Методологически-мировоззренческие принципы преподавания физики в контексте мировой культуры 
В настоящее время все больше и больше уделяют внимания развитию мышления
и творчества учащихся и студентов педагогического направления. В связи с этим в
школах внедряют кружки, а в вузах читают спецкурс и проводят практические
занятия по изучаемой дисциплине «Техническое конструирование и моделирование».
«Техническое конструирование и моделирование» является для студентов – будущих
преподавателей физики – предметом, непосредственно связанным с творчеством, и
тем более с творчеством техническим, которое в силу непосредственной связи
теории с практикой способно поднять качество обучения физики и инициировать
творческие задатки студентов и учащихся, необходимые им в предстоящей
деятельности. Действительно, техника всегда была областью практического
приложения физических знаний, являющихся её наиболее широкой теоретической
основой. Развитие физики приводило к появлению отраслей техники, обеспечивающих
современный прогресс (электротехника, радиотехника, теплотехника, автоматика и
кибернетика, атомная и ядерная энергетика и пр.), а также к внедрению в
практику новейших технологий (например, нанотехнологии), без которых этот
прогресс был бы невозможен.
Стимулируемое физикой развитие технических наук и технологий
способствовало и способствует, в первую очередь, созданию совершенно новых
методов физического исследования, обуславливающих прогресс физики и смежных
наук (радиоастрономия, физика моря, генная инженерия и пр.). Таким образом,
физические и технические науки взаимосвязаны и обеспечивают прогресс друг друга
и общества в целом, и на это взаимное влияние физики и техники преподаватели
физики должны постоянно обращать внимание на уроках, так как это способствует
повышению заинтересованности учащихся к предмету. Кроме того, демонстрируя с
помощью технических средств обучения достижения промышленности, преподаватель может
более наглядно объяснить само физическое явление, рассматривая его действие в
реальном конкретном устройстве. Это, в силу наглядности, помогает усвоению
материала и поднимает тем самым общий уровень знаний по физике. Но в еще
большей степени способствует повышению уровня и качества знания его
использование при разработке и изготовлении новых лекционных демонстраций и
интересных технических устройств или моделей. Используемый при такой
практической деятельности дидактический принцип связи теории с практикой не
только оптимизирует процесс обучения, но и способствует творческому развитию и
ориентации учащихся в профессии физика. Этот вывод следует из того, что итогом
практической деятельности всегда является «создание» чего-либо, даже если это
создание выражается в изготовлении какой-либо простой и хорошо известной
детали. Создавать (по В. Далю) – значит «делать,…,производить или творить,
вызывать из небытия в бытие».
От «создания» (по В. Далю) проистекает «созидательный ум, творческий». То
есть, навыки практической деятельности по созданию любого изделия уже содержат
в себе элементы навыков творческой деятельности и, следовательно, ведут к
формированию творческого ума [5].
Исходя из науки психология творчество, это – деятельность, порождающая
нечто новое. Практическая деятельность, как творческая, может проявляться в
любой сфере: научной, художественной, научно-технической и т.д. Творчество
научно-техническое связано с практической деятельностью, направленной на
производство какой-либо новой технической конструкции». При этом элементы
новизны, а значит и творчества, также несут в себе любые изделия, выполненные
впервые и с интересом, даже если они индивидуально новы. Творческое отношение к
«деланию»» пробуждается в таком случае интересом и к процессу изготовления, и к
впервые сделанной вещи [39].
Таким образом, чтобы курс «Технического конструирования и моделирования»
действительно способствовал укреплению физических знаний, и формированию у
студентов, и учащихся умений, и навыков физических знаний, и формированию у
студентов умений, и навыков творческого подхода к своей будущей
преподавательской деятельности. Изучаемую дисциплину необходимо организовывать
так, чтобы на любых этапах обучения студентам и учащимся приходилось
сталкиваться с элементами самостоятельности, творчества и новизны: с впервые
сделанной деталью, с самостоятельно разработанной демонстрацией и т.д.
Рассмотрим поэтапное обучение студентов в вузе.
На первом этапе, в течение первого семестра студенты обучаются в
мастерской лаборатории «ТКиМ» приёмам использования инструментов и
оборудования, учатся работать с различными материалами, знакомятся на практике
с технологическими задачами, возникающими при конструировании.
Приобретенные на первом этапе обучения умения и навыки работы с
материалами и оборудованием в мастерской служат основанием для постановки более
сложных творческих работ второго семестра, когда студенты после получения
задания на изготовление изделий по выданным эскизным проектам приступают к
технологической проработке этих проектов и к изготовлению на их основе изделий.
Параллельно с практической работой студенты знакомятся с элементами эскизного
проектирования физико-технических конструкций.
Третий, завершающий этап обучения техническому конструированию и
моделированию полностью посвящен инициативной работе студентов, связанной и с
эскизным проектированием, и с изготовлением конструкций или моделей. На этом
этапе от студентов требуется проявить творчество, начиная с момента постановки
задачи и кончая изготовлением эскизного образца изделия.
Для того чтобы изучаемая дисциплина была непосредственно связана с
будущей преподавательской профессией студентов физиков и интересна школьникам.
С этой целью данный курс ориентируется на разработку и изготовление новых
лекционных демонстраций, лабораторных работ и интересных физико-технических
конструкций и моделей.
Опыт работы Саратовского государственного университета им. Н.Г.
Чернышевского по такому плану, направленному на развитие творческой инициативы,
показывает, что у студентов, прошедших этот курс, укрепляются знания по физике,
растет уверенность при выполнении самостоятельных конструкторских работ,
повышается заинтересованность в своей будущей профессиональной деятельности
[5].
Одним из средств приобщения учащихся к исторической культуре является
преподавание уроков физики. Изучение биографий ученых, их творческой
деятельности, жизненных принципов вызывает большой интерес у учащихся,
стимулирует их поведение и деятельность.
Немало впечатлений может дать и дает деятельность учения. В физике,
например, нередко говорят: “Красивое, изящное решение или доказательство”,
понимая под этим его простоту, в основе которой лежит высшая целесообразность,
гармония. Оно призвано развивать у школьников художественное мышление,
творческое воображение, зрительную память, пространственные представления.
Роль историзма в
обучении физики в настоящее время объективно возрастает. Главная трудность в
преподавании истории физики заключается в диспропорциях между ее огромным
материалом и количеством часов, отводимых на изучении этого предмета. Если
говорить обо всем и понемногу, то существует опасность сбиться на простое
перечисление имен и открытий. Историю физики нельзя сводить к обычному
справочнику [19].
Историю физики следует
воспринимать как синтез естественно научного и гуманитарного подходов к
изучению природы и общества. Если первый из них характеризуется точностью,
обоснованностью, логическими связями частей, то второй подход привносит в
историю физики сильное эмоциональное воздействие, ощущение сопричастности к
происходящим событиям, характерные для всей области исторической науки. Именно
поэтому изучение истории физики можно рассматривать как одно из главных направлений
гуманитаризации естественно - научного образования. Для большинства точных наук
изучение истории является наилучшим способом реализовать их гуманизацию.
Учителя-педагоги обращаются к истории физики, когда
хотят «оживить» урок, сделать его интересным. Однако подчас «интересность»
истории физики видят в исторических курьезах и легендах, в забавных и
любопытных сведениях об отдельных ученых и внешне эффектных исторических
эпизодах. Спору нет, включение в урок такого рода сведений может быть и полезным.
Таким образом, можем
сказать, что историзм в преподавании физики - это
·
одно из важных средств развития у школьников интереса к науке;
·
одно из средств формирования научного мировоззрения учащихся в
процессе преподавания физики;
·
одно из средств нравственного и общественно-политического
воспитания учащихся;
Все это способствует повышению качества знаний учащихся,
характеризуя основные функции преподавания физики.
Особое место среди форм использования историзма
принадлежит биографиям ученых, которые могут быть даны либо в достаточно полном
изложении, либо в виде отдельных фрагментарных сведений.
Исходя из выше изложенного, можно выделить следующие
формы использования историзма в обучении физики:
1) вводные исторические обзоры, выступающие как средство
обоснования новых знаний;
2) заключительные исторические обзоры, выступающие как
средство систематизации и обобщения знаний;
3) описания истории отдельных открытий, фундаментальных
опытов, являющихся средством обоснования знаний;
4) полные биографии ученых и фрагментарные
биографические сведения, служащие целям формирования личности ученика;
5) задачи с историческим содержанием.
Важной методической задачей является определение
содержания и формы изложения биографических сведений об ученых как
специфического учебного материала.
В развитии методики преподавания физики в школе и в
педвузах важное значение имеет не только большая по объему работа учителей и
методистов по практической реализации идеала обучения этому предмету, но и
советы, рекомендации, критические замечания со стороны ведущих ученых физиков.
Как для учителей, так и учеников, представляют интерес высказывания ученых
разных стран и эпох о преподавании физики. Учителя и практики смогут из этих
высказываний выделить ценное, найти авторитетное подтверждение каким-то своим
убеждениям, в чем-то критически осмыслить прочитанное и на основе собственного
опыта преподавания конкретизировать его с соответствующими поправками на свое
время и условия обучения [41].
Таким образом, введение в учебный процесс исторического
материала способствует более глубокому понимания эстетики творческого труда
исследователя, позволяет молодежи оценить свою учебу с эстетической точки
зрения, рождает творческое отношение к процессу познания. Знакомя учащихся
пусть даже с отдельными фактами из истории физики, с жизнедеятельностью
выдающихся ученых, можно не только показать красоту самого процесса тайн
природы, но и богатство духовного мира людей, преданных науки. Знание жизни
известных исследователей возвышает чувства подростка и заставляет его более
осмысленно посмотреть на свою работу.
Для того чтобы ученик усвоил новые знания, необходимо,
чтобы он, прежде всего, проверил в их истинность, а для этого учитель должен
обосновать новые сведения, убедить школьников в факте существования того или
иного явления. В справедливости той или иной идеи. Обоснование новых знаний –
очень важный элемент обучения. Отсутствие или неубедительность обоснования
новых знаний порождает у школьников элементы догматического стиля мышления.
Легковерия, привычку не вдумываться в те основания, на которых зиждется то или
иное утверждение, убивает пытливость мысли, здоровый скептицизм.
В силу особенностей восприятия учащихся наиболее
убедительный путь обоснований физических понятий и идей для них –
экспериментальный способ нового знания, при котором новый факт или идея явление
электромагнитной индукции.
Вторым способом обоснования нового знания в процессе
обучения является математический вывод соотношения или закона, который будет
убеждать учащихся в мощи теоретического мышления и, в частности, в
предсказательной силе математического аппарата. Так, например. Обосновывается
основное уравнение кинетического теории газа.
Когда нельзя воспользоваться математическим аппаратом
или экспериментом для вывода нового, тогда теоретическое обоснование нового
знания осуществляется путем логических рассуждений. Так, например,
необходимость холодильника как важнейшей части тепловой машины выводится путем
качественных логических рассуждений.
Но в ряде случаев невозможно воспользоваться ни одним из
этих способов обоснований новых знаний. Так, ни экспериментальный, ни
теоретический способы обоснования идеи существования электрического пол
неприемлемы в начале изучения электричества. В этом случае остается один путь –
рассказать учащимся о том, как в истории науки формировалась и утверждалась
концепции близкодействия, то есть воспользоваться историческим способом
обоснования.
Следовательно, можно выделить четыре способа обоснования
физических идей в преподавании физики: экспериментальный, математический,
логический и исторический.
К историческому способу обоснования новых знаний
прибегают в тех случаях, когда ни один из других способов неприемлемы, как,
например, при раскрытии идеи существовании поля. С аналогичной ситуацией можно
сталкиваются при изучении исходных постулатов теории относительности,
выдвижении которых становится для учащихся оправданным с самого начала, если
рассказать им о предыстории теории относительности. Исторический способ
обоснования фундаментальных физических идей осуществляется на уроке в форме
исторического обзора развития взглядов по изучаемой проблеме. Этот обзор
проводится учителем в форме лекции или рассказа. Цель такого обзора – раскрыть,
на каких основаниях возникла данная идее, и показать учащимся, что она является
итогом длительного развития науки.
Довольно часто исторический способ обоснования новых
знаний используется не для раскрытия фундаментальной физической проблемы, а для
того, чтобы познакомить учащихся с новыми фактами и явлениями, не
воспроизводимыми экспериментально в школьных условиях. В таких случаях
исторический способ обоснования также единственно возможный. Так, знакомя
учащихся с открытием рентгеновских лучей, радиоактивности, нейтрона, учителя
вынуждены воспроизводить историю этих открытий. Формой изложения такого
материала является рассказ учителя.
В ряде случаев исторический способ не является
единственно возможным, и учитель должен решать, какому из способов отдать
предпочтение. Так, факт существования давления света можно обосновать,
рассказав об опытах П.Н. Лебедева, а можно вывести его путем логических
рассуждений, опирающихся на представления учеников об электромагнитной волне и
ее действии на проводящий материал.
Учебная информация исторического характера не должна
быть обязательной для запоминания во избежание перегрузки памяти. Если, в
конечном счете, у школьников обоснования и доказательства и обоснования
выполнят свою главную роль – формирование пытливого, антидоматического стиля
мышления.
Таким образом, использование историзма как средства
обоснования новых знаний может осуществляться двух формах: во-первых, в виде
исторического образа развития взглядов по какой-либо фундаментальной физической
проблеме, которая обсуждалась и развивалась на протяжении длительного периода
развития науки, и, во-вторых, в виде исторического материала, содержащего
описание отдельных фундаментальных экспериментов.
Примерами первой формы использования историзма как
средства обоснования знаний могут являться такие вводные исторические обзоры,
как «История возникновения и утверждения концепции поля», «История установления
закона сохранения и превращения энергии», «История создания основ теории
относительности» и некоторые другие.
В качестве примеров второй Фомы использования историзма
как средства обоснования историзма как средства обоснования знаний можно
привести такие описания истории отдельных важнейших открытий, как «Открытие
давления света», «Опыты Герца по обнаружению электромагнитных волн и их
свойств», «Открытие радиоактивности», «Открытие рентгеновского излучения» и
некоторые другие.
Изучая физику, школьники приобретают множество сведений
о понятиях и идеях, которые являются фундаментальными в физической науке.
Обобщение и систематизация учебного материала могут быть
успешными при соблюдении, по крайней мере, двух педагогических требований. Одно
из них состоит в том, что обобщение должно осуществляться на основе фундаментальной
научно идеи, выполняющей роль систематизирующего фактора. Второе требование
состоит в том, что обобщение, поскольку оно связано с повторением изученного,
должно обязательно содержать элемент новизны.
Поскольку логика развертывания учебного материала в
курсе физики, как правило. Не соответствует историческому ходу развития физики,
то и обобщение знаний осуществляется учителем обычно в логическом, а не в
историческом плане, что вполне правомерно. Однако это не исключает возможности
обобщения и систематизации знаний на исторической основе. Более того, в ряде
случаев исторический путь построения обобщения учебного материала является
абсолютно неизбежным.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
|
|
