Логико-генетический анализ физического при профессиональной знания направленности преподавания Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

1. О Государственной налоговой службе РФ: Указ Президента РФ // Рос. газ. 1992.

13 янв.

2. Курашвили Б. П. Очерк теории государственного управления. М., 1987.

1

3. Студеникина М. С. Государственные инспекции в СССР. М., 1987.

4. Тур В. А. Важный этап перестройки работы по налогам с населением // Финансы

СССР. 1988. № 5. С. 7 — 11.

I

Педагогика

- г,-----------------------------------------------------------__----

ЛОГИКО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ФИЗИЧЕСКОГО ЗНАНМЯ ПРИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ

НАПРАВЛЕННОСТИ ПРЕПОДАВАНИЯ

#

Л. В. МАСЛЕННИКОВА, кандидат педагогических наук

Курс физики для инженерных, специальностей представляет собой основы физики — науки, в содержание которой входят: факты, понятия, величины, законы, теории', физическая картина мира, методы физики и специфические правила и приемы- мыслительной и практической деятельности, практические- применения физики.

Факты, понятия, законы, теории курса физики должны быть преподнесены студентам в систематизированном виде в соответствии с дидактическим принципом • систематичности и последовательности1 изложения знании. Необходимость структурировании физического знания определяется не только принципом систематичности обучения. Большой объем знаний и отсутствие возможностей для уве.г чения времени изучения материала, отражающего профессиональную направленность курса физики, требует тщательного отбора и систематизации учебного материала. Эта проблема может решаться по-разному.

В настоящее время в методике преподавания физики при отборе содержания' учебного материала и его структурирова/нии шйроко применяется принцип генерализации знаний, который предполагает выделение од-

ной или нескольких- стержневых идей

4

и группировку материала вокруг них. Наиболее последовательно принцип генерализации реализован в школьных курсах физики как в России, так и за рубежом. При- этом в качестве стержневых выбраны разные физические идеи и понятия. Та,к, в школьном курсе физики в Германии ведущими являются частицы, поля и энергии, в Венгрии — взаимодействия, энепгии, частицы, модели [2].

Материал курса физикц отечественной средней школы «группируется

вокруг физических теорий. Такой подход- к отбору содержания учебного материала и его структурированию является, на наш взгляд, весьма плодотворным. Это определяется, во-первых, значением физических теорий в науке, .которое заключается в том, что

включая в себя ряд положений, понятий, теория исчерпывающе определяет круг явлений и в этом смысле является основной недущей формой знаний; во-вторых, «теория» содержит

в себе современные формы мышлен

(отражает их), в «снятом», свернутом виде воплощающие элементы цикла познания» [1, с. 22]. Поэтому объединение учебного материала вокруг физических теорий позволяет сформиро-

вать у обучаемых определенный спо-соо мышления, так называемое теоретическое мышление, соответствующее современному уровню общественного

познания. Это одна из задач обучения физике в высшей школе. Развитие теоретического мышления позволяет обобщать знания обучаемых на уров^ не физической картины мира и тем самым способствует решению задачи формирования у них научного мировоззрения. Поэтому группировка материала вокруг физических теорий позволяет передать обучаемым в обобщенном виде определенную сумму знаний и использовать ее для объяснения и предсказания явлении и процессов, формировать у них теоретическое мышление и научное мировоззрение. Выделение теории в качестве ведущей структурной единицы учебного материала открывает большие возможности для целенаправленного и целесообразного отбора конкретного учебного материала. Для этого необходимо обратиться к структуре физической теории. V % "

«Физическая теория неразрывно связана с дополняющими ее гипотезами, различными моделями, методологическими установками. Именно из этих составляющих физической науки возникают устойчивые образования^ которые получили название «теоретических схем» (частных теорий). Они

развиваются в социально-историческом процессе как самостоятельная форма знаний и как этап конструирования теорий.

По степени общности теоретические схемы подразделяются на фундаментальные и частные. Основанием

9

для "та,кого деления служит характер абстрактных объектов. Ввиду значимости физических теорий в построении учебного процесса возникает объективная необходимость выделения.в теоретическом материале современного курса физики фундаментальных и частных теоретических схем» [3, с. 13].

Следует отметить, что материал школьного курса физики группирует-

ся вокруг фундаментальных физических" теорий (классическая механика, молекулярная физика, электродинамика, квантовая физика), в то время как в .курсе физики высших учебных

заведении такая группировка материала отсутствует. Однако в нем достаточно четко можно выделить частные теоретические схемы (теория свободного падения? теория тяготения, теория колебаний и т. д.).

Исходя из того что «теоретические /Схемы» развиваются в социально-историческом процессе как самостоятельная форма знаний, они неразрывно связаны с социально-экономическим процессом производства. В фундаментальных и час?ных^-теоретических схе-мах^ выделяются общие этапы теоретических обобщений, представляющих собой их структуру я находящихся в следующей взаимосвязи:

— факты как цекотррый фрагмент объективной действительности, явления, результаты экспериментов, основания теоретических схем;

— физические модели, лежащие в основе понятий, законов, теорий^ об-щефизические*понятия, законы и идеи, выступающие как средство формирования единой картины мира (ядро теоретических схем);

— выводы и практические приложения ядра теоретических схем;

— интерпретация теоретического материала на основе методологии, и

гносеологии науки.

Таким образом, в любой физической теории, кад фундаментальной, так и частной, выделяются основание, ядро, выводы. Основание составляют экспериментальные факты, идеализированный объект, физические понятия и величины, описывающие идеализированный объект и правила действия с ним. В ядро входят законы, постулаты, принципы, фундаментальные постоянные. К выводам теории относится применение теории к решению конкретных задач (схема 1).

Такое структурирование учебного материала позволяет выделить в нем

ОСНОВАНИЕ

ЯДРО

СЛЕДСТВИЯ

I

Экспериментальные факты,

и д е а л и з и р о ванный объект,

физические понятия и

величины

Законы, теории, постулаты, принципы

Выводы, применение

тео р и и к решению задач

Схема 1

инвариантную и варьируемую части и

определить место профессионально

♦

направленного материала. К инвариантной части относится4 материал, который должны знать все студенты технических вузов, изучающих физику: это прежде всего фундаментальные опыты, входящие в эмпирический базис, модели, понятия и величины, составляющие основание теории, полностью ядро теории и некоторые наиболее важные выводы и Практические приложения. К варьируемой ,части относится материал, связанный с профессиональной подготовкой студентов, а также некоторые элементы эмпирического базиса и применения теории. Именно через содержание этого материала и осуществляется принцип профессиональной направленности обучения.

Что-касается основания теории, в частности ее эмпирического базиса, то помимо фундаментальных опытов, послуживших основой для выдвижения гипотез и превращения их в теории, в него входят различные экспериментальные факты, играющие ведущую роль на этапе накопления знаний. Мы

полагаем, что на этом этапе существует реальная возможность привлечения профессионального материала, связанного с будущей деятельностью специалиста, .что позволит создать определенную мотивацию, пробудить интерес к изучению материала, активизировать работу студентов.

В наибольшей степени профессиональный материал может изучаться при рассмотрении следствий теорий, их практического приложения.

Помимо примеров профессионально направленного «характера существуют задачи с профессиональным содержанием, профессионально .направленные лабораторные работы.

Таким образом,' в содержание курса физики входит инвариантный компонент, включающий главным образом ядро теорий и частично их "эмпирический базис, а также варьируемый компонент, специфичный для разных учебных заведений, для различных групп профессий (схема 2). Инвариантный и варьируемый компоненты вместе образуют программу курса; физики для инженерных специально-4 стей.

ОСНОВАНИЕ

I

I

инвариантным компонент

варьируемый компонент

инвариантный компонент

Схема 2

о

варьируемый компонент

инвариантный компонент

Высказанные идеи

иллюстрирует таблица, в которой для раздела «Механика» выделены частные теоретические схемы (кинематика, динамика, законы сохранении энергии), элемгн-

ж 4 / 7

ты их структуры, инвариантный и

♦

варьируемый (профессионально направленный) материал. Для краткости изложения приводится только первая из перечисленных частных теоретических схем.

Из таблицы видно, что при введе-

Таблица

Частная теоретич. схема

Раздел «Механика»

инвариант- варьируе-

ная часть мая часть

инвариантная часть

.'Кинематика

Следствия

инвариантная часть

варьируемая часть

Идеализированный объект — материальная точка, опыты Гали лея

Движение

детали в схвате руки робота, вращение сверла, движение резца, детали в ' приспособлении

Уравнения движения, принцип независимости движений, однородность и изотропность, пространства, однородность времени

Нахождение кинематических уравнений, движение точки по произвольной траектории, движение точ- Л ки по криволинейной траектории

Движение тела по наклонной плоскости, движение тела в приспособлении, в схвате руки робота и т. п

нии основных понятии кинематики и динамики целесообразно наряду с историческими опытами рассмотреть примеры, связанные-с профессиональной деятельностью студентов.

Таким образом, проведенный анализ структуры физического знания позволяет сформулировать следующие ..требования к содержанию курса фи--зики для инженерных специальностей.

1. Курс физики должен включать

(фундаменталь-

инвариатныи _ный) и варьируемый ной) компоненты.

(приклад-

2. Инвариантный материал входит главным образом в основание и ядро физических теорий.

3. Варьируемый (профессионально направленный) материал входит в следствия теории, он также используется в качестве иллюстр^ ций при формировании понятий, составляющих основание теории.

4. Содержание варьируемой части, курса физики должно быть связано с содержанием профессиональной и специальной, подго-

Для определения содержания варьируемого (профессионально направленного) материала- необходимо:

1) подобрать объекты и технологические операции, с которыми придется работать будущему специалисту (например, станок, деталь, инструмент, приспособления и т. д.);

2) выделить те технологические операции, при выполнении которых используются законы физики (например, поступательное движение резца, вращательное движение сверла, детали, вес станка и т. п.);

3) отобрать профессиональный материал таким образом, чтобы он четко выделял и законы физики, т. е. давал яркую картину применения того или иного закона или яв.ления;

4) при отборе профессионального материала не допускать, чтобы он затенял материал курса физики, он должен быть вспомогательным звеном при объяснении того или иного явления или закона физики, т. е. приклад-

матер-иал должен быть тесно свя-с физическими теориями.

ной зан

товки студентов.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Мултановский В. В. Физические взаимодействия и картина мира в школьном курсе. М.: Просвещение, 1977. 168 с,

2 Совершенствование преподавания физики в средней школе социалистических стран / Но а ред. В. Г. Разумовского. М.: Просвещение, 1985. 310 с.

3. Хижнякова Л. С. Методические основы построения процесса обучения физике в средней школе в условиях всеобщего среднего азования: Автореф. дис. ... д-ра пед. наук. М.,. 1986. 40 с.