Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Психолого-педагогические особенности преподавания естественнонаучных предметов в классах гуманитарного профиля 15
1. Основные тенденции развития системы гуманитарного образования Российской Федерации 15
2. Психолого-педагогические особенности-преподавания естественнонаучных предметов в музыкальных классах и классах изобразительного искусства 25
Выводы по первой главе 55
Глава 2. Содержание педагогического эксперимента и его результаты 58
1. Этапы педагогического эксперимента и их содержание 58
2. Использование психолого-педагогических особенностей учащихся художественных и музыкальных классов в преподавании физики 61
3. Результаты измерения эффективности преподавания физики в художественных и музыкальных классов 90
Выводы по второй главе 104
Заключение 106
Литература 109
Приложения 121
- Основные тенденции развития системы гуманитарного образования Российской Федерации
- Психолого-педагогические особенности-преподавания естественнонаучных предметов в музыкальных классах и классах изобразительного искусства
- Использование психолого-педагогических особенностей учащихся художественных и музыкальных классов в преподавании физики
- Результаты измерения эффективности преподавания физики в художественных и музыкальных классов
Введение к работе
Актуальность исследования. Для современной российской школы характерным является углубление дифференциации обучения. Она находит свое выражение в создании общеобразовательных учреждений различных типов и профилей.
Вместе с тем, дифференциация обучения предполагает овладение каждым выпускником средней школы вне зависимости от ее профиля определенным общеобразовательным минимумом по всем областям науки и культуры - стандартом общеобразовательной подготовки, который должен быть введен согласно Закону Российской Федерации «Об образовании». В этих условиях проблема овладения учащимися школ гуманитарного профиля основным содержанием естественнонаучных предметов становится весьма актуальной.
Из теории содержания образования вытекают требования к уровню подготовки выпускников как составной части федерального компонента Государственного образовательного стандарта. Эти требования определяют виды деятельности, которые обусловливают решение задач личностно-ориентированного образования и развития учащихся при изучении каждого предмета.
Наряду с разнообразием и оптимальностью учебных программ, одним из условий реализации способностей учащихся является предоставление им на уроке свободы выбора вида деятельности. Как заметила Е.Паркхерст, «Свобода - это собственный темп ребенка...» [8, с. 6].
Учитывая это, среди различных возможностей повышения эффективности обучения, целесообразно, в первую очередь, рассматривать индивидуально-психологические особенности учащихся классов соответствующего профиля.
Таким образом, дифференциацию можно рассматривать как технологию обучения учащихся с различными возможностями.
Вопросы дифференцированного обучения, в том числе при обучении физике, стали рассматриваться в отечественной педагогике задолго до их реализации на практике в трудах педагогов и дидактов: Н.К.Гончарова, И.Я.Лернера, Н.М.Шахмаева. Их исследования, а также работы И.К.Журавлева, Л.Я.Зориной, В.Г.Разумовского и других были использованы при отборе содержания и организации обучения в школах и классах различного профиля [28; 59; 134; 37; 41; 99].
Выбор физики как предмета, на базе которого проводилось данное исследование, обусловлен несколькими обстоятельствами, среди которых главными являются два: место и роль физики в системе естественных наук, а также объективные трудности изучения школьного курса физики в гуманитарных классах.
Физика входит в число фундаментальных наук, составляющих основу современного естествознания. В этой связи ряд научных принципов, разработанных, в основном, в результате физических исследований, приобретают значение философских, общенаучных категорий. Понятия, пронизывающие различные отрасли естествознания и тесно связанные с физикой (энергия, энтропия, эволюция, экология и др.), позволяют создать единую научную картину мира. Вполне закономерно, поэтому, что в процессе физических исследований формировались наиболее общие методы научного познания окружающей действительности, которые успешно применяются в других науках и прикладных сферах человеческой деятельности. В этой связи история физики содержит множество ярких примеров эффективности разных методов научного познания, путей формирования научных теорий, взаимосвязей теорий, относительной истинности научного знания и диалектики его развития.
Анализ литературы, проведенный с целью выявления уровня разработанности отечественными и зарубежными методистами проблемы обучения физике учащихся гуманитарных классов, свидетельствует об усилении внимания к физическому образованию гуманитариев. Анализ показывает, что сама проблема постепенно обогащается содержанием: физическое образование учащихся связывается с вопросами методологии физики, развитием у них познавательного интереса и творческих способностей, формированием у них теоретических обобщений и научного мышления.
Между тем, проведенный анализ убеждает, что проблема обучения физике школьников в гуманитарных классах еще не решается последовательно и в системе. Это требует выявления реального состояния данной проблемы преподавания и имеющейся психолого-педагогической базы для ее теоретической и практической разработки. Единство взглядов ученых-методистов прослеживается в подчеркивании необходимости активизации исследований в этом направлении.
Одним из вариантов решения данной проблемы, на наш взгляд, является дифференцированное обучение учащихся по типу мышления. Данный подход определяется тем, что для детей с абстрактным и образным типами мышления необходимы различные методики обучения - чего, к сожалению, пока еще современная система образования обеспечить не может.
Теоретической базой исследования служат труды психологов и дидактов, раскрывающие взаимосвязи целей обучения, методов их достижения, и содержания образования - Ю.К.Бабанского, Л.С.Выготского, В.В.Давыдова, Н.М.Зверевой, И.Я.Ланиной, А.Н.Леонтьева,
Н.А.Менчинской, В.Г.Разумовского, С.Л.Рубинштейна, М.Н.Скаткина, Г.И.Щукиной и др [6; 21; 22; 31; 40; 55; 57; 66; 101; 107; 110; 136].
Из исследований психологами и дидактами вопросов продуктивного мышления вытекают очень важные для методики преподавания следствия.
Так, работы Н.М.Амосова, Л.С.Выготского, Е.Н.Кабановой-Меллер послужили основой для построения принципов и методической системы формирования приемов мышления у учащихся в процессе обучения физике [4; 21; 45]. Работы Дж.Брунера, Л.С.Выготского, Л.А.Ивановой, И.Я.Ланиной, А.М.Матюшкина, Н.Г.Морозовой, Г.И.Щукиной и др. - для построения системы приемов возбуждения и развития познавательной активности и интереса у учащихся к физике [15; 22; 43; 56; 64; 70; 136]. Работы И.Я.Лернера, М.А.Махмутова, М.Н.Скаткина и др. - для разработки и построения системы эвристических методов и приемов обучения физике [58; 65; ПО].
К настоящему времени издан ряд учебников по физике ориентированных на учащихся гуманитарных классов, авторами которых являются: Н.К.Гладышева, И.И.Нурминский [25; 26]; Л.М.Монастырский [69]; Б.М.Яворский, С.А.Тихомирова [137]; А.Н.Мансуров, Н.А.Мансуров [63].
Различные аспекты гуманизации образования явились предметом диссертационных исследований, проведенных за последние годы: И.Ю.Алексашиной «Теоретико-методологические основы освоения учителем идей гуманизации образования в процессе повышения его квалификации», Н.А.Гусевой «Принцип гуманизации и его осуществление в воспитательном процессе современной школы», Н.К.Гладышевой «Теоретические основы преподавания физики в основной школе», Е.А.Дьяковой «Методика преподавания физики в классах гуманитарного профиля», Н.И.Ждановой «Проблемы физико-математического образования в лицее» и др.
В значительно меньшей степени в них рассматривалась специфика учебного процесса при преподавании физики в классах гуманитарного профиля.
Проведенный анализ позволил нам сделать вывод о том, что в настоящее время имеется достаточная основа для теоретического и практического
исследования проблемы содержания и методики преподавания физики в гуманитарных классах.
Дифференциация обучения предполагает усиление внимания к личности школьника, организацию процесса обучения с учетом его интересов, склонностей и способностей. В проекте «Концепции общего среднего образования как базового в единой системе непрерывного образования» отмечается: «Важно не только дать больше знаний о человеке и обществе, но и сделать личностно значимым все содержание образования. Стремление к получению образования неизмеримо усиливается, если у учащихся появляется понимание необходимости знаний, умений, и навыков для реализации личных жизненных планов, намерений» [50, с. 21].
По данным психологов у учащихся старшего подросткового возраста «интенсивно развивается произвольная память, возрастает умение логически обрабатывать материал для преднамеренного запоминания» [79, с. 35]. Согласно исследованиям Л.И.Божович [12], становление постоянных личностных интересов происходит именно в этом возрасте.
Рассматривая психолого-педагогические предпосылки повышения эффективности обучения, желательно взять на вооружение тот факт, что «для развития абстрактных элементов мыслительной деятельности... так построить методику обучения на уроках естественнонаучного цикла, чтобы гораздо больше... уделять внимания устным формам работы», а также «учитывать индивидуальные особенности памяти учащихся, что предписывает при изложении материала более полно и четко выделять его логическую и образную стороны, чтобы дети с разным развитием того или иного вида памяти могли лучше воспринимать его» [79, с. 143].
Цель исследования: выявить и теоретически обосновать дидактические условия естественнонаучной подготовки учащихся классов с углубленным изучением предметов эстетического цикла (на примере физики).
Объект исследования: процесс обучения, направленный на обеспечение естественнонаучной подготовки учащихся классов с углубленным изучением предметов эстетического цикла (на примере физики).
Предмет исследования: дидактические условия естественнонаучной подготовки учащихся классов с углубленным изучением предметов эстетического цикла, в частности, музыкальных и художественных.
Гипотеза исследования: дидактические условия естественнонаучной подготовки учащихся классов с углубленным изучением предметов эстетического цикла, в частности, музыкальных и художественных, могут быть созданы, если в учебном процессе: а) учитывать особенности умственного развития учащихся гуманитарных классов; б) обеспечить деятельностную направленность обучения, связанную с личностными потребностями учащихся классов с углубленным изучением предметов эстетического цикла; в) обеспечить формирование и развитие у учащихся интереса к овладению и применению знаний и умений через многообразие форм, отражающих эстетическую направленность обучения.
Задачи исследования. В соответствии с предметом, целью и гипотезой в процессе исследования были поставлены следующие задачи:
1) выявить и изучить особенности умственного развития учащихся гуманитарных классов, в частности, музыкальных и художественных;
2) теоретически обосновать условия повышения эффективности обучения учащихся предметам естественнонаучного цикла (на примере физики);
3) разработать и апробировать практические рекомендации по реализации условий повышения эффективности обучения учащихся физике при проведения уроков и внеклассных мероприятий в классах гуманитарного профиля.
Методологической основой исследования является личностно-деятельностная концепция образовательного процесса - Л.С.Выготского, И.Я.Ланиной, С.Л.Рубинштейна, Г.И.Щукиной и др. [22; 55; 107; 136]
Методы исследования.
Теоретические
1. Изучение и анализ педагогической, психологической и методической литературы по теме исследования.
2. Изучение литературы, освещающей опыт работы передовых учителей и школ по проблеме исследования.
Эмпирические
3. Беседы с учителями и учениками.
4. Анкетирование и интервьюирование школьников.
5. Тестирование учащихся.
6. Наблюдение за работой школьников на уроках и внеклассных мероприятиях.
7. Изучение учебной документации и работ учащихся.
8. Педагогический эксперимент в его различных формах (констатирующий, лабораторный, обучающий и контрольный).
Таблица 1.
Этапы и содержание научного исследования.
Этапы исследования Методы исследования Содержание работы исследователя
1 этап 1,2 Уточнение требований к содержанию
Констатирующий физического образования в классах
1992- 199 5 г. гуманитарного профиля.
1,2,3,4 Выявление состояния дел в области физического образования в классах гуманитарного профиля.
II этап
Лабораторный
эксперимент
1995-1997 гг.
1,2,3
2,3,4 1,2,3
1,2,5
4,5,6 4, 5, 6, 7 2, 4, 6, 7
3,4
Формирование проблемы исследования, определение ее значения в деле совершенствования физического, образования в гуманитарных классах.
Определение исходных позиций исследования.
Определение предмета исследования и его анализ, уточнение задач исследования.
Предварительный отбор содержания учебного материала для тестирования учащихся.
Предварительная проверка усвоения учащимися учебного материала.
Уточнение методов и форм учета знаний и умений школьников.
Уточнение методов текущей
регистрации деятельности учащихся на уроках физики в классах музыкального и художественного профилей.
Выявление содержания образов, формирующихся у учащихся
художественных и музыкальных классов при изучении отдельных физических понятий; определение по этим образам на сколько верно понят и усвоен учебный материал.
Выявление влияния образного
мышления на восприятие учебного материала учащимися художественных и музыкальных классов.
III этапОбучающийэксперимент1997-1998 гг. 3,4 6,7,84,5,6 Уточнение состояния преподавания физики в художественных и музыкальных классах.Отработка методики проведения уроков физики в классах художественного и музыкального профилей с учетом психологических особенностей данной категории учащихся.Отбор рациональных методов учета и анализа результатов педагогического эксперимента, критериев усвоения знаний учащимися.
IV этапКонтрольныйэксперимент1998-2000 гг. 4, 5, 6, 8 7,81,2,7,8 Проверка достоверности выдвинутой в научном исследовании гипотезы.Анализ результатов исследования и доказательство эффективности содержания и методов проведения предлагаемых занятий.Определение содержания работы по дальнейшему исследованию выдвинутой проблемы.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Система отбора условий естественнонаучной подготовки учащихся художественных и музыкальных классов, обеспечивающих гуманитарную направленность образовательного процесса и реализующих предпочитаемые учащимися виды деятельности (на примере физики).
2. Технология использования особенностей учебно-познавательной деятельности учащихся художественных и музыкальных классов в овладении ими материала курса физики.
Научная новизна результатов исследования.
1. Выявлена совокупность психолого-педагогических факторов, определяющих условия повышения эффективности обучения физике учащихся классов с углубленным изучением предметов эстетического цикла, в частности музыкальных и художественных: выбор видов деятельности, которым школьники оказывают предпочтение; развитие их познавательной активности; акцентирование внимания на мировоззренческом и межпредметном аспектах преподавания физики.
2. Выявлены и обоснованы условия гуманитаризации естественнонаучной подготовки учащихся классов с углубленным изучением предметов эстетического цикла, способствующих раскрытию индивидуальных особенностей школьников, их творческих задатков.
3. Теоретически обоснована и экспериментально проверена эффективность гуманитарной направленности естественнонаучной подготовки как фактора, влияющего на успешность обучения школьников классов с углубленным изучением предметов эстетического цикла.
4. Предложен подход к отбору методов обучения физике учащихся художественных и музыкальных классов, основа которого заключается в учете психолого-педагогических особенностей их развития.
Теоретическая значимость состоит в разработке дидактических условий естественнонаучной подготовки в классах с углубленным изучением предметов эстетического цикла - художественных и музыкальных.
Практическая значимость результатов исследования состоит в отборе методов обучения естественнонаучным предметам учащихся художественных и музыкальных классов, обеспечивающих развитие их познавательного интереса.
Разработанные теоретические положения позволили создать технологию деятельности учителя, учитывающую особенности умственного развития школьников музыкальных и художественных классов.
Разработаны внеклассные мероприятия (для гуманитарных классов), основанные на материале естественнонаучных предметов и ориентированные на формирование и развитие творческих способностей учащихся.
Апробация и внедрение результатов исследования.
Основные теоретические положения и результаты исследования заслушивались и обсуждались:
1) на межвузовской конференции «Взаимосвязь системы научных знаний и методов преподавания физики», состоявшейся в мае 1998 г. в Московском педагогическом университете;
2) на областной научно-теоретической конференции «Учитель и ученик в зеркале развивающего обучения», состоявшейся в декабре 1998 г. в Георгиевской гуманитарной гимназии г. Егорьевска, Московской области;
3) на международной межвузовской конференции «Проблемы формирования теоретических обобщений и вариативных технологий обучения физике Педагогический ВУЗ, общеобразовательные учреждения», состоявшейся в мае 1999г. в Московском педагогическом университете;
4) на педагогических советах и заседаниях школьных методических объединений - г.Егорьевск, 1996 - 2000 гг.;
5) на заседаниях районных методических объединений - г.Егорьевск, 1996-2000 гг.
Основные тенденции развития системы гуманитарного образования Российской Федерации
В настоящее время система образования претерпевает радикальные изменения, являющиеся следствием социально-экономических реформ, проходящих в нашей стране за последние годы. Благодаря последовательной реализации идей дифференциации, демократизации, гуманизации, гуманитаризации общего среднего образования, появилась возможность осуществления творческой деятельности учителя, свободы выбора форм и методов проведения урока.
Проблема дифференциации в российской школе имеет большую историю. До 1918 года в России было множество различных школ. Это городские училища и церковно-приходские школы для бедных слоев населения, дававшие только начальное образование. Дети дворян и чиновников получали классическое среднее образование в основном в гимназиях, будущие офицеры готовились в кадетских корпусах. В реальных и коммерческих училищах в основном обучались дети купцов и разночинцев.
После 1918 г. в России был выдвинут принцип единства школы, предусматривавший ликвидацию всех имущественных, сословных и конфессиональных ограничений. Всем гражданам предоставлялись равные права на получение образования. Вместе с тем в нём заключалась и определённая опасность унификации школы, её стандартизации и отказа от учёта особенностей личности обучаемого.
Указанные проблемы не решила и реформа 1968 года, в результате которой школа перешла на новые программы и учебники, предусматривавшие существенное повышение научного уровня учебных предметов. Параллельно с этим в 70-е годы был декларирован принцип всеобщего обязательного среднего образования - сначала десятилетнего, затем одиннадцатилетнего.
Для огромной массы учащихся заданный уровень среднего образования оказался непосильным, а в большинстве случаев и ненужным. Интерес к учебе пропал, соответственно снизился уровень знаний и умений, возросла неуспеваемость. Как следствие, расцвела «процентомания» и завышение оценок, что в свою очередь уменьшало ответственность, как учащихся, так и учителей, и вело к снижению уровня знаний.
Положение дел в школе существенно начало меняться в связи с принятием Закона Российской Федерации «Об образовании» (1996 г.). Основное достоинство данного закона - отказ от единообразной, унифицированной школы. В свете данного закона школа становится дифференцированной, при этом реализуются два подхода.
Уровневая дифференциация предусматривает возможность для каждого учащегося изучать данный предмет на том уровне, который его интересует и который ему под силу. Естественно, что при этом должен быть задан тот минимальный уровень, ниже которого опускаться недопустимо. Соответственно должны быть созданы условия для более глубокого изучения предмета теми учащимися, которые проявляют к нему интерес и обладают необходимыми способностями.
Профильная дифференциация предусматривает создание специальных классов или школ, где одни учебные предметы изучаются на повышенном уровне, другие - на основном. Как правило, уровневая дифференциация более характерна для девятилетней (основной) школы, профильная - для старших классов. Но на практике возможны разные варианты, которые реализуются в соответствии с региональными условиями, наличием или отсутствием в школе параллельных классов, составом учителей, интересами учащихся и их родителей и т.п. Что же даёт узаконенная дифференциация школы? В статье 2.3 Закона Российской Федерации «Об образовании» (1996 г.) говорится о принципах, на которых основывается государственная политика в области образования: «...гуманистический характер образования, приоритет общечеловеческих ценностей, жизни и здоровья человека, свободного развития личности; ...общедоступность образования, адаптивность системы образования к уровням и особенностям развития и подготовки обучающихся, воспитанников...» [38, с.694].
Таким образом, дифференциация школы дает прежде всего, свободу.
Это, во-первых, свобода для учащегося учиться в соответствии со своими интересами и способностями. Естественно, что далеко не все учащиеся, особенно в младших классах, могут адекватно оценить свои способности, и здесь необходима ненавязчивая помощь учителей и родителей.
Во-вторых, это свобода для родителей ориентировать своего ребёнка на ту или иную систему обучения, свобода направить его в ту или иную школу. Конечно, далеко не всегда родители адекватно оценивают способности и интересы своих детей, и здесь необходимо серьёзное сотрудничество родителей со школой.
Наконец, это свобода для учителя работать в соответствии со своим пониманием учебного предмета и методики его изложения. В частности, это предусматривает возможность выбора той или иной программы и соответствующего учебника, или разработку авторской программы и создание своих учебных пособий.
Заметим только, что правильное понимаемая свобода означает одновременно рост ответственности всех трёх субъектов учебного процесса -учащихся, родителей и учителей. Ученик уже не может ссылаться на непосильность учебного предмета - он обязан успевать на том уровне, который выбрал, либо перейти на более низкий уровень вплоть до минимального. Родители, выбрав направление обучения для своего ребёнка, несут ответственность за его успеваемость. Наконец учитель, получив свободу творчества, несёт полную ответственность за качество обучения.
Таким образом, Закон «Об образовании» создаёт совершенно новую ситуацию в системе среднего образования. Все это относится, конечно, и к системе физического образования. Взамен одной единственной программы и одного стабильного учебника школа получила ряд авторских программ - в сборнике «Программы общеобразовательных учреждений. Физика. Астрономия. - М.: Просвещение, 1998» опубликованы 15 программ по этим предметам, в том числе и программы, ориентированные на гуманитарный профиль для девятилетней и старшей школы. Учитель может выбрать для обучения одну из альтернативных программ и соответствующий ей учебник.
Психолого-педагогические особенности-преподавания естественнонаучных предметов в музыкальных классах и классах изобразительного искусства
В условиях создания широкого спектра общеобразовательных учреждений новых типов и видов, проблема овладения учащимися гуманитарных классов определенным общеобразовательным минимумом становится весьма актуальной.
Среди всех школьных предметов естественнонаучного цикла физика по праву считается одним из главных, так как она изучает наиболее общие законы развития природы. Физика составляет основу таких наук, как астрономия, химия, биология и др. Задачей физики является описание процессов и явлений природы, нахождение законов, объясняющих их протекание, а также построение на основе этих знаний физической картины мира. Знание основных законов физики, умение грамотно объяснять природные явления во многом определяют общекультурный и мировоззренческий уровни людей, широту развития их кругозора. Это обусловлено тем, что под уровнем культуры подразумевают уровень познания окружающего мира.
Гуманизация содержания курса физики в рамках естественнонаучного образования предполагает интеграцию научных дисциплин, затрагивая такие глобальные проблемы, как эволюция, экология, космология и др., объектом которых выступают природа и человек.
В этой связи, необходимо уделять особое внимание экологическому воспитанию учащихся на уроках физики. Следует обращать внимание учащихся на жестокие последствия потребительского отношения человека к природе. Важно научить школьников бережно относиться к природе, ценить и любить ее. Но для этого необходимо хорошо знать законы природы.
Познавать природу можно различными путями и средствами - через произведения искусства, литературы, музыки, и в том числе, через физические законы. Что необходимо подчеркивать на уроках физики, особенно в классах с углубленным изучением предметов эстетического цикла.
В том числе, следует отметить роль вырабатываемых на уроках физики умения находить выход из создавшихся сложных ситуаций, умение вести дискуссию и т.д., которые, несомненно, пригодятся для дальнейшей жизни учащихся не зависимо от их будущей профессии.
Преподавание физики в классах гуманитарного профиля само по себе должно быть гуманитарным; необходимо обращать внимание на исторический аспект физических исследований и открытий при объяснении нового материала; излагать различные позиции, порой даже противоположных по одному и тому же вопросу; показывать то, как в спорах веками приходили ученые к истине.
Следует подчеркнуть, что физика занимается не только постижением глобальных вопросов мироздания, но и является наукой, неразрывно связанной с нашей повседневной жизнью. Что такое энергия, работа, радионуклиды, парниковый эффект, каким образом человек ходит, а машина движется? Множество подобных вопросов лежит в основе взаимодействия человека и природы, они требуют ответов, т.е. знания законов физики на уровне необходимых культурологических представлений.
Необходимо особо отметить, что физика сыграла огромную роль в деле приобщения людей к высотам цивилизации - театру, кино, живописи, музыке. Сегодня любому человеку без знания основ физики невозможно ориентироваться в потоке литературы по вопросам естествознания и философии и др. Когда речь идет о живописи и музыке, то их воздействие на духовную жизнь людей сомнений не вызывает.
Гуманитарный характер преподавания физики заключается также и в реализации межпредметных связей с другими естественнонаучными предметами, такими, как биология, химия, астрономия.
К настоящему времени проведена значительная работа по определению содержания физического образования в гуманитарных классах: издан ряд учебников по физике ориентированных на учащихся гуманитарных классов, авторами которых являются: Н.К.Гладышева и И.И.Нурминский; Л.М.Монастырский; Б.М.Яворский и С.А.Тихомирова; А.Н.Мансуров и Н.А.Мансуров; утвержден обязательный минимум содержания среднего (полного) общего образования; опубликованы учебные программы для гуманитарных школ, гимназий и лицеев, рекомендованные Управлением общего среднего образования Министерства образования Российской Федерации. В одной из таких учебных программ определены следующие основные цели: «1. Дать общие представления о научных методах... 2. Ввести наиболее общие задачи и принципы физики, позволяющие установить фундаментальную взаимосвязь микро- и макроскопических процессов... 3. Выработать общие представления об окружающем мире... 4. Сформировать представления о научных аспектах охраны окружающей среды. 5. Выработать независимый научный подход к анализу новых физических, химических, биологических явлений без привлечения легко доступных псевдотеорий (эзотерики, астрологии и т. п.)» [90, с. 128].
В.А.Касьянов считает, что «обучение по сокращенной программе не повлияет на научный и мировоззренческий аспект образования по физике, являющегося важным вкладом в создание интеллектуального потенциала страны» [90, с. 131]. Подобные мнения ученых-педагогов нам представляются наиболее предпочтительными, хотя существуют и совершенно противоположные мнения о программах по физике для гуманитарных классов. Так, например, В.Ф.Демышев считает, что «гуманитаризация отечественной школы - это снижение уровня физического образования народа, что ведет к массовому узаконенному репетиторству, включающему в свою орбиту и технические вузы» [32, с. 78].
Использование психолого-педагогических особенностей учащихся художественных и музыкальных классов в преподавании физики
Во время лабораторного эксперимента были разработаны задания, во время выполнения которых учащимся было предложено нарисовать, какие образы возникают у них, когда они слышат следующие физические понятия: скорость, диффузия, молекула, внутренняя энергия, атмосферное давление, электрический ток и др. Каждый учащийся, при этом, должен был объяснить свои рисунки. После чего проводилось обсуждение выполненных учащимися работ, а также анализ некоторых произведений известных художников, например, гравюр А.Дюрера (для художественный классов).
В этом эксперименте участвовали 225 учащихся 7-х - 11-х классов. Эксперимент показал, что многие учащиеся отобразили в своих рисунках образы весьма интересные и оригинальные по содержанию. Причем, рисунки учащихся, успевающих по физике на «хорошо» и «отлично», в основном, более грамотно отражали содержание физических понятий (приложение 5, с.156- 163).
Например, Лена К. (9-6 класс, художественный) изобразила на своем рисунке на тему «Атмосферное давление», как молекулы воздуха ударяют по крыше дома, деревьям, создавая тем самым атмосферное давление. Причем, плотность молекул воздуха вблизи поверхности земли больше, что нашло отражение в рисунке. Маша Р. (9-6 класс, художественный) на ту же тему нарисовала вид из космоса осуществления атмосферного давления на Землю. А Максим Д. (7-6 класс, художественный) показал вертикальный подъем воздушного шара в атмосфере Земли. По мере увеличения высоты подъема шара, его объем также увеличивался. Такое явление Максим объясняет тем, удары молекул воздуха изнутри шара не могут компенсироваться молекулами воздуха, находящимися снаружи, из-за уменьшения плотности воздуха.
Внутреннюю энергию Настя М. (9-6 класс, художественный) изобразила, скрывающейся в бутылке с шампанским, которая «вырываясь» наружу, совершает работу по выбиванию пробки из бутылки. В свою очередь, Ира К. (9-6 класс, музыкальный) представляет себе освобождение внутренней энергии земли во время извержения вулкана. Наташа А. (9-6 класс, художественный) на своем рисунке изобразила лыжника, который, по ее мнению никак не может «избавиться» от огромной внутренней энергии, содержащейся внутри него... Максим Р. (9-6 класс, художественный) показал в своей работе абстрактное видение понятия внутренней энергии.
Таким образом, результат эксперимента указывал на то, что глубина понимания физики учащимися музыкальных и художественных классов зависит от правильности формируемых образов, что в свою очередь, существенно влияет на грамотность выполненных рисунков.
Не является секретом, что довольно часто у учащихся возникает «штамп» разобщенности науки и искусства, а порой их полная несовместимость и даже антагонизм. Основания для этого просты - в основе науки лежит разум, а в основе искусства - переживания. В связи, с чем, мы считаем, что нецелесообразно изучать физику в музыкальных и художественных классах без осознания учащимися связи науки с искусством.
М.А.Волошин отмечает, что «в свое время Ренессанс еще до раздвоенности науки и искусства создал различные дисциплины для потребностей живописцев: художественную перспективу и художественную анатомию. Но в наши дни художник будет напрасно искать так необходимых ему художественных метеорологии, геологии, художественной ботаники, зоологии, не говорю уже о художественной социологии ... Точно так же, как и художник не имеет сотрудничества ученого, точно так же и ученый не имеет сейчас часто необходимого орудия эксперимента и анализа -отточенного тонко карандаша, потому что научный рисунок художественная дисциплина, которую еще не знает современная живописная школа» [20, с. 169].
Для осознания связи науки и искусства учащимися художественных и музыкальных классов (8-х и 9-х) было предложено выполнить творческое задание: поработав с соответствующей литературой написать рефераты на темы: «Физика и музыка», «Физика и изобразительное искусство», выбрав название реферата по своему усмотрению. Подобные задания не только приобщают школьников к работе с научно-популярной литературой, учат грамотно излагать свои мысли, но и способствуют развитию мышления.
Ученики с большим желанием работали над рефератами, выбрав для них, например, следующие названия: «Физика и музыка в познании мира», «Леонардо да Винчи: Симбиоз науки и искусства», «Физика и искусство: зеркальные отражения», «Физика и искусство: законы распространения светотени» и др.
Анализ творческих работ учащихся показал, что музыканты видят связь с физикой в устройстве различных технических приспособлений: микрофонов, индикаторов громкости звука и тембра, особенностей строения различных музыкальных инструментов. Приведем некоторые выдержки: «... вторая составная часть инструмента - физика акустического прибора», «... без физики невозможно было создание музыкальных инструментов. При создании органа мастер должен был применить законы аэродинамики» и др. Многие учащиеся затронули в своих работах теорию звуков и музыкальной акустики: «Физику и музыку объединяет звук», «... нас окружает мир звуков. И если физика занимается природой этих звуков, то музыканты складывают из них прекраснейшие мелодии», «... музыкальная акустика - наука, изучающая объективные физические закономерности музыки, в связи с её восприятием и исполнением. Исследует такие явления, как высота звука, громкость, тембр... Таким образом, музыкальные термины являются одновременно и терминами физики».
«...Физика и музыка - два способа познания мира. Они различны. Музыканты выражают свои индивидуальные представления о мире на своем музыкальном языке (неповторимость музыки Вивальди, Чайковского, Бетховена). Научные же истины одни для всех. Они не окрашены индивидуальностью человека, получившего научное знание. Физика исследует внешний мир и обращается к разуму и логике человека. Музыка обращена к его духовному миру. Физика позволяет предвидеть ход событий и использовать это, что помогает человеку выжить среди множества вещей и событий. Физика подарила людям множество благ, облегчающих жизнь, делающих её богаче и счастливее. Но какой серой, неинтересной стала бы наша жизнь, если бы из неё исчезла музыка. Музыка - одно из самых удивительных чудес, созданных человеком...» и т. д.
Результаты измерения эффективности преподавания физики в художественных и музыкальных классов
Для выявления ошибочных представлений формирующихся у учащихся при изучении физики была разработана система тестов, которые и послужили основой эксперимента (приложение 2, тест № 4). Эксперимент проводился среди учащихся 7-х, 9-х и 11-х классов (музыкальных, художественных и общеобразовательных). Задания для тестирования были составлены на основе школьных учебных пособий [82; 49; 73].
Предложенное учащимся тестирование позволило выявить не только характер ошибочных представлений у учащихся гуманитарных классов, но и определить степень влияния способа постановки вопроса на количество правильных ответов (комбинированные тесты № 4-6, № 4-в, № 4-г), что связано с доминированием определенного типа мышления у музыкантов и художников соответственно.
Результаты тестирования (тест № 4-а). При выполнении заданий теста № 4-а ученикам 7-х классов предлагалось расположить в нужном порядке рисунки, иллюстрирующие развитие определенного физического явления, либо нарисовать недостающее к ним звено. Варианты теста были составлены таким образом, что для одного и того же физического явления некоторые учащиеся рисовали недостающее звено в цепи развития физического явления, а некоторые располагали в нужном порядке уже предложенные рисунки.
Результаты проведенного эксперимента показали, что у некоторых учащихся художественного класса сформировались неверные представления о молекулярном строении вещества, в частности, о диффузии. Так, например, один ученик считает, что взаимное проникновение разнородных жидкостей происходит сразу по всему объему, а не начиная с их границы.
Другой, в свою очередь, убежден, что диффузия начинается с границы, но послойно, то есть слой одной жидкости замещается слоем другой жидкости и так далее. После чего, результирующая картина диффузии соответствует действительности. Свой ответ ученик объясняет тем, что слои жидкости, находящейся сверху «вдавливают» свой самый нижний слой в чужеродную жидкость, которая, в свою очередь, свой верхний слой перемещает вверх и, таким образом осуществляется диффузия в жидкостях!
Не менее странными оказались ответы учащихся при выполнении заданий теста, связанных с температурной зависимостью объема тела. Оказалось, некоторые музыканты думают, что после нагревания объем воды останется без изменения. А 34% художников уверены в том, что после нагревания (не до температуры кипения), воды вообще станет меньше.
Свои домыслы они основывают на неверном представлении о процессах, происходящих при нагревании жидкости, считая, что во время нагревания происходит «выпаривание» воздуха, находящегося в межмолекулярных промежутках, в результате чего, в освободившиеся места устремляются ближайшие к ним молекулы жидкости и поэтому объем жидкости уменьшается.
Что же является причиной формирования неверных убеждений учащихся? Скорее всего, ошибочные представления являются результатом наивных теорий, опираясь на которые детям гораздо легче объяснить природные явления. Может быть, это происходит из-за того, что «интуитивные» знания быстрее «научных» извлекаются из памяти при решении школьником поставленных перед ним учебных задач. Обнаруженные ошибки учащихся представляют особый интерес с точки зрения хранения информации. Известные западные исследователи Норман и Румельхарт (1975) утверждают, что: «Репрезентация информации в памяти не является точным воспроизведением реальной жизни: на самом деле это сочетание информации, умозаключений и реконструкций на основе знаний о мире вообще...» [112, с. 43].
То есть, представления учащихся о каких-либо природных явлениях, физических понятиях и т. д. не обязательно должны совпадать с их действительной сущностью. Это, в первую очередь, определяется учебным опытом школьника, зависит от объема и качества его знаний. Таким образом, поступающая информация воспринимается не буквально, а несколько видоизмененно, порой искаженно и в таком виде хранится в памяти. В процессе хранения информация может быть подвержена некоторой переработке в соответствии с накопленными ранее знаниями и вновь приобретенными. «На уровне ощущений информация очень конкретна, на уровне интерпретации - абстрактна.
