Деятельностный аспект обучения физике в техническом вузе (стр. 4 )

Для формирования ориентировочной основы индивидуальной деятельности учения рассмотрим вскрытые ранее психолого-педагогические особенности деятельности учения под углом зрения построения ориентировочной системы.

Индивидуальная деятельность учения как предметная деятель-

ность, в данном случае по физике, отражает специфику своего предмета. Выполняемые обучающимся действия и процедуры должны опираться на физические знания, соответствовать частным методам и задачам физики, относиться к определенной физической ситуации и привести к определенному результату.

2. В индивидуальной деятельности учения, как деятельности решения задачи, различают исходные условия и требование задачи. Последнее выступает как цель деятельности субъекта. Условие и требование задачи связаны незаданной явно в задаче информацией, которая является носителем искомого основного отношения задачи, подлежащего отысканию, расшифровке в процессе выполняемой учебной деятельности, которая необходимо присутствует в каждой задаче. Деятельность учения, как деятельность решения задачи, ставит перед учащимся такие вопросы, как выявление необходимых сведений для достижения цели и тех операций, выполнение которых приведет к достижению искомого результата.

Как явление психическое, индивидуальная деятельность учения

строится из действий, операций, функциональных блоков и т. д., регулируется в соответствии с означенностями предметов и смыслами различного рода информации и знаний. Благодаря этому в индивидуальной деятельности учения предметная деятельность по физике распредмечивается, различные ее компоненты приобретают свою функционально-психологическое содержание и занимают соответствующее импульс место в учебно-познавательной деятельности субъекта.

4. Как развивающийся мыслительный процесс, деятельность

учения приводит к качественно новому результату в познавательном, предметно-практическом и воспитательном смыслах. В своей наиболее развитой форме мыслительный процесс строится по принципу прогнозирования отдельных шагов деятельности учения через выдвижение гипотез, а также критериев, обосновывающих их правильность.

5.В рамках деятельности учения предметная деятельность по научной дисциплине превращается в явление педагогическое. « деятельность учения представляет те же самые предметные деятельности, направленные на преобразование конкретных объектов действительности (реальных или идеальных), но осуществляемые не с целью получения конкретного продукта, а с целью приобретения умения осуществлять эти действия» (,35). Как явление педагогическое, индивидуальная деятельность учения характеризуется мотивацией, учебно-познавательной целью и завершается итогом, имеющим учебно-познавательное и воспитательное значения. Кроме того, она формулируется в понятиях дидактики и методик и обучения. Индивидуальная деятельность учения организуется в соответствии с дидактическими принципами восхождения к новым знаниям, рефлексии над знаниями, интеллектуальной активности и саморегуляции и самоконтроля индивидуальной деятельностью учения, которые были сформулированы в предыдущих параграфах настоящей главы диссертации.

Обобщая сказанное, построим следующую систему

умственных действий, составляющих ориентировочную основу деятельности учения по физике:

1Распознавание физического процесса и предметной ситуации в физической задаче.

2.Актуализация информации о предмете рассмотрения.

3.Уяснения требования задачи, при необходимости переформулировка вопроса задачи.

4.Осознание общей проблемы задачи и выдвижения частных учебно-познавательных проблем.

5.Замысел решения задачи.

6.Осуществление намеченного плана решения задачи.

7.Текущий контроль промежуточных результатов процесса решения задачи.

8.Оценка правильности полученного результата.

9.Подведение итога выполненной учебно-познавательной деятельности.

Эту систему надо понимать как программу умственных действий, а не алгоритм действий и операций обучающегося в деятельности учения, ибо поиск решения учебно-познавательной проблемы субъектом учения не подчиняется прямолинейно направленному развитию. Любая схема не может структурировать деятельность учения, которая по своей природе является личностной, персонофицированной, может развиваться и конструироваться не по тождественным сценариям.

В то же время ее можно рассматривать как идеальную модель, которая раскрывает фазы, которые проходит индивидуальная деятельность студента,

обучающегося физике. Конечно, в реальной деятельности перечисленные выше действия могут переставляться, совмещаться или выполняться параллельно, протекать с разной скоростью и т. п., но без разрешения их функционально-психологического назначения невозможно успешно осуществить управление индивидуальной учебно-познавательной деятельностью учения по физике.

Реальную индивидуализированную деятельность учения можно расценивать как распредмечивание индивидом ее модели. Усвоение этой модели на когнитивном уровне сопровождается индивидуализацией опыта обучающегося, переосмыслением и синтезом знаний. Компоненты этой модели подвижны, допускают трансформацию и изменение в определеных пределах, благодаря чему деятельность-образчик позволяет проектировать деятельность учения в случае отклонений то стандартных условий и параметров деятельности. В этом познавательное значение ориентировочной основы индивидуальной деятельности учения обучающегося как программы его деятельности, своеобразного эталона деятельности учения.

Эту схему-эталон можно рассматривать как образец деятельности учения по физике. Использование подобных схем-эталонов относится к сложившейся практике профессионального обучения. Существуют нормативно-одобренный способ трудовой деятельности, учебные карты профессионального обучения, которые призваны «фиксировать нормативное содержание деятельности, образец ее выполнения в процессе усвоения» (,152). На основе типовых задач и соответствующих им структур профессиональной деятельности разработаны квалификационные характеристики специалистов высшей квалификации.

Предложенная структура раскрывает этапы деятельности учения. Для обучения важно выделить этапы познавательного процесса, т. к. иначе нельзя понять, в каком случае обучающийся может быть признан обладателем знаний на начальном или конечном этапах их усвоения (,71). Познавательное значение этого эталона также состоит в том, что сравнение с ним позволяет провести анализ задачной ситуации, обнаружить несоответствие этому эталону или отсутствие необходимой информации и выделить свою собственную учебную проблему, глубина которой зависит от уровня знаний индивида, его способностей, уровня развития психо-физиологических функций.

Гл.3. ПРЕДМЕТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

И МЕТОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА В СВЕТЕ

ДЕЯТЕЛЬНОСТНОГО АСПЕКТА ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ

3.1 Предметная деятельность как источник формирования

содержания физического образования

Наряду с установлением научных фактов в своей области научная дисциплина разрабатывает приёмы и способы деятельности с объектами, относящимися к ней. Предметная деятельность научной дисциплины является формой выражения целенаправленной активности субъекта, соединяющего в себе в органическое целое психическое отражение мира и его преобразование. В предметной деятельности человек удовлетворяет свои потребности, источником которых являются запросы материальной и духовной сфер жизни человека, разрешимые в деятельности с тем или иным объектом. Между потребностями и предметной деятельностью существует двухсторонняя связь. Благодаря предметной отнесённости деятельности потребности в ней приобретают своё предметное содержание. Вместе с тем потребности выступают как внутреннее условие, мотивация, предметной деятельности субъекта, что регулирует конкретную деятельность субъекта в предметной среде. Предметное содержание деятельности не выводится из потребности, оно открывается совершаемой индивидом деятельностью, направленной на удовлетворение этой потребности.

Обучение предметным деятельностям в физике, как цель, за исключением специальных случаев () на рассматривалось. Предметная деятельность по физике использовалась в качестве эффективного инструмента формирования прочных знаний (Теоретич. основы, 99). Современное высшее техническое образование диктует задачу овладения студентами технических университетов научно-техническими видами деятельностей. Предметная деятельность по физике становится объектом обучения входит в содержание физического образования наряду с другими задачами обучения.

Важнейшей единицей физического знания является теория, которая сводит к единому объединяющему началу все обнаруженные в данной области закономерные связи. Без теории невозможны ни теоретические исследования, ни практическая деятельность человека. И всё же объективно-истинное отражение действительности представлено в теории лишь одной стороной, которую можно назвать "созерцательной" в отличии от другой стороны знания - действенно-практической, непосредственно связанной с преобразованием действительности в соответствии с поставленной целью. Элементом логической структуры науки, в которой слиты воедино эти две стороны познания, является идея. Так называется форма, в которой человек осуществляет свои практические цели (). Вытекая из теории, идея намечает переход в практическую сферу, реализуясь теоретически и практически в научном методе. В частных методах науки, как совокупности приёмов действий над изучаемым объектом (), зафиксировано объективное действенно-практическое содержание предметных знаний. Функционируя не иначе, как через посредство приводящих их в движение субъектов деятельности, научные методы отображают конкретные действия в структурах познавательной и преобразующей деятельностях человека, подчиненные конкретной цели, адекватной используемому научному методу. Последовательное применение частного метода научной дисциплины приводит к получению предусмотренного в нем конкретного результата. Научный метод реализуется в конкретных предметных деятельностях.

Частные методы физики представляют собой способ решения так называемых о с н о в н ы х з а д а ч физики. Например, основная задача динамики, статистической физики, задачи квантовой механики, расчета электрической цепи, метод зон Френеля и т. д. Этим задачам соответствуют конкретные, основанные на соответствующих частных методах физики, предметные деятельности по достижению определенного результата. Предметная деятельность по физике – это отвечающий определенной цели способ достижения предопределенного физической задачей конкретного результата на основе выдвинутой теоретической идеи и результирующих ее действий и операций. В структуре нормативной предметной деятельности будем выделять следующие составляющие:

·  объект деятельности,

·  предметная ситуация и нормативные условия,

·  теоретическая система как основа деятельности

·  правила и операции выполнения действий

·  нормативный результат деятельности.

Эта структура согласуется со структурами исследовательской деятельности научных работников, профессиональной деятельности инженеров (, и др.).

В образовательной системе, непосредственно сориентированной на реализацию социального заказа, какой является общенаучное и профессиональное образование в техническом университете, обучение различным способам деятельности в физике приобретает самостоятельное значение в качестве физического образования в техническом университете.

Предметные деятельности должны занимать особое место в теоретической концепции содержания образования, ибо в конечном счете образование заключается в овладении общественными способами деятельностей. Обычно курс физики строится на основе физических теорий. Его основу составляют 4 теоретических системы: механика, электромагнетизм, статистическая физика и термодинамика, квантовая физика. В центре внимания учебного курса физики - их структуры, аппарат, следствия, области применимости. Предметные деятельности, как составляющие содержания научной дисциплины физики, оказались отсутствующими в теоретической концепции содержания физического образования. Необходимо отобрать виды деятельностей и способы их выполнения для включения в содержание физического образования. Это осуществляется в соответствии с профилем вуза и целями обучения физике. Для учебной дисциплины разрабатывается свод способов предметных деятельностей, включаемый в обучение предмету. В нижеприведенной таблице представлены основные задачи физики, частные методы их решения и реализующие их виды (способы) предметной деятельности в различных разделах курса физики.

СВОД ПРЕДМЕТНЫХ ДЕЯТЕЛЬНОСТЕЙ

В ОБЩЕМ КУРСЕ ФИЗИКИ

Задачи физики	Методы физики	Виды деятельностей
Основная задача динамики	Динамический метод	-динамика материальной точки -динамика системы тел -динамика вращательного движения твердого тела
Основная задача статики	Условия равновесия	-равновесие системы сходящихся сил -равновесие тела с осью вращен. -общий случай равновесия твердого тела -условие плавания тел -равновесие жидкой пленки
Законы сохранения	Закон сохранения импульса	-сохранение импульса механической системы -движение центра масс -импульс электр.-магн. волны
Закон сохранения момента импульса	-сохранение момента импульса механической системы -момент импульса электро-магнитной волны -момент имп. атомных систем
Энергетический метод	-приращение и сохранение механической энергии -энергия колебания -уравнение Бернулли -свободная энергия поверхностной пленки жидкости -закон сохранения энергии в релятивистской механике
Закон сохранения электрич. заряда	закон для изолированной системы электрических зарядов -уравнение непрерывности
Совместное ис-пользование зако-нов сохранения	-явление удара -эффект Комптона -процессы с элем. частицами
Законы сохранения в мире элементар-ных частиц	-законы сохранения лептонного, барионного зарядов, четности и др. квантовых физических величин
Задачи молекулярной физики	Метод МКТ	-модель идеального газа -модель реального газа
-модели агрегатных состояний вещества -модель потока в явлениях переноса
Основная задача статистической физики	Вероятностно-статистический метод	-функции распределения по скоростям и энергиям -функция распределения Мак - свелла-Больцмана -тепловое излучение, формула Планка -спонтанное и индуцированное излучение атома -функция распределения Ферми-Дирака -закон радиоактивного распада
Задачи термодина-мики	Термодинамичес-кий метод	-уравнение состояния термодинамической системы -классич. теория теплоемкостей -первый закон термодинамики -уравнение теплового баланса -переход тепла в работу -КПД циклических процессов -энтропия термодинамич. сист.
Основная задача электростатики	Расчет электростатического поля	-принцип суперпозиции -применение теоремы Гаусса -решение уравнения Пуассона -мультиплетное представление поля -методы отражения, инверсии
Задачи электрического поля проводника с током	Расчет электрического поля проводника с током	-решение системы уравнений стационарного электрического поля
Расчет электрической цепи	-закон Ома -правила Кирхгофа
Основная задача магни-тостатики	Расчет стационар-ного магнит. поля	-принцип суперпозиции и закон Био-Савара-Лапласа -применение теоремы о цирк. -вычисление вектор. потенц.
Задачи квази-стационар. эл.-магн. поля	Расчет квазистационар. эл.-м. поля	-интегрирование системы урав-нений квазистацион. эл.-м. поля
Явление электромагнитной индукции	-расчет скорости изменения магнитного потока -частные случаи явл. эл.-м. инд.
Расчет линейной цепи переем. тока	-обобщенный закон Ома цепи переменного тока
Задачи теории электромагнитного поля	Система уравнений эл.-магн. поля	-решение системы уравнений Максвелла
Эл.-магн. потенц.	-интегрир. уранений Даламбера
Электромаг-нитная волна	Реш. волнового уравн. эл.-м. поля	-уранение бегущей электромаг-нитной волны
	Метод запаздывающих потенц.	-излучение вибратора Герца -излучение движущегося заряда
Энергия электромагнитного поля	Энергия электро-статического поля	-энергия заряженных тел -энергия системы зарядов -плотность энергии электр. поля
Энергия магнитного поля	-энергия магн. поля проводни-ков с током -работа магн. поля по переме-щению проводника с током -плотность энергии магн. поля
Закон сохранения энергии эл.-м. поля	-плотность энергии электромагнитного поля -плотность потока энергии электромагнитногл поля -диссипация энергии эл.-м. поля
Энергия электрического тока	-закон Джоуля-Ленца -энерг. превращения в электрической цепи
Задачи колеба-тельных движений	Решение диффер. уравн. колебания	-свободные колебания -колебания маятников
Векторная диа-грамма колебания	-гармоническое колебание -вынужденные колебания -векторная модель атома
фазовая плоскость колебания	-фазовые кривые колебательных движений
Принцип суперпозиции колебаний	-сложен. колеб. одного направ. -сложен. перпендик. колебаний
Основная за-дача волнового движения	Решение волново-го уравнения	-волны в упругих средах -звуковые волны -энергия упругой волны -фазов. и груп. скорости волн
Принцип суперпозиции волн	-схема двухлучевой интерфер. -стоячая волна
Колебательно-волновой формализм	-комплексная форма ур. волны -многолучевая интерференция -голография
-классич. теория дисперсии
Задачи оптики	Геометрич. оптика	-законы геометрической оптики -оптические приборы
Волновая оптика	-поведение волн на границе сред -интенсивность поляризов. света -двойное лучепреломление
Принцип Гюйгенса – Френеля	-метод зон Френеля - дифракция на щели -дифракционная решетка
Задачи квантовой физики	Корпускулярно-волновой дуализм	-квантовые свойства излучения -фотон как частица света -ур. Эйнштейна для фотоэффек. -волновые свойства частиц -соотношение неопределенностей
Решение уравне-ния Шредингера	-решение задач кв. механики -квантовомехан. модель атома
Операторный метод	-операторы квант. механики -задачи на собствен. Значения -вычисление среднего значения физической величины

При отборе способов предметных деятельностей учебного предмета рекомендуется опираться на дидактический подход (Теоретич. содержание, 240), наиболее полно и гибко учитывающий различные аспекты этого проектирования. Свод деятельностей должен быть не только адекватным целя обучения, но и быть инструментальным, т. е. готовым к применению, удовлетворять требованиям полноты охвата их конкретного представления. Свод предметных деятельностей охватывает спектр деятельностей, отражающих деятельностное содержание физики, а также включает деятельности, типичные для данной отрасли производства. К примеру, расчет электрической цепи в курсе физики, учебное конструирование установки в соответствии с физическими принципами ее работы, умение ориентироваться в системах производства и т. п. Поскольку социальный заказ включает не только управление и развитие общественного производства, но и воспитание его главного участника – специалиста, обладающего необходимыми задатками и личностными качествами, то в содержание физического образования включают предметные деятельности, которые формировали бы целостные ориентиры, осознанное и бережливое отношение к природе, производству, человеку, побуждали и развивали творчество, профессиональную инициативу, готовность и возможность восприятия современных научных технических идей, логико-понятийную сферу личности и т. п.