этом заключается второе концептуальное положение теории проектирования спецкурса.
Важнейшей задачей теории содержания физического образования выдвигается педагогическая интерпретация социального заказа, выражающего требования общества к развитию личности. Содержание образования как педагогическое воплощение социального заказа рассматривается в обще-дидактическом аспекте с учетом реальных форм существования этого содержания в действительности,
Таким образом, отправным пунктом в разработке всех теоретических вопросов становится позиция практики, в соответствии с которой, содержание образования предстает в единстве с деятельностью, направленной на формирование образованного и воспитанного учителя физики.
Организация педагогического эксперимента,
Педагогический эксперимент был осуществлен в соответствии с целями и задачами исследования, на основе учета личного опыта преподавания. В ходе педагогического эксперимента осуществлялось преподавание спецкурса "Методика преподавания физики в 5-6 классах", исследовались результаты преподавания физики в 5-6 классах студентами, изучившими данный спецкурс. Педагогический эксперимент проводился в три этапа (схема его организации представлена далее):
1. Констатирующий эксперимент (1992-1994 г.г.)
2. Поисковый эксперимент (1994-1996 г.г.)
3. Обучающий эксперимент (1996-1999 г.г.)
В ходе педагогического эксперимента использовались следующие методы:
- анкетирование и беседы со студентами и учителями физики;
- экспертиза разрабатываемого учебного материала спецкурса;
- преподавание с применением экспериментальных методов и материалов;
- анализ преподавания физики в 5-6 классах студентами, изучившими спецкурс.
Эффективность предлагаемого спецкурса оценивалась по качеству усвоения физических понятий учащихся в классах, где преподавали слзсдевтьі, изучившие спецкурс. "Методика--преподавания физики в 5-6 классах". В качестве основных параметров усвоения физических понятий учащимися (а также их качественных показателей) использовались предложенные А.В.Усовой (98; 99 и др.):
