ПОЛНАЯ СИСТЕМА И АЗБУКА ФИЗИКИ
ПОЛНАЯ СИСТЕМА И АЗБУКА ФИЗИКИ
В. И. Ивлев, Мордовский государственный университет имени Н. П. Огарева, г. Саранск
 
В России все стандарты, в том числе образовательные, всегда имели государственный статус. В настоящее время образовательные стандарты являются федеральными. Как и любая искусственная система, стандарты не могут быть идеальными и поэтому постоянно модернизируются. По нашему мнению, неидеальность общих стандартов предопределяет возможность (или необходимость) создания, по крайней мере, в некоторых случаях, локальных стандартов, дополнительных к государственному. К общеметодологическим принципам формирования содержания общего среднего образования относят, в частности, основообразующий и системообразующий характер учебного материала [[1]]. Естественно, этот принцип закладывается и в государственные стандарты, которые предназначены обеспечить единство образовательного пространства и контроль уровня образования. Согласно требованиям стратегии модернизации российского образования, современный стандарт должен быть выполнен в рамках современной компетентностной парадигмы, должен иметь отчетливо выраженный деятельностный характер, содержать основы не только передачи определенной суммы знаний, но также развития и воспитания молодого поколения. Однако основой компетентностного подхода все же являются знания, так что стандарт содержания образования и измерители по необходимости должны содержать перечень знаний: понятий, терминов, явлений, законов. Предполагается, что стандарт должен иметь некоторый набор измерителей, который позволил бы сделать объективной оценку учащихся, педагогов и образовательных учреждений. Однако, далеко не всё, заложенное в имеющиеся образовательные стандарты или их проекты, может иметь такие измерители!? Рассмотрим некоторые вопросы содержания стандартов и их обеспечения на примере учебного предмета «физика». Физика изучает фундаментальные, наиболее общие закономерности природы, справедливые по отношению ко всем формам материи, как неживой, так и живой. Отсюда следует определяющая роль физики в формировании современного мировоззрения и научной картины мира, необходимость знания основных физических законов для понимания сущности объектов и явлений, изучаемых химией, биологией и другими естественными науками. Такое понимание роли физики в системе учебных предметов заложено и в стандартах образования. Однако эта роль значительно шире, что не всегда отражается в стандартах и далеко не всегда понимается составителями учебных планов и образовательных программ, руководителями образовательных учреждений. Согласно стандарту общего среднего образования по физике на базовом уровне [[2]] изучение физики направлено на достижение следующих целей: 1. освоение знаний о фундаментальных физических законах и принципах, лежащих в основе современной физической картины мира; наиболее важных открытиях в области физики, оказавших определяющее влияние на развитие техники и технологии; методах научного познания природы; 2. овладение умениями проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, выдвигать гипотезы и строить модели; применять полученные знания по физике для объяснения разнообразных физических явлений и свойств веществ; практического использования физических знаний; оценивать достоверность естественнонаучной информации; 3. развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе приобретения знаний по физике с использованием различных источников информации и современных информационных технологий; 4. воспитание убежденности в возможности познания законов природы и использования достижений физики на благо развития человеческой цивилизации; необходимости сотрудничества в процессе совместного выполнения задач, уважительного отношения к мнению оппонента при обсуждении проблем естественнонаучного содержания; готовности к морально-этической оценке использования научных достижений, чувства ответственности за защиту окружающей среды; 5. использование приобретенных знаний и умений для решения практических задач повседневной жизни, обеспечения безопасности собственной жизни, рационального природопользования и охраны окружающей среды. Второй и последний пункты из приведенного списка целей фактически определяют компетентность выпускника школы. Насколько успешно формирование компетентности в общеобразовательной школе и возможно ли оно в учебном процессе, регламентированном современным базисным учебным планом? Проведенный нами анализ знаний по физике и математике у студентов первых курсов технических специальностей университета [[3]] показал, что качество физического образования выпускников общеобразовательных школ в подавляющем большинстве случаев далеко не соответствует приведенному стандарту. Практика проведения лабораторных работ студентами первых курсов показывает, что умения, декларируемые вторым пунктом перечня стандарта, также отсутствуют у большинства выпускников школы. Проверка результативности школьной подготовки методами ЕГЭ, к сожалению, не обеспечивает валидность оценки качества образования, особенно в рамках компетентностного подхода, и, главное, не способствует его улучшению. Согласно требованиям цитированного стандарта к уровню подготовки выпускников в результате изучения физики на базовом уровне ученик должен знать/понимать смысл понятий, физических величин и физических законов, уметь описывать и объяснять физические явления и свойства тел. Один из главных и наиболее распространенных недостатков физического образования – неумение грамотно (на правильном русском языке) сформулировать определения физических понятий, физические законы. Этот пробел в знаниях мы называем «незнанием азбуки физики». Следствие – нечеткое понимание смысла «понятий, физических величин и физических законов», неумение логически рассуждать при решении «практических, жизненных задач», при объяснении «явлений природы, свойств вещества, принципов работы технических устройств». Возможно ли устранение указанных недостатков естественнонаучного образования в современной общеобразовательной школе? Базисный учебный план предусматривает изучение физики с седьмого класса по два учебных часа в неделю. При этом ученику необходимо освоить порядка 300 новых понятий и законов [[4]]. Выучить их можно, но за отведенное время фактически невозможно научиться решать более или менее сложные физические задачи даже из типового школьного задачника. Тем более невозможно выработать умения, заложенные в третьем и последующих требованиях цитируемого стандарта. Такая же ситуация и с изучением других естественных наук. Таким образом, ситуация с формированием компетентности учащихся общеобразовательной школы, как минимум, весьма сложная. Для решения некоторых задач, способствующих повышению качества обучения физике автором был разработан комплект из трех учебно-методи­ческих пособий: "Азбука физики" [[5]], "Система физики" [[6]] и "Зачетная тетрадь по физике» [[7]]. При изучении любой науки, в том числе и физики, очень важно получить представление об изучаемом предмете как едином, цельном, и в то же время структурированном объекте. Помочь изучающему физику составить о ней именно такое представление предназначено учебное пособие "Система физики". Основу пособия составляют обобщающие таблицы, позволяющие визуализировать системное представление о физике и основных ее разделах. Как и любая наука, физика использует специальные термины – физические понятия. Человек, изучающий физику, должен прежде всего вникнуть в сущность физических понятий, понять и запомнить их определения. Совокупность основных физических понятий – это азбука физики, без знания которой невозможно научиться читать и рассуждать на языке этой науки, решать физические и технические задачи. "Азбука физики" представляет собой систематизированный сборник формулировок физических понятий и законов, знание которых учеником (или студентом) должно позволить ему грамотно общаться на профессиональном языке физики. В него включены также основные формулы (уравнения), которые необходимо запомнить, чтобы решать типовые учебные задачи по физике. "Азбука физики" построена с использованием понятия полной системы. Систему понятий и законов автор предложил называть полной (для описания объекта или явления, для данного раздела или для всего предмета), если входящие в нее элементы необходимы, а их набор достаточен для системного описания рассматриваемого объекта, явления, группы явлений и т. д. Таким образом, полную систему понятий и законов можно считать одной из составляющих (базовой) локального стандарта содержания образования. Рассмотрим основанный на этом понятии подход на примере описания механического движения. Механическое движение определяется как изменение положения тела по отношению к другим телам. Все тела находятся в пространстве. Всякие изменения (процессы, явления) происходят во времени. Физика как наука не может обращаться с неопределенными объектами или понятиями. Следовательно, необходимо дать какое-либо определение понятиям «пространство» и «время». Учебный курс физики построен фактически в предположении о существовании в сознании учащихся интуитивного, обиходного представления об этих понятиях. Едва ли это разумно в рамках системного подхода к содержанию образования. Поэтому «Азбука физики» начинается с определения именно этих наиболее фундаментальных понятий. Автор не настаивает на том, что данные им определения идеальны, но считает их полезными. Многолетний опыт работы показал, что данные в «Азбуке физики» формулировки вполне доступны для понимания и усвоения учащимися старших классов (начиная, по крайней мере, с девятого). Для описания движения мы вводим понятие системы отсчета. Это понятие достаточно четко определяется в большинстве учебников физики. В то же время одному из элементов системы отсчета определения опять-таки не дается. Речь идет о системе координат. Из курса математики ученики девятого класса имеют представление лишь о плоской (двумерной) декартовой системе координат, тогда как реальное движение реальных объектов необходимо рассматривать в трехмерной системе, так как реальное пространство трехмерно. Подавляющее большинство выпускников средней школы путают созвучные понятия «относительность движения» и «принцип относительности», что было необходимо учесть и при разработке полной системы понятий, относящихся к вводной части курса механики. При описании движения материальной точки используют, как правило, набор из следующих пяти кинематических характеристик: траектория, пройденный путь, перемещение, скорость, ускорение. Этот набор является минимально полной системой кинематических характеристик материальной точки. Для описания движения твердого тела к этим пяти характеристикам необходимо добавить еще три: угол поворота, угловую скорость и угловое ускорение. Таким образом, минимальная полная система характеристик кинематики абсолютно твердого тела содержит восемь элементов. Эти понятия являются базовыми, так что учителю физики необходимо добиваться абсолютного их усвоения каждым учеником, не жалея на это ни времени, ни усилий. После того, как сформирована минимальная базовая система кинематических характеристик, можно переходить к ее детализации. На этом принципе основано содержание и других частей азбуки физики. В настоящее время нами подготовлена к изданию «Азбука химии». Параллельное использование этих пособий в естественно-техни­ческом лицее и университете обеспечивает, в частности, преемственность в изучении физики при переходе из средней школы в высшую.
Литература
[1] Лихачев Б. Т. Педагогика: курс лекций: Учеб. пособие. М.: Юрайт, 1999. 523 с.
[2] Федеральный компонент государственного стандарта общего образования. Часть I. Начальное общее образование. Основное общее образование. / Министерство образования Российской Федерации. – М. 2004. – 221 с.
[3] Н.Е. Фомин, В.И.Ивлев, В.А. Юдин. Качество образования в регионе и успеваемость студентов университета. / Интеграция образования, 2005, № 3. С. 47-53. Н.Е. Фомин, В.И.Ивлев, В.В, Батин. Интеграция региональных систем образования: Материалы VI междунар. конф., Саранск, 11-12 дек. 2008 г. - Вып. 6: в 2 ч. / редкол.: проф. Н. П. Макаркин (отв. ред.) [и др.] ; сост.: В. И. Ивлев, Н. В. Маркина. Саранск : Изд-во Мордов. ун-та. Ч. 1. С. 81-84.
[4] Ивлев В.И. Интеграция образования: интегрирующая роль физики в системе учебных предметов. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2003. – 128 с.
[5] Ивлев В. И. Азбука физики: Учеб. пособие. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2008. 48 с.
[6] Ивлев В. И. Система физики: Учеб. пособие. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2001. 52 с.
[7] Зачетная тетрадь по физике / Сост.: В. И. Ивлев. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2002. 16 с.

Категория: Учителю | Добавил: ivlevvi (24.11.2009)
Просмотров: 3060 | Теги: законы, методика преподавания физики, качество образования, азбука, определения, физика, понятия, Образовательные стандарты | Рейтинг: 5.0/2
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]