Обучение способам получения физических знаний

Разделы: Физика


Увидеть истинную роль учителя в становлении человека грамотного, думающего, способного жить в быстро меняющихся условиях и принимать оптимальные для этих условий решения, можно лишь в том случае, если ученик сам будет создавать новое знание и применять его в заданных конкретных ситуациях. Целью и результатом обучения физике должно стать овладение способами выполнения деятельности по созданию и применению физических знаний [1].

Знания – это физические суждения, подлежащие усвоению. Их выделяют при анализе содержания учебного материала. Знания принято делить на элементы (типы). Для конкретизации умений используется технология, основанная на том, что в каждом продукте человеческой деятельности заложены два вида деятельности: по его созданию и по его применению.

Получение (создание) нового суждения представляет собой исследовательскую познавательную деятельность (ПД) учащихся, организованную учителем, которая сводится к поиску ответа на соответствующую суждению познавательную задачу (ПЗ) [1, 2].

Содержание ПД разрабатывается учителем с опорой на:

  1. обобщенную логическую схему деятельности вообще;
  2. содержание научного метода, который должен быть положен в основу ПД (экспериментальный, теоретический, логический);
  3. конкретное содержание типа знания, к которому относится суждение.

Психологами выявлена следующая структура общечеловеческой деятельности [1]:

  1. Выявление и формулирование проблемы.
  2. Конкретизация и осознание цели деятельности.
  3. Выбор способа выполнения деятельности.
  4. Разработка программы выполнения деятельности на основе выбранного способа.
  5. Подбор средств для выполнения отдельных действий.
  6. Выполнение деятельности по составленной программе.
  7. Анализ полученного результата.
  8. Формулирование выводов.

Только такая указанная последовательность действий является логической, так как каждое последующее действие психологически подготовлено предыдущими действиями. При организации учителем чужой деятельности нарушение полноты или последовательности общей структуры деятельности не может обеспечить самостоятельности и осознанности выполнения ее обучающимися, в противном случае она будет сводиться к выполнению ее по образцу, по указке или по инструкции.

Метод исследования, положенный в основу  ПД, зависит от того, на каком уровне решается ПЗ: либо эмпирическом (экспериментальным метод), либо теоретическом (теоретический метод).

Экспериментальный метод включает:

  1. Формулирование цели эксперимента (ПЗ).
  2. Разработка метода экспериментального решения ПЗ.
  3. Проектирование и конструирование ЭУ.
  4. Составление программы эксперимента.
  5. Проведение эксперимента.
  6. Обработка экспериментальных данных.
  7. Анализ полученного результата.
  8. Формулирование эмпирического вывода.

Теоретический метод включает:

  1. Формулирование проблемы (о природе, причине явления).
  2. Выдвижение гипотезы о причине явления.
  3. Построение теоретической модели на основе гипотезы.
  4. Формулирование теоретического вывода (предсказания).
  5. Экспериментальная проверка достоверности теоретического предсказания.
  6. Формулирование вывода – ответа на ПЗ.

Исходя из указанных выше условий организации познавательной деятельности, можно составить программу деятельности учителя по разработке содержания такой деятельности:

  1. Выделить ПЗ, связанные с получением суждения, указанного в образовательной цели.
  2. Определить, на каком уровне (эмпирическом или теоретическом) должна выполняться деятельность по решению ПЗ.
  3. Выделить систему действий, составляющих содержание этой деятельности (найти схему этой деятельности).
  4. Конкретизировать выбранную схему для данного физического суждения.
  5. Выбрать субъект деятельности для выполнения того или иного действия (распределить роли между учителем и учениками).
  6. Составить сценарий этого фрагмента урока.
    В приведенной ниже таблице указаны цели познавательной деятельности (ПД), соответствующие разным типам знаний в физике, а так же формулировки познавательных задач (ПЗ) и содержания проблемных ситуаций (ПС), анализ которых может привести к формулировкам этих ПЗ. Все это поможет учителю физики разработать содержание познавательной деятельности учащихся по получению физических знаний.

Таблица

Содержание ПС и виды ПЗ для разных типов знаний

Тип знания

Содержание ПС

Цель ПД

Формулировка ПЗ

Понятие о физическом объекте

Обнаружено новое специфическое свойство о единичного объекта

Получить обобщенное знание о множестве объектов, обладающих данным общим свойством

  1. Существуют ли другие объекты, обладающие таким свойством?
  2. Какие еще объекты обладают таким свойством?

Понятие о чувственно не воспринимаемом объекте

Обнаружены физические чувственно не воспринимаемые объекты и явления, но не ясна их природа

Выявить природу обнаруженных  объектов, явлений

Какова природа объектов, явлений?

Понятие об идеализированном объекте

Создается фундаментальная физическая теория (разрабатывается описание множества объектов) с единой точки зрения

Составить обобщенную характеристику объекта, отражающего свойства всех объектов рассматриваемого множества

Какой объект может отражать свойства всех объектов, относящихся к данному множеству?

Понятие о физическом явлении

Обнаружено изменение состояния единичного объекта, которое является следствием взаимодействия его с другим единичным объектом

Создать обобщенное знание об условиях существования обнаруженного нового явления (описать физическое явление на эмпирическом уровне)

Что это за новое явление?

  1. с какими объектами оно может происходить?
  2. каковы условия взаимодействия этих объектов?

Понятие о физической величине

Обнаружено общее одинаковое свойство у различных объектов (явлений), проявляющееся у каждого из них с различной интенсивностью

Разработать способ числовой оценки свойства, общего для множества объектов в качественном отношении, но проявляющегося индивидуально у каждого из них в количественном отношении

Как оценить обнаруженное свойство объекта числом?

  1. Какой физической величиной можно количественно оценить обнаруженное свойство?
  2. Что за величина может быть характеристикой данного свойства?

Другой вариант

Установлен вид зависимости между величинами, представленный уравнением, смысл коэффициента которого неясен

Установить физический смысл коэффициента пропорциональности

Какие свойства физического объекта описывает коэффициент пропорциональности?

Научный факт

Обнаружена различная интенсивность явления при взаимодействии разных объектов

Установить факт (или вид) зависимости одной величины от другой (составить эмпирическое уравнение)

От чего зависит ... (величина)?

  1. Зависит ли ... (величина) от ... (величины)?
  2. Как зависит ... (величина) от ... (величины)?

Границы применимости закона

Обнаружены конкретные ситуации, в которых не выполняется выявленный закон

Установить границы применимости выявленного закона (условия его выполнения)

При каких условиях выполняется выявленный закон?

Физический закон

Установлен факт зависимости одной величины от другой

Выявить вид зависимости одной величины от другой

Каков вид зависимости ... (величины) от ... (величин)?

Теория явления (теоретическое положение)

Обнаружено новое физическое явление, но ясна его причина (природа)

Объяснить явление, то есть установить его причину (природу)

  1. Почему происходит данное явление?
  2. Какова причина явления?

Фундаментальная теория

Обнаружена логическая связь между большой группой физических явлений, имеющих общую сущность

Найти общую сущность множества явлений (разработать стройную систему знаний, объединенных общей сущностью)

  1. Какова общая сущность множества явлений?
  2. Можно ли построить стройную систему данной группы явлений?

С точки зрения трех аспектов процесса обучения (образовательном, развивающем и воспитательном) и принимая во внимание, что воспитательный аспект представляет собой следствие первых двух аспектов, а также учитывая, что результат воспитания – это убеждения учащихся, которые могут сформироваться только в процессе их деятельности, таким образом, результаты такого обучения можно определить следующим образом: усвоение знаний и формирование системы действий со знаниями – это единый процесс, направленный на развитие учащихся и формирование их мировоззренческих убеждений. Эти функции учебного процесса неотделимы друг от друга

Литература:

  1. Анофрикова С.В. Азбука учительской деятельности. Ч.1 – М.: МПГУ. – 2001.
  2. Теория и методика обучения физике: Общие вопросы: Учебное пособие для студентов. Авт.-сост. – Н.П. Алтунина. – Бирск: Бирск. Гос. Соц.-пед. Академия. – 2005г. – 154 с.