Модель учебного предмета физика включает два блока что входит в процессуальный блок

Обновлено: 02.07.2024

Требования современного общества к образованию, проявляющиеся в усилении внимания к личности ученика, привели к пересмотру концептуальных основ процесса обучения. Так, в настоящее время происходит переход от предметно-ориентированного обучения к личностно ориентированному, под которым понимается обучение, обеспечивающее развитие, саморазвитие и самореализацию личности с опорой на его индивидуальное развитие. Соответственно изменяются цели обучения и требования, предъявляемые к его содержанию. Содержание школьного курса физики составляют основы науки физики. В содержании учебного предмета наука отражается не только как система знаний, но и как деятельность тех, кто добывает и кто использует физические знания в различных сферах жизнедеятельности человека. Физика как деятельность включается в содержание учебного предмета в качестве его элемента через систему методологических знаний, поисковую деятельность учащихся, соответствующую этапам и логике научно-исследовательской деятельности, приемы обучения, соответствующие методам науки (например, использование наблюдения, физического эксперимента или теории для получения нового знания); определенную организацию познавательной деятельности учащихся, которая соответствует переходу от явления к его сущности, раскрыва­емой в физических понятиях и законах, а от них — к предвидению новых фактов и прикладных физических эффектов.

В школьных курсах физики разных авторов приняты разные подходы к композиции учебного материала. Но во всех существующих в настоящее время курсах физики для старшей школы, за исключением курса физики В.А. Касьянова, в качестве элемента знаний, вокруг которого объединяется учебный материал, выбрана физическая теория, что определяется значением теории в науке как основной и ведущей формы знаний и вытекает из трактовки дидактического принципа системности знаний, предложенного Л.Я.Зориной. Такой подход дает возможность сформировать у учащихся представление о происхождении физических знаний (теория — результат решения определенной физической задачи), их структуре (теория — всегда определенная иерархическая организация знаний) и способах применения (теория — инструмент решения новых задач в данной предметной области). В этом смысле овладение теорией позволяет сформировать у учащихся умение использовать эти знания для объяснения и предсказания явлений. Так как физические теории входят в физическую картину мира, подобное структурирование материала способствует формированию у учащихся целостного представления о физической картине мира и, тем самым, научного мировоззрения. Кроме того, при группировке материала вокруг физических теорий последовательно реализуется принцип цикличности, поскольку структурные элементы физической теории соответствуют этапам познания в физической науке, позволяют расширять и конкретизировать знания, сохраняя инвариантное ядро теории. Важно при этом, чтобы переход к новому циклу обучения отражал и логику развития самой физической теории.

Таким образом, анализ основных направлений реформирования школьного физического образования, целей обучения физике в общеобразовательной школе, принципов отбора содержания школьного курса физики и его структурирования позволяет сделать вывод о том, что в настоящее время для формирования профессиональной компетентности будущего учителя физики необходимо, чтобы в курсе общей физики были реализованы принципы генерализации и системности знаний (С.Л. Рубинштейн, Л.Я. Зорина) и при этом учебный материал объединялся вокруг физиче­ских теорий.

Далее в главе изложены результаты анализа диссертационных исследований по теории и методике обучения физике студентов вузов. Кроме упомянутых выше исследований докторского уровня, за последние годы выполнен ряд кандидатских диссертаций, посвященных различным аспектам проблемы обучения физике в вузах, в том числе и в педагогических (Б.А. Алей­ников, Т.Г. Ваганова, Д.В. Виноградов, Н.Б. Виноградова, М.В. До­донов, В.В. Закотнов, Г.И. Китайгородская, Г.Ф. Михайлишина, Е.Б. Пет­рова, Е.В. Рыкова, А.В. Селиверстов, А.Е. Тулинцев). Однако и в этих исследованиях концептуальные проблемы содержания курса общей физики как важнейшего компонента системы обеспечения профессиональной компетентности учителя физики не рассматривались.

Преподаванию физики в вузах посвящено большое число методиче­ских публикаций. Наибольший интерес представляют работы преподавателей МПГУ (А.Н. Мансуров и др.) и РГПУ им. Герцена (Г.А. Бордовский, С.В. Борисенок, Ю.А. Гороховатский, В.М. Грабов, А.С. Кондратьев), в которых рассмотрены проблемы содержания курса общей физики для будущих учителей. Высказанные в этих работах идеи и подходы к постро­ению курса общей физики не решают задачу такого отбора и структурирования учебного материала, который, помимо формирования знаний и умений, способствовал бы развитию у студентов профессиональной компетентности.

Таким образом, анализ научно-методических исследований свидетельст­вует о том, что до настоящего времени проблема фундаментальности физического образования в педвузе в аспекте его влияния на формирование у студентов профессиональной компетентности не была предметом специального внимания. В данной главе приведены также результаты анализа состояния подготовки по общей физике студентов — будущих учителей физики, который показал, что все студенты, принимавшие участие в констатирующем исследовании, имели определенный запас знаний по физике и, вместе с тем, низкий уровень профессиональной компетентности. Нами было выявлено, что студенты испытывают затруднения в обосновании решений качественных и количественных задач, что объясняется недостаточностью полученных физических знаний; неуверенность в ответах на во­просы, их знания не прочны, не системны, по многим вопросам формальны, что вызывает у них затруднения при изменении условий задачи; проявляется стремление найти правильный ответ не путем логических рассуждений и поиска физической интерпретации, а путем механического применения математического аппарата при низком уровне понимания сути описываемых этим аппаратом физических процессов; умения самостоятельно применять физические знания для объяснения явлений, процессов, решения физических задач сформированы на низком уровне.

Анализ содержания подготовки по общей физике учителя физики и бакалавра образования, заданного стандартами второго поколения, позволяет сделать вывод о том, что в целом они имеют одинаковую логическую структуру, представляют содержание курса физики с необходимой полнотой. Однако структура разделов не соответствует структуре школьного курса физики; в стандартах не выделены базис изучаемых физических теорий, их ядро и следствия. Заданное стандартами содержание физического образования отражено в соответствующей учебно-методической литературе. Ее анализ позволяет констатировать, что существующие учебники физики слабо учитывают специфику будущей профессиональной деятельности студентов; единственным курсом, адресованным непосредственно будущим учителям, является курс физики Е.М. Гершензона, Н.Н. Малова и др. Но и этот курс не в полной мере отвечает требованию фундаментальности физического образования: в нем не выделено четко инвариантное ядро, недостаточно полно представлена современная физика, не предусмотрено использование компьютерных технологий, не уделено должное внимание методологии физической науки, формированию у обучаемых научного мировоззрения.

Обобщенная и систематизированная совокупность постоянно развивающихся знаний о природе представляет собой естественнонаучную картину мира. Частью этой картины мира является физическая картина мира (ФКМ), которая представляет собой идеализированную модель природы, включающую в себя систему научных физических понятий, принципов и теорий и характеризующую определенный этап ее развития. В этой главе показана эволюция представлений о материи, движении, пространстве, времени и причинности в физике, раскрыты основные положения механической, электродинамической и квантово-полевой картин мира, рассматриваются этапы развития физической науки и основные особенности современного этапа.

Классический этап (XVII—XIX вв.). Превалирует способ описания объекта, при котором основное внимание уделяется его физическим характеристикам безотносительно к методам, средствам, приемам и операциям деятельности субъекта. На этом этапе преобладают объективный стиль мышления, стремление познать объект сам по себе безотносительно к условиям его изучения.

Неклассический этап (первая половина XX в.). При описании сущест­венное внимание уделяется внешним условиям изучения материального объекта. В микромире отвлечение от средств наблюдения, измерения и экспериментального исследования при оценке научной информации невозможно. Воздействие измерительных приборов на результаты измерения является принципиально неустранимым. Это возведено в ранг методологического принципа, имеющего исключительное значение в квантовой механике. Неклассическая наука отвергает представление о реальности как не зависящей от средств познания. Она осмысливает связи между знаниями об объекте и характером средств исследовательской деятельности, рассматривая эти связи в качестве одного из элементов объективно истинного описания и объяснения мира.

Таким образом, современный курс общей физики должен включать как классическую, так и современную физику с ее представлениями о физической картине мира, методологией и различными типами научного мышления. Основным фактором, влияющим на отбор содержания курса общей физики для бакалавров и специалистов — будущих учителей физики, являются цели обучения. В рамках компетентностного подхода цели обучения любой дисциплине в системе высшего профессионального образования задаются через систему компетенций, которые должны быть сформированы у выпускников.

В данной главе представлен анализ технологии проектирования специальных профессиональных компетенций (В.И. Байденко, И.А. Зимняя, А.В. Ху­торской), рассмотрены основные функции, иерархия, структурные компоненты, динамика развития специальных компетенций. Профессиональная компетентность будущего учителя физики является результатом формирования компетенций трех уровней — ключевых, базовых и специальных. С учетом определения компетенций как целей образовательного процесса, а также достоинств и недостатков, приведенных в ГОС ВПО второго поколения перечня требований к подготовке по общей физике будущего учителя физики, нами выделены специальные компетенции, которые должны приобрести студенты при изучении курса общей физики. В исследовании они объединены в четыре группы: предметные, мировоззренческие, методологические и информационно-математические (рис. 1).

Составляющие профессиональной-0

Рис. 1. Составляющие профессиональной компетентности учителя физики

— знать основные физические понятия, законы и теории; видеть логику возникновения и развития теории; уметь выделять инвариантное ядро физической теории;

— знать и уметь формулировать фундаментальные идеи физических теорий, уметь прогнозировать возможные проблемы в усвоении этих идей обучающимися и решать их;

— ставить познавательные задачи, выдвигать гипотезы, формулировать вопросы, связанные с наблюдаемыми физическими явлениями, и объяснять причины их возникновения;

— выбирать необходимые приборы и оборудование, ставить опыты, владеть измерительными навыками, обрабатывать результаты исследований с помощью математических методов; знать и уметь показывать фундаментальные физические опыты, знать выдающиеся открытия отечественных и зарубежных ученых в области физики;

— моделировать физические процессы; строить схемы, диаграммы, чертежи и графики; работать с инструкциями, описывать результаты исследований и формулировать выводы;

— проводить исследование решения физических задач, находить оптимальные, анализировать и обобщать результаты; обращать особое внимание на совпадение теоретических и опытных данных;

— владеть приемами самостоятельного добывания знаний.

В соответствии с сформулированными требованиями к подготовке студентов специальные компетенции (предметные, мировоззренческие, методологические и информационно-математические) позволяют определить содержание и структуру курса общей физики, при этом речь идет и об основных предметных и внепредметных знаниях, и о процессуальном (технологическом) компоненте учебного предмета. Как уже указывалось, содержание предмета отбирается и структурируется в соответствии с дидактическими и частнометодическими принципами. В главе проанализированы дидактические принципы, играющие наиболее существенную роль при проектировании содержания курса общей физики и претерпевшие за по­следние годы значительные изменения (научность, систематичность и по­следовательность, наглядность, системность, индивидуализация, интерактивность, профессиональная направленность, фундаментальность).

Принцип профессиональной направленности (в нашем случае профессионально-педагогической направленности) играет ведущую роль в подготовке учителя. Он реализуется через так называемый контекстный метод обучения (А.А. Вербицкий, О.С. Гребенюк), через имитационное моделирование профессиональных ситуаций (В.И. Данильчук, В.В. Сериков). Принцип, по сути, указывает на то, как именно должна осуществляться подготовка, и позволяет определить общую структуру учебно-воспитательного процесса и учебных планов, структуру каждого цикла дисциплин учебного плана. Именно им должны определяться цели, задачи, содержание и структура любого учебного предмета, а также технологии его изучения. Поскольку в профессиональную направленность входят направленность личности (на трудовую деятельность и конкретную профессию), направленность общего образования и профессионального обучения, то понимание содержания и направлений реализации данного принципа в полной мере соответствует компетентностному подходу к подготовке учителя, в том числе учителя физики: каждая дисциплина учебного плана должна вносить вклад в его профессиональную подготовку, т.е. в формирование у него профессиональной компетентности.

Читайте также: