План:
Введение.
1 .Роль историзма в обучении физики.
2.Реализация принципа историзма в обучении физики.
3.Принцип историзма в научном познании.
4.Анализ состояния проблемы по пользованию исторических сведений в практике школьного обучения.
5.Психолого-педагогические особенности реализации принципа историзма в обучении физике в основной школе.
б.Методика преподавания темы "Механические колебания и волны" в 9 классе в соответствии с принципом историзма.
Заключение.
Введение.
В настоящее время происходит интенсивный процесс обновления и совершенствования образования в средней школе, который требует разработки и внедрения новых форм обучения. Они направлены на взаимопроникновение наук в школьных курсах. При решении этой задачи в условиях современной школы необходимо усиление элементов истории науки в преподавание физики.
На протяжении многих лет у ученых-методистов не было единого мнения о том, каким образом принцип историзма должен быть реализован в процессе обучения. В развитии науки физики и сегодня происходят изменения: открытие новых явлений, установление законов, совершенствование методов исследования, возникновение новых теорий. Все это постоянно требует определения соотношений исторического и логического в научном и учебном познании, а также способов реализации этого принципа в учебном познании физики.
Особую роль в становлении личности играет формирование у учащихся научного мировоззрения. Эти вопросы могут быть частично решены при осуществлении историко-методологического подхода в обучении физике. В этой связи необходимо отметить, что хотя в процессе обучения физике учащиеся знакомятся с исторически полученными знаниями науки, они с трудом осознают, что физика является постоянно развивающейся сферой человеческой деятельности. Ее развитие подчиняется определенным закономерностям. Внимание учащихся, в большинстве случаев, акцентируется на запоминании научных фактов, определений, понятий, формулировок законов. История открытия законов, выведения новых понятий оказываются за рамками учебника физики и учебного процесса. В задачи преподавания основ школьной физики входит не только ознакомление учащихся с научными фактами, законами и теориями, но и с историей открытия законов и разработки теорий.
Вопросам использования сведений по истории физики на уроках уделялось большое внимание в работах таких ученых, как Лебедева В. И., Турышева И. К., Усовой А. В., Савеловой Е. В. [29,36]. Большинство работ посвящено:
-
развитию познавательного интереса учащихся на основе
использования сведений
из
истории развития науки и техники;
-
рассматриваются
вопросы формирования у учащихся научного
мировоззрения;
-
рекомендуются основные принципы отбора исторического
материала;
-
определяются виды учебного материала с историческим
содержанием;
- выделяются некоторые
пути реализации введения этого материала в учебный
процесс при изучении основ физики в средней
школе.
Анализ учебной литературы позволяет сказать, что исторические сведения, приведенные в учебниках, а с ними и знания, дающиеся учащимся, приводятся как нечто застывшее, неизменное раз навсегда данное. Учителю необходимо раскрыть противоречивый характер развития науки, показать, как ученые от менее глубоких и точных знаний приходят к достижению более глубоких и точных. Учитель должен в процессе формирования физических понятий и законов показать их историческое развитие, раскрыть борьбу взглядов и идей. Это требование записано в принятом в августе 1993 года стандарте образования.
Несмотря на это реализация этого принципа не получила пока должного отражения в учебных программах. Как следствие этого данный принцип не получил должного внимания и в практике школьного образования.
Таким образом, актуальность работы обусловлена ролью, которую играет принцип историзма в теории и практике научного и учебного познания, а также, необходимостью выявления условий и средств реализации принципа историзма и их влияние на развитие мышления учащихся.
Задачи работы заключаются: в разработке методики использования исторических сведений в курсе физики 9 класса на примере изучения темы «Механические колебания и волны»; ознакомление учащихся с историческим процессом становления и развития науки, в органической связи с изучением явлений, законов и теорий.
Для решения поставленных задач использованы следующие методы:
- проведен анализ психолого-педагогической и
научно-методической литературы по
проблеме использования исторических
сведений на уроках физики основной школы на
примере темы "Механические
колебания и волны" в 9 классе;
- беседы с учителями физики, собеседования с
учащимися, анкетирование, прове
дение уроков с использованием исторического материала.
1. Роль историзма в обучении физике.
Впервые вопрос о введении элементов истории физики в преподавание в средней школе был поставлен на съезде преподавателей физико-математических наук средних учебных заведений Московского учебного округа в 1890 году.
На съезде обсуждался вопрос о введении исторических сведений в преподавание физики, ограничивая их биографиями деятелей наук. Основной целью введения элементов исторической науки в среднюю школу являлось расширение кругозора учащихся,
привлечение их внимания к предметам естественнонаучного цикла, оценке роли этих наук в жизни общества.
На следующих съездах и совещаниях, посвященных проблемам преподавания физики, этот вопрос неоднократно снова подвергался обсуждению. Более определенно намечались задачи, решению которых, должен служить исторический материал, наблюдается значительное расширение исторических сведений в процессе преподавания физики.
В 1994 голу на VI Столетовских чтениях, проходивших во Владимирском Педагогическом Университете, большое внимание было уделено вопросам истории физики и вопросам использования исторического материала в преподавании физических дисциплин школы.
Преподавателями и методистами отмечалось снижение интереса учащихся к естественным наукам, и повышению интереса во многом способствует разностороннее использование многообразного исторического материала на уроках физики. Также указывалось, что использование элементов истории науки на уроках - одно из средств формирования мотивации и самоорганизации учащихся, а также развития личности учащихся, усиления общекультурного потенциала усваиваемого материала.
Преподавателями и методистами обращалось внимание на то, что для формирования научного мировоззрения необходимо не только усвоение учащимися фундаментальных физических понятий и идей, но и формирование представлений о процессе научного познания. Если подходить к развитию физики с точки зрения анализа научных проб и ошибок, которые возникали и преодолевались учеными на пути научного познания, в этом случае исторические сведения выполняют социальные и политехнические функции.
На съезде физиков, проходившем в МГУ им. Ломоносова в июне 2000 года, по вопросу физического образования в 21 веке было отмечено, что у учащихся даже выпускных классов нет правильного представления о значении важнейших работ отечественных ученых. Учащиеся имеют слабые знания фактического материала о времени жизни и деятельности того или иного ученого; путают фамилии ученых, приписывают им чужие изобретения; не могут назвать фамилии отечественных ученых. Все это еще раз подчеркивает важность использования исторического и краеведческого материала в процессе обучения физике.
Следует еще раз отметить, что осуществляемая связь обучения физики с историческим содержанием физики позволяет конкретизировать и уточнить общенаучные знания, делает теоретические положения более понятными, доходчивыми, легче усвояемыми. Факты более близкие и понятные школьникам оказывают сильное эмоциональное воздействие, что обеспечивает наиболее успешное восприятие и усвоение материала.
4
Использование исторических сведений на уроках позволяет избежать простого зазубривания определений и выводов и обеспечивает понимание самих процедур добывания физических знаний, что является основой развития школьников.
3. Реализация принципа историзма при обучении физике.
Реализация принципа историзма при обучении физике невозможна без четкого понимания того, что историзм должен в обучающей деятельности выступать как средство совершенствования методики обучения физике. В учебном познании, как показал анализ научно-исторической литературы, принцип историзма является одновременно принципом построения учебной программы и условием успешного обучения учащихся основам методологии физики, так как принцип выступает в роли отправной точки при обучении или в исследовании окружающего мира. Однако, вопросам формирования у учащихся умения применять исторический подход при изучении физических явлений, как метод познания действительности, изменяющейся и развивающейся во времени не уделялось в методике обучения физике должного внимания.
Учитель чаще всего в школьной практике обеспечивает усвоение учащимися методологических знаний на уровне средств и методов воздействия на природу в ходе познаний ее закономерностей. Но знакомство учащихся с принципом научного познания является необходимым условием формирования у них познавательной самостоятельности, так как принцип определяет как методы, так и средства познания.
Принцип историзма является общенаучным принципом познания, поэтому говоря о нем применительно к физическому познанию. Мы должны определить его как позицию исследователя природных явлений, который фиксирует понимание того, что, зачем и как оно изучалось в прошлом и как изучается сегодня; который определяет пути и средства достижения цели своего исследования, а правильность решения частных вопросов проверяет по возможности на историческом материале. Поэтому нам представляется возможным показать на схеме принцип историзма как совокупность подходов ученика к познанию физических явлений.
Ученик имеет варианты знакомства с физическими явлениями, закономерностями и методами их научного познания:
непосредственное соприкосновение с их проявлениями в повседневной жизни; посредством учебного предмета - физики; посредством истории.
История физики позволяет ученику познакомиться с физикой наукой, и как следствие ученик имеет возможность приобщиться к процессу научного познания в целом и знакомиться с физическими явлениями лежащими за рамками школьной программы. В то же время она является источником тех методов, средств и приемов, которые применя-ет учитель при обучении физике.
Одностороннее движение ученика в каком-либо одном направлении накладывает специфические ограничения на процесс познания и оставшиеся за пределами ограничения знания остаются для ученика недоступными. Поэтому принцип историзма в обучении физике может выступать в качестве ориентира в расширении знаний учащихся по физике. Знание ученика о существовании истории науки, обращение к ее знанию помогает ему выделить прошлое, настоящее и будущее в физическом познании, найти закономерности его развития и выделить для себя аналогичный путь изучения новых явлений.
4. Принцип историзма в научном познании.
При анализе состояния проблемы реализации принципа историзма в современной педагогической науке и школьной практике выявлено, что историзм, как метод познания, является необходимым условием при определении содержания учебной программы по физике в средней школе.
В истории развития теории реализации принципа историзма при обучении основам науки выделяют три направления, которые имеют свои достоинства и недостатки.
Первый подход состоит в изложении истории открытия физических явлений, законов в том виде и в той последовательности, в которых они были открыты в истории науки с постепенным переходом к современному состоянию данного вопроса. Одним из первых высказал подобную идею В. И. Лебедев. Похожих взглядов на принцип историзма придерживались В. Н. Мещанский, Р. Н. Щербаков, И. К. Турышев [22, 46,]. Можно высказать в качестве возражений по существованию данного подхода следующее:
механический перенос хода развития науки в содержание учебного предмета приводит к тому, что учащиеся вынуждены проследовать весь долгий путь к истине;
увеличение объема учебного материала, его перегрузка историческим материалом может привести к тому, что вопросы, касающиеся современного теоретического обоснования, могут быть рассмотрены лишь в конце курса физики, как итог развития науки;
6
у учащихся может быть сформировано преимущественно эмпирическое мышление;
существует опасность не усвоения конечных знаний современной науки учащимися, в лучшем случае овладение неполными знаниями.
Эти недостатки не способствовали внедрению данного полхода в практику школьного обучения.
Второй подход по отношению к историзму, выражает ту точку зрения, что школа должна учить только тому знанию, которое прочно устоялось в системе научного познания. В этом подходе углубляется противоречие в соотношении логического и исторического, что может привести к следующему:
школьники лишаются возможности ознакомления с методами научного познания, способами получения знаний в науке;
у учащихся может сформироваться представление о физике, как о чем-то застывшем и неизменном;
физические знания школьников будут носить характер разрозненных фактов;
предъявление готового знания отвергает творческую, исследовательскую деятельность и лишает учителя возможности постановки проблемной ситуации;
- существует опасность потери у учащихся интереса к предмету, к процессу познания.
Таким образом, указанные недостатки этих подходов затрудняют реализацию учителем принципа историзма при обучении физике. В отечественной методике преподавания физики основными задачами всегда являлись: определение целей, содержания учебного предмета физики, выяснение методов, способов и средств обучения учащихся основам науки физики. На этот указывается в работе известного методиста И. И. Соколо-ва[33], он же отмечал, что одним из основных принципов построения программы по физике является принцип историзма. Этот принцип понимался им как включение в программу вопросов истории развития науки, при этом в процессе обучения перед учителем ставится задача вскрыть зависимость истории развития науки от производственных потребностей и требований общества в решении конкретных проблем того или иного периода развития человечества.
Использование элементов истории было и остается одним из тех вопросов методики преподавания физики в средней школе, решение которого позволяет расширить представления у учащихся о физике и науке в целом.
Один из основоположников отечественной методики преподавания физики П. А. Знаменский поднимал вопрос об обязательном ознакомлении учащихся с элементами истории в курсе физики[9]. По его мнению значение вопросов истории столь велико, что
7
"необходимо идти на преодоление всех трудностей, возникающих из-за недостатка времени, и использовать все возможности для включения исторического элемента" в учебный процесс. На наш взгляд наиболее интересными являются следующие положения П. А. Знаменского.
-
история науки позволяет понять, что физика
является непрерывно развивающей
ся наукой и обновляющейся областью человеческого познания;
-
использование элементов истории науки позволяет понять,
как под влиянием оп
ределенных практических
потребностей возникали научные проблемы и протека
ли научные исследования, и как развитие техники и технологии производства по
зволили науке преодолеть стоящие перед ней проблемы, что вело ее
на новый
уровень;
-
история физики дает представление о том, что обобщения, к
которым приходит
физика,
состоят из ряда исторически связанных ступеней, и о том, что между за
рождением
какой-либо идеи и претворением ее в практику может пройти доста
точно много времени;
-
история науки позволяет увидеть, что научные открытия не
являлись трудом
только
отдельных личностей, а всегда являлись результатом коллективного твор
чества ученых, если даже они жили в разных
странах и в разное время.
П. А. Знаменский, говоря о реализации исторического элемента посредством очерков по истории физики и техники, жизнеописанию деятельности ученых, описания отдельных исторических работ, опытов и отдельных вопросов курса физики в исторической последовательности, обращал внимание и на то, что часть из перечисленного может быть реализована и на внеурочных занятиях.
Е. В. Савелова в своей книге[29] сформировала принципы отбора исторического материала при изучении физики в средней школе:
-
исторический материал должен быть логически связан с
учебной программой по
физике в средней школе;
-
история должна быть представлена основными, главными
вопросами;
по содержанию исторические сведения должны способствовать осуществлению учебно-воспитательных задач, стоящих перед преподаванием физики;
- изложение исторического материала на уроке должно
быть обоснованным доку
ментами
истории науки, источниками научной литературы.
По мнению Е. В. Савеловой, в число основных видов исторических сведений должны быть включены очерки по проблемам развития науки и техники, жизни и деятельности ученых, исторические опыты и задачи с историческим содержанием. Весь
комплекс исторического материала может и должен служить научно-воспитательными задачами обучения.
А. И. Янцов[48] указывает причины, определяющие целесообразность использования исторического материала и выделяет следующие условия:
-
если раскрываемое учащимся понятие и теория имеют
сложный характер и тре
буют строгой логики в
раскрытии отдельных сторон;
-
если
имеющиеся у учащихся представления и понятия противоположны совре
менным научным понятиям и представлениям, но
тождественны представлениям,
некогда существовавшим в науке и отвергнутым в ходе исторического развития;
-
если исторический подход помогает учащимся лучше
мотивировать и раскрыть
жизненную
важность новой проблемы;
- если исторический подход значительно усиливает
доказательность изложения.
Таким образом
необходимость использования исторических сведений в учебном
процессе обусловлена той ролью, которую играет историзм в обучении физики. Историзм выступает как средство повышения качества знаний учащихся (научности, осознанности, прочности, системности, действенности); так же как средство воспитания научного мышления и мировоззрения обучаемых; как средство развития интереса к науке; как средство нравственного воспитания. Реализация принципа историзма в обучении физике в основной школе связана с формулировкой целей обучения учащихся историческому подходу изучения физики.
5. Анализ состояния проблемы по использованию исторических сведений в практике школьного обучения физике.
При анализе принципа историзма в школьных учебниках по физике мы обнаружили, что в содержании учебного материала находит отражение только определенный круг сведений из истории физики, которые не дают представления о динамике научного познания: от анализа совокупности фактов и постановки проблемы к гипотезе, от гипотезы к теоретическому осмыслению и выводам, от выводов к их интерпретации, экспериментальной проверке и практическому применению знаний. Любой ученый (а вместе с ним и ученик), познающий природу проходит эти этапы.
Анализ учебников и учебных пособий по физике, используемых ранее и сегодня действующих в процессе обучения школьников, показывает, что исторические сведения приводятся только в тех параграфах, где речь идет об открытии или опыте, связанном с именем ученого или в его честь.
В последние годы вопросам методологии уделялось большое внимание, и, как следствие, эти вопросы стали находить свое место на страницах учебников. Однако форма представления учебного материала с историческим содержанием носит традиционный характер. В нем приводится: краткая биографическая справка; фотография или портрет ученого; упоминание об открытии явления, закона; описание исторического опыта; перечисление ряда фамилий ученых. Приведем таблицу, в которой обобщены результаты исследования школьных учебников для девятого класса по соотношению исторических сведений к общему курсу физики.
Таблица 1.
Год издания |
Автор учебника |
Соотношение исторических сведений к общему содержанию курса |
1991 |
Родина "Механика" |
23% |
1992 |
Шахмаев Н. М. и др. "Механика" |
12% |
1993 |
Балашов М. М. "Механика" |
12% |
1995 |
Мещанский В. Н. "Механика" |
33% |
1994 |
Кикоин И. К. Кикоин А. Л. "Механика" |
16% |
Авторами предлагаются различные формы предъявления исторических сведений по физике, но они носят эпизодический характер и выражают позицию только авторов учебников на рассматриваемую проблему.
Исключение могут составить только учебник для 7 класса разработанный на кафедре Методики Преподавания Физики МПОУ, где прослеживается логическая последовательность работы ученых на протяжении веков. И пособие для 7-9 классов А. Л. Зуевой [10], которое призвано помочь учащимся в овладении методами научного познания и отличается от других материалов совершенным подходом к изложению материала, широким использованием исторических фактов.
Как отмечают учителя, в своей практике они используют исторический материал на различных видах учебных занятий. Нами было проведено исследование, в котором учителя физики московских школ и школ города Серпухова ответили на вопросы:
10
1.
На каких видах учебных занятий используются Вами сведения
по истории физи
ки?
2.
Каковы условия использования Вами исторического материала
в учебном про
цессе?
3.
Какие
трудности вы испытываете при использовании исторического материала?
Результаты исследования приведены в таблицах 2-4.
Таблица 2.
Виды учебных занятий, на которых используются сведения по истории физики.
На уроках изучения нового материала |
93,6% |
При проведении учебных конференций |
59,6% |
Во время лекций |
55,3% |
На уроках сие тематизирования и обобщения |
34% |
На факультативных занятиях |
32% |
При проведении экскурсий |
42,4% |
При проведении семинаров и подготовке проектной деятельности |
около 100% |
Таблица 3. Условия использования историческоло материала в учебном процессе.
Если он является требованием программы |
19,2% |
Если исторический материал способствует усилению положительного эмоционального фона процесса обучения |
70,1% |
Когда исторический материал отражается в учебнике |
29,7% |
Когда учитель уверен, что с использованием исторического материала изучение вопроса легче усваивается учащимися |
46,8% |
В зависимости от настроения и психологического состояния класса |
25,5% |
11
Исторический материал не привлекается
0%
Таблица 4.
Трудности испытаваемые учителями при использовании исторического материала.
Ограничение времени на изучение программы |
65,1% |
Недостаток времени на поиск материала с историческим содержанием |
53,1% |
Недостаточная мнформированность об имеющейся литературе исторического содержания |
46,8% |
Недостаточная методическая оснащенность кабинета физики (литературы, демонстрационного и раздаточного материала) |
34,2% |
Требуется дополнительная подготовка по данной проблеме |
35,1% |
Анализ состояния проблемы реализации принципа историзма в школьной практике и методике преподавания позволяет утверждать тезис об актуальности и необходимости разработки методики его реализации. Она позволила бы учителюОпрактику в своей деятельности использовать исторический материал и не испытывать при этом затруднений в поиске и отборе нужного материала для конкретного занятия.
Таким образом нами рассмотрено состояние проблемы реализации принципа историзма в методике преподавания физики в школьной практике. На основе проведения анализа можно сделать следующие выводы. О.необходимости введения элементов истории науки в преподавание физики неоднократно говорили такие ученые, как Д. Максвелл, Л. де Бройль, П. Л. Капица, М. Планк, А. Эйнштейн, В. А. Фабрикант и другие. Однако, во многих современных учебниках по физике истории развития этой науки отводится только вступительная глава. Сухое изложение физических законов создает у учащихся неполное представление о возникновении и развитии науки, как о чем-то раз и навсегда определенном и застывшем.
Знакомство учащихся с элементами истории и методологии физики может способствовать приобщению их к общечеловеческой культуре, служит залогом общественно-гуманитарного, естественнонаучного и технического образования. В практике школы, как показывает опыт учителей физики, на начальном этапе обучения физике использо-
вание исторических сведений способствует лучшему усвоению материала и расширению кругозора, правильно формирует понимание физических понятий и законов и применение их в практической жизни.
В учебниках кратко сообщаются биографии ученых и их открытия, но учащиеся и в этом случае не всегда обращают внимание на дополнительные сведения указанные в учебниках. Поэтому учителю необходимо на уроках словесно обратить внимание учащихся на этот материал.
6. Психолого-педагогическиё особенности реализации принципа историзма в обучении физике в основной школе.
Психологи характеризуют подростковый возраст, как остро протекающий переход от детства к взрослости, в котором выпукло переплетаются противоречивые тенденции. Положительным фактором этого возраста является возрастание самостоятельности ребенка, более разнообразными и содержательными становятся отношения с другими детьми и взрослыми, значительно расширяется сфера его деятельности. Основной формой самопознания является сравнение себя с другими людьми.
У подростков наблюдается стремление более углубленно понять себя, разобраться в своих чувствах, настроениях, мнениях, отношения.
Жизнь подростка должна быть заполнена какими-то содержательными отношениями, интересами, переживаниями. Именно в подростковом возрасте начинает устанавливаться определенный круг интересов, который постепенно приобретает устойчивость. В этом возрасте происходит переключение интересов с частного и конкретного на отвлеченное и общее, наблюдается рост интереса к вопросам мировоззрения. Развивается интерес к психологическим переживаниям других людей и к своим собственным.
В старшем подростковом возрасте созревает способность абстрагировать мыслительные операции от объектов, над которыми эти операции производятся. В этом возрасте школьники проявляют склонность к теоретизированию: тяготение к общим теориям, формулам и т. д. Это возраст, в котором возникает и развивается творческое мышление, опирающееся на научные понятия, которое служит источником многих изменений в психике школьника. К концу подросткового возраста школьник уже способен отделить логические операции от тех объектов, над которыми они производятся, классифицировать высказывания независимо от их содержания по их логическому типу, склонны к абстрактному мышлению. Роль наглядного материала в процессе усвоения продолжает оставаться весьма важной. Подросток стремиться иметь собственное мышление, взгляды и суждения. Необходимо создавать и развивать у подростка установку на размышление
П
при работе с любым материалом, при выполнении учебно-практических заданий любого рода.
В подростковом возрасте возникает потребность к творчеству. В этом возрасте улучшается продуктивность памяти, и изменяются приемы запоминания, активно начи« нает развиваться логическая память. Однако учебно-познавательная деятельность школьника может осуществляться только при условии нормального внимания. Рекомендуется менять виды деятельности школьников. Разнообразие видов деятельности стимулирует устойчивость внимания школьников.
Итак, можно сделать вывод: подростки уже могут мыслить логически, заниматься теоретическими рассуждениями и самоанализом. Важнейшее интеллектуальное приобретение подросткового возраста - это умение оперировать гипотезами. Анализ психологических особенностей подростков показывает, что интересы учащихся в этом возрасте разнообразны: наблюдается рост интереса к вопросам мировоззрения, к психологическим переживаниям других людей, сравнение себя с другими людьми и, как следствие, повышение интереса к истории развития науки и жизни ее творцов.
Отбор и способы изложения исторического материала должны соответствовать дидактическим принципам и методам обучения.
При реализации принципа историзма в учебном процессе по физике необходимо сочетать с принципами дидактики.
Принцип наглядности следует рассматривать как отражение материалистического характера самого процесса обучения. В рамках проблемы этот принцип осуществляется путем демонстрации учащимся исторических опытов, портретов ученых.
Принцип сознательности и активности заключается в целенаправленном активном воспроизведении изучаемых явлений, их осмыслении, творческой переработки и применении. Активность учащихся на уроке повышается при использовании занимательной ситуации в начале урока, что можно осуществить с помощью исторических задач, опытов.
Сущность принципа доступности и посильности сводится к тому, чтобы изучаемый материал был доступен и не требовал затраты определенных усилий для его усвоения. Использование исторических сведений в учебном процессе расширяет кругозор учащихся, способствует лучшему усвоению материала программы, развивает интерес к науке. Материал может быть посилен и доступен в том случае, когда ученик не только понимает результат деятельности поколения ученых, но и осознает, каким способом были получены данные знания науки.
Принцип научности означает опору на науку как источник системы исторических фактов, понятий и закономерностей. Принцип научности требует изучения прочно уста-
14
давленных в современной науке положений, которые в дальнейшем будут лишь обогащаться и развиваться. Однако при изучении отдельных тем учитель может и должен информировать учащихся о важнейших спорных, дискуссионных проблемах в истории науки физики, о научных гипотезах, а также в доступной форме рассказывать на уроках о перспективах развития самой науки. Ученики должны быть подготовлены и практически и психологически к реальным трудностям в самой науке. В этих целях можно и нужно давать задания, выходящие за пределы программы, особенно тем, кто проявляет интерес к данной исторической области знаний: прочитать доступную статью в научном журнале, раздел из энциклопедии, главу из научной книги.
Принцип систематичности отражает логику самого учебного процесса. В каждом разделе курса физики имеется система взаимосвязанных понятий, вытекающих одно из другого; закономерности, связывающие определенные явления, обусловленные совершением других предшествующих событий. Показывая эволюцию развития того или иного понятия в физике, борьбу взглядов учащиеся сами могут установить связь понятий. В результате у учащихся будет создаваться целостное представление об изучаемых предметах, формироваться понимание взаимосвязи и взаимообусловленности всех явлений. Это ведет к развитию логического мышления, расширению мировоззрения.
Воспитательные возможности обучения по средствам исторического принципа наиболее полно реализуются на уроках. На уроках имеет место восприятия учащимися содержания учебного материала, выработка к нему своего отношения, формирование разнообразных умений и навыков. Выявляя и используя в процессе преподавания исторические факты, можно намного эффективнее решать важные воспитательные задачи (эстетическое, нравственное, экологическое воспитание), задачи развития мышления и формирования мировоззрения, поддерживать интерес учащихся к физике.
История науки физики дает возможность показать науку как общественную деятельность, формы которой могут меняться на разных этапах развития общества. Она раскрывает перед учащимися величественную физическую картину мира, сложного и диалектически-противоречивого процесса познания, формирует представления об основных закономерностях развития науки и методах научного познания.
Для решения задачи ознакомления учащихся с историей открытия законов и разработки теорий следует определить некоторые методы обучения. При использовании исторических сведений в процессе обучения можно использовать такие методы, как рассказ, беседа, экскурсия, упражнения, работа с дополнительной литературой.
С рассказа может начинаться ознакомление с новым материалом, при этом следует учитывать ряд педагогических требований. Рассказ должен обеспечивать идейную направленность, включать достаточное количество ярких и убедительных примеров и фак-
15
тов, быть эмоциональным по форме и содержанию. Принцип историзма полностью удовлетворяет этим требованиям.
Экскурсия может служить, как средство закрепления и повторения работы, проведенной на уроке. После проведения экскурсии, для подведения итогов самой экскурсии и пройденной темы, для повторения и закрепления знаний используется беседа, как вопросно-ответный метод обучения. Предполагается предварительная подготовка к беседе, при этом используется работа с учебником и книгой.
Работа с литературой используется как метод получения или закрепления новых знаний.
Основным методом закрепления знаний и выработки умений и навыков, а также развития умственных сил учащихся является упражнение.
Итак, анализ психологических особенностей подростков показывает, что интересы учащихся в этом возрасте разнообразны, наблюдается рост интереса к вопросам мировоззрения, к психологическим переживаниям других людей, сравнение себя с другими людьми и, как следствие, повышается интерес к истории развития науки и жизни ее творцов.
Требования, предъявляемые принципами дидактики к процессу обучения, налагают определенные условия к отбору и способу изложения учебного материала с историческим содержанием. При использовании принципа историзма на уроках и на внеурочных занятиях выполняются такие принципы обучения, как доступность, наглядность, принцип сознательности и активности, принцип научности.
7. Методика преподавания темы "Механические колебания и волны" в девятом классе в соответствии с принципом историзма.
В 9 классе на изложение темы "Механические колебания и волны" отводится 11 часов.
При анализе учебника физики для 9 класса средней школы авторов Кикоина И. К. и Кикоина А. К. установлено, что по теме "Механические колебания и волны" сообщены следующие исторические сведения:
-
формула для периода математического маятника была впервые
получена на опы
те голландским ученым X. Гюйгенсом,
-
опыт
по непроходимости звуковой
волны в вакууме
поставлен Бойлем
(приведены рисунок и краткое
описание опыта).
16
Целью повышения интересна учащихся к данной теме, расширения мировоззрения учащихся, усиления общекультурного потенциала изучаемого материала на наш взгляд следует несколько расширить использование исторических сведений.
При изложении материала по данной теме, учитель может не раскрывать полностью эволюцию развития данного раздела физики на уроках, но может опираться на основные пункты, приведенные в таблице. В таблице даны обобщенные сведения об эволюции развития понятий о колебательном движении и использовании его в часовых механизмах, а также об эволюции развития акустики на уроках и при подготовке учащихся к конференции.
Механические колебания и часовые механизмы.
3-2 тыс. лет до н.э.
6 век н.э. 9 век н.э.
1583 год. 1636 год. 1639 год.
1657 год. 1673 год.
Ученые Востока
Пацификус из Вероны
Галилей Г.
Галилей Г.
Галилей Г.
Гюйгенс X.
Гюйгенс X.
Создание водяных часов
Первое упоминание о механических часах
Создание механических часов
Открытие изохронности (независимости периода колебаний маятника от амплитуды)
Идея использования маятника в часах
Установление пропорциональности квадрата периода маятника его длине
Описание устройства маятниковых часов, создание теории математического маятника
Вывод формулы для периода физического
маятника и закона сохранения механической
энергии
6 век до н.э.
4 век до н.э.
1 век
Пифагор Евдокс, Архит
Аристотель Погашен
Акустика.
Зависимость между высотой тона и длиной струны или трубы
Установление связи между высотой тона и частотой колебаний струны
Представления о распространении звука в
воздухе как последовательности сжатия и
разряжения. Объяснение эха как отражение
звука от препятствий.
Первые представления о волновой природе 17
н.э. |
Боэций |
звука. Понятие об отражении звуковых волн. |
1480 год. |
Леонардо да Винчи |
Идея о волновой природе звука, скорость распространения звука, природе эха, акустическом резонансе. |
1638 год. |
Галилей |
Понятие об амплитуде и частоте колебаний. |
1654 год. |
Герике |
Опыт о невозможности распространения звука в пустоте. |
1656 год. |
Борелли |
Измерение скорости звука в воздухе методом Галилея. |
1701 год. |
Савер |
Введение понятия о стоячих волнах. |
1713 год. |
Тейлор |
Вывод формулы для частоты колебаний струны. |
1723 год. |
Бернулли |
Исследования колебаний струны. |
1796 год. |
Хладны |
Измерение скорости звука в твердых телах относительно скорости звука в воздухе. Объяснение эха. Установление верхней границы |
слышимости звука. |
||
1804 год. |
Захаров |
Идея использования отражения звука для определения расстояния. |
1809 год. |
Био |
Измерение скорости звука в твердых телах. |
1822 год. |
Гумбольт, Араго |
Измерение скорости звука в воздухе. |
1825 год. |
Бедан |
Измерение скорости звука в воде. |
1826 год. |
Савар |
Установление идентичности характера распространения звука в жидкостях и твердых |
телах. |
||
1827 год. |
Колладон, Штурм |
Измерение скорости звука в воде Женевского озера. |
1830 год. |
Вебер |
Визуализация колебаний камертона. Установление предела слышимости нормального |
человеческого уха. |
При рассмотрении темы "Энергия колебательного движения" учитель может рассмотреть задачу Галилея, как пример сохранения полной механической энергии. Учащимся будет также интересна и демонстрация опыта Галилея.
В некоторых задачниках упоминаются исторические физические приборы и фамилии ученых. Например, в задачнике Цингера А. В. по данной теме упоминаются сирена Каньяр-Латура и прибор Кундта. В этом случае учителю необходимо рассказать учащимся о конструкции данных приборов и показать рисунки или чертежи.
Помимо изучения основного программного материала на уроках физики и сообщения на уроках кратких исторических сведений можно провести итоговую конференцию по обобщению изученного материала. Итоговая конференция имеет в своей задаче такие функции проверки, как контролирующая, ориентирующая и воспитывающая.
Введение в изложение данной темы исторических сведений не имеет целью нагрузить учащихся дополнительным материалом для запоминания. Исторический материал призван повысить интерес к предмету физики, предполагает работу учащихся с дополнительной литературой по содержанию физики и истории развития физики, расширение кругозора учащихся, формирования научного мировоззрения.
Приобщение школьников к истории науки означает не уход от актуальных проблем современности, а напротив более глубокую ориентацию в них с целью понимания истоков перспектив научно-технического прогресса.
Заключение.
При проведении исследования по проблеме использования исторических сведений по физике на уроках физики и на внеурочных занятиях было: 1. проанализировано состояние проблемы реализации принципа историзма в обучении
физике в средней школе;
19
2. выделены психо лого-дидактические условия реализации принципа
историзма в сред
ней
школе;
3. рассмотрены методы
обучения, которыми следует руководствоваться при отборе ис
торического материала;
4. приведены примеры форм организации учебных занятий
(урок, учебная конференция,
экскурсия), в которых могут широко
использоваться исторические сведения.
В результате проведения исследования можно сделать выводы:
1. Принцип историзма
является общенаучным принципом в дидактике и может высту
пать в качестве принципа обучения.
2.
Использование исторических сведений в обучении, позволяет
решить целый круг за
дач процесса обучения.
З.При рассмотрении психолого-дидактических условий реализации принципа историзма в обучении физики в средней школе показано. Что основным средством реализации принципа историзма в обучении физике является самостоятельная работа учащихся с дополнительной литературой.
4. В учебном процессе по физике, для ознакомления учащихся с вопросами истории физики, на ряду с уроками целесообразно использовать учебные конференции и экскурсии.
7.0
Библиография:
Бабенкова Т. М, История физики в заданиях, л^тис т-™ л ют
1 , Бииск: МИЦБиГПИ, 1997
Червонный М. А.
задачах и вопросах
_ г- X* а* Физика: Пробный учебник
2 Балашов М. М. п " Москва: Просвещение, 1993
для 9-х классов средней
3 Блудов М. И. Беседы по физике Москва: Просвещение, 1970
Бублейников Ф.
4 Д., Веселовский Физика и опыт Москва: Просвещение, 1970
И. Н. Буздин А. И,
5 Зильберман А. Р., Раз залача, два задача... Москва: Наука, 1990
Кротов С. С.
, „ , „ Механика от античности до л. тт ,__,
6 Григорьян А. Т. „. Москва: Наука, 1971
наших дней
Целостный подход к методике формирования
7 Данюшенков В. С. познавательной активности Москва: 1995
учащихся при обучении физике в базовой школе
о тт г» -м Из истории физики и жизни ...
8 Дягилев Д. М. Москва: Просвещение, 1986
ее творцов
п -> - т-г а Методика преподавания
9 Знаменский П. А. , „ Ленинград: Учпедгиз, 1955
физики в средней школе
in о * тт Из истории развития т-л\7 ->ллп
10 Зуева А. Л. „, „ _ Орел: ОрелГАУ, 2000
квантовой физики: Пособие
11 Ильина Т. А. Педагогика. Курс лекций Москва: Прометей, 1992
Кикоин И. К. . _- _ п
,. т. . ^ Физика: Учебник для 9 ... ._. 1Г1П.
12 Кикоин А. Л. Москва: Просвещение, 1994
класса средней школы Механика
„ . Задачи исторического Физика в школе, 1994, N2, с.
13 Королев Ю. А. _, '
содержания 71-73
Сборник задач по
истории _ ,
_ _,
т_ д v ,,-т 5„ Тамбов: Тамбовское кн. из-
14 Королев Ю. А. физики/Под редакцией П.
-~» tv во, I уо 1
С. Кудрявцева
Роль ценностных
15 Круглое Б. С. ориентации в Москва: 1983
формировании личности
16
17
18
19
20
21
22 23
24 25
Лагунов А. С., Ус М. А., Ларионов
А.М.
Лихачев Б. Т.
Монастырский Л.
М.
Мещанский В. М., Савелова Е. В.
Мещанский В. М.
Пинский А. А., Разумовский В. Г.
Перышкин А. В., Минченков Е. Я.
История физики
Педагогика. Курс лекций
Методические
рекомендации для
студентов и учителей
физики по изучению
раздела "Механические
колебания и волны"
Методические
рекомендации о проведении
лекций, конференций и
семинаров по физике в
средней школе
Методы научного познания
в обучении физике:
Межвузовский сборник
научных трудов
Физика за 2 года: для
гуманитарных классов
История физики в средней
школе Физика: Пробный учебник
для 9 класса
Физика и астрономия:
Пробный учебник для 7
классов средней школы
Физика: Учебник для 9 класса .
Воронеж: ВАИЙ, 1999
Москва: Прометей, 1992
Москва: 1989
Челябинск
Москва: 1986
Ростов: Феникс, 1995
Москва: Просвещение, 1981 Москва: Просвещение, 1994
Москва: Просвещение, 1993
Москва: Просвещение, 1967
26 |
Перышкин А. В., Родина Н. А.
27 Радунская И. Л.
28 |
Рышкевич А. П., Рышкевич П. А.
Физика: Учебник для 7 класса средней школы
Предчуствйя и свершения: Художественно-публицистическая
литература Учебное пособие для 9
класса с ускоренным сроком обучения
Москва: Просвещение, 1991
Москва: Дет. лит., 1985
Москва: Просвещение, 1966
29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 |
Цингер А. В. Задачи и вопросы по физике |
42 Червонный М. А. |
Савелова Е. В. Савин Н. В.
Свитков Л. П.
Соколов И. И. Соколов И. И.
Тихомирова В. А.
Усова А. В. Устюгов И. И.
Червонный М. А. |
Фридман Л. Ф., Калугина И. Ю.
Вопросы истории физики и
техники в курсе физики
средней школы
Педагогика.
Методология и логика как
средства воспитания в процессе обучения физике:
Методические рекомендации для
Курс физики: Учебник для 9 класса средней школы ч. 2
Методика преподавания физики в средней школе
Тезисы докладов к конференции по вопросам
преподавания истории
физики в средней и высшей
школе
Из истории науки
Краткий курс истории физики
Дайте мне точку опоры
Физика и астрономия: Пробный учебник для 9
классов
общеобразовательных учереждений
Психологический справочник учителя
Принцип историзма на
уроках физики:
Методическое пособие
Система эксперемента на
уроке физики с
реконструкцией
исторического опыта
Галилея
Ленинград: 1954
Москва: Просвещение, 1978
Москва: 1986
Москва:Учпедгиз, 1950
Москва:Учпедгиз, 1951
Владимир, 1984
Журнал "Квант" N6,1996
Челябинск: Факел, 1995
"Физика в школе" N4 с. 47-48,1993
Москва: Просвещение, 1996
Ростов: Феникс, 1997
Москва:Учпедгиз, 1951
Томск: ТПТУ, 1999
Томск: ТГПУ, 1998
43 Шахмаев Н. М.
44 Шахмаев Н. М.
45 Шилова И. А.
47 48 |
46 Щербаков Р. Н.
49 |
Щербаков Р. Н. Янцов А. И.
Физика: Учебник для 9 класса средней школы
Физика: Пробный учебник
для 7 классов средней
школы
Ознакомление учащихся с
методами научного
исследования на материале
истории физики
Использование сведений из
истории науки на уроках
физики
Историзм в преподавании физики
Историзм в преподавании физики в средней школе
УШ Столётовскиё чтения:
Тезисы и материалы
докладов Всеросийской
научно-методической
конференции по физике
Москва: Просвещение, 1992
Москва: Просвещение, 1993
"Физика в школе" N4 с. 35-39,1981
"Физика в школе" N1 с. 19-22,1979
"Физика в школе" N1 с. 32-34,1977
Москва: 1951
Владимир, 2000