Место физики в системе общего и специального образования
материал по физике на тему

МЕСТО ФИЗИКИ В СИСТЕМЕ

ОБЩЕГО И СПЕЦИАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ

Введение. Изучение физики как общеобразовательного предмета в школе имеет важное значение в подготовке учащихся к жизни в современном мире техники, а также в формировании их общего мировоззрения. До недавнего времени основной целью школьного физического образования считалось формирование у школьников глубоких и прочных знаний основ физики. Но сейчас на первое место выдвигаются задачи развития и воспитания учащихся в процессе обучения. Поэтому перед физическим образованием в последнее время в числе главных поставлены следующие цели: подготовка учащихся в процессе обучения физике к выбору профессии, развитие творческих способностей учащихся, формирование мотивов учения. Но при изучении физики у школьников часто возникает психологический барьер, препятствующий пониманию и усвоению материала, обусловленный, прежде всего, недостаточно развитым абстрактным мышлением, а также необходимостью полного последовательного усвоения знаний на языке математики. Хотя в целом, предметом изучения физики являются более простые системы, нежели в других естественных, а также общественных и гуманитарных науках. В связи с этим в данной работе предпринята попытка провести анализ и систематизацию проблем преподавания физики в современной средней школе с учётом предстоящего перехода к двенадцатилетнему обучению. Сделать это необходимо для обновления школьного физического образования, для создания оптимальных условий развития каждого ученика, для воспитания человека с новым уровнем сознания, способного к самооценке и критическому мышлению, основанному на естественнонаучном мировоззрении.

Полноценное изучение физики предполагает овладение модельным подходом к анализу явлений, процессов и систем; освоение экспериментальных методов исследования природы; приобретение навыков решения не только идеализированных, но и реальных физических задач. Именно эти вопросы и будут рассмотрены ниже.

Модельный подход. Основа изучения физики и одновременно главная трудность для ученика - построение моделей и познание с их помощью процессов и явлений окружающего мира. С помощью физических моделей физика добывает информацию об изучаемом предмете, анализирует и обрабатывает полученные данные, включается в систему известных научных знаний. Сущность модельного подхода заключается в выделении главного и отказе от несущественного. Строго говоря, все природные процессы физика рассматривает не в их "натураль процесс или явление к некоей упрощенной версии процесса или явления. Таким образом, научная (в данном случае физическая) модель - это мысленно представленная или материально реализованная система, которая адекватно отображает предмет исследования и способна замещать его так, что изучение модели позволяет получить новую информацию об этом объекте.

Наиболее сложно школьникам усвоить тот факт, что моделирование - это метод создания и исследования моделей (главное преимущество такого метода - целостность представления информации), который основывается на синтетическом подходе, - вычленяет целостные системы и исследует их функционирование. Затрудняет понимание модельного подхода его необходимость вводить очень много допущений и упрощений, прибегать к условным схемам. Поэтому часто появляются модели, затемняющие и искажающие моделируемую действительность, исследовать которые бесполезно и бессмысленно. Именно модельному подходу может и должна учить физика школьников, так как это является одним из основных методов современного научного изучения действительности.

Часто учащимся трудно привыкнуть и осознать относительность истин в физике. Но именно эта особенность даёт возможность учителю развивать у учащихся диалектический подход к явлениям окружающего мира, включение которого в систему взглядов ученика является для него значительной проблемой.

Учитель должен отметить для себя, что диалектический путь познания истины состоит в установлении закономерностей и законов, максимально "уплотняющих" информацию, которой владеет наука, и сокращающих ее объем [4]. Это сокращение достигается не сокращением "ненужной" информации, а путем сведения единичных зависимостей к существенным отношениям. Исходя из этого, закономерности и законы одновременно как бы проясняют знания, упрощают их, придают им более рациональную форму, удобную для хранения и передачи. Благодаря закономерностям и законам человек может оперировать несравненно меньшим количеством информации, но информация эта будет более высокого качества. Именно в воспитании человека, с легкостью оперирующего подобной информацией, и заключается главная цель преподавания любой науки и физики, в частности.

Учащийся также должен осознать существование абсолютных законов (например, существование закона сохранения массы и энергии) - всеобщих и универсальных законов материального мира, действие которых проявляется во всех областях действительности, и законов - запретов (например, существование запрета на существование вечного двигателя). Осознание существования подобных законов для учащегося представляет определённую трудность, так как требует отказа от многих сложившихся ранее представлений. Поэтому учителю необходимо обратить на это особое внимание, поскольку подобный подход к видению окружающего мира является мощным психологическим фактором формирования личности учащегося, критически настроенного к современным псевдонаучным суевериям.

Физический эксперимент. В исследовательском аппарате физики существует мощный метод познания природы - физический эксперимент. Физика в основе своей - наука экспериментальная, поэтому наблюдения и опыты являются основным (а чаще всего единственным) источником знаний о природе физических явлений. Учащиеся в процессе изучения физики должны четко осознать, что опыт является средством проверки любой физической теории, основным критерием истины. Они должны понять, что вне опыта никакое высказывание нельзя считать верным и что справедливость любого закона проверяет эксперимент. Для ученика это не простая задача, так как он привык многое принимать на веру (в частности, безоговорочно принимать и не подвергать сомнению слова учителя или воспитателя). Выработка подобных взглядов приучает к экспериментальной доказательности любых утверждений, что является одной из важнейших целей изучения физики в современной школе. Этому служат различного рода эксперименты и лабораторные работы в рамках физического практикума.

Физика - первый для школьников учебный предмет, главным инструментом которого является опыт. Следовательно, умения наблюдения и анализа в процессе проведения эксперимента для них - дело крайне непростое. Несомненными преимуществами физического практикума являются высокая степень активности и самостоятельности учащихся при выполнении эксперимента, выработка умений работы с приборами и навыков обработки результатов наблюдений и измерений. Важно также, что при этом устраняется промежуточное звено между учеником и изучаемым им явлением природы.

Все вышеперечисленное способствует формированию естественнонаучного мировоззрения учащегося, а также обучает его умению планировать и проводить эксперимент, что является краеугольным камнем в здании любой современной науки (будь то биология, химия или педагогика). Причём самое сложное для ученика- умение сделать выводы из полученных в ходе эксперимента данных, соответствующих цели проводимого эксперимента.

В сочетании с физическим экспериментом следует активно использовать в учебном процессе мысленный эксперимент. Предположения и допущения не только позволяют наметить новый подход к проблеме, но и приводят к новым, зачастую весьма неожиданным и революционным, теориям и практическим решениям. Мысленный эксперимент - самый сложный для учащегося, но овладение способностью мысленного проектирования и "прокручивания" той или иной ситуации является немаловажным для учащегося не только для изучения какой - либо науки, но и для повседневной жизни.

Решение физических задач.Одной из самых сложных проблем для ученика и учителя в процессе изучения физики является научение умению решать задачи. В процессе решения учащемуся приходится рассматривать различные варианты решения, не зная, правильный ли путь выбран (в отличие, например, от уроков математики, где учебная задача требует от ученика узнавания и применения стандартных теорем и формул).

Физическая же задача представляет некий системный объект, включающий содержание и средство решения. Физические объекты, физические явления и процессы в задачах мы рассматриваем не во всей полноте, а применимо к определённым условиям, - то есть идеализируем, строим модель. При обучении умению решать задачи чаще всего, в качестве примера, рассматриваются решения типовых задач средней трудности. Это наиболее примитивный и мало эффективный метод, часто приводящий к формализму. Для достижения высоких результатов необходимо использовать методы, способствующие развитию самостоятельного мышления, исследовательских умений и творческого подхода к делу (например, проблемно - поисковый метод).

Очень важным является научение школьников самостоятельной проверке правильности решения задачи и анализу проведенного решения. Сюда включается, например, решение новой задачи, сформулированной на базе данной; поиск нового способа решения; проверка итоговой формулы методом размерности и т. д. Обучение методам анализа решенной задачи представляет для ученика значительную трудность. Преодолев ее, он сумеет в будущем не только с легкостью анализировать полученную информацию, но и делать на ее основе выводы, - именно таким образом в процессе изучения физики и закладываются основы научного мышления.

Заключение.Подводя итоги всему вышесказанному, отметим, что успешное решение школьниками всех проблем, возникающих перед ними в процессе изучения физики, вооружает их системой знаний основ физики, способствует развитию научного мышления (исследовательского и теоретического). В ходе и результате усвоения физических знаний закладываются основы научного мировоззрения - могучего орудия в творческой деятельности человека. Оно предполагает глубокое понимание явлений природы и общественной жизни, формирование умения сознательно объяснять эти явления и определять свое отношение к ним: умение сознательно строить свою жизнь, ставить цели и планировать их достижение.

Сознательное усвоение системы физических знаний содействует развитию логического мышления, памяти, внимания, воображения, умственных способностей, развитию склонностей и дарований. При этом из сферы образования не должны выпадать такие важнейшие его компоненты, как передача опыта различных форм и видов деятельности, эмоционально - ценностного отношения к миру и т. д., чтобы не была утрачена гармония образования.

В настоящее время рассматривается несколько концепций современного школьного физического образования, каждая из которых имеет свои достоинства и недостатки. Но в любом случае не следует забывать, что учащиеся будут вовлечены в процесс изучения физики и смогут преодолеть все возникающие перед ними проблемы только тогда, когда этот предмет сможет раскрыть их собственный потенциал. "Погружение в физику" состоится только в том случае, если будут развиваться умственные способности учащихся по мере совершенствования их способностей к восприятию природы с научной, непредвзятой точки зрения, не отягченной идеологическими и религиозными догмами и предрассудками.

По мере постепенного обучения у каждого из учащихся должна развиваться способность визуально представлять себе те или иные процессы, и тогда физика станет стимулом для тех, кто в будущем собирается активно включиться в процесс объяснения существующего и созидания нового мира.

Таким образом, цель преподавания физики в современной школе - это развитие у учащихся способности наблюдать и размышлять, а также зарождение интереса к проблемам окружающего мира и к их решению. Физика должна научить их вести наблюдения, классифицировать, связывать между собой явления и давать им объяснения. Особый акцент в преподавании физики в современной школе должен быть сделан не только на формировании и развитии мышления, предметных знаний и умений, а на воспитании информированного и думающего гражданина, способного осмыслить научные вопросы в контексте социальных и личностно значимых задач. Формированию такого видения мира способствуют интегрированные курсы. В таких курсах должны рассматриваться история физики как науки, вопросы охраны окружающей среды и социальные и этические проблемы, возникающие в обществе в связи с использованием физических знаний.

Библиографический список

1. Теория и методика обучения физике в школе. Общие вопросы / С. Е. Каменецкий и др. М.: Издательский центр "Академия", 2000.

2. Подласый И.П. Педагогика. Новый курс. М.: Гуманит. издат. центр "ВЛАДОС", 1999.

3. Коган И. В. Чему учит физика?// Физика в школе. 2000. © 33. С. 1.

4. Краткий философский словарь. М.: Политиздат, 1970.

5. Фронтальные лабораторные занятия по физике в 7-11 классах общеобразовательных учреждений: Книга для учителя / В.А. Буров и др.; Под ред. Г.Г. Никифорова. М.: Просвещение, 1996.

6. Применение факультативных занятий в учебном процессе. М.: Просвещение, 1980.

7. Оноприенко О.В. Проверка знаний, умений и навыков учащихся по физике. М., 1998.

8. Разумовский В.Г. Развитие творческих способностей учащихся в процессе обучения физике. М., 1975.