Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Формирование эволюционно-экологического мировоззрения у старшеклассников в процессе обучения физике на основе синергетической концепции (На примере углубленного изучения тем "Термодинамика" и "Молекулярно-кинетическая теория") Якимова Елена Борисовна

Формирование эволюционно-экологического мировоззрения у старшеклассников в процессе обучения физике на основе синергетической концепции (На примере углубленного изучения тем "Термодинамика" и "Молекулярно-кинетическая теория")
<
Формирование эволюционно-экологического мировоззрения у старшеклассников в процессе обучения физике на основе синергетической концепции (На примере углубленного изучения тем "Термодинамика" и "Молекулярно-кинетическая теория") Формирование эволюционно-экологического мировоззрения у старшеклассников в процессе обучения физике на основе синергетической концепции (На примере углубленного изучения тем "Термодинамика" и "Молекулярно-кинетическая теория") Формирование эволюционно-экологического мировоззрения у старшеклассников в процессе обучения физике на основе синергетической концепции (На примере углубленного изучения тем "Термодинамика" и "Молекулярно-кинетическая теория") Формирование эволюционно-экологического мировоззрения у старшеклассников в процессе обучения физике на основе синергетической концепции (На примере углубленного изучения тем "Термодинамика" и "Молекулярно-кинетическая теория") Формирование эволюционно-экологического мировоззрения у старшеклассников в процессе обучения физике на основе синергетической концепции (На примере углубленного изучения тем "Термодинамика" и "Молекулярно-кинетическая теория") Формирование эволюционно-экологического мировоззрения у старшеклассников в процессе обучения физике на основе синергетической концепции (На примере углубленного изучения тем "Термодинамика" и "Молекулярно-кинетическая теория") Формирование эволюционно-экологического мировоззрения у старшеклассников в процессе обучения физике на основе синергетической концепции (На примере углубленного изучения тем "Термодинамика" и "Молекулярно-кинетическая теория") Формирование эволюционно-экологического мировоззрения у старшеклассников в процессе обучения физике на основе синергетической концепции (На примере углубленного изучения тем "Термодинамика" и "Молекулярно-кинетическая теория") Формирование эволюционно-экологического мировоззрения у старшеклассников в процессе обучения физике на основе синергетической концепции (На примере углубленного изучения тем "Термодинамика" и "Молекулярно-кинетическая теория")
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Якимова Елена Борисовна. Формирование эволюционно-экологического мировоззрения у старшеклассников в процессе обучения физике на основе синергетической концепции (На примере углубленного изучения тем "Термодинамика" и "Молекулярно-кинетическая теория") : Дис. ... канд. пед. наук : 13.00.02 : Вологда, 2002 195 c. РГБ ОД, 61:03-13/1945-4

Содержание к диссертации

Введение

I. ОБЩЕНАУЧНАЯ ПАРАДИГМА И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА МИРОВОЗЗРЕНИЕ

1.1. Необходимость изменения механистического парадигмального сознания на современном этапе развития общества 11

1.2. Соотношение общенаучной и физической парадигмы 17

1.3. Ньютоно-картезианская парадигма 21

1.4. Формирование новой физической парадигмы 27

1.5. Проблема формирования экологической направленности мировоззрения в рамках новой педагогической парадигмы 43

Выводы по главе 1 51

II. ПСИХОЛОГО-ДИДАКТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ВОЛЮЦИОННО-ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МИРОВОЗЗРЕНИЯ У СТАРШЕКЛАССНИКОВ

2.1. Психологические аспекты формирования мировоззрения старшеклассников 53

2.2. Формирование научного мировоззрения в процессе школьного физического образования 60

2.3. Основные дидактические принципы в контексте формирования эволюционно-экологического мировоззрения 69

Выводы по главе II 75

III. МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ РАЗДЕЛА «ТЕПЛОТА И ЭЛЕМЕНТЫ СИНЕРГЕТИКИ» В УГЛУБЛЕННОМ КУРСЕ ФИЗИКИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ

3.1. Концепция построения курса «Теплота и элементы синергети ки», структура курса и ее обоснование 78

3.1.1. Равновесная термодинамика 84

3.1.2. Молекулярно-кинетическая теория 85

3.1.3. Термодинамика открытых систем вдали от равновесия .87

3.1.4. Элементы синергетики 90

3.2. Изложение основных концептуальных вопросов темы «Теплота и элементы синергетики» 94

3.2.1. Равновесная термодинамика 94

3.2.2. Молекулярно-кинетическая теория 102

3.2.3. Термодинамика открытых систем вдали от равновесия 115

3.2.4. Элементы синергетики 125

3.3. Экспериментальное исследование влияния изучения элементов синергетики в углубленном курсе физики на формирование мировоззрения старшеклассников 151

Выводы по главе III 165

Заключение 168

Библиография 171

Приложение 1 186

Приложение 2 187

Приложение 3 194

Введение к работе

На современном этапе цивилизационное развитие человечества достигло критической фазы; в последнее время кризисные явления приняли глобальный характер. Выявилась и слабая подготовленность общества к жизни в условиях сложных нелинейных взаимоотношений, быстрых скачкообразных перемен, конфликтных ситуаций.

Причина такого положения дел состоит не в научной или технической отсталости - современные технологии позволяют успешно решать сложнейшие практические задачи. Суть проблемы - в неадекватном сегодняшним реалиям мировоззрении, мышлении большинства людей.

Миропонимание и деятельность людей определяются в основном традициями механистической науки, хорошо описывающей область средних измерений, линейных связей, жестко детерминированных явлений. Сейчас, когда человечество реально находится в ситуации сложных, нелинейных, вероятностных процессов, классическая наука больше не может являться достаточным базисом для современного мировоззрения.

Выход из критической для человеческого общества ситуации следует искать не в дальнейшей экспансии технократической цивилизации, которая исчерпала свой прогрессивный ресурс, а на пути выработки новых ориентиров развития, новых ценностей и формирования в массовом порядке более удовлетворительного на современном этапе мировоззрения. Важнейшую роль в формировании мировоззрения человека играет образование. Вот почему образование должно сейчас нести не только традиционную функцию передачи социального опыта, но в большей степени и опережающую, превентивную функцию - подготовку человека к жизни в эпоху кризисов. В конечном итоге именно качество мировоззрения способно определить дальнейшую судьбу человечества.

Исходя из этого, образование должно сместить акценты в сторону большей целостности, гуманизации, экологичности. На смену репродуктивному образованию должно придти творческое овладение знанием, включаю 5 щее в себя не только освоение мира, но и формирование экологического отношения к нему.

Новое миропонимание и соответствующее ему мировоззрение наиболее адекватно можно охарактеризовать как эволюционно-экологическое, что подразумевает понимание и принятие следующих положений:

- человечество и природа должны рассматриваться как единая открытая экологическая система со сложными, нелинейными взаимосвязями;

- развитие человека и природы не две разные, часто противопоставляемые линии эволюции, а единый взаимосвязанный, кооперативный процесс - коэволюция.

Влияние современной науки на миропонимание, мироустройство выражается в пересмотре наших взглядов на Вселенную и нашего отношения к ней, так как затрагивает и образ мышления, и культуру в целом. Философской основой формирования новой экологической картины мира и соответствующего мировоззрения становятся сегодня идеи в области эволюции. Изучением сложных нелинейных систем, свойственной им способности к самоорганизации, их эмерджентных свойств занимается весьма успешно развивающееся в последнее время междисциплинарное научное направление, известное как «Синергетика».

Сложившаяся система школьного образования включает значительный объем естественнонаучных знаний, формирование которых осуществляется в процессе изучения отдельных предметов. Общий объект изучения - Природа - остается «расчлененным» между отдельными предметами. Следствием этого разграничения являются фрагментарность видения реальности, ее деформация, что не позволяет человеку адекватно реагировать на обостряющийся экологический кризис, девальвацию нравственных норм, нестабильность политических и экономических ситуаций.

Мировоззренческий потенциал синергетики возможно и необходимо использовать при изучении школьных курсов и, в частности, физики, что способствует значительным качественным сдвигам в мировоззрении учащих ся в направлении лучшего понимания процесса эволюции человека и природы, большей экологичности. В этом контексте особое значение имеет работа с детьми, обладающими повышенными интеллектуальными и творческими способностями, проявляющими интерес к естественным наукам (учащиеся профильных физико-математических классов, естественно-математических лицеев и т.п.).

Таким образом, актуальность исследования и его новизна определяется:

- противоречием между необходимостью экологического поведения человека и старыми механистическими детерминистическими мировоззренческими установками;

- потребностью в концептуальных изменениях в преподавании физики с целью творческого освоения мира учащимися и формирования целостного, экологического отношения к нему;

- потребностью в конкретном изменении содержания школьного курса физики, направленном на приведение его в соответствие с современным пониманием физической картины мира, научно обоснованной коэволюции человека и природы.

Проблема исследования заключается в том, чтобы, используя в качестве базиса классическую физику, найти возможность включить наиболее естественным образом современные нелинейные, системные, эволюционные представления в школьный курс физики.

Объект исследования - формирование мировоззрения у старшеклассников в процессе физического образования.

Предметом исследования является процесс формирования эволюцион-но-экологического мировоззрения у старшеклассников при изучении синер-гетической концепции в курсе физики.

Цель исследования: разработать и обосновать методику изучения си-нергетической концепции на базе углубленного курса физики, способст вующую формированию у старшеклассников эволюционно-экологического мировоззрения.

Не претендуя на всеобъемлющее решение данной проблемы, автор считает, что для лучшего формирования адекватного понимания мироустройства у учащихся, выявления межпредметных взаимосвязей, внутренней логики и возможностей научного способа познания мира основные достижения новой науки должны включаться непосредственно в курсы соответствующих предметов.

Исходная гипотеза может быть представлена следующими положениями:

1. Традиционное содержание школьного физического образования, ориентированное на изучение равновесных, устойчивых, изолированных систем, формирует у учащихся детерминистское, механистическое, ограниченное мировоззрение.

2. Обогащение курса физики положениями синергетической теории способствует формированию более адекватного реальности эволюционно-экологического мировоззрения.

3. Для формирования эволюционно-экологических представлений у старшеклассников эффективным и естественным способом является введение в традиционные разделы курса физики «Термодинамика» и «Молекулярно-кинетическая теория» элементов нелинейной термодинамики и синергетики.

Из цели и гипотезы вытекают следующие задачи исследования:

1. Обосновать необходимость изменения существующего механистического парадигмального сознания на современном этапе развития общества. Определить роль и место синергетической концепции в современном понимании физической картины мира.

2. Проанализировать содержание существующих программ для углубленного изучения физики в мировоззренческом аспекте.

3. Обосновать необходимость и актуальность формирования экологической направленности научного мировоззрения у старшеклассников в процессе физического школьного образования.

4. Разработать содержание и методику изучения темы «Теплота и элементы синергетики». Экспериментально изучить степень усвоения новых понятий и взглядов и влияние их на качество мировоззрения учащихся.

При проведении исследования использовались следующие методы:

• Теоретические: изучение состояния исследуемой проблемы в научных, научно-методических работах по синергетике и практике обучения физике; научно-методический анализ содержания программ, концепций школьного физического образования, учебной и методической литературы по теме исследования;

• Экспериментальные: наблюдение учебного процесса, опросы и анкетирование учителей, школьников, абитуриентов вуза, студентов 1-х курсов; диагностическое исследование направленности мировоззрения учащихся до и после изучения темы «Теплота и элементы синергетики»; проведение формирующего педагогического эксперимента.

Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечивались исходными теоретическими положениями, адекватностью избранных целям и задачам работы методик, системным подходом к описанию и изучению объекта исследования, положительными результатами экспериментальной проверки разработанной программы в условиях реального учебного процесса по физике в профильных классах средней общеобразовательной школы и лицее.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования: 1. Дан теоретический анализ содержания школьного физического образования с точки зрения парадигмального подхода. Показано, что школьный курс физики практически полностью ориентирован на старую механистическую парадигму, хотя современное мышление и наука требуют владения но выми эволюционно-экологическими подходами, более адекватно отражающими реальность;

2. Теоретически обоснована необходимость введения элементов синер-гетических подходов в содержание современного курса физики, что способствует формированию нового взгляда на мир, его взаимосвязи и место человека в нем;

3. Разработаны концепция построения курса «Теплота и элементы синергетики», его структура на основе логически обоснованного включения в нее наряду с традиционными разделами «Термодинамика» и «Молекулярно-кинетическая теория» нового раздела «Элементы синергетики». Это позволило значительно обогатить и расширить кругозор учащихся, добиться более адекватного современным требованиям качества мировоззрения.

Практическая значимость исследования заключается в том, что:

1. Создан методический комплекс по теме «Теплота и элементы синергетики», отражающий основные положения диссертационного исследования автора;

2. Разработаны методические рекомендации преподавателям физики профильных физико-математических классов средних общеобразовательных заведений: школ, гимназий и лицеев;

3. Материалы диссертации могут быть использованы в работе школьных методических объединений учителей физики и преподавателей теории и методики физики.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись посредством обсуждения на кафедре общей физики и астрономии ВГГТУ, в докладах на всероссийских научных, научно-практических и научно-методических конференциях: «Традиции и новаторство в современной школе» (2-3 декабря 1997, г. Вологда), «Образование на рубеже III тысячелетия» (24 мая 2000 г., г. Вологда), «Измерения в системе образования и управление качеством образования» (2001 г., Вологда), «Теория и практика психологии образования» (27-28 сентября 2002 г., Смоленск), в учебном процессе сред них школ № № 3, 8, 11 г. Вологды, в практике преподавания в Вологодском государственном естественно-математическом лицее, на физико-математическом и естественно-географическом факультетах Вологодского государственного педагогического университета. На защиту выносятся:

1. Концепция построения в рамках углубленного курса физики общеобразовательной школы раздела «Теплота и элементы синергетики», нацеленная на формирование эволюционно-экологического мировоззрения. Синерге-тический подход дает научное обоснование необходимости эволюционно-экологического мировоззрения. Введение в курс физики основных понятий и подходов синергетики позволяет расширить взгляд учащихся на мир и сформировать более адекватное современным реалиям мировоззрение.

2. Структура и соответствующий содержательный материал предлагаемого раздела «Теплота и элементы синергетики», характеризуемые:

- преемственностью классической физики и новых синергетических взглядов;

- системным подходом: содержание темы представляет собой единый блок логически связанных разделов «Термодинамика», «Молекуляр-но-кинетическая теория» и «Элементы синергетики»;

- выходом на междисциплинарный уровень (приложение синергети-ческого подхода к вопросам строения Вселенной, биологии, экологии).

3. Положение об эффективном влиянии изучения в курсе физики основных положений синергетики на формирование эволюционно-экологического мировоззрения у старшеклассников, подтвержденное в ходе педагогического эксперимента.

Структура диссертации определена логикой и последовательностью решения поставленных задач. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и приложений.

Необходимость изменения механистического парадигмального сознания на современном этапе развития общества

«Вторая половина 20 века характеризуется двумя величайшими сдвигами в человеческом сознании. Один из них - осознание ограниченности земных ресурсов, угрозы экологического кризиса и необходимости изменения моральных и ценностных установок в сторону экологического сознания.

Второй - открытие временных и пространственных периодических и квазистохастических режимов в детерминированных системах и представление о таких типах нелинейного поведения, как естественное состояние большинства природных систем» [129, с.468].

Первое очевидно всем, и уже стало предметом беспокойства все более широкой общественности, научных кругов и даже правительств и законодателей, хотя меньше, чем нужно и пока больше на теоретическом уровне. Однако такое положение дел затягивается, ситуация ухудшается. Становиться очевидным, что путь технологической цивилизации, по которому человечество уверенно шагало последние четыреста лет, подошел к концу, что с такими стереотипами массового сознания нам попросту не выжить. До сих пор погоня за локальным выигрышем оборачивается глобальным проигрышем, за который приходится расплачиваться всем. Линейное, однозначно детерминированное мышление, соответствующее типу западной техногенной цивилизации, не в силах обеспечить столь желаемое «устойчивое развитие» человечества [57, с.4 - 6].

Второе положение не столь популярно и обсуждается в основном в специальных научных аудиториях. Выясняется, что большинству природных и социальных процессов и явлений присущи нелинейность, неоднозначность, сложность.

Между этими двумя сдвигами в человеческом сознании существует глубокая связь. Преодоление угрозы экологического кризиса требует коренных изменений, и, в первую очередь, в миропонимании и мировоззрении, в сфере духовности и нравственности. По утверждению академика Н. Н. Моисеева, в том случае «если нелинейному мышлению удастся достаточно быстро вытеснить господствующие со времен Возрождения детерминистические однозначные представления, человечество сможет обрести истинно экологическое сознание и сойти с линейных рельсов безудержного и пагубного прогресса, ведущих нас прямиком в глобальный экономический кризис» [24, с.468]. Неудачно пройденный человечеством экологический кризис угрожает самому существованию вида homo sapiens. Поэтому очевиден приоритет проблем невзаимоисключающего сосуществования и развития человека и природы, их коэволюции.

Современная ситуация в обществе и науке требует изменения стиля мышления. И делать это следует сколь возможно быстро, ибо процессы вблизи критических точек развития (точек бифуркации) имеют свойство проходить нелинейно, резко реагировать на, казалось бы, незначительные и безобидные действия. «В конце 20 века цивилизационное развитие вошло в режим бифуркационного каскада, режим, в котором малейшие изменения мысли и действия человека могут приобрести решающее значение для дальнейшей эволюции» [118, с.7]. Фактор времени сейчас играет решающую роль.

В современной науке формируется новая система взглядов, методов, принципов, подходов, новое видение природных и общественных процессов - новая парадигма, как сейчас принято говорить. Образование пока практически не включилось в процесс освоения новых достижений и взглядов, более адекватных современным реалиям. Вместе с тем, бесспорно, что в формировании мировоззрения, стиля мышления человека (и человечества) образование играет решающую роль, а раннее, школьное образование - в особенности. Известно, что лучше сразу учиться правильно, чем потом переучиваться.

Психологические аспекты формирования мировоззрения старшеклассников

Мировоззрение как система взглядов на мир, себя, место человека в нем является новообразованием старшего школьного возраста, оно опосредовано предыдущим психологическим развитием ребенка (личностным, эмоциональным и интеллектуальным). Особенности мировоззрения связаны с развитием интересов школьника, их содержанием и устойчивостью [90].

Проведенные психологические исследования закономерностей усвоения знаний в школе, позволили подойти к изучению важной проблемы - становления у школьников мировоззрения, которое определяет отношение личности к миру людей и вещей, «цементирует» личность, является основным критерием ее сформированности [91]. По мнению Н. А. Менчинской, развитие личности не может (и не должно) сводиться к умственному развитию; необходимо изучать перевод усвоенных знаний в систему собственных взглядов, нравственных убеждений, ценностных ориентации. Переход знаний в убеждения предполагает реализацию этих знаний в действиях, поступках, ситуациях, не контролируемых извне (учителем, воспитателем). Только в собственном поведении (самоактивности, самореализации) ученик может проявиться как личность. Важное влияние на процесс овладения мировоззренческими понятиями оказывает не только запас знаний из различных областей науки, но и особый процесс их синтезирования [91, с.ЗЮ]. Трудность в решении этого вопроса объясняется, прежде всего, тем, что мировоззрение - это многомерное динамическое образование.

Можно проследить одну важную закономерность, определяющую формирование мировоззрения, - объединение интеллектуальных и эмоциональных процессов, установление тесного гармоничного соотношения между знаниями, умениями и направленностью личности. Эффективность работы с детьми связана с адекватным и точным использованием характеристик возраста, его новообразований. Учет зон («зона ближайшего» и «зона актуального развития»), в которых происходит развитие детей, определяет эффективность развивающих, обучающих программ [28, 45, 38].

Изучение развития старшеклассника тесно связано с пониманием задач возраста. Перед окончанием школы у ребенка должна быть сформирована «психологическая готовность» к вступлению во взрослую жизнь. Это предполагает наличие важных новообразований, где наиболее значимы - потребность в общении и владение способами его построения; теоретическое мышление и умение ориентироваться в различных формах теоретического сознания, в развитой рефлексии, с помощью которой обеспечивается осознанное и критическое отношение к себе; потребность включения в трудовую деятельность [38].

В старшем школьном возрасте интересы становятся преимущественно теоретическими по содержанию и проявляются в различных областях действительности (наук и школьных предметов). Учебные и внеучебные интересы тесно связаны между собой и образуют устойчивую структуру.

Проблема идеалов и ценностей для старшеклассника наиболее тесно связана с проблематикой мировоззрения. Идеал как нравственный образ -образец, эталон, который служит мотивом преобразовательной деятельности субъекта. В возрастной динамике он претерпевает изменение - от конкретизации и обогащения теоретического представления о человеке вообще к пониманию необходимости собственного самоосуществления, к осознанной жизненной цели. Процесс осознания идеалов и жизненных целей свидетельствует о начале интенсивного процесса самовоспитания личности, который нарастает от класса к классу.

Межличностные отношения в старшем школьном возрасте были предметом исследования в отечественной психологической школе (Т.В. Дра-гунова, И.С. Кон, А.В. Мудрик, А.В. Петровский и другие). В общем виде результаты исследований отечественных психологов по этой проблематике сводятся к следующему. В юношеском общении отмечают две противоположные тенденции: расширение его сферы и растущую индивидуализацию. Взаимодействие в группе старшеклассников носит преимущественно содержательный характер, с преобладанием эмоциональной стороны. Общение носит широкий характер и вынесено из сферы непосредственного окружения. Появление новых друзей свидетельствует о возрастающем значении личностных отношений в жизни школьников, их способности строить связи не только за счет уже существующих.

Старший школьный возраст характеризуется появлением группировок, сформированных на основании содержательных критериев - специфические интересы, отношение к жизненным ценностям. Особенности групповой дифференциации определяют характер оценок и самооценок личности учащихся. Школьники затрудняются оценить собственные качества и характеристики, большинство ориентированы на внешнюю оценку, связанную с отношениями сверстников.

Закономерности межличностных отношений, как объясняют психологи, определяют особенности самосознания школьников, их нравственное развитие. Бодалев А.А., Дубровина И.В., Пахальян В.Э., Богданова О.С. отмечают несоответствие самооценки реальному положению в группе. Создание образа собственного «Я» сопряжено с трудностями, незрелостью.

Развитие личности старшего школьника позволяет объединить детей в условные подгруппы. Интересы ребенка, его идеалы и активность личности как проявление характера связаны с мировоззрением и по-разному проявляются в деятельности.

Концепция построения курса «Теплота и элементы синергети ки», структура курса и ее обоснование

Первостепенной задачей образования на сегодняшний день, как уже упоминалось выше, является задача формирования современного, экологически направленного, мировоззрения. Физика как учебный предмет, будучи фундаментальной естественнонаучной дисциплиной, может и должна играть важнейшую роль в решении этого вопроса, поскольку вся система знаний о явлениях природы, свойствах вещества, поля, самоорганизации материи составляет базис научного миропонимания.

Формирование у учащихся целостной картины мира как единства и многообразия свойств живой и неживой природы может быть осуществлено только с позиций системного подхода. С системной точки зрения окружающий нас мир (как материальный, так и идеальный) представляет собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих объектов, взаимообусловленных явлений, понятий, законов.

Идеи системности, целостности, к сожалению, методикой обучения должным образом не отражены ни в современных учебниках, ни в частных методиках [136, с. 16], хотя в последнее время стали появляться программы естественнонаучного профиля, учитывающие экологический аспект и эволю-ционность в развитии представлений о строении вещества, формировании структур Вселенной. Так в программе [152] интеграция естественнонаучных знаний обеспечивается изучением различных уровней организации вещества (микро-, макро- и мегауровня), показом единства законов природы, применимости физических теорий и законов к различным объектам (от элементарных частиц до галактик), рассмотрением круговорота веществ и преобразования энергии во Вселенной, эволюции вещества во Вселенной, показом влияния на живые организмы параметрических загрязнений окружающей среды.

Одним из ключевых вопросов современной науки является вопрос об эволюции материи, ее самоорганизации. Самоорганизацию наука рассматривает как фундаментальный фактор направленного развития природы. Одна из первых удачных попыток объяснения эволюционных процессов была осуществлена в рамках нелинейной термодинамики. Нелинейная термодинамика рассматривает условия протекания процессов самоорганизации, устанавливает критерии типа эволюции (деградация, усложнение, линейное развитие), пользуясь понятием энтропии.

Знакомство с самоорганизацией предусмотрено в курсе «Концепции современного естествознания», и уже включено в вузовские программы по физике. Сейчас этому явлению начинает уделяться внимание и в школьных программах для углубленного изучения физики. Так, в выше указанной программе, разработанной Институтом общего среднего образования РАО, находим: «Урок 25. Энтропия и живые организмы. Второй закон термодинамики и способность к самоорганизации» [152, с.56]. Однако, с нашей точки зрения, этот материал предлагается учащимся в чисто ознакомительном плане, без необходимой логической обоснованности, что не позволяет рассмотреть особенности процесса самоорганизации, а тем более сделать обобщающие выводы (на изучение отводится всего 1 час).

Основные закономерности самоорганизации, впервые изученные в физических и химических системах, как оказалось, проявляются и в биологической и в социальной сферах, т.е. в сложных, нелинейных, открытых, далеких от равновесия системах, независимо от их физической природы. Одним из наиболее удачных междисциплинарных подходов к эволюции сложных систем, помимо неравновесной термодинамики, является синергетический подход. Основные идеи синергетики рассматриваются, как правило, в рамках курса «Концепции современного естествознания», и пока не нашли должного отражения в современных систематических курсах физики, а тем более в школьном курсе физики.

Итак, ключевой образовательной задачей данного курса является формирование представлений об эволюции и самоорганизации, имеющих важнейшее мировоззренческое значение.

Мы предлагаем подойти к изучению идей самоорганизации и эволюции материи с онтологических позиций на основе современной теории теплоты (равновесная термодинамика и МКТ, неравновесная термодинамика). Наш выбор обусловлен тем, что термодинамика и молекулярно-кинетическая теория, сохраняя относительную самостоятельность, вместе составляют систему знаний о свойствах и отношениях теплового движения, взаимно дополняя друг друга. Кроме того, современные достижения науки в области термодинамики, синергетики вносят изменения во взгляды на фундаментальные основы мироустройства, поэтому введение элементов нового знания, новых подходов не только расширяют классические представления, но и выводят на новый уровень миропонимания.

Данный подход позволит не только ознакомить учащихся с теорией как системой знания, но и показать ее роль как инструмента (метода) получения нового знания [136, с. 15], что способствует выработке у учащихся диалектического метода мышления. «Метод важнее открытия, ибо правильный метод исследования приведет к новым, еще более ценным открытиям» - эта фраза принадлежит выдающемуся физику и педагогу Льву Давидовичу Ландау [Цит. по: 13, с. 128].

Похожие диссертации на Формирование эволюционно-экологического мировоззрения у старшеклассников в процессе обучения физике на основе синергетической концепции (На примере углубленного изучения тем "Термодинамика" и "Молекулярно-кинетическая теория")