Курсовая работа: Основы методологии физики в курсе средней школы

– Научный эксперимент и методы экспериментального (эмпирического) познания.

– Физическая теория и методы теоретического познания.

– Стержневые методологические идеи физики.

– Основные закономерности развития физики. [4]

1.3 Методика изучения физики

Методика изучения физики может быть представлена в виде определенной последовательности ступеней работы. Эти ступени четко структурируют каждый урок (речь идет о сдвоенных уроках в начале учебного дня, идущих каждый день в течение 3–4-х недельного периода – учебной эпохи-погружения по данному предмету). Более того, полный «цикл» изучения каждой единичной темы (понятия, явления, закона), представляющий данную последовательность методических этапов, входит в состав трех последовательных уроков. В конце первого урока происходит первый шаг изучения – эксперименты и их описание. Второй урок полностью посвящен проработке и анализу наблюдений и формулированию и уяснению новых понятий и закономерностей. И в третьем уроке, занимая совсем немного времени, происходит применение и закрепление полученных знаний. При этом темп работы над материалом довольно высок – ведь в конце второго урока ставятся новые эксперименты, которые прорабатываются на третьем. Также на втором уроке имеет место и закрепление материала, который был рассмотрен в основной части предыдущего урока.

Таким образом, каждый урок, имея стройную ритмическую организацию (последовательность методических этапов), имеет вместе с тем три слоя тематического содержания: первый (основной) – проработка наблюдений и описаний (фактического материала) и формулирование новых понятий и закономерностей; второй (он обращен в основном к предыдущей теме) – применение и закрепление знаний; третий, обращенный к будущему обсуждению, – новые явления (эксперименты, описания).

Последовательность методических этапов изучения одной темы

1. Наблюдение явлений.

2. Описание наблюдений.

3. Пауза, между наблюдением и обсуждением пролегает ночь.

4. Вспоминание описания и обсуждение, нацеленное на получение закономерности.

5. Уяснение закономерности при ответах на вопросы и решении задач.

6. Запись конспекта урока.

7. Новая пауза.

8. Закрепление изученных ранее закономерностей в процессе применения к анализу новой ситуации (явления).

Первым шагом является наблюдение явлений.

Это могут быть и наблюдения непосредственно на природе, однако, в подавляющем большинстве случаев, это – эксперимент, выполняемый в лабораторных условиях. Эксперимент может быть как демонстрационным (учитель показывает, дети наблюдают), так и лабораторным (выполняемым самими учащимися индивидуально или же в группах). Демонстрационный эксперимент имеет то преимущество, что не требует большого количества одинаковых приборов и полностью определяется заранее продуманным планом. Вместе с тем, у практических работ есть другое существенное преимущество – они в значительно большей степени задействуют активную деятельность детей, что, безусловно, положительно сказывается на интересе и личностной значимости эксперимента. К тому же, последнее развивает индивидуальные практические умения и навыки учащихся, учит их самостоятельному обращению с физическими приборами, ведению «лабораторного журнала» (записей наблюдений). Трудность проведения лабораторных работ в том, что деятельность учащихся в этом случае должна быть очень хорошо организована: они должны ясно понимать цель работы и иметь перед глазами подробный план ее выполнения. Еще до начала работы учитель должен продемонстрировать всему классу, как обращаться с приборами.

Во время наблюдения демонстрационного эксперимента в классе должна установиться тишина и внимание. Словесные комментарии к происходящему совершенно излишни. Ни учитель, ни ученики не должны при этом описывать происходящее. Тем более неуместны желания учеников уже в ходе эксперимента вслух высказывать его объяснение.

Второй шаг – описание наблюдений

Эксперимент происходит в конце урока. Однако прежде чем учащиеся уйдут на перемену, следует подробно и точно устно описать наблюдения. В этом – содержание второго этапа. Лучше всего, если это делают сами учащиеся. Все детали явления должны быть теперь осознаны. При этом сам эксперимент уже не отвлекает учащихся. Итогом описания должна стать точная мысленная картина явления. Если какие-либо детали, существенные для дальнейшего понимания явления, ускользнули от внимания учащихся, можно, обратив на них внимание класса, вновь повторить опыт. Этот этап, несмотря на кажущуюся простоту и незначительность, очень важен, так как во время наблюдения дети настолько погружаются в явления, настолько сильно находятся в этот момент вовне своими чувствами, что необходим определенный жест сознательной антипатии, возвращения к себе и воспроизведения картины явления в сознании учащихся. Без нее невозможна дальнейшая мыслительная работа над содержанием наблюдения. Это имеет большое значение, так как наша основная цель – получить такие понятия и законы, которые тесно связаны с наблюдаемым, с явлением. Конечно, при традиционном модельном подходе, когда явление отходит на второй план, играя роль всего лишь эпифеномена, т.е. подтверждения определенной модели, такая работа над содержанием восприятия является излишней.

После этого урок заканчивается и учащиеся получают домашнее задание, одним из главных пунктов которого является письменное описание наблюдений и зарисовка экспериментальной установки. Наряду с этим могут быть заданы вопросы и задачи, преимущественно качественного характера, на применение уже изученных законов.

Третий шаг – работа подсознания

Между этим уроком и следующим пролегает ночь – период времени, когда, как показывает опыт, дневные впечатления перерабатываются где-то в глубинах человеческого существа и наутро предстают порой как бы обновленными. Иногда, когда человек решает какую-либо проблему, часто именно наутро, вспомнив о ней, он одновременно находит и ее решение. Поэтому так важна пауза, пролегающая между восприятием явления и его осмыслением. Правда, она эффективна лишь в том случае, если на самом наблюдении и его описании учащиеся были сконцентрированы, если картина происходившего действительно возникла перед их сознанием. И другое условие, не менее важное, если она пробудила определенный вопрос, желание понять происходившее. Лишь тогда без непосредственного участия сознания человека, в этот период «забывания» внутри человеческого существа будет происходить интенсивная работа над содержанием наблюдавшегося.

Четвертый шаг – обсуждение явлений и поиск закономерности

Наутро картина явления вновь кратко восстанавливается: учащиеся устно по памяти воспроизводят его описание. Так как дальнейшая работа будет происходить в сфере мышления, важнее воспроизвести явление в сознании учащихся по памяти, а не по тетрадке.

Далее начинается самая сложная часть урока – поиск и формулировка закономерности, обуславливающий наблюдаемое явление. Трудность этого этапа в том, что в действительности закономерность не выводится индуктивным путем из данных наблюдения. Она – не есть простое обобщение фактического материала, который к тому же очень ограниченно доступен учащимся. Закономерность всегда содержит еще и мыслительный элемент, даже если это – так называемая «эмпирическая закономерность».

Задача учителя на этом этапе методики – не формулировать за детей эту закономерность. Она ни в коем случае не должна быть сообщена им в готовом виде. Учитель должен суметь так организовать обсуждение (например, с помощью вопросов), чтобы учащиеся смогли, отвечая на поставленные вопросы, сами найти, сформулировать закономерность. Задача учителя – формулировка вопроса, проблемы и затем организация обсуждения, помощь учащимся в сопоставлении суждений друг друга, в верном соотнесении их с данными наблюдений и экспериментов. Алгоритма здесь нет. Процесс поиска каждый раз выстраивается из тех мыслей, которые высказывают учащиеся, и каждый год каждый новый класс прокладывает свой путь.