CC BY
263. При интерпретации рисунков следует придерживаться чётких инструкций и правил относительно получения соответствующей информации, при необходимости опираться на трактовки, данные самими клиентами, работать с их ассоциациями и чувствами.
4. Комментарий для клиента должен быть аргументированным и понятным. Личные впечатления и вызванные чувства от рисунка (особенно негативные) необходимо минимизировать, так как они могут отличаться от переживаний автора и тех мыслей, которые склонен приписывать ему исследователь.
Таким образом, мы приходим к выводу о том, что гештальт-подход особое внимание обращает на развитие креативности как способности личности творчески и адаптивно реагировать на ситуацию, избегая давления стереотипов, он предполагает не столько поиск причинно-следственных связей, сколько опору на собственные резервы и ресурсы внешней среды.
Литература:
1. Дерибере М. Цвет в деятельности человека [Текст] / сокр. пер. с фр. А. М. Григорьева; [предисл. А. Щипанова]. - Москва: Стройиздат, 1964. - 183 с., 6 л. ил.: ил.; 22 см. На обороте тит. л.: M. Déribéré. La couleur dans les activités humaines Цвет FB Б...
2. Дилео Дж. Детский рисунок: Диагностика и интерпретация / пер. с англ. Е. Фатюшиной. Изд. 2, испр. М.: Апрель Пресс, Психотерапия, 2007. 256 с. (Серия «Детский психолог»).
3. Лебедева Н.М., Иванова Е.А. Путешествие в гештальт: теория и практика. - СПб.: Речь, 2004. - 560 с.
4. Миронова Н.Л. Цвет в изобразительном искусстве: Пособие для учителей. - 3-е изд. / Л.Н. Миронова. - Мн.: Беларусь, 2005. - 151 с.: ил.
5. Минина В.В. Проективный рисунок в гештальте (в метафоре животного). - СПб.: Речь, 2010. - 96 с.
6. Перлз Ф. Гештальт-подход и Свидетель Терапии. / Пер. М. Папуш. М.: Либрис, 1996. - 240 с.
7. Перлз Ф., Гудмен П. Теория Гештальт-терапии. М.: Институт общегуманитарных исследований, 2001. 212 с.
8. Сергеева В.П. Теоретические основы организации обучения в начальных классах. Педагогические технологии: учеб. пособие для студ. учреждений сред. проф . образования / [В.П. Сергеева, Э.К. Никитина, Т.Н. Щербаков и др.]; под ред. В.П. Сергеевой. - М.: Издательский центр «Академия», 2012. - 320 с.
Педагогика
УДК: 378.14
кандидат педагогических наук, доцент Кирюхина Наталия Владимировна
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Калужский государственный университет имени К. Э. Циолковского» (г. Калуга); кандидат педагогических наук, доцент Красин Михаил Станиславович
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Калужский государственный университет имени К. Э. Циолковского» (г. Калуга)
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ С ИСТОРИКО-НАУЧНЫМ СОДЕРЖАНИЕМ КАК ФАКТОР ФОРМИРОВАНИЯ МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ БУДУЩЕГО УЧИТЕЛЯ ФИЗИКИ
Аннотация. В статье представлена система задач с историко-научным содержанием, предназначенных для решения на практических занятиях по разделу «Основы квантовой механики» курса теоретической физики для студентов, обучающих по направлению бакалавриата «Педагогическое образование» с предметной специализацией «Физика». Показано, что решение таких задач, включающее анализ проблем и противоречий раннего этапа квантовой теории, является существенным фактором становления методологической культуры будущего учителя физики.
Ключевые слова: физические задачи, история физики, задачи с историко-научным содержанием, методологическая культура учителя физики.
Annotation. The article presents a system of problems with historical-scientific content, designed to be solved in practical classes on the section "Fundamentals of quantum mechanics" of the course of theoretical physics for undergraduate students studying on the "Pedagogical education" program with the Physics specialization. It is shown that the solution of the problems, including the analysis of problems and contradictions of the early stage of quantum theory, is an essential factor in the formation of methodological culture of the future teacher of physics.
Keywords: physical problems, history of physics, problems with historical- scientific content, methodological culture of the teacher of physics.
Введение. Термин «методологическая культура личности» в философском и образовательном контексте используется с конца 70-х годов XX века. На современном этапе, когда акценты в образовании все больше смещаются от трансляции готовых знаний к формированию способности эффективно действовать в условиях постоянно изменяющейся среды, актуальность методологических регулятивов только возрастает. При всем многообразии трактовок понятия «методологическая культура» и различных подходов к структурированию ее компонентов, в ней можно выделить историко-научную составляющую как часть социального опыта человечества, на который опирается субъект в индивидуальном процессе познания:
- система методологических знаний включает знание истории научных открытий и изобретений;
- комплекс методологических умений, связанных с проведением экспериментального и теоретического исследования, также опирается историко-научный материал (эксперименты, сыгравшие значительную роль в развитии науки, исторический аспект создания научных теорий и т.д.);
- формированию методологических убеждений способствует анализ ошибок и заблуждений, парадоксов, возникавших в процессе познания, эмоционально окрашенные исторические факты, эпизоды из биографий ученых;
- история науки содержит обширную базу примеров проблемных ситуаций и способов их разрешения, что обогащает опыт успешного решения проблем в различных областях деятельности.
Большая часть содержания школьного курса физики представляет науку классического периода. Физика двадцатого века (квантовая механика, физика атомного ядра и элементарных частиц, астрофизика) занимает в
учебниках гораздо меньший объем, а с достижениями последних десятилетий в школе знакомят в лучшем случае только в рамках элективных курсов и факультативов. Преобладание «классики» имеет объективные причины:
- большинство процессов и явлений в окружающей действительности объяснимы в рамках классических представлений;
- математический аппарат, применяемый в классических разделах, позволяет рассматривать проблемы на количественном уровне;
- при изучении классических разделов шире возможности постановки и проведения реального учебного эксперимента.
Однако, достижения квантово-релятивистской и субатомной физики, а также созданные на их основе технологии, изменившие повседневную жизнь, потребовали модернизации содержания физического образования, что нашло отражение в образовательных программах [1, 2]. Квантовая физика с элементами астрофизики стала самостоятельным разделом школьного курса. Данные об успешности его усвоения школьниками противоречивы: с одной стороны, по данным ФИПИ [3, с. 123] средний процент выполнения заданий по этому разделу на ЕГЭ в 2018 г. уступает только разделу «Механика». Однако, в контрольно-измерительных материалах он был представлен преимущественно заданиями базового уровня сложности. Аналитические отчеты более раннего времени, напротив, указывают, что при равной экспертной сложности, процент выполнения заданий по квантовой механике ниже, чем по другим разделам. Выявлены систематические ошибки, связанные с непониманием постулатов Бора. Другие исследования также показывают низкий уровень остаточных знаний в этой области [4, 5].
Между тем, этот именно этот раздел позволяет продемонстрировать важнейшие методологические линии курса физики. При его изучении историко-научный компонент определяет и содержание, и методику изложения. Этот тезис справедлив не только для общеобразовательной, но и для высшей школы. Особую актуальность он приобретает для курсов, предназначенных будущим учителям физики.
Формулировка цели статьи. Предметом данной статьи является один из способов раскрытия дидактического потенциала истории науки в обучении физике - решение задач, в условии которых историко-научная информация выступает как необходимый компонент, обеспечивающий выполнение заранее предусмотренных функций. Цель работы: продемонстрировать роль задач с историко-научным содержанием в развитии методологической культуры на примере изучения основ квантовой механики в курсе теоретической физики для студентов бакалавриата по направлению «Педагогическое образование» с предметной специализаций «Физика».
Изложение основного материала статьи. В формулировке специальных компетенций бакалавра физического образования [6] отчетливо выделяются историко-методологические аспекты:
- осознание места физики в системе наук и ценностей;
- знание истории развития физики и ее современного состояния;
- владение системой знаний о фундаментальных физических теориях.
Одной из наиболее эффективных форм использования историко-научной информации в учебном процессе являются задачи. Поэтому для реализации перечисленных выше аспектов была разработана система задач с историко-физическим содержанием, которые предлагаются студентам на аудиторных практических занятиях при изучении дисциплин «Общая и экспериментальная физика», «Основы теоретической физики», а также входят в состав индивидуальных заданий для самостоятельной работы.
Структура деятельности студента в при решении таких задач в предметном контексте включает в себя:
- ознакомление с условием и требованием задачи, выделение в них предметно-физической и историко-научной составляющих;
- работу с историко-научной информацией как носителем прошлого опыта, в процессе которой достигается реализация специфических функций задачи (мировоззренческой, методологической, гносеологической, аффективной и др.);
- соотнесение используемых в условии понятий, терминов, обозначений, единиц измерений с современными;
- построение физической модели задачи на основе синтеза предметно-физической и историко-научной составляющих, ее описание на языке современной науки;
- выделение содержания нового знания и уточнение этого содержания в историко-научном и методологическом аспекте.
Не меньшее значение имеет профессиональный педагогический контекст:
- соотнесение содержания предметно-физической и историко-научной областей условия задачи с содержанием учебного курса физики общеобразовательной школы, выявление роли и места этого материала в учебном курсе;
- выявление дидактических функций отдельных задач и доминирующих функций задачных блоков;
- формулировка дидактических целей, достигаемых в процессе решения задач в соответствии с выявленными функциями;
- выделение методов, способов, приемов, используемых в процессе решения задач;
- соотнесение структуры процесса решения задачи со структурой деятельности учителя по обучению решению задач.
Опишем в качестве примера систему историко-физических задач по разделу «Квантовая механика» курса «Основы теоретической физики». В методологическом аспекте этот курс выполняет специфическую функцию - познакомить студентов с математическими методами исследования и их инструментарием -математическим аппаратом, применяемым в основных разделах физической теории. Представление о своеобразии свойств микроскопических объектов (корпускулярно-волновой дуализм, дискретность состояний, статистический характер закономерностей, невозможность одновременного точного измерения некоторых величин), которое сформировалось ранее на уровне качественных моделей, подкрепляется математическим фундаментом. Опыт исследования математических моделей квантовых систем с использованием сложного математического аппарата обогащает деятельностный компонент методологической культуры, поднимает на новый уровень убежденность в эффективности методологических регулятивов.
Наибольшим потенциалом с точки зрения исторических и методологических аспектов обладает первая тема курса: «Экспериментальные и теоретические предпосылки квантовой механики». Ее раскрывают следующие четыре тематических блока задач.
Блок 1. «Обнаружение корпускулярных свойств электромагнитного излучения».
Первый комплекс задач этого блока связан с исследованием законов равновесного теплового излучения в конце XIX - начале ХХ века, и с той ситуацией, которая в историю физики вошла под названием «ультрафиолетовая катастрофа». Пример задачи:
«В 1900 г. в статье «Замечания о законе черного излучения» Дж. У. Релей получил формулу для спектральной плотности энергетической светимости абсолютно-черного тела, опираясь на ранее полученный
им и Дж. Х. Джинсом результат: в объеме У, заполненном излучением, устанавливается система стоячих
ю2
dZ = V 3 d ю
волн, число которых в интервале частот dю равно п с . Воспроизведите вывод этой
формулы (закон Релея-Джинса), зная, что в ее основе лежит теорема о равнораспределении энергии по степеням свободы [7, с. 14-15]».
«В. Вин, рассматривая равновесное излучение в цилиндре с зеркальным поршнем, получил в работах
е
1893-96 годов два важных результата ( Х -энергия, излучаемая в единицу времени с единицы площади в единичном интервале длин волн):
1) еХ = Х_5 f (ХТ) б
1) Х и х х - для любых длин волн;
еХ= СХ~5е~ХТ к
2) Х - для больших длин волн.
Покажите, что закон Релея-Джинса не противоречит закону Вина [7, с. 11-12]».
«Покажите, что из законов Вина и Релея-Джинса следует бесконечно-большое значение для равновесной плотности энергии, что противоречит эмпирическому закону Стефана-Больцмана: полная мощность излучения во всем диапазоне частот (длин волн) пропорциональна абсолютной температуре в четвертой степени».
«Покажите, что формулы Вина и Релея-Джинса являются предельными случаями формулы Планка. Каков физический смысл константы Ь в формуле Вина?»
Эти примеры демонстрируют возникновение противоречия между теоретической моделью, построенной в рамках классической физики и экспериментальными фактами, и его разрешение в результате отказа от классических представлений. Методологические функции задач: формирование знаний об основных закономерностях развития физики; наличии границ применимости понятий, законов, моделей, преемственности в развитии идей.
Важной составляющей методологической культуры деятельности является терминологическая грамотность. Пример задачи на фотоэффект, предполагающей соотнесение аутентичных и современных терминов и обозначений, а также теоретических выводов и экспериментальных фактов:
«Уравнение фотоэффекта впервые появилось в работе А. Эйнштейна «Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света» в следующем виде [8, с. 104].
ТТ
Пе =-РУ_ Р
где П - поверхностный потенциал электрона, выбиваемого светом, ^ - заряд электрона, ^ - частота света,Р - работа выхода электрона из металла.
1) Найдите численное значение и размерность константы в .
2) Проверьте, согласуется ли это уравнение с известными А. Эйнштейну экспериментальными данными, полученными немецким физиком Ф. Ленардом: для ультрафиолетовой границы солнечного спектра
у = 1,03• 1015 , П = 4,3-10_8В [7 25]
' с1 ' В [7, с. 25]».
Примером явления, которое можно объяснить на основе волновых, и квантовых представлений, является световое давление. Когда его рассматривают как проявление корпускулярных свойств излучения, полезно вспомнить альтернативный подход и провести их сравнение с точки зрения доступности для учащихся средней школы. Полученную формулу можно применить к оценочным расчетам.
«В «Трактате по электричеству и магнетизму» (1873 г.) [9] Дж. К. Максвелл писал: «В среде, в которой распространяется волна появляется в направлении ее распространения давящая сила».
1. Получите формулу для вычисления давления света, интенсивность которого равна I, рассматривая передачу импульса плоской электромагнитной волны при нормальном падении на поверхность тела с коэффициентом отражения р.
2. Покажите, что этот результат может быть получен на основе корпускулярных представлений.
3. В 1879 году Дж. К. Максвелл вычислил, что при ясном небе в полдень давление солнечных лучей на поверхность 4 м2 едва достигает величины тысячной доли грамма. Проверьте этот расчет, считая, что среднее значение интенсивности солнечного излучения у поверхности Земли при этих условиях равно 1000 Вт/ м2. Оцените, какое число фотонов, падает единицу времени на единицу площади, если среднее значение длины волны равно 0,5 мкм».
Блок 2. «Проблема устойчивости атомов и характер излучения света атомами».
Лучше понять проблемы, с которыми столкнулась физика в начале XX века, можно предложить количественно проверить один из парадоксов, к которому приводит применение законов классической
электродинамики к планетарной модели атома: оценить время, за которое электрон, движущий по орбите, радиусом порядка размеров атома, упал бы на ядро. Другое противоречие, к которому приводила эта модель - дискретный характер атомных спектров можно проиллюстрировать следующей задачей.
«В 1814 году И. Фраунгофер обнаружил в спектре Солнца четыре линии, принадлежащие водороду [7, с. 40]:
Линия На Нв Ну Н8
Длина волны, X (нм) 656,3 486,1 434,1 410,2
В 1885 г. И.Я. Бальмер установил [8, с. 40], что длины волн этих линий могут быть представлены дробями от некоторого числа К:
х= К ш „, ш = 3,4,5,6.
ш
2
2
2
1) Найдите величину К.
2) Используя постулаты Бора, выразите эту величину через постоянную Планка, заряд и массу электрона».
Блок 3. «Полуклассическая теория Бора».
Модель атома водорода, получившее название модели Резерфорда-Бора, является промежуточным звеном перехода от классических представлений к квантовым и с научной точки зрения имеет только историческое значение. Ее полуклассический характер отчетливо выражен в тех допущениях, которыми предваряет свои постулаты Н. Бор в первой статье из цикла, посвященного его теории [10, с. 84]. На материале этого цикла можно составить несколько задач. Приведенный ниже пример позволяет показать не только ход мысли ученого, но и возможность истолкования результата с более общих позиций.
«В работе «О строении атомов и молекул» (1913 г.) [10, с. 84] Н. Бор так сформулировал один из квантовых постулатов: «Стационарное состояние системы, состоящей из электрона, вращающегося вокруг ядра, определяется из условия, что отношение между общей энергией, испущенной при образовании данной
h
конфигурации, и числом оборотов электрона кратно
2 » Покажите, что «для круговой орбиты это
А
равнозначно требованию, чтобы момент импульса был кратным ». Обоснование проведите двумя
способами:
- исходя из предположения Бора о том, что в стационарном состоянии к электрону применимы законы классической механики;
- с позиций волновой природы микрочастиц, рассматривая движение электрона как стоячую волну на окружности».
Обращение к научному наследию Н. Бора предполагает и ознакомление со сформулированными им принципами соответствия и дополнительности, как примерами методологических регулятивов общенаучного значения. Более узкий смысл принципа соответствия демонстрируется в следующем примере.
«Принцип соответствия, сформулированный Н. Бором, применительно к его теории атома гласит: при больших квантовых числах результат должен совпадать с классическим. Покажите, что при возрастании главного квантового числа происходит сближение энергетических уровней электрона, что соответствует классическим представлениям о непрерывном изменении энергии».
Хорошей иллюстрацией принципа соответствия будет также воспроизведение вывода формулы постоянной Ридберга из работы Бора «О спектре водорода» [10, с. 152].
Принцип дополнительности раскрывает следующий тематический блок.
Блок 4. «Волновые свойства частиц».
В этом блоке важно показать те эвристические принципы, которыми руководствовался Л. Де Бройль (оптико-механическая аналогия): принцип экстремального действия Гамильтона и принцип Ферма. Вывод формулы длины волны, соответствующей частице, основан на инвариантности фазы в двух системах отсчета и преобразованиях Лоренца. Он довольно сложен, однако можно предложить ознакомиться с его адаптированным изложением, например, в работе [8, с. 60-62]. Остальные задачи этого блока связаны с экспериментальным подтверждением наличия волновых свойств у частиц: опыты К. Дж. Дэвиссона и Л.Г. Джермера (1927), Дж. П. Томсона (1927), П.С. Тартаковского (1928), Л.М. Бибермана, Н.Г. Сушкова, В.А. Фабриканта (1949).
Выводы:
1. Историко-научный компонент (знание фактов истории физики, понимание сути и значения фундаментальных исторических экспериментов, эволюции ключевых идей и понятий) является одной из составляющих методологической культуры личности.
2. Исторический и методологический аспекты играют важную роль при изучении вопросов квантовой теории в курсе физики всех образовательных уровней. Анализ проблем и противоречий раннего этапа становления неклассической науки, а также путей их разрешения, является важным шагом в процессе формирования методологической культуры как учащихся общеобразовательных школ, так и студентов вузов, приобретая особую актуальность в процессе подготовки будущих учителей физики.
3. Одним из наиболее эффективных способов реализации потенциала историко-научного компонента в обучении является решение задач.
4. В предметной подготовке будущего учителя физики важную роль играет курс теоретической физики, в котором можно рассмотреть важнейшие историко-методологические проблемы квантовой теории на количественном уровне.
5. Решение задач с историко-научным содержанием в курсе теоретической физики является существенным фактором становления методологической культуры учителя физики, что проиллюстрировано приведенными в статье примерами. Литература:
1. Программы для общеобразовательных учреждений. Физика. Астрономия. 7—11 кл. / сост.
B.А.Коровин, В.А.Орлов. — 2-е изд., стерео тип. — М.: Дрофа, 2009.
2. Примерная основная образовательная программа основного общего образования (одобрена решением федерального учебно-методического объединения по общему образованию, протокол от 28 июня 2016 г. № 2/16-з). URL:http://mosmetod.ru/metodicheskoe-prostranstvo/documenti/primernaya-osnovnaya-obraz-programa-srednego-obshego-obrazov.html (дата обращения: 10.01.2019).
3. Демидова М.Ю. Методические рекомендации для учителей, подготовленные на основе анализа типичных ошибок участников ЕГЭ 2018 года по физике // Педагогические измерения. — 2018. — № 4. —
C. 121-143.
4. Гильмиярова С.Г., Сафин Д.Р. Изучение современной физики в средней школе // Наука и школа. 2014. №1. URL: https://cyberleninka.rU/article/n/izuchenie-sovremennoy-fiziki-v-sredney-shkole (дата обращения: 13.01.2019).
5. Кудрявцев В. В., Ильин В. А., Михайлишина Г. Ф. Изучение современной физики в профильной школе: методологический аспект // Педагогическое образование и наука, № 9, 2011. C. 40-47
6. Примерная основная образовательная программа высшего профессионального образования Направление подготовки ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ (утверждено приказом Минобрнауки России от 17 сентября 2009 г. № 337) Профиль «Физика». URL:http://fgosvo.ru/uploadfiles/poops/1/5/20110411161343.pdf (дата обращения: 13.01.2019).
7. Яворский Б.М. Фрагменты развития квантовой физики в первой четверти XX века. — М.: Прометей, 1996. - 105 с.
8. Эйнштейн А. Собрание научных трудов. В 4-х т. Том 3. — М.: Наука, 1968. - 632 с.
9. Максвелл Дж. К. Трактат об электричестве и магнетизме. В 2-х т. Том 1. — М.: Наука, 1989. - 416 с.
10. Бор Н. Избранные научные труды. В 2-х т. Том 1. — М.: Наука, 1970. - 583 с.
Педагогика
УДК:378.2
аспирант Колзина Анастасия Геннадьевна
Автономное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования Удмуртской Республики «Институт развития образования» (г. Ижевск)
ПРИМЕНЕНИЕ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ ВЗРОСЛЫХ В ПОДГОТОВКЕ ПРЕПОДАВАТЕЛЕЙ ВНУТИФИРМЕННОГО ОБУЧЕНИЯ
Аннотация. Автор раскрывает опыт сопровождения преподавательского состава предприятия, основанный на принципах построения педагогической системы обучения взрослых, вычленяет необходимые условия личностного и профессионального роста обучающихся.
Ключевые слова: системный поход, обучение взрослых, андрогогика, внутрифирменное обучение, педагогическая система.
Annotation. The author describes the experience of support of the teaching staff of the enterprise, based on the principles of pedagogical system of adult education, finds the necessary conditions for personal and professional growth.
Keywords: system approach, adult education, androgogy, in-company training, pedagogical system.
Введение. Такие тенденции современного российского общества как развитие рыночной экономики и рост конкуренции, увеличение пенсионного возраста и положительная демографическая динамика, переход предприятий на эталоны профессиональных стандартов, ориентация предприятий на рост производительности труда привели к тому, что сегодня резко возросли требования к уровню квалификации работников. Сложившаяся мотивирующая к обучению и развитию ситуация повлекла за собой рост требований к качеству обучения. Тема качественного и быстрого обучения взрослых, а именно профессиональной подготовки, переподготовки, повышения квалификации под заказ предприятий становится более глобальной.
Данная статья направлена на анализ подходов в обучении взрослых с целью определения элементов и связей, обеспечивающих системный подход в организации качественного обучения на предприятии. В статье приведен пример системы внутрифирменного обучения и продемонстрирована практика применения в подготовке преподавателей внутрифирменного обучения.
Изложение основного материала статьи. Говоря о системе как о совокупности взаимосвязанных элементов и отношений, закономерно связанных друг с другом в единое целое, рассмотрим обучение взрослых как педагогическую систему.
В отечественной педагогике системный подход в изучении педагогической деятельности и педагогических способностей использовала Н.В.Кузьмина. По Н.В.Кузьминой педагогическая система включает пять элементов: цели, содержание образования (учебная информация), средства педагогической коммуникации, учащиеся, педагоги.
Кроме того ею рассмотрено пять функциональных компонентов, обеспечивающих устойчивость и развитие педагогической системы, отражающие структуру педагогической деятельности: гностический (познавательный), проектировочный, конструктивный, коммуникативный, организаторский.
Рассмотрим различные подходы в обучении взрослых применительно к определению педагогической системы Кузьминой Н.В.
Основателями науки обучения взрослых - андрагогики М. Ш. Ноулзом (США) и ноттингемской группой исследователей (Великобритания) определены условия процесса обучения взрослых: формирование климата, способствующего успеху; создание условий для совместного с обучающимися планирования учебного
