Изменение содержания обучения физике как необходимое условие развития мышления учащихся

Изменение содержания обучения физике как необходимое условие развития мышления учащихся

1

1 Открытый институт «Развивающее образование», 5(1), *****@***ru, http://*****

Переход на новые деятельностные стандарты открывает перспективы перед учителями, нацеленными не на трансляцию знаний и умений по физике, а на развитие мышления учащихся. В свое время один из родоначальников системы развивающего обучения четко сформулировал тезис, который на многие годы обозначил необходимое (но, не достаточное) условие такого перехода: мы нашли ключ к развитию младшего школьника, и этот ключ – научное содержание обучения. Относится ли это лишь к начальной школе? Увы, научность самой физики вовсе не обеспечивает научность школьного обучения. Подросток не может усвоить вузовский курс теоретической или общей физики, а то, что соответствует его возрастным возможностям, на научность претендовать может с очень большой натяжкой (достаточно сравнить определения плотности, которое дается, к примеру, в школьных учебниках и в общем курсе физики ).

Содержательное противоречие традиционных дидактических принципов – систематичности и научности обучения, сознательности и активности учащихся, доступности обучения – десятилетиями на наших глазах отображалось в трансформациях программ и пособий по физике, вылилось, наконец, в многообразие действующих учебников для 7 – 9 классов. Впрочем, ни последовательность тем и разделов, ни заполнение его комиксами или историческими сведениями, стихами или красивыми картинками, интересными вопросами или увлекательными кроссвордами, не влияют существенно на результаты обучения. Остается огромный разрыв между: 1) умением действовать по образцу, применять законы и правила в привычных многократно отработанных задачах и 2) свободным действием в широком классе практических неочищенных ситуациях, межпредметным и межтемным переносом, умением трансформировать изученные способы (например, в TIMSS 2007 года задания репродуктивного характера выполнили около 70% учащихся, а задачу, в которой надо было просто увидеть и описать по таблице нелинейную зависимость удлинения пружины от нагрузки сделало только 10%!)

Разрешение указанного противоречия требует: 1) деятельностного хода в понимании научности, который связан с идеей развивающегося знания (, , ); 2) специальной организации процесса усвоения, позволяющего вскрывать необходимые условия происхождения научных знаний (). Наши эксперименты по построению курса физики в логике деятельностного подхода, а также философско-методологические работы (, и др.) привели нас к выводу, что в школьном содержании надо различить и противопоставить как минимум две физики. Одна физика носит описательный характер, исходит из реальности опыта и воспроизводит в логически снятом виде преднаучный этап развития физики (прообраз экспериментальной физики). Моделирование здесь имеет функцию схематизации экспериментально подтвержденных зависимостей и позволяет ученикам решать задачи управления и предсказания. Вторая физика, которую мы условно назвали объяснительной, являет собой противоположное направление мысли: не от реальности к ее описанию и схематизации, а от модели, от идеи мироустройства, от сущностного к разворачиванию и конкретизации в мысленно воспроизводимую реальность (прообраз теоретической физики). Эти две физики должны быть адресованы и двух возрастам: естествознание, введение в физику (1 – 7 классы) и базовый курс физики (7 – 10 классы).

В качестве примера можно привести изучение свойств газов («описательная» физика) и молекулярно-кинетическую теорию («объяснительная» физика). Таким образом, необходимо вести речь о двух разных «научностях» и двух разных «обучениях». Традиционно же понимаемая научность требует того, чтобы представления о дискретном строении вещества изучались на самых ранних этапах. Мы полагаем, что это приводит лишь к формализму в знаниях, задает эмпирический уровень обобщения. Человечество не случайно прошло огромный путь от философского представления о частицах Демокрита и Эпикура до стройной математической теории Клаузиуса, Больцмана, Максвелла. Наивно полагать, что «сообщение сведений» о дискретном строении материи что-то изменит в мышлении подростка, в его размышлениях о мире. Квазинаучное и житейское у ребенка в голове мирно и без конфликта сосуществует: для учителя одно, для себя другое.

Обнаружить это можно, если поставить небольшой диагностический эксперимент. После изучения темы «Первоначальные сведения о строении вещества» полезно показать и зарисовать возгонку кристаллического йода, а затем попросить учеников нарисовать этот же процесс, но после откачки воздуха из колбы. Более половины семиклассников полагают, что йод распространяться по колбе не будет, что четко демонстрирует отсутствие понятийного мышления (сведения живут отдельно от мышления и действия). Среди десятиклассников, изучивших молекулярную физику, таких ответов существенно меньше, но школьники, да и многие учителя физики не могут правильно нарисовать и описать процесс испарения йода в вакуум. А ведь здесь нет ничего сложного, не нужны энциклопедические познания и владение способами решения хитроумных задач. Это не сложно, но это очень трудно! Эта задача требует развитого моделирования, учета многих условий, преодоления наивных житейских представлений, в том числе, преодоления великого Аристотеля и переход на позиции Галилея (идея самодвижения частиц не возникает в голове ученика из слов учителя, она требует действования)!

Итак, все основные физические понятия должны появиться на школьной сцене, как минимум, дважды: сперва как способы оперирования с реальными объектами, затем – как способы преобразования мысленных объектов. Так, во вводном курсе физики понятие давления является отображением особенности работы гидравлической машины (, ) и лишь в базовом курсе обнаруживает свои причины (например, рассматривается как результат взаимодействия частиц). Если понятия давать в готовом и безжизненном виде – без развития, без трансформации, без задачи, в процессе решения которой они приобретают необходимый характер –процесс обучения будет независим от процесса развития, не будет оказывать положительного влияния на развитие мышления ученика.

Мы считаем, что переход на новые стандарты физического образования требует серьезных исследований, длительного формирующего эксперимента с четким контролем результатов и созданием современного учебно-методического комплекса. Необходим государственный заказ, подобный тому, который получила от Министерства образования в 70-е годы лаборатория и благодаря которому наша страна имеет образец современной системы начального развивающего образования. Без такого заказа, без создания серьезной команды специалистов, включающих представителей школы и , мы через несколько лет получим учебники для основной школы, отличающиеся от существующих только рекламным слоганом «Стандарты второго поколения».

Литература

1. Львовский как экспериментальный учебный предмет развивающего обучения //Психология обучения, №8 август 2010, К 80-летию со дня рождения Василия Васильевича Давыдова. – М.: Издательство СГУ, 2010. С. 99 – 118.

2. Самоучитель по физике/ под общ. ред. : Рабочая тетрадь, 2009, М, Открытый институт «Развивающее образование», 128 с.; Учебное пособие, 2010,.М., Открытый институт «Развивающее образование», 128 с.

Изменение содержания обучения физике как необходимое условие развития мышления учащихся

1

1 Открытый институт «Развивающее образование», 5(1), *****@***ru, http://*****

Развитие мышления учащихся средствами физики требует перехода к деятельностному содержанию обучения, основанному на представлении о развивающемся знании-понятии. Необходимо предусмотреть два этапа обучения в основной школе, которым отвечают два разных подхода к построению содержания и организации обучения. Переход на новые ФГОС требует госзаказа на формирующий эксперимент и создание принципиально нового УМК по физике.