Общеобразовательных учреждений система физического образования в общеобразовательных учреждениях



Скачать 337.55 Kb.
Дата07.03.2016
Размер337.55 Kb.
СОДЕРЖАНИЕ И СТРУКТУРА КУРСА ФИЗИКИ СРЕДНИХ

ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ
СИСТЕМА ФИЗИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ В ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЯХ
Варианты систем физического образования

В связи с тем, что образовательное учреждение имеет право работать по собственному учебному плану и выбирать учебную программу, в настоящее время сложилось несколько систем физического образования. Основные из них представлены в таблице 1.

Таблица 1

Вариант системы физического образования

Предмет

Окружающий мир

Естествознание

Физика

(базовый курс)



Физика

(профили)



Классы

1

2

3



4

5

6



I -IV

I-IV


I-IV

I-IV


I-IV

I-IV


V-VI

V-VI


V-VII

-

-



-

VII-IX

VII-VIII


VIII – IX

V-IX


V-VIII

V-VII


Х-XI

IX-XI


Х-XI

Х-XI


IX-XI

VIII-XI


До принятия Закона РФ «Об образовании» основной курс физики изучался в VI-VII классах и в VIII-X классах. Курс физики VI-VII классов назывался курсом физики первой ступени и носил пропедевтический (подготовительный) характер, курс физики VIII-X классов назывался курсом физики второй ступени и носил систематический характер. Эту систему физического образования обозначают: 2+3. При существовавшем в то время обязательном десятилетнем образовании Данная система позволяла познакомить учащихся со всеми разделами физики, сформировать у них представления как о классической, так и о современной физике.

В дальнейшем при переходе к одиннадцатилетней школе и обязательному девятилетнему образованию физика стала изучаться в VII-XI классах, и некоторое время система 2+3 продолжала оставаться достаточно распространенной. Однако учащиеся, для которых образование завершалось в IX классе, изучали достаточно простые физические явления в VII-VIII классах и механику в IX классе. Соответственно они не рассматривали вопросы электродинамики и квантовой физики. В связи с этим в настоящее время основной является система физического образования 3+2; в этом случае первым этапом изучения физики является курс VII-IX классов (курс физики основной школы), а вторым этапом - курс X-XI классов (курс физики средней школы). Курс физики основной школы носит завершенный характер, он включает наряду с классической физикой некоторые вопросы современной физики.

Как уже говорилось выше, школа и учитель могут выбрать любой вариант физического образования. При этом необходимо, чтобы получаемые учащимися знания соответствовали Государственному образовательному стандарту и учебный процесс был обеспечен учебно-методической литературой.
Пропедевтика физических знаний в курсах естествознания

Преобразования в системе общего образования, происходящие в стране в настоящее время, вызывают необходимость серьезных изменений в подготовке учащихся к изучению систематических курсов средней школы.

Формирование в школе первоначальных представлений о природных явлениях и процессах, об объектах, участвующих в них, начинаясь с первых классов, вступает в определяющую фазу именно к V-VI классам, когда учащимися уже накоплен достаточный жизненный опыт, когда у них сформированы определенные навыки наблюдений, развит достаточный математический аппарат, когда в силу своих возрастных возможностей они уже способны строить достаточно сложные причинно-следственные связи и даже моделировать объекты и несложные явления. Как подчеркивают ряд отечественных психологов - Д.Б.Эльконин, В.В.Давыдов и др., именно в этом - младшем подростковом - возрасте наступает сенситивный период для перехода в учебной деятельности на качественно новый уровень. Важность и уникальность младшего подросткового возраста для достаточно полного формирования первоначальных естественнонаучных представлений, для развития интереса к изучению природы отмечают и зарубежные исследователи.

Необходимость включения достаточно серьезного физического материала в пропедевтические курсы сегодня диктуется несколькими причинами. Одна из этих причин - традиционная. Жизненный опыт учащихся (в частности, физические знания, полученные вне школы), как правило, опережает содержание учебных программ. А отсутствие учета собственного опыта учащихся при формировании содержания обучения, как отмечают многие авторы (например, А.В.Усова), может привести не только к утрате интереса к изучаемому материалу, но и к тому, что у учащихся сформируются ложные донаучные представления, которые станут серьезной помехой при формировании соответствующих физических понятий. Другая причина обусловлена реструктуризацией общеобразовательной школы. Поскольку, оканчивая основную школу, все учащиеся должны получить образование в рамках Государственного стандарта, то фактическая нагрузка на систематические курсы основной школы увеличивается: часть материала из программ старшей школы переходит в программы основной. Чтобы не перегрузить эти программы, необходимо по возможности некоторые вопросы вынести на более младшие классы. Что касается физики - это именно V и VI классы.

Вопрос об определении содержания физического материала, включаемого в тот или иной курс, о методах его преподавания решался в зависимости от целей и задач конкретного курса, а также и от общих естественнонаучных представлений соответствующего периода времени.

С 1988 г. началась экспериментальная проверка интегрированного естественнонаучного курса «Физика. Химия. 5-6», разработанного А.Е.Гуревичем, Д.А.Исаевым и Л.С.Понтак. Реализация этого курса в практике общеобразовательной школы по сравнению с курсами «Естествознание» и «Окружающий мир» проще, поскольку преподавать этот курс может учитель физики практически без специальной переподготовки, а только используя методические и дидактические материалы. В рамках курса «Физика. Химия» рассматривается обширный физический материал: вопросы строения вещества, тепловые, световые, электромагнитные явления и т.д. Учащиеся знакомятся с различными физическими явлениями как в рамках специальных разделов программы, так и при изучении материала о литосфере, мантии и ядре земного шара, гидросфере, атмосфере и т.д. Благодаря множеству демонстраций физических явлений на примерах из биологии, географии, астрономии, авторы стремятся достичь интеграции естественнонаучных представлений учащихся.

Наряду с курсами, программы которых опубликованы, для которых изданы учебники, методические и дидактические материалы, в некоторых школах пропедевтика физики в V-VI классах осуществляется в рамках программ, самостоятельно разработанных учителями. Как показывает анализ этих программ, они ни по содержанию, ни по объему принципиально не отличаются от официально утвержденных и рекомендованных.

Опыт практического применения новых курсов в V-VI классах убедительно свидетельствует в пользу включения физического материала в такие курсы. Учебный материал доступен учащимся. Учащиеся, как правило, с большим интересом изучают физические явления, выполняют опыты и наблюдения, практические работы. Кроме того, биологические, географические и другие естественнонаучные понятия формируются у учащихся гораздо полнее и глубже именно при условии рассмотрения широкого круга физических вопросов в рамках того же интегрированного курса.


КУРС ФИЗИКИ ОСНОВНОЙ И СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ

Физическая картина мира как предмет изучения в школьном курсе физики

Содержание школьного курса физики составляют основы науки-физики, которая представляет собой систему знаний об окружающем мире. Идеальную модель природы, включающую в себя общие понятия, принципы, гипотезы физики и характеризующую определенный этап ее развития, называют физической картиной мира (ФКМ). В физической картине мира конкретизируются философские представления о материи и движении, пространстве и времени, взаимосвязи и взаимодействии.

Физическая картина мира является частью естественнонаучной картины мира, представляющей собой высший уровень обобщения и систематизации всей совокупности естественнонаучных знаний, которая в свою очередь является частью общенаучной картины мира.

Важнейшими компонентами понятийной структуры ФКМ являются: исходные философские идеи и представления о материи, пространстве и времени, движении и взаимодействии; физические теории с присущими каждой из них характеристиками (система основополагающих постулатов и принципов, понятийный аппарат, эмпирический базис и т.д.), а также система фундаментальных физических идей и принципов, выражающих взаимосвязи между физическими теориями.

В истории физики существовали три физические картины мира: механическая (МКМ), электродинамическая (ЭДКМ), квантово-полевая (КПКМ). Каждая из них характеризуется определенными представлениями о материи, пространстве и времени, движении и взаимодействии; в каждую из них входит определенная система теорий и законов. Смена картин мира - качественное, коренное изменение этих представлений.

Характеристика физических картин мира, их становление и эволюция рассмотрены подробно в философской и методической литературе.

Одним из структурных элементов ФКМ является физическая теория. Любое знание по своей природе системно, т.е. состоит из определенных элементов, связано с другими элементами знания, способно развиваться и т.д. Наивысшее выражение эта система находит в физической теории. Отличительным признаком физической теории является замкнутость систем понятий, исчерпывающе описывающих определенный круг явлений. Каждая теория имеет специфические исходные понятия, определения, аксиомы, математический аппарат и идеи, связанные с интерпретацией теории.

Существуют разные классификации физических теорий; одной из общепринятых является классификация В.Гейзенберга, который выделил четыре большие системы понятий и аксиом, уже нашедшие к тому времени свою окончательную форму: механика Ньютона, включая небесную механику; статистическая механика; электродинамика, включая волновую оптику и специальную теорию относительности; квантовая теория. Эти системы понятий и аксиом в дальнейшем стали называть теоретическими направлениями или фундаментальными физическими теориями. Данная классификация проведена в соответствии с формами движения материи и учитывает динамику развития физической науки, в частности эволюцию ФКМ.

Иной подход к классификации физических теорий принят известным философом и физиком, автором школьных учебников Г.Я.Мякишевым. Полагая, что одномерная классификация, т.е. классификация теорий по формам движения материи, не может вместить в себя все богатство и разнообразие физических теорий и их взаимосвязей, он проводит классификацию по двум признакам: формам движения материи и уровням глубины познания окружающего мира. В соответствии с этим выделяются теории макроскопических систем и теории микроскопических объектов. Теории процессов в макросистемах делятся на макроскопические (феноменологические) и микроскопические.

Помимо фундаментальных существуют теории, обладающие меньшей степенью общности, так называемые частные теории или частные теоретические схемы, которые являются в историческом аспекте основой создания фундаментальных теорий. При построении фундаментальной теории частные теории включаются в ее состав в качестве компонентов ее содержания. При этом частные теории сохраняют свою значимость в области явлений, для объяснения которых они были созданы. Именно на уровне частных теорий происходит эмпирическое обоснование и опытная проверка основных положений фундаментальных теорий. И фундаментальные, и частные теории имеют одинаковую структуру, которая включает основание, ядро, следствия и интерпретацию. В основание теории входят эмпирический базис, т.е. экспериментальные факты, которые послужили отправной точкой развития теории; модель, т.е. тот идеализированный объект, для которого строится теория; система понятий, включая физические величины и процедуры измерения последних. В ряде случаев в основание входят эмпирически установленные законы, например законы движения.

Ядро теории представляет собой законы, описывающие изменение состояния материального объекта, законы сохранения, постулаты и принципы, а также фундаментальные физические постоянные. К следствиям относятся выводное знание, применение законов, входящих в ядро теории, объяснение эмпирических фактов, предсказание нового. К интерпретации относятся истолкование основных понятий и законов, а также осмысление границ применимости теории. Связи между физическими теориями многообразны и осуществляются на разных уровнях. Они проявляются прежде всего в том, что существуют общие для всех теорий понятия (скорость, масса, импульс и др.), общие законы (закон сохранения энергии-импульса). Связи между теориями осуществляются и на уровне общих физических принципов, которые в настоящее время имеют статус методологических общенаучных принципов. К ним относятся принципы соответствия, дополнительности, симметрии и причинности.

Принцип соответствия предполагает, что теории, «...справедливость которых установлена для той или иной предметной области, с появлением новых более общих теорий не устраняются как нечто ложное, но сохраняют свое значение для прежней области как предельная форма и частный случай новых теорий». Принцип соответствия ввел Н. Бор при разработке теории атома и установлении связи между движением электронов в атоме и излучением. В дальнейшем он стал исходным при построении квантовой механики. Принцип соответствия, возникнув как полезный эвристический прием, превратился в один из методологических принципов современного естествознания.

Принцип дополнительности также был введен в науку Бором при обсуждении проблем интерпретации квантовой теории. Им дополнительность понималась как дополнительность волновых и корпускулярных представлений, что в пределах квантовой механики является дополнительностью классических понятий и квантового отрицания этих понятий, причем само понятие «дополнительность» означает, что каждый из дополнительных аспектов теряет без другого физический смысл. В дальнейшем Бор распространил этот принцип на световые явления. Принцип дополнительности, подобно принципу соответствия, является в настоящее время общенаучным принципом, поскольку ему подчиняются процессы любой природы. Так, рассмотрение биологических явлений возможно на клеточном, молекулярном уровнях, на уровне организма в целом. Знания, полученные на этих уровнях, взаимно дополняют друг друга и позволяют создать более полную картину явления.

Принцип симметрии также понимается как методологический общенаучный принцип познания. Понятие симметрии неразрывно связано с понятиями однородности и неоднородности, изотропности и анизотропности, равномерности и неравномерности, однообразия и разнообразия, порядка и беспорядка, покоя и движения, сохранения и изменения, равенства и неравенства и т.д. Наиболее заметную роль играет принцип симметрии в физике, поскольку все физические законы пронизаны теми или иными свойствами симметрии, которые отражаются в них.

Содержание принципа причинности менялось с течением времени. В рамках механической картины мира сложилось представление о динамической причинности, суть которой заключается в существовании однозначных связей между причиной и следствием. В частности, состояние тела во время механического движения однозначно определяется его начальным состоянием и действующими силами. С развитием науки на смену динамической причинности пришла вероятностная, означающая невозможность однозначного определения состояния системы по заданному начальному состоянию и закону его изменения. Однако, поскольку статистические законы были сформулированы на базе динамических, они считались основными, а статистические - производными от них. Более того, считалось, что статистические законы обусловлены неполнотой наших знаний и что к вероятностному описанию прибегают тогда, когда трудно учесть все данные, все взаимодействия.

До недавнего времени считалось, что поведение систем, описываемых динамическими законами, жестко детерминировано. Однако в реальных процессах всегда происходят случайные флуктуации, которые только при определенных условиях не играют существенной роли. Поэтому случайность свойственна и простым динамическим системам. Таким образом, в современной ФКМ статистические теории и законы наиболее полно отражают реальность.



Принципы отбора содержания курса физики и его структурирования

Проблема содержания учебного предмета, его соотношения с содержанием соответствующей науки является до сих пор дискуссионной. Тем не менее в дидактике сложилось определенное представление о его дидактической модели. Модель учебного предмета «физика» включает два блока: содержательный и процессуальный.

В содержательный блок входят основные предметные знания, в данном случае физические, такие, как факты, понятия, законы, теории, физическая картина мира. В него входят также и вспомогательные внепредметные знания. Иногда вспомогательные знания включают в процессуальный блок, полагая, что они выполняют функции средства усвоения научных знаний, обеспечивающего развитие и воспитание учащихся на базе этих знаний. Однако, учитывая, что в цели обучения физике входит формирование у учащихся методологических, мировоззренческих, историко-научных, оценочных знаний, формирование у них межпредметных знаний и общих способов деятельности на межпредметной основе, эти знания становятся содержанием курса физики и поэтому их целесообразно включить в содержательный блок.

В процессуальный блок входят способы теоретической и практической деятельности или, иными словами, умения применять знания к решению разного рода учебных задач. К этому же блоку относятся формы организации процесса формирования у учащихся знаний и умений. Эти формы (урок, лекция, семинар, практикум и др.) в большей степени относятся к учебному предмету, а не к учебному курсу. В программах по физике указаны эти формы в виде лабораторных работ и практикума, а иногда и в виде семинарских занятий.

Положения, отражающие взаимосвязь между наукой и учебным предметом, сформулированы Л.Я.Зориной. Эти положения могут быть применены к физике: физическая наука как система знания отражается во всех элементах физики - учебного предмета (в его содержательном и процессуальном компонентах); все элементы физики-науки, в которых фиксируется научное знание, входят в содержание курса физики (научные факты, понятия, законы, теории, физическая картина мира); основные структурные элементы физической науки (факты, понятия, законы, теории, физическая картина мира) являются дидактическими единицами содержания обучения физике, теми объектами, которые должны быть усвоены целостно с внутренними связями; дидактические единицы определяют процесс обучения (методы, формы и средства); предметное и внутрипредметное содержание; способ организации материала, логику его представления (структуру); физическая наука влияет на формирование личности (формирование типологических и индивидуальных свойств личности средствами физической науки). В содержании учебного предмета наука отражается не только как система знаний, но и как деятельность. В частности, наука-физика как деятельность включается в содержание учебного предмета в качестве его элемента через систему методологических знаний (знания о процессе и методах познания); через поисковую деятельность учащихся, соответствующую этапам и логике научной деятельности (наблюдение, постановка проблемы, выдвижение гипотезы, экспериментальная проверка гипотезы, теоретическое обоснование, выводы); через приемы обучения, соответствующие методам науки (например, использование наблюдения или теории для получения нового знания); через определенную организацию познавательной деятельности учащихся, которая соответствует переходу от явления к его сущности и от сущности к явлению. Таким образом, физика-наука является источником содержания физики-учебного предмета. К источникам содержания образования относятся те объекты, содержание которых в том или ином аспекте становится содержанием образования. Основным фактором, действующим при конструировании содержания курса физики, являются цели обучения. На отбор содержания влияют также такие факторы, как познавательные возможности учащихся, их способности и интересы.

Существуют общие принципы конструирования содержания образования, которые распространяются и на содержание физического образования. К ним относятся: принцип соответствия общего среднего образования во всех элементах и на всех уровнях его конструирования потребностям общественного развития; принцип учета единства содержательной и процессуальной сторон обучения; принцип структурного единства содержания образования на разных уровнях его формирования.

Помимо названных существуют дидактические и частно-методические принципы конструирования курса физики (отбора содержания и его структурирования).

К дидактическим принципам относятся принципы: направленности обучения на комплексное решение задач образования, воспитания и развития; научности; систематичности и последовательности; системности; межпредметных связей; связи теории с практикой, обучения с жизнью; политехнизма и профессиональной направленности; наглядности; доступности; индивидуализации и дифференциации; мотивации и создания положительного отношения к учению.

Содержание указанных выше дидактических принципов раскрыто в учебниках педагогики, поэтому остановимся только на некоторых и рассмотрим соответствующие им критерии отбора содержания курса физики и его структурирования.

Так, критериями научности являются: соответствие содержания курса физики современному уровню развития физической науки, отражение в содержании общих методов научного познания, соответствие логики изложения материала закономерностям научного познания.

Принцип системности знаний предполагает формирование в сознании учащихся структурных связей, адекватных связям между знаниями внутри научной теории, в отличие от принципа систематичности, который предполагает установление логических связей между элементами знаний.

Для того чтобы знания учащихся были системными, необходимо в содержание курса физики включать специальные методологические знания, состоящие из трех групп: общенаучные термины, знания о структуре знаний (о теории, законе, понятии, научном факте, эксперименте, прикладном знании), знания о методах познания (эмпирического познания - наблюдение, эксперимент и теоретического познания - идеализация, моделирование, аналогия, мысленный эксперимент).

Принцип профессиональной направленности обучения был разработан в профтехпедагогике, и в ней он является ведущим. Этот принцип значим при конструировании курса физики для школ и классов различных профилей, особенно технического. Принцип профессиональной направленности в его достаточно узком понимании предполагает осуществление взаимосвязи содержания общеобразовательных предметов с содержанием общетехнических и профессионально-технических дисциплин. Эта связь может осуществляться в рамках варьируемого компонента содержания учебного предмета, в том числе физики. Реализацией этого принципа может служить введение в курс физики профессионально значимого материала на основе анализа содержания общетехнических и специальных дисциплин при условии сохранения логической целостности курса физики и введение в содержание курса физики профессионально значимых умений или видов деятельности.

Понимание принципа наглядности претерпевает в настоящее время определенные изменения. Его эволюция связана, с одной стороны, с исследованиями психологов, которые утверждают, что наглядность в традиционном смысле является исходным моментом обучения преимущественно в младших классах, в старших же классах чаще используется исторический, а также теоретический (дедуктивный) подход. С другой стороны, изменяется понимание наглядности в методологии науки. В современной физике, в частности, изучаются объекты и явления, недоступные непосредственному наблюдению, для передачи информации о них создают знаковые системы, специально ориентированные на передачу информации в зрительно-наглядной форме. Средствами наглядности являются также мысленный эксперимент и моделирование, играющие важную роль в теоретическом познании. В обучении они играют такую же роль, что и в научном познании. Соответственно деятельность, связанная с моделированием и мысленным экспериментированием, должна входить в содержание курса физики.

К частно-методическим принципам конструирования курса физики относят принципы ступенчатого построения курса, генерализации и цикличности.

Принцип ступенчатого построения курса физики предполагает, что он состоит из нескольких ступеней. Их может быть две, как в отечественной школе, или больше. В связи с обсуждением данного вопроса следует отметить, что возможны три системы расположения материала в курсе физики: линейная, концентрическая и ступенчатая.

Линейная система предполагает, что каждая тема или раздел изучается в курсе только один раз. Курс в этом случае начинается с механики и завершается вопросами современной физики. Попытка построить такой курс была предпринята Н.М.Шахмаевым, однако ее нельзя признать удачной и последовательно реализованной, поскольку некоторые темы так или иначе повторяются.

Второй системой расположения материала в курсе является концентрическая. В соответствии с ней все темы и разделы курса физики изучаются дважды на разных уровнях. В этом случае происходит дублирование материала, что нельзя признать целесообразным из-за малого числа часов, отведенных на изучение физики.

Третья система - ступенчатое расположение материала. В этом случае некоторые темы курса изучаются только один раз либо в основной, либо в старшей школе (например, гидро- и аэростатика изучается только в основной школе, а свойства полупроводников - только в средней школе), другие темы изучаются дважды (например, молекулярная физика и термодинамика, законы постоянного тока и др.). Ступенчатое построение курса оказывается наиболее эффективным, поскольку позволяет учесть познавательные возможности учащихся и избежать излишнего дублирования учебного материала. Именно в устранении дублирования заключается одно из направлений совершенствования ступенчатой структуры курса физики. В некоторых странах принято спиральное построение курса физики как один из вариантов ступенчатого. В этом случае к одному и тому же разделу физики возвращаются несколько раз, повторяя изученное ранее, постепенно углубляя и расширяя знания учащихся.

Принцип генерализации относится к отбору содержания школьного курса физики и его структурированию и предполагает выделение одной или нескольких стержневых идей и объединение вокруг них учебного материала. Такими идеями могут быть принципы, понятия, законы, теории. Реализация принципа генерализации позволяет в определенной степени снять противоречие между необходимостью повышения научного уровня курса физики, отражения в нем вопросов современной физики и сокращением времени на его изучение.

Принцип цикличности связан с реализацией принципа генерализации в курсе физики отечественной школы. Группировка материала вокруг физических теорий позволяет формировать у учащихся теоретический способ мышления, что является одной из задач обучения физике. В основе теоретического мышления лежит теоретическое или содержательное обобщение, процесс формирования которого представляет собой путь познания в физической науке.

Последовательность развертывания теоретического обобщения, или этапы познания, в физической науке следующие:

I этап - накопление и анализ фактов и их связей;

II этап - абстрагирование и формулировка обобщений с использованием той или иной модельной формы;

III этап - получение и обсуждение конкретных выводов и следствий (выводное знание);

IV этап - применение полученных знаний к конкретным физическим объектам и явлениям.

Названные этапы теоретического обобщения соответствуют этапам цикла учебного познания:

I этап - изучение и анализ специально отобранных фактов, наблюдения и эксперименты, подводящие учащихся к новому понятию, закону;

II этап - переход от конкретного к абстрактному; формулирование понятия, закона, уравнения, принципа;

III этап - получение выводов;

IV этап - переход от абстрактного к конкретному: применение полученных знаний к конкретным физическим объектам и явлениям (объяснение явлений природы, производственных процессов, решение задач, эксперименты и т.п.).

Особенно последовательно принцип цикличности может быть реализован при группировке материала вокруг физических теорий, поскольку структурные элементы физической теории соответствуют этапам познания в физической науке и в обучении. Обобщения на уровне физической теории, развертываясь в соответствии с этапами цикла познания, отличаются от обобщений на уровне понятия и закона объемом: вокруг теории группируется материал целого раздела.

Таким образом, рассмотренные принципы конструирования курса физики средней школы соответствуют целям обучения, обусловлены характером и спецификой физики-науки, закономерностями учебно-познавательной деятельности учащихся. На основе данных принципов могут быть разработаны учебные программы по физике, которые служат формой фиксации содержания образования на уровне учебного предмета. К программам предъявляется ряд требований, среди которых наиболее существенными представляются полнота, конкретность и процессуальность отражения содержания образования.

Под полнотой понимается включение в программу всех необходимых и достаточных для реализации поставленных целей элементов содержания; под конкретностью - такое представление всех элементов с их признаками, характеристиками и связями, которое показывает путь реализации заданного содержания в реальном учебном процессе, что делает программы инструментальными.

Процессуалъностъ программы означает такое ее построение, при котором «она показывает содержание образования в единстве с процессом обучения: последовательность расположения всех его элементов, деятельностную сторону их усвоения, последовательные этапы к достижению конечных целей обучения, раскрывает в известной степени методы, организационные формы и средства обучения».

Содержание программ отвечает требованиям обязательного минимума, однако представлено оно в разной логической последовательности. При этом важно, чтобы логическая структура курса соответствовала целям обучения и существующей парадигме, т.е. содержанию и логике науки на данном этапе ее развития. Программы, рекомендованные к использованию при обучении физике, соответствуют требованиям к подготовке учащихся на разных этапах обучения, но отличаются логической структурой.


Содержание курса физики основной школы

Документом, определяющим содержание физического образования, являются требования к обязательному минимуму этого содержания.

Курс физики основной школы в соответствии с разными системами физического образования может изучаться в течение либо трех, либо двух лет. Во втором случае пропедевтические знания по физике учащиеся получают в курсе естествознания. В любом случае курс физики основной школы - это курс, в котором изучаются физические явления (механические, тепловые, электрические, электромагнитные, световые) и физические законы; учебный материал группируется вокруг физических явлений, которые располагаются в курсе в порядке усложнения форм движения материи.

Некоторые принципы, на которых строится курс физики основной школы, сформулированы применительно к программе курса «Физика и астрономия», однако они могут рассматриваться в качестве некоторых общих требований. В соответствии с ними: курс физики основной школы должен быть по возможности завершенным и охватывать основной материал всех разделов курса физики; в курс физики должны органично войти элементы астрономии, что позволит удовлетворить интерес учащихся данного возраста и позволит включить в круг изучаемых явлений, наряду с происходящими в земных условиях, явления, происходящие в космосе; должна быть обеспечена преемственность с пропедевтическим курсом естествознания, изучаемым перед курсом физики, а также взаимосвязь с параллельно изучаемыми предметами; в курс должны войти проблемы экологии, отношения человека с природой и техникой; в курсе целесообразно реализовать уровневую дифференциацию, т.е. в программу и в учебник наряду с обязательным минимумом должны войти сведения, адресованные учащимся, интересующимся физикой и желающим ее изучать на повышенном уровне.

Поскольку существует целый ряд программ по физике для основной школы и анализировать их все нет возможности, проведем здесь анализ некоторых из них. Наиболее распространенной программой является программа, разработанная коллективом авторов из Российской академии образования. В соответствии с ней курс физики начинается с введения, задача которого - познакомить учащихся с предметом физики и методами исследования в физике. Уделяется внимание циклу познания в физической науке, физическим приборам, правилам измерений, точности и погрешности измерений. Далее в курсе изучаются элементы молекулярно-кинетической теории (тема «Первоначальные сведения о строении вещества»). То, что курс физики начинается именно с данной темы, обусловлено следующими причинами: необходимостью усиления роли теории в обучении физике; возможностью показать с первых шагов изучения физики, что физическую науку составляют не только знания о фактах и законах, но и знания, которые позволяют объяснить те или иные явления и закономерности, а в дальнейшем и предсказывать их; возможностью заинтересовать учащихся и создать мотивацию учения путем демонстрации достаточно эффектных опытов и выполнения несложных домашних опытов.

Знания, полученные в VII классе при изучении молекулярной физики, используются в дальнейшем при рассмотрении гидро- и аэростатики в конце VII класса и тепловых явлений в VIII классе. Второй темой курса VII класса является тема «Движение и взаимодействие», в которой учащиеся знакомятся с видами движения, взаимодействием тел и с видами сил в механике. При изучении механического движения используется, как правило, естественный способ его описания, хотя и говорится учащимся, что скорость, сила - величины векторные, имеющие определенное направление. Понятие ускорения, хотя и не является обязательным на этом этапе изучения физики, может быть введено так же, как и понятие равноускоренного движения и уравнения движения. То же относится и к законам Ньютона. Их изучение в системе и в точных формулировках здесь не предусмотрено, однако в соответствии с некоторыми программами законы Ньютона обсуждаются. Как уже говорилось, в теме «Гидро- и аэростатика» изучаемые явления и законы объясняются на основе знаний молекулярно-кинетической теории строения вещества. При этом теория используется для предсказания законов, например закона Паскаля, для объяснения явлений, например существования атмосферного давления и его изменения с высотой. В VIII классе изучаются тепловые явления, в число которых входят явления теплопередачи и агрегатные превращения, а также электрические (электризация тел и постоянный ток) и электромагнитные явления (магнитное поле тока). Завершается курс VIII класса темой «Световые явления», в которой учащиеся знакомятся с геометрической оптикой. Курс физики IX класса начинается с механики, которая представлена как пример фундаментальной физической теории и в которую входят кинематика, динамика, законы сохранения и колебания и волны. Здесь предусмотрено изучение основания классической механики: ее эмпирического базиса, моделей, уравнений движения; ядра теории в виде постулатов и принципов, законов Ньютона, закона всемирного тяготения и законов сохранения энергии и импульса; следствий теории в виде прямой и обратной задач механики и целого ряда прикладных вопросов. В IX же классе учащиеся изучают явление электромагнитной индукции, у них формируются представления об электромагнитном поле и электромагнитных волнах и их свойствах, а также о волновых свойствах света. Курс завершается изучением физики атома и атомного ядра, радиоактивности и радиоактивных превращений, атомной энергетики.

Рассмотрим программу интегрированного курса «Физика и астрономия» для основной школы (авторы: Ю.И.Дик, А.А.Пинcкий).

Этот курс должен решать следующие задачи: знакомить учащихся с основами физической науки, сформировать у учащихся основные понятия, представления о некоторых физических законах и теориях, научить видеть их проявление в природе; формировать у учащихся основы естественнонаучной картины мира и показать место человека в ней; знакомить с основными применениями физических законов в практической деятельности и в решении экологических проблем; знакомить с методами естественнонаучного исследования; формировать умение выдвигать гипотезы, пользоваться методами аналогии и идеализации, индукции и дедукции; обеспечить основу для изучения других естественнонаучных курсов.



В соответствии с этой программой механика изучается два раза: в VII классе - на уровне основных понятий и явлений и в IX классе в теме «Элементы небесной механики» - на уровне теории. По сравнению с предыдущей программой в VII классе расширено введение и не изучаются элементы молекулярно-кинетической теории строения вещества; в VIII классе изучаются явление электромагнитной индукции, свойства полупроводников и полупроводниковые приборы, что оправдано широким применением полупроводниковой техники в настоящее время. Световые явления изучаются не в VIII классе, а в IX - после темы «Колебания и волны», в которой наряду с механическими рассматриваются электромагнитные колебания и волны. Это дает возможность изучить в данной теме не только геометрическую, но и волновую оптику. После темы «Элементы небесной механики» изучаются вопросы строения атома и атомного ядра и ядерная энергетика. Вопросы астрономии изучаются как внутри физических тем («Элементы небесной механики»), так и в виде специальных тем («Физические процессы в Солнечной системе» - VIII класс, «Строение и развитие Вселенной» - IX класс).

Еще одним примером программы основного курса физики является программа, в которой предусмотрена уровневая дифференциация (авторы: Н.Е.Важеевская, Р.Д.Минькова, Н.С.Пурышева). Она реализована как в содержании учебного материала, так и в перечне лабораторных работ. Выделены два уровня обучения и усвоения материала: обычный - обязательный для всех учащихся - и повышенный - для учащихся, интересующихся физикой и имеющих определенные способности. В качестве материала повышенного уровня даются вопросы истории физики (шкалы Фаренгейта и Реомюра), некоторые прикладные вопросы (применение вогнутых зеркал, волоконная оптика и др.), материал, требующий хорошей математической подготовки учащихся (вывод формулы линзы, закон преломления и др.). В отличие от других курсов в этом существенное внимание уделяется формированию у учащихся знаний о методах и логике естественнонаучного познания и экспериментальных умений, в том числе исследовательских. Курс начинается с введения, имеющего методологический характер. В нем дается представление о том, что изучает физика (физические явления, происходящие в микро-, макро- и мегамире и физические свойства тел и веществ). Рассматриваются методы изучения физических явлений - экспериментальный и теоретический, структурные элементы физического знания (понятие, закон, теория). Уже при изучении введения учащиеся выполняют лабораторные работы по измерению ряда физических величин и учатся записывать результаты измерений с учетом погрешности. Затем изучаются явления макромира, объяснение которых не требует привлечения знаний о строении вещества. К таким явлениям относятся механические, звуковые и световые. Изучению явлений, объяснить которые можно на основе знаний о строении вещества, предшествует тема «Первоначальные сведения о строении вещества». В ней рассматриваются основные положения молекулярно-кинетической теории строения вещества, которые используются при объяснении гидро- и аэростатики, механических свойств твердых тел, а также тепловых явлений и тепловых свойств газов, жидкостей и твердых тел. При изучении электрических явлений рассматривается строение атома; полученные знания используются для объяснения электрических явлений. Таким образом, в VII и VIII классах учащиеся знакомятся с наиболее распространенными и доступными их пониманию физическими явлениями (механическими, тепловыми, электрическими и световыми) и учатся объяснять их, применяя знания о строении вещества. В IX классе изучаются более сложные физические явления и более сложные законы. Начинается курс с механики, где рассматриваются основы классической механики. В этой теме учащиеся знакомятся с фундаментальной физической теорией. Затем следует тема «Механические колебания и волны», включение которой делает изучение механической формы движения материи завершенным. Далее изучаются электромагнитные явления, которые вместе с механическими колебаниями и волнами являются основой формирования у учащихся знаний об электромагнитных колебаниях и волнах. Задача темы «Элементы квантовой физики» - сформировать у учащихся некоторые представления о современной физике, строении атома и атомного ядра. Завершается курс физики темой «Вселенная», в которой рассматриваются строение и масштабы Вселенной и более подробно изучаются строение Солнечной системы и характеристики тел, входящих в ее состав.

Как пример рассмотрим одну из программ, в соответствии с которой физика изучается в VIII-IX классах (авторы: И.И.Нурминский, Н.К.Гладышева).

Курс, по мнению авторов, характеризуется следующими основными чертами: он носит завершенный характер, в частности предусматривает формирование у учащихся некоторых квантовых представлений; он универсален - доступен всем учащимся и обеспечивает необходимую подготовку для продолжения обучения в старших классах любого профиля; он способствует формированию у учащихся научного мировоззрения и мышления; создает условия для осознанного выбора ими профиля дальнейшего обучения, поскольку требования к знаниям и умениям учащихся на выходе из основной школы систематизированы в соответствии со структурой фундаментальных физических теорий, что позволяет сформировать у учащихся представления о целостной «архитектуре» изучаемых физических теорий; он имеет общекультурную направленность и включает элементы знаний, отражающие методы научного познания в физике, обеспечивает понимание диалектики научного познания природы, понимание взаимосвязей научной теории и человеческой практики.

Таким образом, авторы программы предлагают уже в основной школе изучать материал курса на уровне научных теорий, т.е. на уровне более глубоких обобщений, чем это принято в настоящее время в основной школе, полагая, что это не должно увеличивать учебную нагрузку учащихся и вполне им доступно. В соответствии с программой в VIII классе изучается классическая механика, а в IX классе - молекулярная физика, электродинамика и некоторые вопросы квантовой физики. Авторы предполагают, что в VIII классе на изучение физики должно быть отведено 2 часа, а в IX классе - 3.

Помимо рассмотренных существует еще ряд программ, опубликованных в соответствующих сборниках. Учитель может выбрать любую из них, при этом он должен руководствоваться образовательным стандартом и принципами соответствия, дополнительности, симметрии и причинности.
Содержание курса физики средней (полной) школы

В соответствии с Законом РФ «Об образовании» старшие классы (X-XI) средней школы являются профильными. В настоящее время существует достаточно много различных профилей обучения: физический, математический, физико-математический, физико-технический, исторический, гуманитарный, экономический и т.д. В то же время для эффективной организации учебного процесса и обеспечения его учебно-методической литературой целесообразно ограничить число профилей и в качестве основных выделить пять: физико-математический, биолого-химический, технический, гуманитарный и основной. В классах основного профиля обучаются дети, не имеющие ярко выраженных способностей и интереса к изучению определенной группы предметов.

В некоторых случаях число профилей ограничивают тремя и выделяют гуманитарный, основной и физико-математический, полагая при этом, что учащиеся классов гуманитарного профиля должны усваивать материал на уровне, заданном стандартом (минимальный уровень требований), и в этих классах на изучение физики отводится по 2 часа в неделю в каждом году обучения, учащиеся классов основного профиля (биолого-химических, технических и пр.) должны усваивать материал на более высоком уровне, определенном программой для общеобразовательной школы, и на изучение физики в этих классах отводится по 4 часа в неделю, и на еще более высоком уровне должны усваивать курс учащиеся классов физико-математического профиля. Этот уровень задается специальной программой для классов физико-математического профиля. На изучение физики в этих классах отводится не менее 5 часов в неделю.

Рассмотрим программу для общеобразовательной школы, разработанную Институтом общеобразовательной школы РАО. Материал курса группируется вокруг фундаментальных физических теорий, в соответствии с которыми названы разделы курса: классическая механика (повторительно-обобщающий раздел), молекулярная физика, электродинамика, квантовая физика. Такая группировка материала позволяет решить целый комплекс педагогических задач: во-первых, способствует формированию системы научных знаний, представлений о ФКМ, системы методологических знаний, научного мировоззрения, теоретического мышления; во-вторых, дает возможность определить место эксперимента, в том числе фундаментального, место политехнического и профессионально направленного материала в курсе физики.



Структура курса отличается от той, что была принята в предшествующей программе. В частности, отсутствует раздел «Колебания и волны», представляющий собой так называемый волновой концентр, в котором изучаются совместно колебания и волны различной физической природы (Колебательно-волновой концентр существует в ряде программ, например в программе Н.М.Шахмаева и Д.Ш.Шодиева, Г.Я.Мякишева и А.З.Синякова и др.). В содержании курса отражены все элементы физических теорий: эмпирический базис, модели, система величин, система эмпирически полученных законов, основные законы, постулаты и принципы, следствия, границы применимости физических законов и теорий, соотношение между теориями различной степени общности. В содержании представлен материал политехнического характера, позволяющий познакомить учащихся с основными направлениями научно-технического прогресса, физическими основами технологических процессов, работы приборов, технических устройств. Программа отражает экспериментальный характер физики-науки: в ней предусмотрено большое число демонстрационных опытов, фронтальных лабораторных работ и работ физического практикума.

Рассмотрим одну из программ для классов физико-математического профиля. В структурном отношении она близка к программам Е.И.Бутикова, А.А.Быкова, А.С.Кондратьева, а также С.В.Громова. Содержание и структура курса определялись исходя из целей обучения физике учащихся классов этого профиля, с учетом содержания физики-науки на современном этапе ее развития, специфики учебно-познавательной деятельности учащихся классов этого профиля. В содержании курса представлены все элементы физической картины мира: исходные философские идеи (представления о материи, движении, пространстве, времени, взаимодействии), физические теории и связи между ними. Материал группируется вокруг фундаментальных физических теорий, однако в программе принята отличная от традиционной последовательность их изучения, в соответствии с которой изучаются сначала динамические теории (механика и электродинамика), а затем статистические (молекулярная и квантовая физика). При такой группировке материала сложные статистические теории изучаются учащимися более старшего возраста (чем это должно иметь место в соответствии с традиционной программой), имеющими необходимую подготовку по математике. Кроме того, при такой структуре курса появляется возможность более последовательно реализовать идею формирования у учащихся статистических представлений, показав, что вероятностный характер поведения присущ как большой совокупности объектов, так и отдельно взятой «квантовой» частице. Другой стержневой идеей, вокруг которой группируется учебный материал, является идея структурных уровней материи. В связи с этим сначала рассматриваются явления макромира, затем микромира, а затем мегамира, что делает логичной и оправданной интеграцию физики с астрономией. В содержании курса физики отражены связи между физическими теориями, что способствует формированию у учащихся представлений о единстве природы и наших знаний о ней. Связи между теориями рассматриваются во введении к каждому разделу, а также на обобщающих занятиях после изучения каждого раздела и всего курса в целом. Кроме того, они устанавливаются по ходу изучения материала, в частности при обсуждении границ применимости законов и теорий. Этому также способствует принятое структурирование учебного материала. Связь между молекулярно-кинетической теорией и термодинамикой, выражаемая принципом дополнительности, отчетливо проявляется при такой структуре, когда сначала изучаются понятия и идеи молекулярной физики, затем понятия и законы термодинамики, а затем те и другие применяются к рассмотрению строения и свойств макроскопических систем. При этом учащиеся должны понимать, что статистические закономерности микропроцессов в макросистемах обусловлены большой совокупностью частиц и хаотическим характером их движения, а статистические законы, свойственные поведению микрочастицы, отражают ее квантовую природу. В этом разделе появляется возможность говорить о примате статистических законов и теорий и о сложившемся в современной науке вероятностном стиле мышления. Принцип симметрии проходит через весь курс, начиная с введения при рассмотрении таких вопросов, как пространство и время, и кончая заключительными занятиями, на которых устанавливается связь законов сохранения с симметрией пространства и времени и электромагнитного взаимодействия. В содержание курса включены методологические знания: знания о таких структурных элементах знаний, как понятие, закон, гипотеза, формируются по ходу изучения учебного материала, знания о структуре физических теорий - в конце изучения каждого раздела, знания о структуре ФКМ - в конце курса физики в обобщающем разделе. В курсе отражены такие методы теоретического познания, как моделирование, идеализация, дедуктивное выведение следствий. При этом у учащихся формируются представления о том, что модель описывает явления действительности с определенной степенью точности, с некоторым приближением и имеет границы применимости. Чем в большей степени при построении модели учитываются свойства реального объекта, признаки явления, тем точнее эта модель и тем точнее наши знания. Знания о процессе познания представлены в программе путем включения в нее историко-научного и историко-биографического материала. Виды деятельности включены в программу через систему лабораторных работ, кроме того, они формируются в процессе решения учащимися различного рода физических задач. Целый ряд видов деятельности входит в содержание курса опосредованно. Например, при изучении теоретического материала учащиеся овладевают такими видами деятельности, как построение индуктивного или дедуктивного вывода, моделирование, мысленное экспериментирование, применение знаний к объяснению явлений и т.д. Каждый раздел курса так же, как и курс в целом, начинается с введения, отражающего круг вопросов, которые предстоит изучать учащимся, ориентирующего их в основных идеях, с которыми они будут знакомиться, и тем самым создающего мотивацию изучения физики. Во введении, как правило, рассматриваются методологические и мировоззренческие вопросы, а также вопросы развития и становления тех областей физического знания, о которых пойдет речь в данной теме. Завершается изучение каждого раздела и курса в целом обобщающими занятиями, направленными на систематизацию знаний учащихся о физических теориях и о ФКМ, а также знаний политехнического характера. При этом политехнический материал группируется вокруг основных направлений научно-технического прогресса и непосредственно связан с изучаемыми теориями.

Рассмотрим одну из программ для классов гуманитарного профиля (авторы: Б.М.Яворский, А.И.Иванов, С.А.Тихомирова). Авторы следующим образом определили цели обучения физике учащихся классов гуманитарного профиля: изучение основных физических явлений, идей, формирование фундаментальных понятий; воспитание интереса к миру физических явлений в природе и технике; развитие познавательных способностей учащихся; формирование современного научного мировоззрения; подготовка учащихся к жизни и к работе в народном хозяйстве.



Рассматриваемый курс структурно не отличается от курса физики для общеобразовательной школы. Основными его чертами являются: исторический подход к изучению учебного материала; индуктивный путь изучения ряда законов; снижение уровня математизации курса, исключение сложных выводов формул; исключение сложного для понимания учащихся материала; уменьшение доли прикладного, политехнического материала; исключение физического практикума и уменьшение числа фронтальных лабораторных работ; привлечение текстов из художественной литературы.

Многие соображения, положенные авторами в основу разработки данной программы, представляются спорными, тем не менее программа рекомендована к использованию и подкреплена соответствующим учебником.
Каталог: pages -> test
pages -> А. Г. Спиркин Философия
pages -> Пояснительная записка к рабочей программе по учебному предмету «Мировая художественная культура» в средней общеобразовательной школе (11 класс)
pages -> Административное правонарушение
pages -> Дислокация участковых пунктов полиции на территории Ленинского района участковый пункт полиции №1
test -> Тест №13 «Квантовая физика» в методической литературе говорится о том, что квантовая механика это


Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница