Дидактические особенности становления и развития представлений о физической картине мира в школьной учебной книге

Практическая значимость исследования состоит в том, что содержащиеся в нем выводы в области педагогики могут быть использованы для совершенствования естественнонаучного образования в системе общего образования, способствовать расширению представлений исследователей и специалистов об особенностях влияния принципов отбора содержания учебного материала в школьном учебнике по физике и методов его изложения на качество образования, полноценное интеллектуальное развитие современного школьника, положительную сдачу ЕГЭ и выбор профессии с учетом потребностей современного общества. Результаты исследования могут быть использованы авторами школьных учебников по физике, методистами и учителями в их практической деятельности. Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечивается методологической оснащенностью, комплексностью апробированных методов исследования проблемы, адекватных цели и задачам исследования, использованием широкого круга достоверных первоисточников, достаточностью исследовательской выборки, включающей авторефераты диссертаций по проблеме формирования естественнонаучной картины и учебников/учебных пособий по физике, результатами длительного педагогического эксперимента в области преподавания физики в общеобразовательных учреждениях, реализующих программы среднего (полного) общего образования, динамической устойчивостью его положительных результатов. Исследование базируется на целесообразном выборе и разнообразии использованных исторических и современных первоисточников, вторичных источников информации, материалов научных конференций и симпозиумов. Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения диссертации докладывались и получили положительную оценку на Международном педагогическом форуме «Воспитание гражданина, человека культуры и нравственности – основа социальной технологии развития современной России» (Ростов-на-Дону, 2008); на XXVIII Южно-Российских психолого-педагогических чтениях «Развитие личности в образовательных системах Южно-российского региона» (Ростов-на-Дону, 2009); на VII Международной конференции «ТехноОБРАЗ - 2009» (Гродно, 2009); на XXXVII научной конференции сотрудников, аспирантов и студентов факультета психологии ЮФУ (Ростов-на-Дону, 2009). Материалы диссертационной работы используются в учебном процессе Южного федерального университета, Ростовского областного института повышения квалификации и переподготовки работников образования, Лицея № 1 «Классический» г. Ростова-на-Дону. Положения, выносимые на защиту: 1. Особенностями формирования содержания обучения в школьной учебной книге XVIII – ХХI вв. являлось отражение в ней двух основных подходов по позиции «физическая картина мира». В основу первого была положена идея систематического расширения знаний школьников о свойствах и конкретных явлениях физического мира, что позволило представить учебное содержание в последовательности появления научных открытий. Второе направление основано на представлении о границах познаваемости физической реальности и определении роли различных познавательных средств, приборов и инструментов. Интервал запаздывания отражения сведений о научных открытиях в учебной книге составлял в начале XIX века сорок пять лет, а в настоящее время сократился до пяти лет. 2. Концепт «физическая картина мира» представлен в школьной практике XVII века в разных типах текстов: 1) в не предназначенных для обучения философско-математических трактатах, в которых качественное описание природы уступает место количественному; 2) в специальных учебно-образовательных книгах универсального и специального назначения, являющихся собраниями знаний о мире и основанных на идее универсального параллелизма, признающей общность главных принципов, управляющих природой и человеком. По мере формирования новых представлений о физической картине мира преимущественное развитие получает специальная учебная книга, в которой системы представления содержания развиваются в направлении от линейной и концентрической к спиральной и сетевой. 3. Развитию представлений о физической картине мира соответствовал доминирующий в педагогике подход к формированию и представлению содержания учебной книги. Основой представления механистической картины мира (XVII-XVIII вв.) являлась концепция дидактического энциклопедизма, электромагнитная (XIX в.) представлена преимущественно в рамках концепции дидактического формализма, изложение квантово-релятивистской теории (XX – XXI вв.) соответствует положениям концепции дидактического экземпляризма. По мере уменьшения доступности непосредственному чувственному восприятию свойств исследуемых физических объектов увеличивается насыщенность учебной книги иллюстративным материалом (от изображений опытов, экспериментальных установок к схемам, символам, приемам динамической визуализации в электронных ресурсах). 4. Дидактические особенности становления и развития представлений о физической картине мира в школьной учебной книге отражают тенденции в сфере развития науки и духовной культуры при переходе к информационному обществу. В образовательном процессе, нацеленном на формирование физической картины мира, обнаруживаются следующие тенденции: 1. замена традиционного письменно-книжного типа культурного кода на экранный; 2. переход со знаниевой, «воспроизводящей» парадигмы на комптентностную, позволяющую оперировать малым объемом информации для решения задач в ситуации неопределенности. Публикации: по теме диссертации опубликовано 7 работ общим авторским объемом 2,7 п.л.; из них 1 работа – в журнале, рекомендованном ВАК РФ. Структура диссертации. Диссертация состоит из введения; двух глав, включающих шесть параграфов; заключения, содержащего выводы, практические рекомендации и перспективы дальнейшего исследования проблемы; списка использованной литературы, состоящего из 141 источника, в том числе 5 - на иностранных языках. Работа иллюстрирована 28 Рисунками, 4 Таблицами. Объем основного текста диссертации составляет 165 страниц. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во Введении излагается актуальность проблемы исследования, цель и задачи, объект, предмет исследования, раскрывается степень ее изученности, формулируется научная проблема, гипотеза, характеризуется научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы и положения, выносимые на защиту, приводятся сведения об апробации результатов исследования. В первой главе «Становление и развитие представлений о научной картине мира и особенности отражения физической картины мира в учебной книге», включающей три параграфа, решаются задачи по выявлению особенностей становления и развития представлений о естественнонаучной картине мира в трудах философов и естествоиспытателей в истории научной мысли, а также по установлению специфики отражения естественнонаучной картины мира в учебных книгах в различные исторические периоды. Характеризуются проблемы развития и динамической смены представлений философов и естествоиспытателей о научной картине мира с античности (VII-VI вв. до н.э.) по настоящее время. Особое внимание уделяется проблемам формирование естествознания в эпоху Средневековья (Баруни, О.Хайям, Хазини, Зеркали), в эпоху Возрождения (Н. Коперник, Дж. Бруно, И. Кеплер, Г. Галилей, Р. Декарт, И. Ньютон – создатель механической картины мира и др.). Подчеркивается, что механистическая картина мира возникла одной из первых, поскольку изучение природы началось с анализа простейшей формы движения материи – механического перемещения тел. Однако на уровне учебной книги данная проблема не получила своего отражения. В учебном процессе использовался трактат И. Ньютона «Математические начала натуральной философии» (1684-1686 гг.). Дидактически значимым являлся тот факт, что в нем качественное описание природы уступило место количественному и существенную часть книги занимали расчёты, чертежи и таблицы. Рассматриваются варианты отражения физической картины мира в специальных учебных книгах. Подробно анализируются изменения в понимании роли природы в формировании образа человека. На примере педагогического наследия Я.А. Коменского, который ввел в педагогику принцип универсального параллелизма, т.е. признания общности главных принципов, управляющих природой и человеком, аналитически рассматриваются его подходы к созданию новых типов учебных книг. Характеризуются разработанные на основе концепции педагогического энциклопедизма учебные книги универсального содержания, отражающие элементы физической картины мира: универсальная энциклопедия «Театр всевозможного» («Theatrum universitatis rerum»), «Информаторий материнской школы» (1632 г.). Подчеркивается, что наряду с универсальными книгами создавались и книги специально-предметного назначения, отражающие физическую картину мира в рамках пансофического учения Я.А. Коменского: учебник «Открытая дверь языков» («Janua linguarum reserata», 1631 г.), учебная книга «Школа - игра» («Schola - ludus», 1656 г.), которая представляла собой драматизацию содержания «Открытой двери языков» и предназначалась для постановки на сцене школьного театра, а также дидактическая новация «Мир чувственных вещей в картинках» («Orbis sensualium pictus», 1658 г.). отразившая физическую картину мира в иллюстрациях процесса производства. Анализируются проблемы, связанные с выделением физики в отдельный учебный предмет. Учебник с присущими ему атрибутами появился только после оформления физики как системы знаний в конце XVII – XVIII вв. Охарактеризовав периодизацию учебной книги по физике (I период − предыстория учебника (от древности до конца XVIII в.); II период − период форми­рования классической физики; III период – переходный (последнее десятилетие XIX века до начала первой мировой войны 1914 г.); IV период – период становления современной физики (между Первой и Второй мировыми войнами); V период - период научно-технической революции), мы рассчитали разницу между годами открытий отдельных ученых, начиная с Георга Ома (1826 г. – открытие закона Ома) до Норио Танигути, впервые употребившим термин «нанотехнология» в 1974 г. и годами вхождения их открытий в русский учебник по физике и в зарубежный, в результате чего устанавливает, что на протяжении всей истории педагогики русская школа отставала от зарубежной в области преподавания физики [Рисунок 1]. Рисунок 1. Временной интервал между годом открытия и годом его вхождения в учебную книгу Анализ графика показывает, что с течением времени эта разница существенно сокращается с сорока пяти лет (со времен Г. Ома) до пяти (в настоящее время), что свидетельствует о значительных переменах в сторону повышения уровня развития нашей педагогической науки и улучшении уровня подготовки российских выпускников по сравнению с предыдущими периодами в истории педагогики. При исследовании инновационного содержания нанообразования как средства формирования физической картины мира школьников на современном этапе характеризуются экспериментальные программы и системы их методического сопровождения по нанофизике, нанохимии и нанобиологии, апробированные в системе образования высокоразвитых зарубежных стран (на примере ФРГ), а также первый учебник «Очарование наномира» (2006 г.), изданный в ФРГ и предназначенный для учащихся 8-10 классов. Установлено, что учебник, содержание которого построено в соответствии с требованиями принципа кумулятивизма, глубоко отражает межпредметную связь дисциплин естественнонаучного цикла. Выявлено, что в отечественной системе общего образования уже разработан проект программного содержания нанотехнологической направленности (на примере образовательного проекта «Изучение наномира – шаг в будущее» Лицея № 1 «Классический» г. Ростова-на-Дону). Представлены результаты анализа принципов конструирования макета, содержания и заданий для самостоятельной работы учебного пособия для элективного курса «Введение в нанотехнологии» (2008 г.), разработанного коллективом Ульяновского государственного университета. Анализ учебного пособия по программе элективного курса по физике позволяет сделать следующие выводы: в пособии отражены последние достижения нанотехнологий в области физики; учебный материал изложен в доступной форме, изложена суть новейших научных исследований и показано их практическое применение. Физическая картина мира характеризуется сквозь призму понятия «наномасштаб». Представлены законы формирования материальных мезоструктур, размеры которых исчисляются в нанопределах (10-9 м). Уделяется большое внимание разработке методов атомно-силовой и туннельной микроскопии. Недоступные для созерцания невооруженным глазом объекты присутствуют на страницах учебной книги в виде красочных иллюстраций и объектов символической наглядности. Далее рассматривается вопрос о том, как проблемы, сопряженные с концептом «физическая картина мира», представлены в фонде диссертационных исследований отечественных авторов в период с 1998 по 2008 год. После постановки экспертных вопросов были составлены соответствующие таблицы, в которые заносились выявленные смысловые единицы. По данным математических таблиц в результате их обработки в электронных таблицах Excel, были построены пять гистограмм, необходимых для дальнейшей статистической обработки данных. Общий объем рассмотренных публикаций составил 80 экземпляров, названия которых содержатся в периодическом издании «Летопись авторефератов диссертаций. Государственный библиографический указатель Российской Федерации». Установлено, что существует значительное рассогласование между потребностью в формировании новой физической картины мира и состоянием современных педагогических исследований, обращенных к данной проблематике. В отдельные периоды (2002 – 2005 гг.) диссертационные исследования по данной проблеме не проводились, с 2005 их число было незначительным [Рисунок 2]. Представлено также их распределение по двум образовательным уровням [Рисунок 3]. Рисунок 2. Полигон распределений отечественных авторефератов диссертаций (1998–2008 гг.) по проблемам формирования физической картины мира Рисунок 3. Полигон распределений авторефератов диссертаций (1998–2008 гг.) по образовательным уровням Отмечается, что вхождение России в систему всемирных связей в области нанотехнологий требует преобразований в системе образования, внедрения инновационных компонентов, способствующих дальнейшему интеллектуальному развитию молодого поколения и овладению востребованными высокотехнологическими профессиями. Вторая глава «Качественное своеобразие реализации требований дидактических принципов в контексте развития представлений о физической картине мира в учебной книге» включает три параграфа, в которых решаются задачи характеристики и систематизации принципов обновления содержания образования и устанавливаются причины их актуализации в контексте новых требований к уровню подготовки обучающихся. Педагогические походы к реализации системы дидактических принципов рассмотрены в контексте анализа факторов обновления содержания общего образования и смены представлений о физической картине мира, которую открывает принцип энциклопедизма в работах Я.А. Коменского (XVII в.). Идея энциклопедизма и пансофии нашла свое дидактическое выражение в принципе концентрического расположения материала. До конца XVIII в. учитывается исключительно содержательная функция: первые книги, созданные для учебных целей − это сборники (компендиумы) отрывочной поверхностной информации, качественных описаний явлений. В учебных книгах по физике (натуральной философии) того времени еще практически отсутствовало дидактическое осмысление физических знаний. Только в конце XVIII в. появляются первые атрибуты учебника: первые признаки акцентирования учебно-воспитательных задач, активизация познавательной деятельности, оптимизация средств усвоения (например, в «Руководстве к физике» П. Гиларовского, 1793 г.). В этот период времени в отборе содержания материала учебной книги начинает проявляться принцип дидактического формализма, требующий рассмотрения содержания учебного материала в контексте деятельности обучения, во взаимосвязи с процессом обучения. До периода становления классической физики в 20-80-е гг. XIX в. доминировал принцип информативности. Далее анализируется систематический принцип отбора учебного материала и принцип целостности. До начала XIX века в учебниках господствует описание множества экспериментов (зачастую бессистемное), явлений природы, технических устройств. Таковы наиболее популярный в XVIII в. учебник Питера ван Мушенбрека «Введение в естественную философию»(1762 г.), вышедший на русском языке под названием «Сокращение опытной физики» (1791 г.); учебник аббата Ж. Нолле «Уроки экспериментальной физики» (в России с 1779-1781 гг.); учебник Г. Крафта «Краткое начертание открытого прохождения опытной физики» (1837 г.); учебник Х. Вольфа в переводе М. В. Ломоносова «Вольфиянская экспериментальная физика» (1774 г.). При анализе учебников начала XIX в. американской школы «Учебник физики» Д. Мэнна и В. Твисса (1911г.), «Элементы физики» Р.Милликена и Г. Гейля (1926 г.) обнаружена новая методика введения понятий по аналогии (например, понятия вращательного движения − по аналогии с соответствующими понятиями поступательного движения), полнота и точность системы понятий (в том числе современной физики), акцентирование законов и принципов. В конце XIX в. наблюдалось четкое соблюдение требований принципа историзма: материалов истории физики использовались наряду с другими средствами активизации интереса учащихся к предмету. В России этот прием впервые был применен профессором Московского университета Н.А. Любимовым в «Начальных основаниях физики» (1861 г.). На основе историко-структурного и конструктивно-генетического методов исследования мы провели анализ десяти стабильных отечественных учебников по физике для средней школы за период 1933–1985 гг. [Рисунок 4].

Похожие:

	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Зун по теме «Электрическое поле»; воспитательная – развитие навыков самостоятельной работы; развивающая – формирование представлений...		Рабочая программа Цели освоения дисциплины Ознакомление студентов,... Земле в общей иерархии естественнонаучных дисциплин. Осознание студентами места человека на Земле и во Вселенной, взаимосвязи человека...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Кпд, давление); законах, которым они подчиняются (Паскаля, Гука, Архимеда); методах научного познания природы ( наблюдение и опыт)...		Конспект урока сила упругости. Закон Гука. Фио (полностью) Павлова Надежда Вячеславовна Цель урока: Развитие интересов и способностей учащихся на основе передачи им знаний и опыта познавательной деятельности при формировании...
	Рабочая программа по учебному курсу «Физика» для 9 класса на 2013-... Цели:· освоение знаний о механических, электромагнитных и квантовых явлений; величинах характеризующих эти явления; законах, которым...		2. Особенности управленческих воззрений в традиционных обществах.... Тем Предмет и структура дисциплины. Этапы становления и основные направления развития управленческой мысли
	Примерная программа дисциплины основы теоретической физики рекомендуется... Дисциплина «Основы теоретической физики» играет решающую роль в завершении формирования целостных представлений о современной физической...		Учебного курса «Информатика и икт» для 4 класса Формирование общих представлений школьников об информационной картине мира, об информации и информационных процессах как элементах...
	Реферат по дисциплине история и философия науки «Особенности современной... История становления и особенности развития Российского рынка нефти		Реферат Развитие представлений о строении вещества В данном реферате будет прослежен путь развития представлений о строении вещества от Древнего мира до Новейшего времени
	Методические рекомендации по преподаванию географии в 2012-13 уч году Данный учебно-методический комплекс реализует задачу концентрического принципа построения учебного материала, который отражает идею...		Учебного курса «Социология физической культуры и спорта». Содержание... Тема Социология физической культуры и спорта: методология, проблематика, история становления и развития
	Информация о педагогах мо естественнонаучного цикла, обж и физической культуры Особенности физического развития детей школьного возраста на уроках физической культуры		Программа наименование дисциплины История экономики Направление подготовки Целью настоящей дисциплины является изучение исторического процесса становления и развития общественного производства, закономерностей...
	Пояснительная записка цели обучения: формирование общих представлений... «информация», «сообщение», «источник информации», «приемник информации», «канал связи», «текст», «знак», «код», «символ», «компьютер»,...		Программа развития школьной библиотеки В связке «Образовательная система – Школа – Школьная библиотека» не должна и не может оставаться в стороне от развития и саморазвития....