Теоретические основы формирования мировоззренческой устойчивости в средней школе

3) Объяснение закона на основе теории (не всегда возможно).

4) Границы применимости (не всегда возможно).

5) Практическое применение и учет закона (не всегда возможно).

IV. Физическая величина.

1) Явление или свойство, которое характеризует величина.

2) Определение величины и формула ее выражающая.

3) Единица измерения.

4) Способ измерения.

5) Формула, выражающая зависимость данной величины от других величин.

V. Теория.

1) Исходные опытные факты.

2) Идеальный объект или модель.

3) Физические величины, характеризующие модель.

4) Основные положения теории – принципы или гипотеза.

5) Следствия и частные законы, выводимые из основных положений.

6) Экспериментальная проверка следствий.

7) Границы применимости.

VI. Техническое устройство, прибор.

1) Назначение.

2) Устройство.

3) Принцип действия.

4) Область применения.

В настоящее время резко возрастает роль теории как в науке, так и в

обучении. Еще в 1918г. Л.И.Мандельштам отметил, что «…Физика без теории не

есть наука, а лишь довольно малоценный конгломерат отдельных фактов,

разобраться в которых невозможно». (Основы методики преподавания физики в

средней школе. /Под ред. А.В.Перышкина, В.Г.Разумовского, Ф.А.Фабриканта. –

М., «Просвещение», 1984г., стр.76/.

Теория позволяет получить не только новые физические идеи и законы, но

и новые философские выводы, позволяет расширить существующие философские

воззрения.

Таким образом, для формирования у учащихся представлений о процессе

научного познания необходимо сформировать у них знания об общих законах и

принципах научного познания, ознакомить с общенаучными методами,

применяемыми в физике, с тем как строится, создается физическая теория и

какую роль она играет в процессе познания.

1.4. Формирование научного мышления.

Третьим компонентом процесса формирования научного мировоззрения в

процессе обучения физике является формирование у учащихся элементов

научного мышления. Это является объективной необходимостью, т.к. научное

мировоззрение должно быть действенным, т.е. оно должно реализовываться в

практической деятельности человека. А практическая деятельность человека

осуществляется на основе его мыслительной деятельности. «Мышление – …

активный процесс отражения объективного мира в понятиях, суждениях, теориях

и т.п. Мышление возникает в процессе общественно-производственной

деятельности людей и обеспечивает опосредствованное отражение

действительности, раскрытие ее закономерных связей… Мышление связано прежде

всего не с биологической эволюцией, а с общественным развитием».

(Философский словарь. /Под ред. М.М.Розенталь, – М., «Политическая

литература», 1975г., стр.258).

Мышление осуществляется посредством мыслительных операций, таких как

анализ, сравнение, синтез, абстрагирование, обобщение и умозаключение.

Умозаключения заключаются посредством суждений, а суждение – это

утверждение или отрицание чего-либо.

В современной психологии различают эмпирические и теоретические типы

мышления. Эмпирическое мышление опирается на непосредственные восприятия,

чувственные образы и представления. Оно не выходит за их рамки и

ограничивается выявлением общего на уровне представлений. Теоретическое

мышление также опирается на чувственно-конкретное восприятие, но оно

выходит за его границы и восходит до выявления такого существенно общего,

которое в непосредственном восприятии не дано. Результатом теоретического

мышления является образование теоретических понятий, построение мысленных

моделей, гипотез и теорий. Теоретическое мышление способно предсказать

новые явления, свойства тел, сформулировать законы. Таким образом, научное

мышление – это преимущественно теоретическое мышление.

Анализ истории развития физики позволяет выделить такие черты научного

мышления, как доказательность, признание преемственности знаний,

динамичность, детерминизм, системность, признание закономерности

парадоксального. Доказательность опирается на факты, добытые на основе

эксперимента; принцип преемственности означает поступательное развитие

науки, в ходе которого ранее добытое и обоснованное знание не может быть

отвергнуто полностью и новое знание всегда что-то наследует из прошлого и

может лишь ограничить сферу его применимости; детерминизм проявляется в

уверенности в том, что все в мире причинно-обусловленно, и в стремлении

выявить причины явлений; системность проявляется в стремлении не просто

собрать совокупность фактов и найти между ними связи, т.е. построить

научную теорию, объясняющую их и дающую новые знания.

Итак, формирование научного мышления состоит в выработке таких качеств

мышления, как объективность и всесторонность рассмотрения, предполагающие

уважение к фактам, доказательность, самокритичность, умение вскрывать

противоречия, обусловливающие развитие и изменения как в объективном мире,

так и в процессе его познания; умение видеть ограниченную справедливость

любого утверждения, предполагающее понимание неизбежности парадоксального в

ходе развития науки.

1.5. Формирование материалистических убеждений как одна из важных

сторон процесса формирования научного мировоззрения.

Одна, научное мировоззрение не сводится только к знаниям о мире. Можно

что-то хорошо знать, но не очень верить в это. Поэтому одной из важных

сторон процесса формирования мировоззрения (четвертым компонентом) является

формирование убеждений. Очень важно, чтобы у учащихся сложились личностные

отношения к миру и к месту человека в нем. В процессе обучения физике могут

быть сформированы в основном лишь убеждения в сфере идей, которые смогут

быть реализованы в процессе интеллектуальной деятельности ученика по

доказательству, обоснованию идей.

Способы формирования убеждений делятся на дев группы. В одну группу

входят способы, в основе которых лежит обязательное наличие доказательства

учителя или самостоятельное доказательство учащихся. В другую группу входят

способы убеждения, основанные на авторитетности источника знания. Способы

первой группы влияют на интеллектуальную сферу личности учащихся, а способы

второй группы – на эмоциональную сферу личности учащихся.

К числу способов, влияющих на интеллектуальную сферу личности

учащихся относятся следующие:

1) Экспериментальный способ;

2) Математический способ;

3) Логический способ;

4) Исторический способ.

Огромную роль играют способы формирования убеждений, опирающиеся на

эмоциональное воздействие. Предсказать эти способы невозможно, они зависят

от личности учителя. Но очень важно сформировать у учащихся умение увидеть

естественную, никем не созданную гармонию природы и красоту ее законов,

уверенность в безграничной возможности человеческого разума в познании мира

и ощущение красоты процесса познания.

Выводы к 1 главе.

1. Процесс формирования научного мировоззрения на уроках физики

складываются из формирования представлений о физической картине мира, о

процессе научного познания, научного мышления и материалистических

убеждений.

2. Формирование представлений о физической картине мира основывается

на глубоком усвоении фундаментальных физических понятий и идей с выделением

их мировоззренческой стороны, использовании понятий о физической картине

мира и ее структурных элементов, диалектико-материалистическом истолковании

основ физики, приводящим к выводам философского характера.

3. Формирование представлений о процессе научного познания происходит

на основе раскрытия общих принципов, закономерности и методов научного

познания. Особая роль уделяется формированию знаний о физической теории –

ее функциям, происхождению, структуре и границам применимости.

4. Формирование научного диалектического мышления осуществляется на

основе раскрытия основных черт, присущих научному мышлению.

5. Формирование материалистических убеждений учащихся осуществляется

на основе доказательства объективной истинности тех идей, на которые

опирается физическая картина мира, и создание у учащихся уверенности в

справедливости научных знаний о мире в результате воздействия на

интеллектуальную и эмоциональную сферу личности.

Глава 2. Экспериментальная система формирования мировоззренческой

устойчивости.

Как мы уже отметили выше, формирование научного мировоззрения является

важнейшей целью физического образования в школе. В связи с этим мы

попробовали разработать экспериментальную систему формирования

мировоззренческой устойчивости.

2.1. Об оценке сформированности мировоззренческих знаний учащихся на

разных этапах обучения.

Так как мировоззрение определяют вполне конкретные знания и умения, то

мы, прежде всего, посчитали нужным определить эти знания, сделав разбивку

по классам. Перечень этих знаний должен включать знания фундаментальных

идей, понятий, законов и теорий современной физической картины мира, а

также знания, связанные с категориями диалектико-материалистичекой

философии.

Знания, относящиеся ко второй группе формируются постепенно в ходе

изучения в физике на первой и второй ступенях. Многократное повторение и

углубление их ведет к формированию мировоззренческой устойчивости. Приведем

перечень знаний, связанных с категориями диалектико-материалистичекой

философии:

- раскрытие смысла понятий «материя», «объективная реальность», «физический

объект и система», «движение»;

- раскрытие неразрывной связи материи и движения (покой – случай движения,

движение – это изменение состояния разной формы движения);

- формирование идеи о неуничтожимости и несотворимости материи и движения;

- раскрытие наличия причинно-следственных связей между явлениями и

процессами;

- раскрытие основных компонентов физической теории – исходных фактов,

моделей, законов и закономерностей, экспериментов, подтверждающих выводы

теории, следствий;

- раскрытие ступеней процесса познания: «от живого созерцания к

абстрактному мышлению и от него к практике».

Знания фундаментальных идей, понятий, законов и теории современной

физической картины мира мы разбили по классам. Приведем эту разбивку. Итак:

VII класс.

- представление о свойствах пространства – времени: относительность

движения, отсутствие абсолютной системы отчета, непрерывность

пространства и времени;

- фундаментальные идеи и принципы физической картины мира: принцип

относительности, взаимодействие как причина явлений;

- понятие об объектах и моделях физических теорий. В механике: объект –

макроскопические тела, модель – материальная точка;

- границы применимости (или их отсутствие) основных понятий – массы, силы,

механической энергии, материальной точки.

VIII класс.

- фундаментальные идеи и принципы физической картины мира: принципы

дальнодействия и близкодействия, взаимодействие как причина явлений;

- понятие об объектах и моделях физических теорий. В молекулярной физике

объект – система атомов и молекул, макроскопические тела, модель – атомы

и молекулы в виде упругих шариков. В электродинамике: объект –

электрический заряд, модель – точечный заряд;

- границы применимости (или их отсутствие) основных понятий –температуры,

точечного заряда.

На второй ступени изучения физики ранее сформированные знания

раскрываются на более глубоком теоретическом уровне. Итак:

IX класс:

- представление о свойствах пространства-времени: относительность движения,

отсутствие абсолютной системы отсчета, зависимость расстояний и

промежутков времени от скорости тела, непрерывность пространства и

времени;

- фундаментальные идеи и принципы физической картины мира: конечность

скорости распространения взаимодействий, принцип относительности,

взаимодействие как причина явлений;

- понятие об объектах и моделях физических теорий. В механике: объект –

макроскопические тела, модель – материальная точка и системы точек,

абсолютно твердое тело, упругое тело;

- границы применимости (или их отсутствие) основных понятий – массы, силы,

механической энергии, материальной точки;

- основные законы и уравнения: закон сложения скоростей, законы движения

Ньютона, закон всемирного тяготения, закон Гука, закон сохранения энергии

и импульса;

- границы применимости законов: законов движения Ньютона (действуют только

в ИСО, относятся к материальным точкам), закона всемирного тяготения

(применим лишь к материальным точкам), закона Гука (справедлив лишь в

пределах упругости тела), закон сложения скоростей (выполняется при

небольших скоростях движения тела);

- универсальность законов сохранения;

- границы применимости теорий: классической механики (изучает движение

макроскопических тел со скоростями много меньшими скорости света);

X класс.

- фундаментальные идеи и принципы физической картины мира: принцип

дальнодействия и близкодействия, идея статистического характера движения

системы микрообъектов;

- понятие об объектах и моделях физических теорий. В молекулярной физике:

объект – система атомов и молекул, газ, макроскопические тела, модель –

атомы и молекулы в виде упругих шариков, идеальный газ, термодинамическая

система. В электродинамике: объект – электрический заряд и

электромагнитное поле, модель – точечный заряд, электростатическое поле,

однородное магнитное поле, стационарное электрическое поле;

- границы применимости (или их отсутствие) основных понятий – температуры,

идеального газа, термодинамической системы, электростатического поля,

точечного заряда, постоянного магнитного поля, однородного электрического

поля;

- основные законы и уравнения: основное уравнение МКП, уравнение Менделеева-

Клайперона, первый закон термодинамики, закон Ома, закон Кулона, закон

сохранения заряда формула для расчета силы Лоренца;

- границы применимости законов: законов Кулона (действителен для точечных и

покоящихся зарядов), основное уравнение МКТ (справедливо для систем,

состоящих из большого числа частиц), уравнение Менделеева-Клайперона

(справедливо для идеального газа), закон сохранения заряда (универсален);

- границы применимости теории: молекулярно-кинетическая теория

(используется для описания поведения систем с учетом их строения из

большого числа частиц – атомов и молекул), термодинамики (изучает только

на основе макроскопических характеристик тепловое движение физических

систем, без учета их строения).

XI класс:

- представления о свойствах пространства – времени: постоянство скорости

света по всем направлениям;

- фундаментальные идеи и принципы физической картины мира: конечность

скорости распространения взаимодействий, квантовые идеи, т.е. квантование

энергии атома и корпускулярное строение света, универсальность

корпускулярно-волнового дуализма (применение представлений о нем к свету,

элементарным частицам, атомам);

- понятие об объектах и моделях физических теорий. В квантовой физике:

объект – элементарные частицы и их системы – атомы, молекулы, модель –

планетарная модель атома, модель атома по Бору, протонно-нейтронная

модель ядра;

- границы применимости (или их отсутствие) основных понятий – гармонических

колебаний и гармонических волн, видов излучений, моделей атома;

- основные законы и уравнения: уравнение взаимосвязи массы и энергии,

уравнение Эйнштейна для фотоэффекта, закон радиоактивного распада;

- границы применимости законов: закона радиоактивного распада (относится к

системам из большого числа частиц);

- границы применимости теорий: квантовой теории, электродинамики.

2.2. Развитие умений как основной компонент в системе формирования

мировоззренческой устойчивости.

Практика показывает, что без развития мышления нельзя преуспеть в

формировании мировоззрения. Одно лишь усвоение мировоззренческого материала

не обеспечивает автоматически выработки системы взглядов и убеждений.

Мы провели небольшой эксперимент. Десятиклассникам после повторения

молекулярной физики было дано домашнее задание – ответить на вопросы:

1. Что называется наукой?

2. Что такое физика?

3. Что является объектом, предметом исследования физики и какие методы

исследования вы знаете?

4. Какие разделы физики вы знаете?

5. По каким признакам происходит деление физики, как науки, на разделы?

6. Что является объектом и предметом изучения молекулярной физики?

7. Какие методы исследования в ней используются?

8. Назвать фундаментальные физические опыты молекулярной физики.

9. Назвать основные физические величины.

10. Физические законы молекулярной физики.

11. Назвать несколько следствий в молекулярной физике.

12. Практическое использование законов молекулярной физики.

13. Указать границы применимости МКТ.

Контрольная работа, проведенная на следующем уроке показала, что

особую трудность у учащихся вызвали ответы на вопросы 5, 7, 8, 10, 11, 13.

Дополнительная беседа с учащимися показала, что они знают содержание

первого начала термодинамики, второго начала термодинамики, нахождение КПД

Страницы: 1, 2, 3