Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Проблема развития личности при обучении 12
1. Понятия личности и развития в педагогике и психологии 12
2. Структура и пути развития личности школьника в психологии и педагогике 24
3. Схема развития личности учащихся в урочной деятельности 34
4. Использование схемы развития личности для изучения процесса развития 49
Выводы по главе 1 59
Глава П. Развивающийся эксперимент как оптимальное средство развития личности учащихся на уроках физики 60
1. Роль физического эксперимента в развитии личности 60
2.1. Фронтальные лабораторные работы как наиболее эффективный элемент развития учащихся на уроках физики в системе экспериментальных методов 72
2.2. Методика организации развивающегося фронтального эксперимента 87
2.3. Влияние демонстрационного эксперимента на развитие личности учащихся 100
2.4. Организация и методика осуществления развивающегося демонстрационного эксперимента .106
Выводы по главе П 120
Глава Ш. Организация, методика проведения и результаты дидактического эксперимента 122
Заключение ...148
Библиография 153
Приложения 173
- Понятия личности и развития в педагогике и психологии
- Роль физического эксперимента в развитии личности
- Методика организации развивающегося фронтального эксперимента
Введение к работе
Школа была и остается важной ступенью в процессе формирования человеческой личности. Решение сегодняшних проблем обновления отечественного образования невозможно без учета исторического развития самой школы, фундаментальных наук, анализа процессов обучения и развития и обоснования необходимых инновационных построений.
Развитие системы образования происходит в нескольких направлениях: это, во-первых, изменение принципов отбора содержания образования, обеспечивающих творческое развитие личности школьника; во-вторых, поиск эффективных форм и методов обучения, способствующих реализации на практике активной позиции учащихся в процессе обучения.
Обучение физике - сложнейший педагогический процесс, в ходе которого учащиеся должны овладеть знаниями основ физической науки и умениями применять эти знания в своей практической деятельности. Проблемы совершенствования этого процесса постоянно находятся в центре внимания органов народного образования, и решение этих проблем планируется с учетом развития общества, науки, техники, психологии, педагогики и выдвигаемых ими требований. Результатом обучения должны стать политехническое образование, научное мировоззрение учащихся, их умение ориентироваться и адаптироваться в современных условиях жизни.
Современные условия, кроме всего прочего, предполагают резкое возрастание объема информации, увеличение способов и средств ее хранения и переработки. Все это ставит перед школой новые, более широкие задачи по подготовке и развитию учащихся для безболезненного перехода к самостоятельной жизни и деятельности.
Экспериментальные основы физики как науки и как учебного предмета создают, с одной стороны, определенные трудности при ее изучении, с дру-
гой - предоставляют неограниченные возможности для активизации этого процесса.
Проблемы психического развития человека, включая развитие учащихся в процессе их целенаправленного обучения, досконально исследовались Л. С. Выготским, П. Я. Гальпериным, Н. Ф. Талызиной, Г. И. Щукиной, В. В. Давыдовым, Л. В. Занковым, Н. А. Менчинской, А. И. Матгошкиным, А. Н. Леонтьевым, 3. И. Калмыковой, Я. А. Пономаревым, И. С. Якиманской и другими известными психологами.
Поиском путей и способов активизации всех видов деятельности учащихся в процессе обучения и развития на уроках физики занимались и продолжают заниматься сегодня А. В. Усова, В. Г. Разумовский, Ю. А. Сауров, Т. Н. Шамало и многие другие ученые и методисты.
Мысль об эксперименте как действенном методе научного познания, о его определяющей роли в обучении и развитии имеет глубокие исторические корни. Эксперимент всегда являлся основой физических знаний. У истоков экспериментального метода в науке и обучении стояли Фалес и Архимед, Галилей и Ньютон, Фарадей и Ломоносов.
Основы методики организации современного физического эксперимента закладывались П. А. Знаменским, С. Ф. Покровским, Н. М. Шахмаевым, С. А. Хорошавиным, Л. И. Анциферовым, О. Ф. Кабардиным.
В последнее время проведены интересные исследования в области организации самостоятельного эксперимента учащихся Р. И. Малафеевым, В. А, Буровым, Н. Ф. Константиновым, А. А, Бобровым, П. П. Головиным, Е. С. Объедковым, Л. А. Горевым, Л. В. Гурьевой и другими педагогами и методистами.
Однако, несмотря на обилие теоретических и экспериментальных исследований в области развития учащихся средствами физического эксперимента, исследователи (11,78, 79,104, 117,120) отмечают несоответствие экс-
периментальной деятельности школьников с решением задач по развитию их личностных качеств. И дело, вероятнее всего, заключается не столько в материальных условиях осуществления физического эксперимента (хотя в условиях ухудшения материально-технического состояния общеобразовательных школ создаются дополнительные трудности при решении задач обучения), сколько в несовершенстве методики школьного физического эксперимента, организации фронтального эксперимента учащихся, недостаточной экспериментальной и психологической подготовки учителей к работе в этих условиях. Вопросы активизации человеческого фактора приобретают особую актуальность и в связи с состоянием социально-экономического развития всего общества.
Несмотря на большую работу, проводимую совместно учеными и педагогами-практиками по рационализации и оптимизации обучения, повышению его теоретического уровня, общество остается неудовлетворенным достигнутыми результатами. Налицо противоречие между требованиями к экспериментальной деятельности учителя и учащихся, к воспитанию и обучению творческой личности и недостатками соответствующей методической и практической базы, а также реально осуществимой модели, системы и технологий, позволяющих осуществить обучение и воспитание такой личности. Поэтому не снимаются с повестки дня проблемы совершенствования содержания, методов и форм обучения, создания удобных, доступных, универсальных средств наглядности, способствующих развитию тех качеств личности школьника, которые в конечном счете определяют результат обучения.
В современной школе начались реальные процессы гуманизации, вызванные новой парадигмой образования - личностнск)риентированным и индивидуально-ориентируемым подходом. Основой перестройки образования, таким образом, становится признание уникальности личности человека, ин-
б дивида, ребенка, создание наиболее благоприятных условий для личностно-ориентированного обучения.
Особенно болезненными для современной школы стали процессы качественного изменения целей и ценностей образования. Они привели к падению престижа образования и к снижению авторитета учителя, что потребовало дополнительного пересмотра процесса обучения уже с точки зрения его целенаправленности.
В теоретической и практической психологии и педагогике накоплен достаточно большой материал по перечисленным проблемам, что позволяет сделать его обобщение и предложить решения некоторых проблем с учетом современных достижений педагогики и смежных с ней наук.
Современное состояние образования в нашей стране усложняет и без того нелегкие условия труда учителя физики, ведь кроме общих требований, предъявляемых всем учителям, от учителя физики требуется проведение демонстрационного и фронтального эксперимента. Отсутствие необходимого оборудования и средств на его приобретение, низкое качество и надежность современного школьного оборудования, недостаточная экспериментальная и техническая подготовка учителя физики, оценка труда учителя без учета экспериментальных умений и навыков его самого и его учеников, несмотря на усилия методистов, специализирующихся на вопросах и проблемах школьного физического эксперимента, приводят к снижению влияния эксперимента на эффективность урока физики.
В свете сказанного представляется актуальным поиск новых подходов к оптимизации обучения средствами физического эксперимента, направленных на развитие личности учащихся и обусловленных противоречиями между современными требованиями к обучению и воспитанию творческой личности и спецификой труда учителя физики. Решение выше названных проблем обучения физике нам видится в следующих направлениях:
совершенствовать демонстрационный эксперимент, повышая его информативность, оперативность, экономичность и наглядность;
совершенствовать процесс подготовки и осуществления демонстрационного эксперимента;
продолжать совершенствование методики и технологии проведения фронтального эксперимента;
совершенствовать модель урока как процесса совместной исследовательской деятельности учащихся и учителя.
Объект исследования: процесс обучения физике средствами учебного физического эксперимента
Предмет исследования: методика подготовки и организации демонстрационного и лабораторного эксперимента, ориентированного на развитие личности учащихся.
Цель исследования: научное обоснование и экспериментальная апробация наиболее эффективных для развития личности учащихся форм, приемов, технологии и организации демонстрационного и фронтального лабораторного эксперимента на уроках физики.
В своей экспериментальной работе мы руководствовались гипотезой: развитие личности учащихся становится более управляемым и происходит интенсивнее в процессе развивающейся учебной деятельности, эффективность которой повышается при соответствующей подготовке и организации развивающегося физического эксперимента.
Цель и сформулированная гипотеза исследования предопределили необходимость постановки и решения следующих задач:
Провести анализ эффективности влияния школьного эксперимента по физике на развитие учащихся.
Изучить состояние проблемы организации развивающегося фронтального эксперимента в объеме базовой программы средней школы.
Выявить технологические и функциональные возможности такого эксперимента, как средства наглядности.
Разработать приемы и средства повышения эффективности школьного физического эксперимента.
Проверить в педагогическом эксперименте эффективность разработанной методики и технологии демонстрационного и лабораторного эксперимента для развития учащихся.
В ходе работы были использованы различные методы исследования, взаимопроверяющие и дополняющие друг друга:
теоретический анализ научной литературы по теме исследования;
наблюдение и анализ учебного процесса;
беседы, опросы и анкетирование учителей физики, студентов физико-математического факультета ОПТУ, учащихся;
изучение и обобщение опыта использования физического эксперимента в учебном процессе современной школы;
изучение систем демонстрационного и фронтального физического эксперимента, используемых в школах страны;
изучение фонда школьного демонстрационного и лабораторного оборудования;
создание моделей и установок для демонстрации на уроках физики и пособий по их использованию;
проведение обучающего педагогического эксперимента;
пооперационный анализ результатов выполнения фронтальных лабораторных работ;
статистическая обработка материалов исследования.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключаются в следующем;
1. Выделены основные компоненты личности учащихся, оказывающие
наибольшее влияние на процесс обучения, определены их связи и
* взаимоотношения в урочной деятельности, обоснованы направления
развития этих компонентов.
Определены наиболее эффективные методы, приемы, формы организации демонстрационного и фронтального физического эксперимента, влияющие на развитие личности учащихся.
Обоснована необходимость развития различных видов физического эксперимента в урочной деятельности и включения учащихся в этот процесс.
^ В ходе исследования использовался собственный двадцатилетний опыт
преподавания в школе в качестве учителя физики и руководителя районного методического объединения учителей физики Промышленного района г. Оренбурга.
Основной экспериментальной базой были школы №№ 61, 45, 36, 72, Гимназия №1 г. Оренбурга, Оренбургский муниципальный кадетский корпус, Оренбургский государственный педагогический университет.
Сочетание научно-эмпирических методов педагогического исследова
ния и методов логико-абстрактной обработки материала помогло осущест
вить ориентацию поиска, прийти к обобщенным педагогическим выводам и
#> і рекомендациям.
Практическая значимость исследования состоит:
- в разработке приемов, средств, технологий и рекомендаций по их ис
пользованию при постановке демонстрационного эксперимента на
уроках физики;
- в разработке методики и рекомендаций по организации фронтальных
ж лабораторных работ по физике;
в создании оригинальных комплектов моделей и демонстраций ко всем темам школьного курса физики;
во внедрении в практику обучения физике в школе теоретических результатов исследования.
Апробация результатов исследования осуществлялась посредством публикаций работ в печати и выступлений:
на Всесоюзной научно-практической конференции "Научные понятия в современном учебном процессе школы и вуза" (г. Челябинск, 1992 г.);
на XVII научно-практической конференции "Личность и окружающая среда в современном мире" (г. Оренбург, 1993 г.);
на научно-практических конференциях физико-математического факультета ОГПУ (1993 - 1996 г.г.);
на II Международной научно-практической конференции "Проблемы учебного физического эксперимента" (г. Глазов, 1996 г.);
на заседаниях методических объединений учителей физики Центрального, Дзержинского, Промышленного районов г. Оренбурга;
на лекциях для студентов-выпускников ОГПУ, слушателей курсов повышения квалификации Оренбургского областного ИУУ.
На защиту выносятся:
1)идея развивающегося демонстрационного эксперимента, приемы, средства и технологии его осуществления на уроках физики;
методика организации развивающегося фронтального лабораторного эксперимента по физике;
концепция оптимизации развития личности учащихся средствами физического эксперимента.
Выдвинутая гипотеза и сформулированные задачи обусловили определенную логику исследования.
В первой главе рассмотрены психолого-педагогические аспекты проблемы развития личности учащихся при изучении физики применительно к объекту изучения - методам и содержанию физического эксперимента. Здесь определены компоненты и направления развития личности школьника.
Во второй главе рассмотрено влияние физического эксперимента на развитие учащихся с целью обнаружения прогрессивных тенденций совершенствования учебного процесса с использованием экспериментального метода обучения.
В третьей главе изложены результаты экспериментального исследования эффективности использования развивающегося физического эксперимента в качестве наиболее оптимального средства развития личности учащихся.
Работа осуществлялась в соответствии с требованиями к дидактическим исследованиям, обусловленными поисками путей повышения эффективности учебного процесса (1, 15, 28, 40, 47, 49, 79, 91, Ш, 112, 120, 122, 123, 126, 139, 144, 149, 159, 191, 205, 217): целостное изучение педагогического процесса; комплексное использование методов исследования; объективность; единство обучения и воспитания, содержания, средств и методов обучения; исследование педагогических явлений в развитии; педагогическая эффективность.
Методологическую основу исследования составляют:
теория деятельности, согласно которой обучение и развитие личности происходит в процессе активного включения ее в систему многообразных общественных связей и отношений;
понятие о творческой личности;
положение о роли практики в теории познания;
постановления правительства по вопросам образования.
Понятия личности и развития в педагогике и психологии
В предисловии к своей книге (156, т. 1, с. 77) знаменитый психолог С. Л. Рубинштейн писал: "Три проблемы представляются мне особенно актуальными для психологии на данном этапе, и правильная постановка, если не разрешение их, особенно существенна для передовой педагогической мысли:
1) развитие психики и, в частности, преодоление фаталистического взгляда на развитие личности и сознания, проблема развития и обучения;
2) действенность и сознательность: преодоление господствующей в традиционной психологии сознания пассивной созерцательности и в связи с этим
3) преодоление абстрактного функционализма и переход к изучению психики, сознания в конкретной деятельности, в которой они не только проявляются, но и формируются".
Таким образом, проблема развития личности и связи развития и обучения была сформулирована более пятидесяти лет назад, но и сегодня школа стоит перед той же проблемой.
"Развитие психики - закономерное изменение психических процессов во времени, выраженное в их количественных, качественных и структурных преобразованиях." (81, с. 294).
Как отмечает А. А. Бодалев, "если иметь в виду феноменологию развития, то здесь надо энергично продолжать работу по описанию и сведению в строгую систему главных фактов, накопленных в отечественной и зарубежной науке и выражающих основные проявления жизнедеятельности организма человека на различных ступенях развития". (20, с. 12) Под системой в данном случае мы понимаем структуру личности. "Личность - системное качество, приобретаемое индивидом в предметной деятельности и общении, характеризующее его со стороны включенности в общественные отношения." (81, с.165). С точки зрения философии и психологии личность формируется и развивается в процессе деятельности, в условиях социализации индивида и целенаправленного воспитания. Итак, воспитание вообще и школьное воспитание в частности, поскольку ребенок часто проводит в школе больше времени, чем с родителями, имеет преимущественное значение для развития личности в период до совершеннолетия. Именно в школе происходит и социализация человека, и вовлечение в общественно полезную деятельность.
Развивающее влияние урока как основного вида учебной деятельности определяется воздействием на различные компоненты личности: способности, мотивы, интересы. При диалектическом понимании развитие психики рассматривается не только как рост, но и как изменение, как процесс, при котором количественные усложнения и изменения переходят в качественные, коренные, существенные и приводят к скачкообразно проявляющимся новообразованиям.
Еще Ж.-Ж. Руссо писал, что ребенок - это не маленький взрослый, т.е. различия, к которым приводит развитие, не столько количественные, сколько качественные. При одинаковых задатках ощущение, любопытство, восприятие, память и мышление взрослого человека совершенно иные. Количественные изменения, накапливавшиеся в течение жизни, привели к качественно новым свойствам психики. Если психику можно определить как "продукт развития органической жизни" (156, т. 1, с. 109), то личность - как продукт развития психики. Л. С. Выготский (35, 36) выделил два уровня развития детей: уровень актуального развития и зону ближайшего развития. Первый уровень ребенок осваивает самостоятельно, этот процесс идет плавно, без резких изменений. Изменения происходят естественно и логично, но очень медлен 1 но. В современном быстро развивающемся мире, находясь в условиях лавинообразного возрастания объема информации, человек не сможет адаптироваться, если его развитие в детстве происходило на этом уровне.
"Развитие гносеологического механизма психологического познания не беспредельно. Представление об этом механизме построено по примеру развития способности действовать в уме. А она завершает свое развитие к 12-13 годам жизни человека". (145) Поэтому изучение физики как предмета, предоставляющие широкие возможности для развития учащихся, необходимо начинать с более раннего возраста.
"Закономерности психической жизни человека обусловлены закономерностями развития его личности. Следовательно, психологическая наука в целом имеет своим предметом познания человеческую личность". (5, с. 138). В чем выражается познание личности человека? Для учителя эта задача сужается в определение состояния личности ученика, определение уровня его развития на данный момент.
Только после этого появляется возможность определить зону ближайшего развития, наметить ориентиры развития.
Обучение в зоне ближайшего развития происходит в том случае, когда ребенок испытывает интеллектуальное затруднение, которое не может преодолеть самостоятельно. Определение зоны ближайшего развития позволяет учителю активно вмешиваться в процесс усвоения новых знаний и умений. Обучение при этом идет на высоком уровне трудности, но затраченные усилия не пропадают зря, поскольку увеличивается скорость развития.
Проблема использования уровней развития при моделировании урока заключается в учете индивидуальных различий между учащимися, "Мастерство учителя проявляется в том, чтобы определить для каждого ученика уровень актуального развития и зону ближайшего развития". (24, с. б). Из этого следует, что вести обучение в зоне ближайшего развития можно, вроде бы, только на основе дифференцированного подхода. Осуществить полное и точное дифференцирование учащихся на каждом уроке учитель не в состоянии. Означает ли это, что на уроке невозможно вести обучение в зоне ближайшего развития? Ответ на этот вопрос мы попытаемся дать во второй главе.
Сложность самого понятия "личность" не позволяет односложно ответить на вопрос: "Что значит развивать личность?" Ответ на этот вопрос требует знания структуры личности: компонентов, из которых она состоит, связей между этими компонентами, направлений развития компонентов и личности в целом. Попытки выявить структуру личности (36, 39, 43, 54, 89, 134, 138, 218) приводили к достаточно сложному результату. Причем в структуре личности не просматривались пути и направления ее развития, она представлялась структурой статичной. Проблемы же развития рассматривались в отношении отдельных свойств или качеств личности.(14Д7Д9, 30, 33, 34, 36, 52, 59, 62, 66, 70, 80) "Очевидно, что развивать можно только то, что уже дано в той или иной мере и в отношении чего имеются определенные предпосылки к развитию. Пытаться развивать то, что отсутствует, это значит поставить в фрустрационную ситуацию и ученика, и родителей, и педагогов (что часто наблюдается в педагогической практике)". (202, с. 129) Значит в структуру личности должны входить компоненты данные человеку от природы и компоненты уже выработанные на данный момент.
Кроме того, Л. С. Выготский (37) писал, что успех обучения определяется не столько изменениями отдельных функций (компонентов личности), сколько развитием функциональных связей и отношений, которые в известных нам структурах личности (табл. 1, 2) как раз и не отражены. При этом " уровень развития психических функций есть лишь предпосылка для школьного обучения. Его успешность определяется тем, как построен учебный процесс с опорой на эти предпосылки." (202, с.134) "... для психическо 16 го развития человека существенно, что он рождается с человеческим мозгом, что, появляясь на свет, он приносит с собой это, полученное от предков, наследство, которое открывает ему широкие возможности для человеческого развития." (156, т.1, с.175)
Таким образом, исходным компонентом личности подлежащим развитию являются задатки - "врожденные анатомо-физиологические особенности нервной системы, мозга, составляющие природную основу развития способ-ностей."(81, с. 98) В. Д. Шадриков утверждает, что "Способности не формируются из задатков. Способности и задатки являются свойствами: первые -свойствами функциональных систем, вторые - свойствами компонентов этих систем."(202, с.81) "Если основной системой считать личность учащегося, то ее развитие определяет развитие задатков и способностей, т.е. задатки являются исходными пунктами развития личности и, в то же время, являются результатом ее развития. Таким образом, обратная связь является функциональной составляющей развития личности, объединяя собой простейшие исходные компоненты личности
Аналогично, в связи с более совершенными компонентами личности, должны развиваться и способности. "Способности - одно из базовых качеств психики наряду с содержательной стороной, включающей знания об объективном мире и переживания." (202, сЛ85) С. Л. Рубинштейн подчеркивал: "Развиваясь на основе задатков, способности являются все же функцией не задатков самих по себе, а развития, в которое задатки входят как исходный момент, как предпосылка". (156, т. 1, с. 125)
Далее он указывает на еще одну связь в структуре личности: "При развитии способностей в процессе деятельности существенную роль играет своеобразная диалектика между способностями и умениями. Способности и умения, совершенно очевидно, не тождественны, но они все же теснейшим образом связаны; притом связь эта взаимная". (156, т. 2, с. 124) То есть подчеркнута еще одна обратная связь в структуре личности, определено направление развития способностей: "По мере того, как они (знания и умения) осваиваются, т.е. превращаются в личное достояние, они перестают быть только знаниями, умениями, полученными извне, а ведут к развитию способностей" (156, т. 2, с.125)
В содержание понятия психического развития входит борьба между исходными формами, свойствами психики и появляющимися на их основе новыми. Применительно к личности будем называть их компонентами. К таким исходным свойствам (компонентам) относится ощущение - "отражение свойства предметов объективного мира, возникающее при их непосредственном воздействии на рецепторы." (81, с. 228) Развитие у человека все более тонких, точных ощущений непосредственно связано с развитием окружающей действительности, общественной практики, которые формируют новые ощущения. Можно сказать, что образ жизни определяет развитие психики. Это положение С. Л. Рубинштейн выдвигает в качестве основного принципа учения о развитии. А существенной биологической предпосылкой развития личности он считает развитие рук и зрения, т.е. способности совершать действия, изменяющие что-либо в окружающем мире под контролем зрения, наблюдая результат своего действия. "При этом интеллектуальная деятельность характеризуется не только своеобразными механизмами, но и специфической мотивацией. Она выступает в виде любопытства, любознательности, специфической познавательной формы интереса к окружающему. " (156, т. 1, с. 137)
Актуальным остается выдвинутое Л. С. Выготским положение о ведущей роли обучения и воспитания в психическом развитии. Обучение ускоряет, стимулирует развитие, но при этом оно должно соответствовать развитию, опираться на него, отталкиваться от уже достигнутого уровня развития. Поэтому возможности обучения хоть и достаточно широки, но они все-таки ограничены. В определенные периоды развития личности возникают условия наиболее благоприятные для ускорения этого развития. Предполагают, что существуют оптимальные сроки для становления и развития определенных видов психической деятельности. Такие периоды у Л. С. Выготского и А. Н. Леонтьева называются сензитивными (36, 87) Так, сензитивный период для развития речи - от 1 до 5 лет, для формирования модельного мышления - И-13 лет, математического мышления - 15-20 лет. По мере развития психика человека приобретает все большую целостность, единство, устойчивость, происходит ее интеграция. Это приводит к образованию новых черт (компонентов) личности. Однако "ни объем знаний, приобретенных в готовом виде, ни умения, усвоенные по образцу, не могут обеспечить необходимое развитие творческих возможностей человека. Человек, не приученный с детского возраста мыслить самостоятельно и усваивающий все в разжеванном виде, не сможет проявить задатки, данные ему от природы." (92, с. 48)
Психологи (6, 23, 34, 69) утверждают, что не всегда обучение чему-либо приводит к изменениям в структуре личности, которые и называются развитием. Уровень развития оказывается разным не только при одинаковом содержании обучения, но и при одинаковом усвоении этого содержания. "Следовательно, не всякое содержание обусловливает сдвиг (развитие), изменение в развитии, а только специально организованное." (92, с. 49) И тут необходимо согласиться с мнением А. М. Матюшкина, который утверждает, что "при организации процесса усвоения знаний необходимо прежде всего создать условия, вызывающие познавательную потребность у ребенка. Только при этом условии процесс усвоения знаний будет происходить в соответствии с основной закономерностью усвоения - как удовлетворение возникшей познавательной потребности." (99, с. 7) Таким образом, утверждая, что нужда или потребность являются главным источником психического развития, он продолжает пропагандировать идеи проблемного обучения, обращая внимание на то, что психическое, а особенно интеллектуальное развитие ребенка осуществляются только при преодолении каких-либо препятствий, "интеллектуальных трудностей".
А. М. Матюшкин же обращает внимание на основной недостаток традиционного обучения: ученик во многих случаях искусственно лишается этих условий. "Усваиваемые им знания, которые могли бы служить и на самом деле служат правильному выполнению практических действий или объяснению многочисленных явлений, окружающих ребенка, выступают для него лишь как сведения, лодлежащие запоминанию и воспроизведению. " То есть критерием наличия реальных знаний является возможность их использования — деятельность, причем деятельность не только физическая, но и умственная или интеллектуальная - мышление.
Мышление, таким образом, выступает как особый, отличительный, гфисущий только человеку вид деятельности. "Между человеком и природой стоит действие." (99, с. 12) Действие как простейший, элементарный вид деятельности не просто связывает человека с окружающей средой, с условиями жизни, но влияет на них, преобразует их, изменяя таким образом и себя, то есть развиваясь.
Дидактическая система, направленная на развитие учащихся, была разработана под руководством академика Л, В. Занкова. (62, 63) То, что она охватывает только начальное звено обучения объясняется тем, что этот возраст имеет решающее значение для развития личности ребенка. Народное наблюдение о том, что ребенка нужно учить и воспитывать пока он умещается поперек лавки, подтверждается исследованиями современных психологов. (40, 43, 144, 149)
Прогрессивная психология рассматривает развитие результатом взаимодействия внешнего влияния, т.е. воспитания, и внутренних резервов человека. Развитие при этом понимается не как развитие отдельных сторон -внимания, памяти, мышления и т.п., - а как общее развитие личности. При этом личность рассматривается в виде комплекса фундаментальных качеств психики. Например, развитие ума представляется не столько в усвоении знаний, сколько в усвоении разнообразия способов их переработки при участии мышления, памяти, воли, чувств. В основе системы развивающего обучения лежат дидактические принципы, сформулированные Л. В. Занко-вым:
- обучение на высоком уровне трудности;
- изучение материала быстрым темпом;
- ведущая роль теоретических знаний;
- осознание процесса учения;
- работа над развитием всех учащихся.
Обучение школьников в "зоне ближайшего развития" является основой проблемного обучения, которое признается сегодня одним из наиболее перспективных направлений развития школьного образования. Попытаемся провести параллели между развивающим и проблемным обучением. Проблемная ситуация, создание которой является краеугольным камнем проблемного обучения, включает в себя три главных компонента:
- неизвестное усваиваемое отношение, способ или условие действия, раскрываемое в проблемной ситуации;
- действие, необходимость выполнения которого в поставленном задании вызывает потребность в новом, подлежащем усвоению знании или способе действия;
- возможности учащегося в анализе условий поставленного задания и усвоения (открытия) нового знания. Ни слишком трудное, ни слишком легкое задание не вызовет проблемной ситуации. (100)
Постановка проблемы ставит ученика в ситуацию необходимости преодоления трудности, что соответствует первому принципу развивающего обучения. Поиск выхода из затруднения предусматривает необходимость усиленной умственной работы, использование теоретических знаний для решения проблемы. Мышление есть теоретическая деятельность, и для ее осуществления необходим материал - знание законов, закономерностей, явлений. Так реализуется третий принцип развивающего обучения.
Успешное решение проблемы даже с привлечением знаний учителя приводит учащегося к новым знанием быстрее, чем последовательное изучение материала без стимуляции процесса обучения, т.е. репродуктивным способом. Значит при проблемном обучении реализуется и второй принцип.
Если выполнение задания вызывает потребность в новом знании, значит ученик осознает процесс учения.
Роль физического эксперимента в развитии личности
Экспериментальный метод науки воплощается на уроках физики в демонстрационном эксперименте, на который опирается изложение учебного материала учителем, и в самостоятельных экспериментах учащихся, где они познают этот метод науки, овладевают практическими умениями и навыками. ЭксперименталБнъга%етод значительно потеснен в курсе физики советской, а теперь и российской школы теоретическим, поэтому на учителя ложится ответственность за обучение учащихся экспериментальным методам. Рассмотрим возможные пути решения этой проблемы.
Сегодня общепризнано, что основные цели обучения состоят не только в передаче знаний, но и в развитии учащихся. Поэтому, казалось бы, необхо-дш«0"уісіВіенно использовать продуктивные методы обучения - проблемный и исследовательский. Однако нарушение путей развития в структуре личности, игнорирование необходимости последовательного формирования компонентов приведет к разрушению цепочки развития мыслительной деятельности учащихся: наблюдение - воспроизведение - самостоятельная деятельность -решение проблемных ситуаций - исследование - творчество. (217) Это, в свою очередь, приведет к остановке на каком-то этапе и развитию стереотипов мышления и деятельности, в результате замедлится весь процесс познания действительности.
Следующий этап познания должен достигаться как необходимое ЯЦ(:, ле накопления фактического материала на предыдущем этапе до тех порка не появятся вопросы, для ответа на которые прежнего знания недоста в »»% но (как проявление закона о переходе количественных изменений в качественные). Создание проблемных ситуаций в классе, где есть учащиеся, ко 61 торые в силу низкого уровня развития просто не в состоянии работать самостоятельно, может вырабатывать у них комплекс неполноценности. Учащиеся, не научившиеся преодолевать проблемные ситуации, не смогут провести планомерное исследование и вообще работать самостоятельно. Однако, и обойтись без этих методов невозможно, так как репродуктивные методы не вырабатывают знаний и умений, а только создают ощущение знаний, поскольку знание это то, что человек (ученик) может использовать самостоятельно.
Обучение не должно игнорировать внутренние закономерности развития психики!
Дополнив девиз американских коллег (176), мы пришли к выводу, что путь к творческой личности лежит через руки, через чувства, через разум, т.е. включили еще и чувства в предложенный ими девиз.
Непосредственными движущими силами психического развития школьника являются диалектические противоречия между новым и старым. Эти противоречия возникают и преодолеваются в процессе обучения и воспитания, например, противоречие между потребностями, порождаемыми в процессе учебной деятельности, и возможностями их удовлетворения, между растущими требованиями со стороны общества, коллектива, взрослых и определенным уровнем развития на данный момент. Разрешение всех противоречий происходит в процессе психической деятельности. В результате этого учащийся переходит на более высокую ступень интеллектуального развития.
Сакие же виды учебной деятельности дадут максимальный положительный эффект при развитии личности учащихся на уроках физики? Ограничившись экспериментальным методом познания, рассмотрим виды такой деятельности. Это демонстрационный эксперимент, фронтальные лаборатории, ные работы, решение экспериментальных задач, физический практикум. ШФЭ позволяет включить учапщхся во все виды деятельности, которые выделяет Г. И. Щукина.
- формирует мировоззрение, нравственные, идейно-политические, " чэ-тетические качества учащихся;
- развивает их познавательные силы, личностные образования: активность, самостоятельность, познавательный интерес;
- выявляет и реализует потенциальные возможности учащихся;
- приобщает к поисковой и творческой деятельности.
А Несомненно, что этот вид деятельности осуществляется при проведе нии фронтальных лабораторных работ и практикумов. И тут учителю пред ставляется возможность расширить или сузить функциональное назначение урока:
- если работа поставлена в начале изучения темы, учащиеся включатся в более активный познавательный процесс, проявят больший интерес, если же работа ставится в конце изучения темы для закрепления материала, то учащиеся проявят большую самостоятельность;
- используя методы (приемы), пропагандируемые Й. Я. Ланияой (84),
Р. И. Малафеевым (96), В. А. Моляко (115), можно реализовать воз f можности учащихся в поисковой и творческой деятельности;
f - повысить самостоятельность и активность, реализовать потенциаль ные возможности, давая задания по вариантам или создавая условия для индивидуального выполнения лабораторной работы;
- развивать навыки и умения, предлагая выполнять работу другим спо j собом либо несколько иную работу, но на том же оборудовании;
- развивать способности и повышать знания, предложив учащимся самим придумать методику постановки лабораторной работы, задавая только цель и т.д.
2. Предметно-практическая деятельность:
- помогает уяснить практическую значимость науки;
- развивает политехнический кругозор;
- готовит психологически и практически к труду;
- вооружает практическими знаниями, умениями и навыками;
- развивает сенсорно-двигательную сферу.
Этот вид деятельности наиболее показательно осуществляется при проведении физического эксперимента, отличая уроки физики от других дисциплин. И его функциональное назначение тоже необходимо использовать, применяя конкретные методические приемы:
- для развития практической направленности и политехнического кругозора необходимо расширять приборное оформление лабораторных работ и демонстраций, предлагать учащимся лишние приборы, приборы многоцелевого назначения, многопредельные приборы и т.д.
- создавать условия для того, чтобы каждый учащийся собственноручно проделывал все операции, это избавит ребят от неуверенности и страха перед неизвестными приборами в дальнейшем и будет развивать их сенсорно-двигательную сферу более интенсивно, чем при ролевой деятельности, когда один выполняет измерения, а другой делает вычисления.
3. Общение:
- содействует обмену опытом и знаниями;
- устанавливает коммуникативные связи с участниками учебной деятельности;
- содействует стимуляции любой деятельности; - выявляет и оказывает влияние на становление благоприятных отношений между участниками учебной деятельности;
- способствует формированию межсубъектных отношений;
При демонстрации учебного эксперимента и во время лабораторных работ общение не только возможно, но и необходимо. Ученики вместе с учителем обсуждают результаты опытов, физическую суть эксперимента, рассуждают по ходу выполнения лабораторной работы. Выводы формулируются в результате обсуждения. Учащиеся могут обратиться к учителю или лаборанту, роль которого часто выполняют другие ученики. Иногда даже приходится ограничивать общение, если учитель начинает сомневаться в самостоятельности выполнения работы каким-либо учеником. Использование учащихся в качестве лаборантов и консультантов при проведении лабораторных работ значительно повышает эффективность общения. 4. Игра:
- содействует развитию познавательных сил учащихся;
- стимулирует творческие процессы их деятельности;
- способствует разрядке напряженности, снимает усталость;
- создает приятную атмосферу учебной деятельности, раскованности, оживляет учебную деятельность;
- содействует развитию интереса к учению.
В последнее время организации игровой деятельности на уроках вообще и на уроках физики в частности уделяется очень много внимания. Этому вопросу посвящены целые монографии (84, 130, 165) На фестивалях и конкурсах учительского мастерства больше всего уроков проводится в форме игры и очень мало уроков, на которых организуется экспериментальная деятельность учащихся. (164, 165,176)
Мы считаем, что на уроках физики нет необходимости в специальной организации игровой деятельности, поскольку учебный эксперимент - это и есть игра. Чтобы доказать это, вспомним, что такое игра. Игра - это моделирование ребенком деятельности взрослых. Игрушки же - это модели реальных вещей, тел, предметов, механизмов и т.д. Но ведь лабораторное и демонстрационное школьное оборудование тоже представляет собой модели настоящих научных или промышленных приборов, механизмов, реальных предметов. То есть это своеобразные игрушки, придуманные специально для изучения физических явлений, а лабораторная работа есть не что иное, как игра, в которой моделируется реальный физический процесс в упрощенном виде. И так же, как и в любой игре, здесь нужно соблюдать определенные правила.
Объясняя это учащимся с самого начала изучения ими физики, используя игрушки в качестве демонстрационного оборудования, учителя могут содействовать функциональному назначению этого вида деятельности на уроках физики, особенно на лабораторных работах. 5, Художественная деятельность:
- содействует эстетическому восприятию и освоению действительности;
- развивает художественный кругозор;
- формирует ценностные ориентации в области искусства;
- обогащает эмоциональную сферу школьников;
- выявляет и развивает творческие способности учащихся.
Эта деятельность присутствует на лабораторных работах в виде оформления отчета о выполнении работы, эскизов или рисунков установки, изображения электрических схем, изображения графиков, составления таблиц. Художественная деятельность проявляется и в оформлении своего рабочего места, удобном и правильном расположении приборов и т.д. Но наиболее ярко эта деятельность проявляется при проведении демонстраций, поскольку эстетика их осуществления является одним из главных требований. (12, 21, 46,48, 57, 58,6$, 82,95,97,198,206, 207) 6. Общественная деятельность:
- оказывает опосредованное, но есьма значительное влияние на учебный процесс;
- создает социальную направленность любой деятельности;
- развивает организаторские умения и способности;
- обогащает мотивы любой деятельности;
- укрепляет успех;
- содействует общественной оценке деятельности школьника;
- способствует развитию активной жизненной позиции.
Общественная деятельность проявляется всегда, поскольку ученик находится в коллективе. Особенно сильное влияние она оказывает на "слабых" учащихся. Ведь именно при выполнении лабораторной работы им легче всего проявить себя, продемонстрировать, что и они могут сделать что-то не хуже, а может быть даже лучше других. Эксперимент позволяет создать ситуацию успеха.
Таким образом, мы видим, что все виды деятельности, которые могут осуществляться в учебном процессе, обязательно проявляются при проведении демонстраций, на фронтальных лабораторных работах, физическом практикуме, при решении практических задач. Важно только организовать работу на уроке так, чтобы деятельность учащихся была как можно более разнообразной. При этом будет выполняться условие повторяемости элементарных действий, которое не позволит утратить ранее приобретенные навыки и опыт. Л разнообразие не позволит угаснуть интересу, чувствам, воображению. Поэтому развитие личности учащихся будет происходить быстрее. Обратим внимание на то, что любой вид деятельности развивает какие-то компоненты личности. Уточним теперь только, что развитие - это процесс качественного изменения компонентов, т.е. переход от одного компонента к другому в горизонтальных цепочках структуры личности (рис. 1). Познавательная деятельность развивает компоненты цепочек:
Таким образом, различные виды деятельности, взаимно дополняя друг друга, влияют на комплексное развитие личности."Однорременно... надо осознать, что качественный скачок в развитии личности при развертывании одного направления воспитания невозможен без тгодтягивания" до определенного уровня других направлений". (17, с.17) Это требование одновременного развития нескольких взаимосвязанных цепочек компонентов личности, исходя из вышеизложенного, выполняется при выполнении учащимися физического эксперимента.
С одной стороны, "Использование приборов позволяет расширять природную ограниченность органов чувств человека, отражающих внешний мир в сравнительно узком диапазоне явлений и свойств, обусловленных приспособлением организма к среде". (22, с. 7) С другой стороны, приобретение и совершенствование трудовых умений и навыков способствует развитию не только физических, но и умственных сил молодого человека, интеллектуальное и творческое начало в трудовом процессе наполняют учебные понятия конкретным смыслом, совершенствуют способы познавательной деятельности учащихся. "Деятельность, которая необходима для развития творческих (именно творческих, а не исполнительских) способностей в детском возрасте, не исчерпывается простой активностью, подвижностью, напряжением физических усилий. Нужна деятельность, затрагивающая ум, требующая находчивости, сообразительности. Другими словами: "работают руки, а ум решает задачи; руки становятся в связи с этим средством развития мышления; руки учат разум". (167, с. 84) Кроме того, В. А. Сухомлинский обращал внимание педагогов на то, что есть особые отделы мозга, отвечающие за творческую деятельность, которые можно активизировать только "...благодаря соединению процессов абстрактного мышления и тонкой, мудрой работы рук." Важно его замечание о том, что если эти отделы мозга не пробуждены к жизни в годы детства, то пробудить их в дальнейшем уже не удастся.
Практическая трудовая, экспериментальная деятельность всегда связана с затратами не только мышечной, но и нервной энергии. В подтверждение слов В. А. Сухомлинского сошлемся на исследования Я. А. Пономарева, который утверждает, что "Развитие гносеологического механизма психологического познания не беспредельно. Представление об этом механизме построено по примеру развития способности действовать в уме. А она завершает свое развитие к 12-13 годам жизни человека." (145) Еще более категоричен Уильям Глассер, утверждая, что наиболее эффективное развитие личности, ее интеллекта, творческих способностей происходит одновременно с биологическим развитием мозга, которое, в свою очередь, "практически заканчивается к б годам". (41, с. 52)
Методика организации развивающегося фронтального эксперимента
С учетом структуры личности необходимо подчеркнуть, что мышление может развиваться только при развитии всех других компонентов личности. Развитие подразумевает усложнение. Это значит: мышление как качество человеческого мозга будет развиваться, усложняться только в результате развивающейся, усложняющейся деятельности органов чувств, а главное - усложняющейся деятельности рук. Современные школьные планы и программы предусматривают, наоборот, упрощение предметной деятельности школьников, но требуют усложнения работы мозга. По данным Р. В. Майера (94) "Доля эмпирической информации при изучении одного и того же раздела физики при переходе от курса физики первой ступени к курсу физики второй ступени в среднем уменыпается". Чисто количественно число фронтальных лабораторных работ уменьшается постепенно от класса к классу. (Рис. 8, линия 1). С учетом необязательности выполнения некоторых работ график приобретает вид, изображенный линией 2. Если же ознакомиться с перечнем работ 11 класса ("Измерение длины световой волны", "Наблюдение интерференции и дифракции света", "Наблюдение сплошного и линейчатого спектра", "Изучение треков заряженных частиц")» можно сделать вывод о снижении предметной деятельности. В этих работах учащиеся только наблюдают и рассчитывают результат. Даже измерения делаются с помощью уже специально нанесенных делений, ученикам и линейку прикладывать не нужно.
Таким образом, если мы попытаемся начертить график, изображающий изменения количества лабораторных работ, в которых ученикам предоставляется право или возможность поработать своими руками, получится линия 3. В таких условиях невозможно осуществлять развитие личности.
При этом необходимо учесть, что в 10-11 классах большинства школ вообще не остается предметов, на которых учащиеся выполняли бы достаточно сложные, тонкие ручные операции. Даже десять часов практикума в 9-11 классах не могут исправить данного положения, поскольку эти работы выполняются в течение небольшого промежутка времени и по достаточно подробным описаниям. Причем есть школы, где практикум заменяется решением задач или уроками повторения материала. И происходит это не только потому, что не хватает оборудования, но еще и потому, что урок-щ актикум, на котором учащиеся выполняют большое количество разных работ, трудно провести даже опытному учителю. Важно и то, что выпускные экзамены в школе и вступительные экзамены в вузы никак не связаны с физическим практикумом. Умение учащихся работать руками, пользоваться приборами и специальным оборудованием, планировать и осуществлять эксперимент никак и нигде не будет востребовано. Это понимают и учителя, и учащиеся. Отсутствие эксперимента на уроках первым облегчает работу, вторым упрощает деятельность на уроках, а результатом становится замедление развития, в том числе и умственного.
Если учесть еще и то, что наиболее сложные задачи предлагаются и на уроках в школе, и на физических олимпиадах - по механике, менее сложные - по электричеству, а задачи по темам курса физики одиннадцатого класса еще менее сложны, то можно сделать вывод о значительном упрощении деятельности учащихся, и внешней, и внутренней. О каком же развитии можно говорить серьезно в таких условиях? И дело даже не в гуманизации образования, а в недооценке предметной деятельности и переоценке теоретической, в "узости подхода к развитию, "в домогании учености" в ущерб общему развитию". (215, с. 18)
Фронтальные лабораторные работы являются неотъемлемой частью обучения физики в средней школе. Однако, несмотря на рекомендации ученьгх и лучших педагогов-практиков, часы, отведенные программой на фронтальный физический эксперимент, постоянно сокращаются. (11, 20, 50, 59, 78,79,103,120,132,184)
Предлагаемый нами подход к проведению фронтальных лабораторных работ позволяет, как нам кажется, избежать некоторых отрицательных моментов, возникающих при теоретизировании курса физики в средней школе, и одновременно учесть описанные выше предложения других авторов.
Во время фронтальных лабораторных работ перед учащимися возникают следующие проблемы:
- как проделать работу, не нарушив правильности сборки схемы или установки, порядка действий и т.д.;
- как правильно снять показания приборов или измерить величины, которые определят в итоге точность полученного результата;
- как правильно и точно произвести вычисления;
- как оценить результат и сделать вывод.
И все это кроме основной цели работы. Но правильно вьгаолнять работу ученик будет только тогда, когда он понимает суть физических процессов и явлений, которые происходят при ее выполнении. Поэтому ученики должны быть сосредоточены в основном на физике, а не на технологии эксперимента. Реально же именно технологические проблемы встают перед учеником раньше физических. Установка или схема каждый раз новая, и с большинством составляющих ее приборов ученики сталкиваются впервые. В течение года лишь несколько приборов используются многократно. Например, в 10 классе:
Причем на следующий год из перечисленных приборов будут использоваться линейка и штатив 2 раза, а реостат, источник тока и штангенциркуль по одному разу.
Таким образом, за пять лет обучения физике во время лабораторных работ более семи раз, как того требует психология для закрепления навыка, используются только линейка, измерительная лента, штатив, источник тока, амперметр, вольтметр, ключ, динамометр, и весы. Но дело в том, что между лабораторными работами, когда они используются, иногда проходит 1-2 года. В школьном возрасте это достаточно большой срок, чтобы приобретенные навыки были утрачены. Поэтому утверждать, что учащиеся на уроках физики научились пользоваться приборами можно с уверенностью только в отношении штатива, весов да, пожалуй, амперметра (мы думаем, что нет смысла говорить о том, что линейка и измерительная лента используется не только на уроках физики). Большая же часть всего оборудования фронтальных лабораторных работ (даже без учета необязательности выполнения некоторых из них) используется учащимися лишь однажды. По результатам исследования И. И. Нурминского и Н. К. Гладышевой: "Сформированность навыка использования вольтметра и рычажных весов произойдет примерно тогда, когда учащийся выполнит 9 работ, а навык использования мензурки, термометра и динамометра - при выполнении 6 работ". (120, с. 87) Т.е. даже при условии выполнения всех указанных в программе лабораторных работ средний ученик не освоит применение вольтметра и других "экзотических" приборов.
Как в таких условиях выработать навыки использования физических приборов с одной стороны и сосредоточить внимание учащихся на физической сущности явлений с другой стороны - вот вопросы, на которые, как нам кажется, мынашшответы Если при объяснении материала или решении задач привлекаемая информация практически вся используется для достижения нового знания, то при проведении лабораторных работ информация, связанная с использованием приборов, с технологией самой работы учащимся нужна только сиюминутно, только для получения результата в данной работе, а в дальнейшем нигде и никогда использоваться не будет.
