Модель изучения школьного курса физики

учителя как совокупность мотивационно-ценностного, предметного и операционального компонентов, хотим отметить, что все компоненты находятся в тесной взаимосвязи и определяют друг друга. Представленное содержание компонентов системного профессионально-педагогического мышления, по нашему мнению, учитывает все основные его особенности и свойства. Формирование и развитие системного профессионально-педагогического мышления учителя физики мы предлагаем осуществлять в процессе подготовки к системному проектированию образовательного процесса профильного обучения.

Литература

1. Аверьянов А.Н. Системное познание мира: Методологические проблемы. - М.: Политиздат, 1985.

2. Выготский Л.С. Избранные психологические произведения. - М.: Наука, 1987.

3. Ганзен В.А. Системные описания в психологии. - Л.: Из-во Ленинградского университета, 1984.

4. Данилов Д. О. Формирование системного мышления учащихся в процессе обучения физике на основе исследовательского метода: Дис. ... к. п. н. - Томск, 2007.

5. Ильина Т.А. Педагогика: Учеб. пособие. - М.: Педагогика, 1984.

6. Коннор Дж.О. Искусство системного мышления. Творческий подход к решению проблем и его составные стратегии. / Дж. О Коннор, И. Мак-дермотт / Пер. с англ. - К.: София, 2001.

7. Панкратова Н.Д. Становление и развитие

системного анализа как прикладной научной дисциплины /Н.Д. Панкратова //Сисиемш досл1ження та шформацшш технологи/. - 2002. - № 1.

8. Садовский В.Н. Проблемы философского обоснования системных исследований / Системные исследования: методологические проблемы / Ежегодник. - 1984.

9. Тихомиров О. К. Структура мыслительной деятельности человека. - М., 1969.

10. Толкачев В.К. Роскошь системного мышления. - СПб.: Центр практической психологии «Эмпатия», 1999.

11. Толкачев В. К. Основы системного мышления. Основы системного психоанализа. Вопросы и ответы / вед. В.К. Толкачев [Электронный ресурс]: Рассылка на информационном канале Subscribe.Ru. // Ьйр://8иЬ8сйЬе.ги./агсЫуе/р8усЬо-1ову.апа1шк/200205/10182012.Ыш1.

12. Формирование системного мышления в обучении / Под ред. З.А. Решетовой. - М.: Изд-во политической литературы «Единство», 2002.

13. Ширяева В. А. Развитие системно-логического мышления учащихся в процессе изучения теории решения изобретательских задач (ТРИЗ). Автореф. дис. ...к.п.н / Саратовский гос. ун-т им. Н.Г. Чернышевского. - Саратов, 2000.

14. Черников В.В. Формирование системного мышления у учащихся старших классов общеобразовательных учреждений: Дис. к.п н. - М., 1998.

УДК 378.14:53 ББК 74.56:223

МОДЕЛЬ ИЗУЧЕНИЯ ШКОЛЬНОГО КУРСА ФИЗИКИ

Л.А. Прояненкова, кандидат педагогических наук, профессор кафедры теории и методики обучения физике МПГУ, lapr@rambler.ru

В статье обоснована обобщенная последовательность знаний и адекватных действий в процессе изучения школьного курса физики (модель изучения школьного курса физики), показана роль этой модели в постановке задач научно-методических исследований и реализации их результатов.

Ключевые слова: модель изучения школьного курса физики, виды знаний и адекватные действия, деятельностный подход в обучении.

THE MODEL OF STUDYING THE SCHOOL COURSE OF PHYSICS

Proyanenkova L.A.

The generalized sequence of knowledge and adequate activities in the process of studying the school course of Physics is proved (the model of studying the school course of Physics), the role of this model is shown in the goal setting of the scientific-methods researches and in the realization of their results.

Keywords: model of studying the school course of Physics, knowledge and adequate activities, active build-

ing approach.

Реформа системы образования инициировала исследования по педагогике и методикам обучения. В частности, по теории и методике обучения физике в школе за последние 10 лет было защищено более 100 кандидатских и докторских диссертаций. В них пересматриваются все элементы педагогической системы - от целей до контроля. В настоящее время существует несколько таксономий целей обучения, разработанных отечественными и зарубежными педагогами [1, 2]. В методических исследованиях предлагаются: 1) эффективные методики и технологии решения традиционных и новых дидактических задач: формирование продуктивной деятельности, методов познания, умений и компетентностей разного уровня (Н.И. Одинцова, С.В. Третьякова, Н.А. Оспенников, Н.М. Павлуцкая и др.), формирования личностных качеств учащихся (Е.В. Оспенникова, С.И. Десненко и др.); 2) новые организационные структуры и формы изучения физики: модульное обучение (О.Н. Королева), проектное обучение (И.В. Васильева).

Важный элемент реформы системы образования - оснащение школ компьютерами и электронными образовательными ресурсами (ЭОР).

Однако изменения в школьной практике изучения физики не соответствуют целям и задачам, поставленным в рамках реформы образования. Результаты научных исследований фактически не реализуются. Оснащение физических кабинетов современной техникой сопровождается рядом негативных явлений: учителя заменяют объяснение нового материала работой с учебником или компьютерными программами, не обеспечивая должной помощи учащимся; с урока постепенно уходит реальный эксперимент и т.д. Возможности ЭОР в организации деятельности учащихся весьма ограничены.

Одной из причин сложившейся ситуации, на наш взгляд, является отсутствие целостной картины изучения физики учащимися, которая служила бы ориентиром в постановке задач методических исследований и реализации их результатов в учебном процессе, в создании ЭОР, поддерживающих учебную деятельность учащихся.

На вопрос «Как учащийся осваивает физический материал?» существует несколько вариантов ответа.

На дидактическом уровне деятельность уча-

щихся описывается как четыре основных этапа: восприятие нового материала, его осмысление и запоминание, применение знаний в знакомой ситуации, применение знаний в незнакомой ситуации.

На уровне конкретного предмета эта деятельность отражена в государственном образовательном стандарте, где описаны общие цели, обязательный минимум содержания и требования к уровню подготовки выпускников. В стандарте общего физического образования минимум содержания структурирован по явлениям (основная школа) и теоретическим направлениям (средняя полная школа). По каждому явлению или разделу перечислены физические знания, наблюдения или опыты, которые должны провести учащиеся, задачи, решению которых они должны научиться. В требованиях к выпускнику описан в соответствии с общими целями конкретный физический материал. Например, учащиеся должны уметь «представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости: пути от времени, силы упругости от удлинения пружины» и т.д. Предполагается, что эти действия должны быть выполнены учащимися в процессе изучения физики. В учебно-методических комплектах все эти элементы конкретизированы в виде учебных текстов, задач и заданий, описаний лабораторных работ и т.п.

В представлении учителя деятельность учащихся состоит в восприятии объяснения учителя, решении задач, выполнении лабораторных работ, домашних заданий, контрольных мероприятий, подготовке конспектов параграфов учебника (ответов), докладов, рефератов.

Представления учителя по уровню общности аналогичны дидактической модели. Стандарт представляет собой образ конечного продукта деятельности учителя и учащихся и требования к организации процесса обучения в том плане, какая деятельность должна быть организована. Учебно-методические комплекты - это конкретное воплощение представлений авторов об изучении физики. Они должны соответствовать стандарту и дидактическим принципам.

Следует констатировать отсутствие обобщенного описания процесса достижения конечных целей как последовательности учебных действий учащихся по освоению физического материала.

Такое описание будем называть в дальнейшем моделью изучения ШКФ.

Основанием для построения модели деятельности учащихся является психологическая теория деятельности и, в частности, деятельностная теория учения [3].

С точки зрения названной теории единицей анализа учебного процесса является действие. Знания усваиваются в процессе выполнения адекватных им действий. Построить модель деятельности учащихся в ШКФ - значит представить в логической последовательности в обобщенном виде знания и адекватные действия, которые осваивают ученики при изучении физики. Обобщенный вид означает обобщенное представление знаний и адекватных действий. В процессе построения модели нужно ответить на следующие вопросы. На какие виды делятся все элементы знаний в ШКФ. Каковы действия, адекватные элементам знаний каждого вида. В какой последовательности следует расположить знания и действия в учебном процессе?

Общепринятым является выделение в ШКФ знаний следующих видов: физические знания (понятия об объектах, явлениях, величинах, законы, научные факты, модели и др.); знания о методах познания в физике; философски осмысленные знания о материи, процессе познания.

Содержание физических знаний разных видов рассмотрено в широко известных работах А.В. Усовой.

Содержанию философски осмысленных знаний посвящены работы Н.В. Шароновой и др.

Методы познания в ШКФ трактуются двояко. Наиболее распространенным является понимание методов познания как цикла научного познания (факты - гипотеза - теоретические следствия -эксперимент) и как отдельных действий научного исследования (постановка цели эксперимента, планирование эксперимента, представление результатов в табличной форме и в виде графика и т. п.). В соответствии со вторым подходом методы познания раскрываются как системы действий по созданию знаний разных видов [4].

В ШКФ формируются системные знания. Традиционно говорят о таких системах знаний, как физические теории, физическая картина мира (ФКМ).

Физическая теория как система знаний включает основание, ядро и следствия. Содержание фун-

даментальных физических теорий на уровне ШКФ рассмотрено И.С. Карасовой.

ФКМ включает физические теории (теоретические направления - механика, электродинамика, статистическая физика и квантовая физика) и принципы связи между ними, философски осмысленные знания о материи и процессе познания. Как и в науке, по мере накопления знаний они структурируются в виде механической картины мира, электродинамической и т.д. Физическая картина мира в ее эволюции на уровне ШКФ рассмотрена в работах В. В. Мултановского и др.

В работах автора статьи показано, что для решения практических задач удобной является система знаний о физических явлениях «явление -графическая модель - законы» [5].

Вопрос о действиях, адекватных знаниям разных видов, не является тривиальным. Традиционно говорят о составлении ответа о физическом явлении, величине и т.п.; применении знаний при решении задач; измерении физических величин; объяснении явлений; выявлении эмпирических зависимостей и т.д., не описывая систему «вид знаний - адекватные действия».

Понять и усвоить элемент знания можно только через действия, в ориентировочную основу которых входит этот элемент знания. Наиболее полно знания и адекватные им действия представлены в работах С.В. Анофриковой [4 и др.]. Для знаний каждого вида ею предложено выделять действия по созданию1 элементов знаний и по их применению для распознавания и воспроизведения ситуаций, соответствующих знанию.

Знания о методах познания являются результатом деятельности по сопоставлению нескольких исследований, результатом которых были элементы знания одного вида, и выделению общего плана действий. Выделенный метод применяется при планировании аналогичных исследований [4, 6 и др.].

Философски осмысленные знания о материи, формах и способах ее существования получают как результат обобщения знаний о физических объектах, явлениях, взаимодействиях и законах.

1 В учебном процессе речь идет о создании учащимся субъективно нового знания как результата выполнения деятельности, аналогичной научному открытию в плане логики познавательного процесса. Для отражения такого понимания деятельности учащихся в дальнейшем термин создание знаний употребляется в кавычках

Знания о процессе познания являются результатом осмысления способов деятельности по созданию и применению знаний и их обобщения. Эти действия можно назвать «создание философски осмысленного знания».

Система знаний о физическом явлении получается как результат структурирования совокупности элементов знаний по схеме «явление - модель - законы». Применяется эта система знаний в деятельности: 1) по решению задач на расчет величин, описывающих физическое явление в конкретной ситуации, 2) по разработке (совершенствованию) технических устройств; 3) по объяснению или предсказанию поведения объекта в конкретных ситуациях.

Физической теории соответствуют системы действий: 1) по ее созданию, 2) по выведению следствий - объяснений и следствий - предсказаний.

Физической картине мира адекватна система действий по ее созданию (структурированию физических и философски осмысленных знаний). Действия по созданию и применению ФКМ для решения возникающих в практике проблем в настоящее время не описаны на уровне ШКФ.

При определении последовательности описанных видов знаний и действий в учебном процессе мы исходили из: 1) существующей структуры ШКФ; 2) обобщенного представления о ФКМ как конечного продукта изучения физики, поскольку цель выполняет функцию системообразующего фактора при построении способа ее достижения.

Структурной единицей ШКФ является тема. В средней полной школе темы объединены в разделы. Тема содержит систему знаний об одном или нескольких физических явлениях.

ФКМ - это система знаний. Для ее создания в сознании учащегося он должен сначала «создать» физические теории и философски осмысленные знания. «Создание» физической теории возможно после того, как учащимся «созданы» составляющие ее элементы знаний и освоены действия по их применению. Философски осмысленные знания могут быть «созданы» учащимся на основе физических знаний определенного вида и способов их получения и применения.

Приведенные рассуждения создают следующую картину (рис.1).

В теме ШКФ учащийся сначала осваивает отдельные элементы системы физических знаний -

понятия о физическом явлении, физических величинах, описывающих явление, законы, которым оно подчиняется, научные факты, постулаты теории и т.п., выполняя деятельность по их созданию и применению.

Полученные знания учащийся систематизирует по схеме «явление - модель - законы» в процессе решения практических задач. Такая система знаний о явлении и задачи на ее применение есть в любой теме ШКФ.

Опыт деятельности по созданию знаний определенного вида, накопленный в рамках одной или двух тем ШКФ, учащийся обобщает в виде методов создания знаний этого вида. По мере освоения физического материала в разных темах учащийся осмысливает методы создания знаний всех видов, представленных в ШКФ.

Накопленные в рамках одной или нескольких тем ШКФ знания и способы их получения и применения учащийся систематизирует в соответствии со структурой физической теории по схеме «основание - ядро - следствия».

На определенном этапе изучения физического материала учащийся «создает» философски осмысленные знания, выясняя, что общего в явлениях разной природы, способах их описания.

По завершении изучения разделов школьного курса физики усвоенные знания и адекватные действия о физических теориях и связях между ними, о материи и процессе познания учащийся структурирует и осмысливает как физическую картину мира в ее эволюции: механическая (после изучения механики и молекулярной физики), электродинамическая и т.д.

В рассмотренной модели не представлена в явном виде деятельность учащихся по поиску, переработке и трансляции информации. Названные действия в нашем понимании являются структурными единицами практически всех названных выше действий. Например, процесс «создания» нового элемента знания на начальных этапах обучения организуется как решение познавательной задачи, адекватное научному исследованию. В этом случае учащийся предъявляет информацию о ходе и результатах работы. На определенном этапе обучения учащийся может изучать новый материал по источнику информации (учебник и др.). При этом он: 1) выделяет в тексте новые элементы знания, опираясь на понятие «научная информация»; 2) осмысливает их содержание и оценивает полно-

ту, опираясь на понятия о видах физического знания; 3) реконструирует процесс получения нового знания, опираясь на обобщенные методы получения знаний данного вида; 4) составляет отчет об изученном в разных формах (конспект, сообщение с презентацией и т.п.).

Поскольку существует несколько таксономий целей обучения, а физический материал может быть структурирован не только по названным выше теоретическим направлениям, то возможно построение иной (и не одной) модели изучения ШКФ. На наш взгляд, важно, чтобы учителя и исследователи осознавали собственную модель.

Это позволит руководителю составить целостную программу научно-методических исследований, отдельному исследователю - выделить предмет исследования как элемент общей модели и оценить эффективность полученных результатов как вклад в достижение общих целей. Например, в описанной модели неразработанными являются, в частности, вопросы организации деятельности учащихся по «созданию» философски осмысленных знаний и ФКМ, что может быть предметом нескольких исследований.

Наличие подобной модели в сознании учителя позволяет ему: 1) выявлять собственные затруднения в организации учебного процесса и ставить задачи самообразования; 2) осмысливать предлагаемые методики как элементы модели и сознательно использовать их в практике.

Разработчики современных средств обучения физике, опираясь на модель и существующие методики организации различных этапов работы учащихся, могут создавать такие продукты, которые будут востребованы большим числом участников учебного процесса по физике.

Данная модель использована автором статьи для постановки целей методической подготовки учителя физики [7].

В завершение хочется напомнить одну из ха-

рактеристик современной системы образования:

«Несоответствие заявляемых целей и задач преобразований тем результатам, которые достигаются в процессе их реализации, в значительной степени является следствием того, что каждый из активно действующих на открытом образовательном пространстве субъектов интерпретирует эти цели и задачи по-своему» [8, с.14].

Литература

1. Гутник И.Ю. Гуманитарные технологии педагогической диагностики в междисциплинарном аспекте: Научно-методическое пособие / Под ред. А.П.Тряпицыной. - СПб.: ООО «Книжный дом», 2008.

2. Мониторинг учебно-предметных компетенций в начальной школе / [П.Г. Нежнов и др.] - М.: Университетская книга, 2007.

3. Теория учения. Хрестоматия. Часть 1. Отечественные теории учения / Под ред. Н.Ф. Талызиной, И. А. Володарской. - М.: Редак-ционно-издательский центр «Помощь», 1996.

4. Анофрикова С.В. Азбука учительской деятельности, иллюстрированная примерами деятельности учителя физики. Ч.1: Разработка уроков - М.: МПГУ, 2001.

5. Прояненкова Л.А. Деятельностный подход в обучении физике. Физика в школе. - 2005. - № 1.

6. Одинцова Н.И. Теоретические исследования учащихся на уроках физики. - М.: Прометей, 2002.

7. Прояненкова Л.А. Типовые профессиональные задачи учителя физики как цели методической подготовки в вузе. Наука и школа. - 2008. - № 3.

8. Федеральная целевая программа развития образования на 2006-2010 годы: постановление правительства РФ от 23.12.2005 № 803 // Министерство образования и науки РФ / Документы / Акты правительства РФ / Образование. URL: http://www.ed.gov.ru/files/materials/2669/prp803-05.doc (дата обращения 25.02.09).