ОРГАНИЗАЦИЯ МЫШЛЕНИЯ И МИРОВОЗЗРЕНИЯ ШКОЛЬНИКОВ ПРИ ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ В СТАРШЕЙ ШКОЛЕ

(вместо введения)

В обучении физике мы используем выработанные наукой (культурой) понятия, но мыслительные процессы, “зафиксированные” в них, должны быть приняты и усвоены школьниками. В общих чертах формирование теоретического понятия начинается с его введения путём перехода от материальных объектов (в предметно-чувственной деятельности) к абстрактному мысленному их образу. Далее следует организация движения мысли от абстрактного к конкретному, т. е. к установлению единства в многообразии. Наконец, на определённом этапе в ходе осмысления пройденного (рефлексии) следует синтез представлений. Затем ход мысленного движения повторяется. Полноценное формирование понятий приводит к развитию теоретического отношения к действительности, т. е. способности ориентироваться в выработанной культурой системе знаний. Школьники способны использовать абстрактные понятия науки для объяснения и преобразования конкретных явлений действительности. Важно и то, что они имеют возможность развивать науку дальше.

Обратимся к самым существенным сторонам процесса формирования мышления и мировоззрения школьников при обучении физике.

При изучении физики школьник сталкивается с двумя разными мирами — с миром реальных природных явлений и миром представлений науки, т. е. с миром теоретических понятий. Не перепутать эти миры, не отождествить мир природы с миром знаний — сложная задача. Именно поэтому так важно следовать методологии познания физических явлений. В зависимости от задачи она может иметь разное, хотя и близкое по духу, логическое выражение:

• а) выделение и определение изучаемого объекта, изучение его свойств; б) построение модели объекта, введение характеристик его свойств — физических величин; в) рассмотрение взаимодействия и движения объектов; г) выбор модели или механизма взаимодействия, определение средств описания движения — законов; д) применение законов объектов и явлений на практике и т. д.;

• изучение содержания по схеме: факты — модель — следствия — эксперимент;

• выделение физического явления — его описание различными средствами (моделями, физическими величинами, законами и др.) — применение знаний.

Наверное, самым существенным при формировании теоретического отношения к действительности является выделение и фиксирование в деятельности исходных оснований, причин класса явлений или объектов. В физике исходные основания зафиксированы в фундаментальных понятиях и идеях о взаимодействии, симметрии, сохранении, структуре, непрерывности и дискретности, принципах относительности, близкодействия, дополнительности, соответствия, динамической и статистической причинности. Вот почему, в частности в обучении, так важны структурно-логические схемы систематизации материала.

Школьник всё равно, изучая природу, усваивает науку. Правда, он изучает природу, “глядя глазом науки”, т. е. факты для изучения создаются деятельностью человека. Вот почему так важно при введении понятий обеспечивать наглядность. А она связана не только с чувственно-предметной деятельностью школьников, но и с использованием различных моделей как опор для мышления и памяти, схем организации знаний, т. е. с усвоением норм культуры. Экспериментирование в любом виде, чёткая логика рассказа, выверенная система вопросов и ответов — всё это средства для достижения наглядности и доступности теоретического материала. Кроме того, важно учитывать, что ход мыслей не установится с одного раза, — усвоение теоретических понятий требует многократного (не менее 6—7 раз) повторения в разных ситуациях.

Специфическая особенность теоретического мышления — наличие у человека рефлексии, т. е. осознания своих собственных действий, определения статуса усваиваемых знаний, оценивания границ применимости представлений, понимания ограниченности, модельности знаний. Школьники должны понимать, чем отличается факт от гипотезы, объект от модели, закон от теории. Рефлексия не только свойство современного мышления, но и характерная черта деятельности и мировоззрения человека в целом. Потребность в рефлексии доводится до постоянного внутреннего диалога с самим собой: “а так ли это...”; “а что будет, если...”; “вот аргументы против”; “нет, есть альтернативы...”.

Теоретическое мышление характеризуется наличием внутреннего плана мысленных действий. Умение планировать (проектировать) свою деятельность (а это всегда мыслительный процесс) — фундаментальное качество современного человека. При обучении физике через выполнение таких внешних действий, как составление плана-конспекта, построение и использование логических схем, выделение этапов решения задач, во-первых, постепенно происходит овладение ими во внутреннем плане; во- вторых, при усвоении материала данные ориентировки управляют мыслительными процессами. Не случайно это учтено в известной схеме формирования понятий и умственных действий: а) сначала происходит предварительное ознакомление с конечным результатом деятельности, её целью или предназначением, создаётся мотивация; б) затем идёт усвоение указаний и ориентиров действий разного уровня обобщённости (от примеров до методологических сведений); в) далее следует формирование умственных действий или понятий в устной речи; г) на последнем этапе происходит формирование понятий в речи про себя, в собственно умственном плане.

Интегральной характеристикой теоретического мышления является его стиль, т. е. нормы научного подхода к исследованию (познанию) и его результатам. Но в современном стиле мышленияфиксируются и важнейшие черты мировоззрения: а) научный рационализм, выраженный в признании объективности и познаваемости мира; б) признание динамического развития мира; в) системный подход в познании объектов и явлений; г) множественность описания явлений (языки, модели), последовательное приближение к истине; д) ограниченность знания, приближённость эмпирического знания. Современный стиль мышления в физике определяется прежде всего ведущей идеей о взаимосвязи, взаимодействии физических объектов. Взаимодействие является исходной причиной строения, движения и изменения всех физических объектов. Характерным для современной науки является также признание наряду с однозначной динамической закономерностью статистической закономерности.

В методическом знании стиль мышления находит отражение в организации работы со школьной учебной физической задачей. Важно, чтобы всё это в процессе работы превращало предметную физическую задачу в учебную задачу. Основные требования такие: а) отношение к задаче как к объекту изучения и исследования; б) общая структура решения задачи как методологическая ориентировка; в) творчество школьников при работе с задачей; г) разнообразие задач и видов деятельности при их решении.

Творческая деятельность школьников при любой работе на уроке и дома, но особенно при экспериментировании, — залог успехов в развитии их интеллекта, в формировании интереса к предмету.

В содержание курса физики 11 класса входят основы современной физики. При изучении электродинамики нестационарных процессов, специальной теории относительности, квантовой физики всегда можно обратить внимание школьников на те или иные вопросы научного познания. Роль гипотезы, примеры выдвижения гипотез известными физиками, процесс доказательства предположений, моделирование как метод познания, взаимосвязь теории и эксперимента в физике, различные средства описания объектов и явлений, границы применимости любого знания — вот далеко не полный перечень вопросов, которые необходимо ставить и обсуждать на уроках.

Чёткая мировоззренческая и методологическая позиция учителя, ориентирование школьников на познание физических объектов и явлений разными средствами, использование хрестоматийного материала, организация активной мыслительной деятельности самих школьников — залог продвижения в формировании мышления и мировоззрения на уроках физики. Предлагаемая ниже система моделей уроков даёт материал, который может и должен помочь в этом.