Обучение физике в колледже во многом зависит от того как осуществляются идеи генерализации, обобщения и систематизации знаний, умений и способов владения ими. Реализация этих идей требует создания определенной методической системы обучения вопросам молекулярно-кинетической теории строения вещества (МКТ) строения вещества.
Курс физики, построенный на основе генерализации знаний, предполагает выбор такой дидактической единицы обучения, которая отражает методологию учебного познания. В современных учебниках по физике [1,2] такой дидактической единицей обучения служит фундаментальная физическая теория (ФФТ); классическая механика; молекулярно-кинетическая теория строения вещества и термодинамика; электродинамику включающая: теорию электромагнитного поля, электронную теория вещества, специальную теорию относительности; квантовая физика, базис которой составляют - нерялитивиская квантовая механика и релятивиская электродинамика. Все теории имеют сходные структурные компоненты, одинаковую методологию учебного познания: от фактов и понятий к принципам и законам, от них - к частным явлениям, фактам и закономерностям[3].
Молекулярно-кинетическая теория строения вещества как одна из фундаментальных физических теорий образует целостную, относительно самостоятельную систему знаний о молекулярных процессах. Элементы этих структурных компонентов связаны и упорядочены (рис 1). В ней рассматриваются поведения и свойства изолированной системы, для которой характерны обратимые и линейные процессы. Между тем, в природе замкнутых систем не существует, они все открытые, для них характерны другие закономерности, связанные с процессами самоорганизации. Поэтому МКТ строения вещества является частной теорией, потому что в ней рассматривается относительно узкая область знаний.
Рис.1 Модель методической системы изучения вопросов МКТ
Эта теория имеет свою область исследования, самостоятельную модель материального объекта, понятийный аппарат, принципы, законы и другие компоненты сложной системы, которые относятся к ФФТ. Следствие любой теории включает частные законы, факты, например газовые законы (Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля) составляют следствие МКТ строения вещества. Этот анализ позволил выбрать обобщенный подход к изучению изопроцессов, а именно дедуктивный (т.е. от общего к частному): от основного уравнение молекулярно-кинетической теории строения вещества к основному уравнению состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона), а от него к газовым законам. На примере темы «Изопроцессы в газах» покажем как фрагмент методической системы реализуется в опорных конспектах(рис 2). Опорные конспекты составлены в соответствии с обобщенным планом изучения закона [5].
Рис 2. Опорный конспект изучения закона Гей-Люссака
Чтобы осуществить систематизацию и обобщение вопросов, входящих в следствие МКТ строения вещества, разработанная методическая система, представленная выше, включает такие взаимосвязные компоненты как целевой, содержательный, процессуальный, диагностирующий.
Целевой компонент методической системы включает обобщение и систематизацию на основе методологии учебного познания ФФТ. Содержательный раскрывает совокупность методов гносеологии, методологии и дидактики. Процессуальный компонент обучения тесно связан с содержательным и реализуется на учебных занятиях с помощью опорных конспектов и технологической карты урока.
При изучении отдельных вопросов молекулярно-кинетической теории строения вещества использована различная знаково-образная наглядность в форме схем, таблиц. Разработанный граф логической структуры изучения состояния газовых систем на основе статистического и термодинамического методов учебного познания, позволяет сравнивать и сопоставлять уравнения МКТ строения вещества термодинамики (рис 3).
Рис 3. Два метода описания состояния системы
Для того чтобы провести обобщающее занятие разработана технологическая карта урока. Она сконструирована в соответствии с требованиями стандарта второго поколения. Данная технологическая карта включает несколько компонентов: этапы урока, требования к освоению: предметных, метапредметных и личностных результатов, виды деятельности учителя и учащихся, формы, методы и средства обучения, способы и средства оценивания результатов. Данная технологическая карта составляет базис конспекта урока, в ней отражены процессуальные компоненты урока во взаимосвязи с содержательными [6].
В заключение отметим, что целенаправленная работа по использованию дифференцированного и обобщенного подходов, для сравнения и сопоставления методов учебного познания (гносеологического, методологического, дидактического) позволяет учащимся осознать не только границы применимости статистического и термодинамических методов, но и их взаимосвязь в описании свойств одной и той же системы – идеального газа [4].
Библиографический список
- Карасова И.С. Изучение и обобщение физических теорий в школе и вузе в условиях преемственности (научно-методические основы и педагогический опыт): Монография/ И.СКарасова, М.В.Потапова. – «Прометей» МПГУ, 2003. - 200 с.
- Мансуров А.В. Физическая картина мира/А.В. Мансуров. - М: Дрофа, 2008. - 272 с.
- Мултановский В.В. Физическое взаимодействие и картина мира в школьном курсе: Пособие для учителей/ В.В.Мултановский. – М: Просвещение, 1977. - 168 с.
- Разумовский В.Г. Научный метод познания и государственный стандарт физического образования/ В.Г.Разумовский, И.В.Корсак. - Физика в школе, 1995. - №6. - С.20-28.
- Усова А.В. Проблемы теории и практики обучения в современной школе. Избранное/ А.В.Усова. - ЧГПУ, 2000. - 221 с.
- Усольцев А.П. Идеальный урок: учеб. пособие/А.П.Усольцев. – М.: ФЛИН-ТА: Наука, 2012. - 296 с.