В настоящее время основой обучения является создание условий к самореализации и самообучению. Одновременно общество требует от выпускника школы способностей к быстрому переобучению, способностей осуществлять осознанный интеллектуальный выбор в постоянно изменяющемся мире и нести за него ответственность. Какое же место в дальнейшей судьбе выпускников займут полученные физические знания?
Анализ научно-методической литературы и реальной педагогической практики дает основания ответить на этот вопрос так. Физику необходимо изучать всем культурным современным людям для того, чтобы иметь фундаментальную основу научного мировоззрения и осознанно использовать научный подход к изучению реального мира, характерный для физики и отличающийся высокой степенью сбалансированности качественного и количественного описания явлений природы. Кроме этого, неформальное изучение физики способствует самопознанию, профессиональному самоопределению, выработке личностного отношения к окружающему миру, развитию творческих способностей личности, мировоззрения и научного мышления учащихся.
Как отмечает академик РАО А.С. Кондратьев, физика сохраняет роль лидера современного естествознания, задает стиль научного мышления, отличающейся высоким совершенством и сбалансированностью качественного и количественного описания явления природы. Установленные в физике закономерности обладают наибольшей общностью в описании и объяснении окружающего мира. Физика изучает наиболее фундаментальные и универсальные природные закономерности взаимодействий частиц и полей, лежащие в основе всех других явлений – химических, биологических, астрономических, геологических и др.
Но знания о физической картине мира, о процессе научного познания еще не определяют целостного мировоззрения. Очень важно, чтобы у учащихся сложились личностные отношения к миру и месту человека в нем, чтобы мировоззренческие идеи были не только осознаны, но и внутренне приняты как свои. Формирование мировоззрения на основе обучения физике является формированием убеждений. Конечно, убеждения формируются во всех сферах жизни и деятельности молодого человека, но было бы неверно исключать из них учебную деятельность.
По мнению профессора РГПУ им. А.И.Герцена С.В.Бубликова, можно указать следующие основные компоненты процесса формирования научного мышления учащихся на уроках физики:
- физические знания, определяемые содержанием школьного курса физики;
- выводы и обобщения философского характера, сделанные на основе изучения конкретного физического материала;
- материал по истории физики.
Отсюда становится очевидным, что можно выделить два основных пункта формирования научного мышления на уроках физики: диалектико-материалистическое истолкование основ физики, приводящее к обобщениям и выводам философского характера, и историзм в изложении важнейших физических понятий и идей. Оба эти пути связаны с содержанием школьного курса физики, который для выполнения своей мировоззренческой функции должен включать в себя не только сугубо физические данные, но и сведения об истории науки.
В педагогической науке традиционно считается, что в состав мировоззрения входят не только знания, но и личностные установки, регулирующие познавательную и практическую деятельность человека, то есть принципы и нормы мышления. Мышление является высшим познавательным процессом. Оно представляет собой форму творческого отражения человеком действительности. Отличие мышления от остальных психологических процессов познания состоит в том, что оно всегда связано с активным изменением условий, в которых находится человек. Мышление всегда направлено на решение какой-либо задачи. Начальным моментом мышления является проблемная ситуация, которая вовлекает личность в активный мыслительный процесс: проникновение вглубь той или иной проблемы, стоящей перед человеком, рассмотрение свойств, составляющих эту проблему элементов, нахождение решения задачи осуществляется человеком при помощи мыслительных операций.
Мышлению конкретного человека присущи индивидуальные особенности. Эти особенности у различных людей проявляются прежде всего в том, что у них по-разному складывается соотношение взаимодействующих видов и форм мыслительной деятельности: наглядно-действенное, наглядно-образное, словесно-логическое и абстрактно-логическое мышление.
Наглядно-действенное мышление, опирающееся на непосредственное восприятие предметов в процессе действий с ними, является наиболее элементарным видом мышления, возникающим в практической деятельности и являющимся основой для формирования более сложных видов мышления. Обучение физики начинается именно с обращения к наглядно-образному мышлению учащихся, характеризующееся опорой на представления и образы. Поэтапно переходит к более сложному словесно-логическому (понятийному) мышлению, осуществляемой при помощи логических операций с понятиями, когда учащийся может познавать существенные закономерности и ненаблюдаемые взаимосвязи исследуемой реальности. И далее к абстрактно-логическому мышлению, основанному на выделении существенных свойств и связей предмета и отвлечений от других, несущественных[7]
Формирование научного мышления начинает складываться в старшем школьном возрасте, для этого необходима определенная степень моральной, интеллектуальной и психологической зрелости.
Для научного мышления характерны: 1) четкая формулировка цели исследования; 2) разработка гипотезы (научного предположения), опирающегося на ранее выполненные теоретические исследования, но содержащая в себе новые идеи; 3) разработка методики исследования;4) определение основных этапов исследования; 5) собственное исследование в соответствии с разработанной методикой и планом; 6) анализ полученных результатом; 7) формулировка выводов[2]. А это основные этапы организации проектной деятельности учащихся. Требовать от учащихся самостоятельного выполнения всех этих этапов исследования невозможно, но знакомить со структурой научных исследования на примере фактов из истории науки, раскрывать логику научных исследований, показывать, как ученые пришли к тем или иным теоретическим и экспериментальным открытиям необходимо. Важно раскрывать какие факторы побудили ученых заниматься тем или иным научным вопросом, почему проблема решилась именно на данном этапе развития науки. Эти задачи можно решать, организовывая проведение научно-практических конференций исторического направления.
Заинтересовать учащихся базового и гуманитарного профиля изучением естественных наук – весьма не простая задача. Однако опыт работы нашей школы показывает, что учащиеся-гуманитарии, как правило, стараются привлечь к себе внимание одноклассников и учителей своими глубокими знаниями по различным историческим аспектам развития науки, культуры и прогресса человечества. Это и позволяет стыковать познавательные интересы учащихся гуманитарного и естественного профилей, активизировать их познавательную активность при изучении естественных наук через подготовку, проведение и анализ конференций исторического, историко-биографического и научно-практического содержания. Конференции могут быть организованы: 1) как совещание историков и специалистов-практиков; 2) как работа различных отделов редакции; 3) как работа в архивных отделах; 4) как совещание методологов науки, прослеживающих путь развития науки на примере метода научного познания: факты – гипотеза - теория – следствия - экспериментальные подтверждения. В рамках школьного проекта “Естественнонаучное образование” автором статьи методически разработаны следующие научно-практические конференции: 1) История механики – путь к научному обоснованию возможности полета в космическое пространство; 2) История и будущее тепловых двигателей; 3) История открытия и практическая значимость электромагнитных волн; 4) Виды электромагнитных излучений и их практическое применение”; 5) Электрический ток в различных средах. Сверхпроводимость; 6) Строение Вселенной.
Получив в рамках школьного научно-образовательного проекта навыки поисковой и исследовательской работы, заинтересованные учащиеся приступают к индивидуальной проектной деятельности под руководством учителя. В Санкт-Петербурге для этого созданы большие возможности: 1) Районная научно-практическая конференция “Новые имена”, организованная ИМЦ Красносельского района; 2) Конкурс научно-исследовательских работ учащихся в рамках научно-образовательного проекта “Современные достижения науки и техники” РГПУ им. А.И.Герцена; 3) Ежегодная конференция с международным участием “Абитуриент-Студент” СПб государственного электротехнического университета; 4).Международные конференции молодых ученых, проводимые Центром научной мысли г. Таганрог и др.
В заключении можно отметить, что предпосылки научного мышления, связаны с устройством человеческого ума. Потребность в объяснении является одной из его внутренних закономерностей. История физики оттеняет, что человек всегда стремился воспринимать мир упорядоченным. Он ожидает закономерной связи явлений даже там, где господствует чистая случайность, внося “свой” искусственный порядок. Восприятие мира вне системы причинно-следственных связей трудно дается человеку, стремление воспринимать мир “уложенным” в такую систему имеет глубокий онтологический смысл и немалое функциональное значение. Для того, чтобы успешно адаптироваться к окружающему его миру – как природному, так и социальному, человеку необходимо уметь предвидеть происходящие события. В результате поиск порядка и закономерностей является общей характеристикой мыслительных процессов человека, в которой состоит одна из основных предпосылок его адаптации к постоянно изменяющемуся миру[6]
Литература
- Бубликов С.В., Молеваник С.П. Возможности развития методологической культуры учащихся на уроках физики // Физическое образование в вузах. – Т.10. - №3. – 2004. – С. 103-104.
- Бубликов С.В., Регель А.А., Чернышов Р.Б. Обучение решению экспериментальных задач по физике как средство интеллектуального развития учащихся: Учеб. Пособ. /Под ред. В.А.Бордовского. - СПб.:Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2007. - 84 с.
- Разумовский В.Г., Майер В.В. Физика в школе. Научный метод познания и обучение. – М.: Гуманитар. Изд. Центр ВЛАДОС, 2004.
- Извозчиков В.А., Потемкин М.Н. Научные школы и стиль научного мышления: Учебно-методологическое пособие / Под ред. Г.А. Бордовского. – СПб.: Образование, 1997. – С. -138
- Мощанский В.Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики. – М.: Просвещение, 1989. – С.-192.
- Разумовский В.Г., Майер В.В. Физика в школе. Научный метод познания и обучения. – М.: Гуманитар.изд.центр ВЛАДОС, 2007.
- Юревич А.В. Психологические механизмы научного мышления: Статья: URL:http://www.metodolog.ru/00175/00175.html (01.06.2011)
- Столяренко Л.Д. Основы психологии.- 3-е изд., перераб. и доп.- Ростов-на-Дону: Феникс, 2000.- 672 с.
- Хабибулина А.Г. Использование задач-оценок в развитии научного мышления учащихся на уроках физики // Физика в школе и вузе: Международный сборник научный статей. Выпуск 11. – СПб: Изд-во библиотеки РАН,2009. -С.106-115.
- Хабибулина Р.И. Опыт освоения ресурсов организации проектной деятельности учащихся в обучении физики // Физика в школе и вузе: Международный сборник статей, - выпуск 14. - СПб: Изд-во библиотеки РАН, 2012. С.228-234..