CC BY
55
УДК 372.016:53+159.9
Бубликов Сергей Викторович
Доктор педагогических наук, профессор, профессор кафедры методики обучения физике ФГБОУ ВПО «российский государственный педагогический университет им. а. и. Герцена» bublikovs@mail.ru, Санкт-Петербург
Красин Михаил Станиславович
Кандидат педагогических наук, доцент, доцент кафедры общей физики ФГБОУ ВПО «Калужский государственный университет им. К.Э. Циолковского» krasin-ms@yandex.ru, Калуга
РАЗВИТИЕ ТОЛЕРАНТНОГО МЫШЛЕНИя НА УРОКАх ФИЗИКИ
аннотация. В статье обоснована необходимость и показаны возможные методические приёмы развития толерантного мышления обучающихся на уроках физики. В том числе, при формировании представлений о диалектическом характере развития научных идей; при сообщении фактов, раскрывающих интернациональный характер развития науки; на примерах изменения известными учёными-физиками некоторых своих научных воззрений под влиянием новых экспериментальных фактов и теоретических выводов; на собственном примере учителя, демонстрирующего готовность и способность выслушивать мнения учащихся по поводу предлагаемых ими объяснений физических явлений и путей решения учебных задач, отличающихся от мнения учителя; на примерах задач, допускающих наличие различных, иногда взаимоисключающих ответов, а также вариативный характер развития исследуемых процессов. Отмечено, что формирование толерантного мышления способствует развитию методологической культуры обучающихся.
Ключевые слова: общее образование, обучение физике, толерантность, методологическая культура
Bublikov Sergey Victorovich
Doctor of Pedagogical Science, Full Professor, Professor of the Physics Teaching Methods Department of The Herzen State Pedagogical University of Russia bublikovs@mail.ru, St. Petersburg
Krasin Mikhail Stanislavovicn
Candidate of Pedagogical Sciences, Associate professor of the Department of General Physics at the Kaluga State University, named after K. Tsiolkovskiy, krasin-ms@yandex.ru, Kaluga
DEVELOPING TOLERANT MENTALITY AT PHYSICS LESSONS
Abstract. The necessity for training methods of tolerant thinking at physical lessons is shown and founded. That includes formation of notions of dialectic character of developing scientific ideas when a physics teacher presents at class some facts of international development of science using his own experience to demonstrate his willingness to listen to and to accept students' ideas on some physical phenomena and the ways to do a physical sum, as well as showing some examples of the leading researchers who could change their physical theoretical views and adapt them to new experimental facts. Formation of tolerant thinking contributes to the development of learners' methodological culture.
Keywords. General education, physics education, tolerance, methodological culture.
В медицинской, философской, психолого-педагогической, культурологической литературе приводятся различные трактовки «толерантности» (от лат й1егапйа - терпение). Его можно трактовать 1) как безразличие к отдельным разногласиям между людьми, которые представляются значительно
менее важными, чем проблемы всего общества; 2) как позиция, согласно которой невозможность достижения взаимопонимания (понимания другой культуры или поведения) не должна быть обязательным поводом для возникновения враждебного отношения; 3) как снисхождение к слабостям других;
4) как расширение собственного опыта, готовность к критическому диалогу [4]. Толерантность проявляется в способности допускать возможность существования иных взглядов, обычаев, поступков, научных, технических, политических решений, оставаясь при своём мнении, не отступая от своей системы ценностей; выражается в готовности понять инакомыслие, попытаться найти позитивное объяснение ведения того или иного образа жизни иными социальными группами, в готовности к разумному компромиссу.
«Воспитание в духе толерантности следу -ет рассматривать в качестве безотлагательного императива» отмечается в резолюции 5.61. Генеральной конференции ЮНЕСКО [1, с.135]. «Сформированность мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки и общественной практики, основанного на диалоге культур, а также различных форм общественного сознания, осознание своего места в поликультурном мире; ... толерантное сознание и поведение в поликультурном мире, готовность и способность вести диалог с другими людьми, достигать в нем взаимопонимания, находить общие цели и сотрудничать для их достижения» [5, пункт 7] указаны Министерством образования и науки Российской Федерации в качестве необходимых личностных результатов освоения основной образовательной программы среднего (полного) общего образования.
Очевидно, что воспитание в духе толерантности требует согласованной работы всего педагогического коллектива, и каждого учителя-предметника.
Анализ педагогических исследований, методических разработок учителей физики, а также собственного опыта работы авторов в школе позволяет выделить три стабильно успешных способа целенаправленного формирования устойчиво проявляющихся черт толерантного мышления на учебных занятиях по физике: на примерах из истории науки; на разноплановых примерах собственной деятельности учителя; на примерах применения различных подходов при решении задач.
В процессе ознакомления обучающихся с историей развития научных взглядов, жизни и деятельности учёных полезно обращать
внимание на следующие аспекты:
- интернациональный характер развития науки: факты независимого открытия законов учёными разных стран (Г. Кавен-диш и Ш. Кулон, Р. Бойль и Э. Мариотт, В. Петров и Г. Дэви и т.д.); примеры сотрудничества между учёными различных стран с целью достижения прогресса в научных изысканиях (Г. Дэви и Д. Араго, научные школы Г. Галилея, Э. Резерфорда, Н. Бора и др.); объективные затруднения при определении национальной и государственной принадлежности некоторых известных учёных (Аль Бируни, Д. Бернулли, Л. Эйлер, А. Эйнштейн, Г. Гамов и др.);
- диалектический характер развития научных идей: примеры, когда физические теории, развитые различными противоборствующими школами, в частности, термодинамика и молекулярно-кинетическая теория (статистическая физика, развитие которой стоило жизни Л.Больцману) не противоречат друг другу, а оттеняют особенности получения результатов в экспериментальной и теоретической физике и отражают различную степень детализации физических моделей изучаемых объектов; необходимость применения дополнительных подходов к исследованию физических явлений (квантово-волновой дуализм); принцип соответствия при установлении взаимосвязи старой и новой теории;
- способность учёных отказываться от некоторых собственных научных взглядов во имя истины: на примерах отказа С. Карно от идеи теплорода, И. Кеплер от «гармонии сфер», А. Эйнштейн от представлений о стационарной Вселенной.
Умение любого учителя терпеливо относиться к индивидуальным особенностям обучающихся, поддерживая при этом рабочую атмосферу в классе, не может не оказывать благоприятного воздействия на развитие различных черт толерантного мышления обучающихся. Для учителя физики также важно демонстрировать готовность и способность понимать ход рассуждений учеников при «неправильных» ответах, допуская возможность появления ошибок не только из-за нерадивого отношения к изучению предмета, но и из-за разработки ими иных моделей физических объектов в силу ограниченности объёма знаний школьного курса
или из-за некорректно сформулированных учебных заданий.
Решение задач как активный метод обучения физике обладает объективными предпосылками для интенсивного развития толерантности мышления учащихся [2; 3]. Воспользуемся выделенными И.П. Шку-ратовой [6, с16] признаками толерантного мышления и покажем, что каждое отмеченное качество формируется в процессе определённых видов деятельности при обучении решению задач по физике:
Признак 1: «способность встать на чужую точку зрения» [Там же. С.16]. Способы развития: рассмотрение задачной ситуации из разных систем отсчёта; совместный поиск пути решения задачи, разработки алгоритма решения задач подобного типа.
Признак 2: «способность выделять в оцениваемом объекте существенные и второстепенные признаки». Способы развития: разработка и корректировка моделей задачной ситуации, опираясь на требования и условия задачи, а также промежуточные результаты её решения.
Признак 3: «способность к амбивалентному восприятию объекта, при котором человек может видеть как положительные, так и отрицательные характеристики». Способы развития: необходимый для решения задачи учёт различных свойств объекта исследования, его различных взаимодействий с другими объектами; возможности нелинейного, вероятностного характера развития исследуемой ситуации.
Признак 4: «способность устанавливать сходство и различия между одними и теми же объектами по разным основаниям, образуя разные их группировки. Способы развития: выявление аналогии между исследуемым объектом и исследованным ранее, систематизация сведений, алгоритмизация деятельности.
Признак 5: «гибкость мышления, состоящая в готовности изменить свои представления об объекте в связи с поступившей новой информацией. Способы развития: корректировка или полное изменение первоначально принятой модели задачной ситуации из-за невозможности её решения в рамках принятой модели или выявления ранее неизвестных свойств объектов, разработка различных моделей задачной ситуации при
изменении требований задачи.
Таким образом, даже если учитель не произносит слово «толерантность» в процессе обучения физике, то формирование различных составляющих толерантного мышления происходит естественным образом в совместной деятельности учащихся и учителя на уроках физики.
Полагаем, что можно выделить три составляющие процесса развития учителем толерантного мышления учащихся при обучении решению физических задач:
- показывать возможность, а в некоторых случаях и необходимость, осуществления различных подходов к организации деятельности по решению задачи;
- ставить учащихся в ситуации, требующие проявления толерантности мышления и поведения для конструктивного решения проблем, увлекая тем самым их анализом проблемных ситуаций и адекватными действиями в этих ситуациях;
- демонстрировать толерантное поведение на собственном примере.
Отметим некоторые методические приёмы, способствующие положительной динамике развития черт толерантности мышления школьников при обучении решению физических задач.
При обучении стандартной записи краткого содержания (краткого условия) за-дачной ситуации, полезно показать учащимся несколько способов такой записи, объяснить достоинства и недостатки каждого из них и в дальнейшем разрешать использовать любой из этих способов по своему усмотрению. Так при совместном обсуждении и выполнении всех действий, направленных на решение задачи, наиболее удобной оказывается форма записи, начинающаяся со слова «дано» и записи всех указанных условий. Если же сложная задача решается самостоятельно, то предпочтительней оказывается форма записи, когда в начале указываются требования задачи, ориентирующие на поиск именно тех сведений, которые необходимы для ответа на вопросы, при этом лишние сведения вообще не записываются.
Обучение умению решать задачу различными методами, способами, приёмами в русле развития методологической культуры способствует формированию толерантности
мышления обучающихся, которое предопределяет толерантное отношение к тем, кто избрал или предлагает иной способ или метод решения проблемы. Важно показывать возможность решения одной и той же задачи как теоретическим, так и экспериментальным и численным методами решения и привлекать к этому обучающихся. Часто существуют возможности для решения задач в рамках одного и того же метода, но с применением различных способов решения (координатный и векторный способы решения кинематических задач, методы «обхода контура» и «узловых потенциалов» при расчётах электрических цепей и т.п.) или на различных уровнях методологии физики: уровне методологических принципов, уровне законов сохранения, уровне частных физических законов. Ещё большее разнообразие наблюдается в вариантах решения задачи одним способом, но с использованием различных эвристических приёмов. После рассмотрения различных вариантов решения задачи полезно предложить обучающимся определить, какой способ (метод, приём) оказался наиболее красивым, коротким, понятным и т.п., чтобы затем в процессе разрешения спорной ситуации подвести их к пониманию субъективности многих оценок и толерантному отношению к тем, кто высказал иную точку зрения. Тогда у обучающихся будет формироваться понимание того, что научное объяснение толерантно, и даже в учебных ситуациях является относительным и признает возможность и право существования других объяснений установленных фактов.
Понимание возможности получения различных результатов при использовании различных средств измерения или методов измерения формируется при решении экспериментальных задач (например, при измерении коэффициента трения различными методами). Неоднократное измерение одной и той же величины одним и тем же способом, но с помощью разных приборов убеждает в зависимости результатов от средств измерения. При этом у обучающихся может сформироваться заблуждение, которое можно выразить следующим утверждением: «Все результаты, полученные экспериментальным методом оказываются приближёнными (и это правильно,
С.Б., М.К.), поэтому им не следует доверять» (а это ошибочно). Основным методом предупреждения такого заблуждения является систематическое привлечение школьников к оценке и учёту погрешностей измерений на всех этапах проведения эксперимента. До учащихся важно донести мысль, что, учитывая погрешность измерения, можно оценить доверительный интервал возможных значений измеряемой величины, чем больше точность приборов и меньше погрешность метода, тем более узким оказывается этот интервал. С целью создания ситуации, требующей проявления толерантности мышления, основанной на понимании особенностей экспериментального метода, можно использовать следующий тип задач: «Бригада из трёх учеников измеряла сопротивление лампы с помощью вольтметра и амперметра (см. рис.). Первый ученик написал в отчёте, что сопротивление лампы равно 5 Ом, второй - 5,1 Ом, а третий - 4,8 Ом. Какой из учеников дал неправильный ответ?» При вынесении вердикта о правильности того или иного ответа, следует учесть, что даже если пренебречь погрешностью метода измерений, то всё равно приходится считаться с погрешностью, возникающей при округлении приборами высвечиваемых на экране знакений, поэтому приходится считать, что сопротивление резистора находится в пределах 4,8 Ом < Я < 5,3 Ом. Учитывая данные соображения, получается, что ответы каждого «ученика» не выходят за рамки допустимых значений, поэтому их нельзя признать ошибочными! Обсуждение ответа на вопрос данной иадачи межет послужить поводом для беседы о целесообразности толерантного отношения к возможному не совпадению
Рисунок - Установка по измерению сопротивления лампы с помощью вольтметра и амперметра
сведений, полученных из разных источников, необходимости критического отношения к полученной информации, не только потому, что она может быть ошибочной, но и потому, что она всегда получена с некоторой погрешностью.
Развитию толерантности мышления обучающихся способствует и осознание ими модельного характера наших представлений об окружающем мире, возможности, необходимости варьирования моделей объекта для придания ему вида субъективно удобного для исследователя или для достижения различных целей исследования. Например, для определения, гравитационного взаимодействия человека с Землёй необходимо использовать модель «человек - материальная точка», а для определения архимедовой силы атмосферы, необходимо использовать модели, учитывающие объём человека. Для оценки величины объёма человека, кому-то из школьников удобно использовать модель «человек - брусок», другим - «человек- цилиндр», третьим - «человек - система цилиндров и шара».
Способность допускать возможность вариативного развития событий позволяет субъекту деятельности строить планы с учётом различных вариантов развития исследуемых процессов, а также более спокойно относиться к фактам непредсказуемых изменений и заранее планировать виды действий в случае их возникновения. Например, учащимся 7 класса можно предложить к решению задачу в следующей формулировке: «Расстояние между мальчиком и его собакой равно 10 м. Собака бежит со скоростью 2 м/с. Через сколько времени собака подбежит к мальчику?» Как правило, ознакомившись с содержанием задачи, ученики быстро дают ответ: «Через 5 с!». На что можно возразить: «Неправильно!» И пояснить: «Собака бежала в другую сторону!». Сразу после такого пояснения в глазах обучающихся читается недоумение и удивление, а затем они сами быстро придумывают множество различных моделей этой ситуации: собака бежала в противоположную сторону; собака бежала по кругу вокруг мальчика; мальчик сам убегал от собаки или бежал ей навстречу и т.д. Им становится понятно, что, без введения дополнительных данных, ответов на вопрос этой задачи может быть много, даже
при опоре рассуждений на принцип простоты. В этот момент вполне уместен совет: «не следует торопиться делать выводы, не подкреплённые достаточным количеством сведений об особенностях исследуемой ситуации». Целесообразность корректировки деятельности после получения некоторого промежуточного ответа удобно показывать на примерах задач на теплообмен, когда неизвестно конечное состояние термодинамической системы.
В некоторых случаях предусмотреть варианты развития событий совсем невозможно, с этим приходится мириться и стараться хотя бы оценить границы возможных изменений. Именно так приходится поступать при решении следующей задачи: «Имеется 80 атомов радиоактивного препарата, сколько атомов этого вещества останется через время в 3 раза превышающее его период полураспада?» Характерной ошибкой школьников является недооценка статистического характера некоторых закономерностей. Поэтому зачастую чаще всего на данную задачу даётся ответ: «Останется 10 атомов». В процессе организации поисковой деятельности важно акцентировать внимание учащихся на то, что явление радиоактивного распада имеет вероятностный характер, поэтому закон радиоактивного распада справедлив для большого количества частиц, например, если бы их было 80 миллионов, то ответ 10 миллионов был бы правильным. В данной задаче атомов всего 80, поэтому через три периода полураспада количество не распавшихся атомов будет не более 80 и не менее нуля. Точнее сказать нельзя. И с этим надо смириться (отнестись толерантно).
В заключение отметим, что усилия учителей физики направленные на формирование и развитие черт толерантного мышления школьников не только создают предпосылки для утверждения в общественном сознании идеологии терпимости, принятия концепции «гармонии в многообразии», но и способствуют развитию методологической культуры каждого обучающегося, формируют его умение взвешенно подходить к оценке различных событий, руководствоваться нормами научной методологии при организации собственной и коллективной деятельности.
Библиографический список
1. Декларация принципов толерантности. Утверждена резолюцией 5.61 генеральной конференции ЮНЕСКО от 16.11.95 // Век толерантности. - М.: МГУ - 2001. - С. 131-137.
2. Кондратьев а. С., Ларченкова Л. а. Принцип толерантности при решении физических задач в средней школе // Известия РГПУ им. А.И. Герцена: Научный журнал. - 2008. -№ 10 (64). - С. 158-168.
3. Красин М. С. Формирование начальных представлений о толерантности при обучении школьников решению физических задач // Физика в школе и вузе: Международный сборник науч-
ных статей: Выпуск 8 / Отв. ред. С.В.Бубликов. -Санкт-Петербург: РПГУ им. А.И. Герцена, Изд-во библиотеки РАН, 2008. - С. 124-133.
4. Лекторский В. А. О толерантности, плюрализме и критицизме // Вопросы философии. -1997. - № 11. - С. 46-54.
5. Федеральный государственный образовательный стандарт среднего (полного) общего образования: утв. приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 17 мая 2012, № 413 // Российская газета. Федеральный выпуск № 5812, - 2012. - 21 июня.
6. Шкуратова и. П. Когнитивная сложность как основа толерантного мышления // Век толерантности: Научно-публицистический вестник. - М.: МГУ - 2003. - №5. - С. 4-7.
