Лекция 2

Задачи методики преподавания физики как педагогической науки

Анализ учебно-воспитательного процесса позволяет сформулировать следующие основные задачи:

- обоснование цели преподавания физики в средней школе, раскрытие задач всестороннего воспитания в процессе развивающего обучения основам физик;

- определение и всестороннее совершенствование содержания и структуры школьного курса физики;

- разработка, экспериментальная проверка и внедрение в практику преподавания эффективных методов и приемов обучения, воспитания и развития учащихся, а также учебного оборудования для занятий по физике (физических приборов, ТСО и т.д.).

Кратко задачи методики физики можно свести к следующему: для чего учить, чему учить и как учить, что свидетельствует о практической направленности науки «физика».

Главная задача методики – совершенствование теории обучения физике, исследование важнейших закономерностей процесса преподавания, а также усвоения физик, воспитания и развития учащихся при ее изучении в школе.

Методика (дидактика) физики – педагогическая наука, исследующая закономерности, пути и средства обучения, воспитания и развития учащихся в процессе изучения физики.

Цель методики (дидактики) физики – открыть, познать и сформулировать количественную зависимость между применяемыми методами обучения и качеством знаний учащихся с использование таких наук как психология, социология, статистика.

Методические закономерности носят статистический и вероятностный характер. Использование статистических методов целиком оправдано, так как процесс обучения и воспитания очень сложен, на его течение влияет множество факторов, учесть которые бывает трудно, результаты преподавания и учения не всегда бывают однозначными.

Методические закономерности носят вероятностный характер и оправдываются как законы больших чисел (прогнозирование тем выше, чем точнее учитываются различные факторы, влияющие на образование и воспитание), так и законы термодинамики (броуновское движение, т.е. элемент хаотичности).

Методика физики как научная дисциплина имеет и некоторые свои слабости: недостаточно обоснованы важнейшие положения, составляющие теоретические основы науки; до конца не открыты закономерности обучения и воспитания; недостаточно обоснованы связи методических и психологических, а также социальных и статистических исследований; бытует мнение, что методика не наука, а лишь искусство преподавания.

Основные закономерности и

категории методики физики.

В педагогике рассматриваются общие законы обучения, развития и воспитания. Например, зависимость воспитания и образования от общественных отношений. Наряду с общими законами проявляются законы педагогического процесса, часто называемые закономерностями методики (закономерностями дидактики).

Замечание! Для общего развития!!! Закон и закономерность не одно и то же: закон – это конкретно-всеобщее, а закономерность – частная форма его проявления.

Например, закон соответствия школьного образования уровню достигнутого человечеством научного развития, который в методике преподавания физики проявляется в виде соответствия уровня физического образования уровню физической науки. Этой закономерностью обусловлена одна из постоянно актуальных задач дидактики физики – определение и систематическое совершенствование содержания и структуры курса физики средней школы.

В результате всестороннего изучения возможных систем построения курса физики – радиальной (линейной), концентрической и ступенчатой – сейчас решен вопрос в пользу ступенчатой системы построения.

Некоторое время назад физику изучали в 6-7 классах и далее снова 8-10, теперь базовый курс рассчитан на 7-9 классы и углубленное изучение в физико-математических классах – 10-11 классы.

Действие того или иного закона тесно связано с условиями, в которых он проявляется. Поскольку «закон» и «закономерность» понятия философские, обратимся к философской энциклопедии. Там записано: «В зависимости от степени полноты условий действие закона выступает либо как возможная тенденция, либо как организационный принцип, преобразующий действительность. Именно во взаимосвязи условий и закона состоит возможность использования людьми действия объективных законов природы и общества в своих целях».

В развитии физики важную роль играет принцип единства теории и опыта. Он является основополагающим в обучении физике. Соотношение теории и опыта на различных этапах развития методики существенно менялось и меняется. Так, долгое время в преподавании применялся лишь демонстрационный эксперимент, потом были введены фронтальные лабораторные работы, выполняемые учащимися, еще позже заключительные практикумы и так называемые фронтальные опыты и домашние наблюдения и опыты. Проблема соотношения и совершенствования теории и опыта в обучении актуальна и в настоящее время в методике преподавания физики.

Связь методики физики с другими науками. Методологической основой методики обучения физике являются труды об учении и воспитании подрастающего поколения. Анализ задач методики физики указывает как на тесную связь ее с физикой и дидактикой, так и на существенные отличия от них. Физика как наука о самых простых и самых общих свойствах и законах движения материи не ставит и не решает проблемы преподавания открытых ею законов природы. У науки «физика» другой объект изучения и другие методы исследования, нежели у науки «методика». Понятно, что существуют различия между познанием природы и учебным познанием (процессом передачи уже добытых знаний подрастающему поколению).

Физика – неисчерпаемая сокровищница человеческих знаний, которая постоянно обогащается. В школьном курсе может быть отражена лишь небольшая часть этих знаний. В самой науке (методике) нет указаний на принципы отбора содержания обучения.

Методика физики разрабатывает такого рода критерии:

- содержание обучения должно быть доступно для учащихся разных возрастных категорий;

- составлять систему физических знаний, которая дает представление о современной физике и одновременно составляет основу для развития мышления учащихся;

- формировать у учащихся научное мировоззрение и развитие их творческих способностей;

- вырабатывать определенные умения и навыки, необходимые для повседневной практики и дальнейшего обучения.

Научно обоснованные отбор и систематизация физических знаний могут быть выполнены при глубоком анализе: логики науки (физики), истории ее развития, принципов дидактики, данных возрастной физиологии, педагогической психологии. Эта задача может быть решена методикой обучения физике, которая определенным образом синтезирует основные принципы перечисленных следующих наук: физики, педагогики, педагогической психологии, физиологии человека, логики и некоторых технических наук.

В конце 60-х – начале 70-х годов прошлого века на основе теоретического анализа физического содержания учебного материала, дидактических принципов и данных психологии советскими методистами-физиками было определено, что в с школьном курсе нерационально разделять физику на классическую и новую, они должны составлять единое целое.

В школе преподавание должно быть неразрывно связано с воспитанием, повышением общего культурного и образовательного уровня учащихся, развитием их творческих способностей. При обучении физике широко используется воспитательное влияние, как содержания, так и методологии науки. Содержание, методы и история физики служат средством развития интеллектуальных и нравственных качеств подрастающего поколения. Такое использование содержания науки выполняется не физикой, а методикой ее преподавания.

Необходимым условием обучения физике является с одной стороны, глубокое знание учителем своего предмета (физика), с другой, знание и использование учителем в повседневной практике наиболее эффективных педагогических методов и приемов обучения и воспитания (педагогика). Этими знаниями вооружает учителя методика преподавания физики, которая призвана создать как теорию учебно-воспитательного процесса, так и педагогическую технологию осуществления этого процесса с наибольшей результативностью.

Кроме физики и педагогики с методикой связана педагогическая психология. Она: раскрывает закономерности психической деятельности учащихся в процессе обучения, показывает, как они воспринимают внешний мир, мыслят, овладевают знаниями, умениями и навыками, формируются интересы и наклонности.

Исследования педагогической психологии учитываются при построении курса физики, при выборе методов каждого этапа обучения, при определении места и соотношения эксперимента и теории.

Физиология, в частности учение Павлова о высшей деятельности человека, позволяет правильно строить учебный процесс, учитывая особенности детского организма.

На основе законов логики в методике разрабатываются рекомендации относительно определений и классификации понятий, форм суждений о явлениях природы, вопросы развития логического мышления учащихся.

Сведения из технических наук (машиностроения, теплотехники, электро- и радиотехники, электроники, приборостроения) используются в преподавании физики для осуществления задач политехнического образования, а также приобретения навыков конструирования и моделирования приборов и оборудования.

Содержание методики преподавания физики. Содержание методики составляют: общие вопросы (теоретические основы) – общая методика, вопросы изучения отдельных тем курса – частная методика, методика и техника школьного физического эксперимента.

К общим вопросам методики относятся цели и задачи преподавания физики в школе, содержание и структура курса, методологические и психологические основы обучения физики, связь ее изучения с жизнью, эксперимент в курсе физики, формирование и развитие творческих способностей, методы обучения и формы организации занятий по физике.

В частной методике рассматриваются содержание каждой темы курса, последовательность изучения материала, пути формирование понятий, методы раскрытия содержания законов и теорий, применение физического эксперимента, способы развития умений и навыков.

Лекция 3.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В МЕТОДИКЕ ПРЕПОДВАНИЯ ФИЗИКИ

Мы установили, что под предметом методики обучения физике следует понимать теорию и практику обучения физике, воспитания и развития учащихся в процессе обучения физике.

Из этого можно сделать вывод, что методика как любая наука имеет свой предмет, т.е. определенную область действительности и методы исследования, с помощью которых осуществляется процесс научно-исследовательской деятельности в области обучения физике. К ним относятся теоретические и экспериментальные.

Прежде, чем рассмотреть методы исследования, используемые для изучения закономерностей и явлений процесса обучения физике, необходимо выяснить, какие проблемы возникают при этом и требуют научного разрешения и обоснования, т.е. что именно подлежит исследованию. Вот вопросы, которые рассматривают и на которые ищут ответы в исследованиях по методике физики.

1. Для чего учить физике? Общие цели обучения подрастающего поколения определяются господствующей идеологией государства, социально-экономическими условиями и развитием общества. Для каждого учебного предмета они конкретизируются развитием науки и техники. Определение целей преподавания физики важно для установления содержания и структуры курса и его экспериментального обеспечения. Роль физики в жизни современного общества велика, и нельзя себе представить полноценного среднего образования без ее изучения.

2. Чему учить? Учебный предмет строится в соответствии с системой науки и общими целями образования и воспитания молодежи. Оба эти компонента изменчивы, развиваются с развитием науки и общества. Это вызывает необходимость постоянно совершенствовать содержание и структуру учебного предмета физики.

3. Как учить? Поиск ответа на этот вопрос связан с совершенствование методов обучения, на использование демонстрационного эксперимента, ТСО, компьютера. Другими словами на введение различных инновационных методов обучения для эффективного усвоения учебного материала, а также повышения интереса учащихся.

Эти основные три вопроса составляют задачи методики обучения физике. Наряду с этими возникают и другие сопутствующие вопросы. А именно:

4. Какое оборудование для школьного физического эксперимента наиболее эффективного и совершенного? В разработке методики и техники школьного физического эксперимента используют новейшие достижения физики и техники, инженерной психологии, эргономики (эргономика – научная дисциплина, комплексно изучающая человека в условиях его деятельности в современном производстве, она выявляет характеристики человека, машины и среды, проявляющиеся в конкретных условиях их взаимодействия).

5. Как лучше осуществлять воспитание в процессе обучения физике? Здесь рассматриваются вопросы стимулирования интереса учеников к изучению физики, мотивация учения, развитие мышления, познавательных и творческих способностей учащихся, формирования прогрессивного мировоззрения, пути и средства идейно-нравственного и трудового воспитания школьников в учебном процессе по физике.

6. Как ученики учатся? Многие исследователи (сотрудники различных НИИ, учителя физики) изучают и анализируют уровень знаний и умений учащихся, чтобы оценивать результативность процесса обучения. Исследования показывают, что эффективность усвоения во многом зависит от организации познавательной деятельности учеников; задача состоит в поисках способов организации такой деятельности, новых организационных форм преподавания физики.

Рассмотренные общие вопросы распадаются на ряд мелких, которые могут заключаться:

- в непосредственной потребности практики обучения физике;

- в развитии методов изучения физики, методики и техники школьного физического эксперимента;

- в запросах общества и его перспективных пожеланиях в области физического образования;

- во внутренней логике эволюции дидактики физики и ее отдельных частей.

В развитии всегда заложена борьба между зарождающимися новыми и прочно установившимся старым. Появление нового в методике преподавания физики нельзя рассматривать как категорическое отбрасывание старого. Новое может отрицать старое лишь в определенном отношении, сочетаясь с ним, внося коррективы. Как правило, новое не возникает на пустом месте. Развитие методов и функций обучения физики) идет по пути усовершенствования, преобразования и т.д.

ВЫВОД: цели, содержание, методы, формы и средства обучения образуют методическую систему, в которой ведущую роль играют цели обучения, определяя стратегию педагогической деятельности.

Методы, средства и форму обучения в их взаимосвязи составляют технологию обучения.

Понятие «технология» происходит от греческих слов «techne - искусство, мастерство», «logos - наука, закон». Таким образом, «технология» - наука о мастерстве. Разработка педагогических технологий, или технологий образования (обучения) как самостоятельное направление зародилось в 60-е годы в США и Англии, а в конце 70-х и начале 80-х получило распространение в нашей стране. В настоящее время существует достаточно много определений термина «технология обучения». В материалах ЮНЕСКО под этим понимается системный метод создания, применения и реализации процесса преподавания с учетом технических и человеческих ресурсов и их взаимодействия, имеющих конечной целью оптимизацию форм образования. Данное определение не позволяет конкретизировать содержание деятельности, поскольку не уточняет конечные цели.

Более конкретным, а потому точным, представляется под «технологией обучения» понимать способ реализации содержания обучения, предусмотренного учебными планами и программами, представляющий систему форм, методов и средств обучения, обеспечивающих необходимые условия достижения целей обучения (В.П.Беспалько, М.В.Кларин, И.Я.Лернер, Г.К.Селевко).

Методология педагогического исследования. Проблема педагогических исследований появляется в связи с возникновением противоречий между имеющимися теоретическими знаниями и практическим опытом и невозможностью их применения к решению новых педагогических задач, изучению новых педагогических задач, изучению новых педагогических явлений. Исследовательская деятельность в области методики обучения физике стимулируется также развитием педагогической технологии, информационных средств, что влечет к разработке новых технологий обучения. Педагогическое исследование выполняется с определенной целью, в процессе его проведения решаются конкретные задачи и используются различные методы, другими словами педагогическое исследование осуществляется в соответствии с определенной методологией.

Под МЕТОДОЛОГИЕЙ понимают учение о структуре, логической организации, методах и средствах деятельности. Понятие методология относится к научному познанию, соответственно МЕТОДОЛОГИЯ науки – это учение о принципах построения, формах и способах научно-познавательной деятельности.

ВЫВОД: методология науки дает характеристику компонентов научного исследования – его объекта, предмета анализа, задач исследования, совокупности исследовательских средств, необходимых для решения поставленных задач, а также формирует представления о последовательности движения исследователя в процессе решения задачи.

Методы педагогического исследования: теоретические: анализ литературы, моделирование педагогических ситуаций, конструирование содержания физического образования и технологий обучения, обработка результатов педагогического эксперимента и их анализ; экспериментальные: анкетирование и интервьюирование, наблюдение за учебным процессом, опытное преподавание, тестирование, экспертная оценка.

Экспериментальные методов рассмотрим подробнее.

Анкетирование и интервьюирование. Это две формы опроса участников эксперимента. В анкету включают вопросы открытого типа (ответ формулируется анкетируемым) и закрытого (дается набор ответов, из которого надо выбрать один или несколько). При интервьюировании обычно вопросы носят открытый характер.

Наблюдение за учебным процессом. Экспериментатор составляет программу наблюдений, при этом четко выделяется объект наблюдения и цель, фиксируются необходимые данные.

Тестирование. Составляется проверочная работа, которая включает вопросы как открытого, так и закрытого типа. Показателями качества тестов является содержательная валидность, надежность и дифференцирующая сила заданий.

Содержательная валидность – наиболее существенная характеристика успешности тестирования. Она отражает степень соответствия содержания контрольных заданий проверяемому материалу с учетом целей изучения этого материала.

Содержательная валидность теста обеспечивается применением такой методики его составления, при которой четко выделяются элементы знаний, подлежащие проверке, требуемый уровень их усвоения и задания формируются таким образом, что их выполнение требует применения выделенных (проверяемых) элементов знаний.

Надежность – показатель точности измерений, т.е. соответствия результатов проверки действительным знаниям. Существуют несколько методов определения надежности теста. Наиболее точным является метод эквивалентных форм, т.е. тест реализован в нескольких вариантах, учащимся предлагается два или несколько эквивалентных вариантов задания.

Еще один метод надежности – метод подразделенного теста, заключающийся в установлении соответствия результатов выполнения заданий, отмеченных четными и нечетными номерами.

Дифференцирующая сила заданий – предполагает определение их значимости, в соответствии с чем, каждому заданию приписываются определенные баллы.

Далее остановимся подробнее на понятии и сущности педагогического эксперимента.

Педагогический эксперимент состоит из 4 этапов: констатирующий, поисковый, обучающий (формирующий) и контрольный (см. таблицу):

Этап	Цель	Результат	Метод
Констатирующий	Выявление состояния проблематики в практике	Обоснование актуальности темы исследования	Анкетирование, интервьюирование, наблюдение, хронометраж, тестирование
Поисковый	Разработка методики и проверка эффективности ее фрагментов	Методика обучения (конкретному виду деятельности, конкретной теме и т.п.)	Наблюдение, анкетирование, хронометраж, экспертная оценка, тестирование
Обучающий	Проверка гипотезы исследования	Скорректированная методика	Анкетирование, тестирование, экспертная оценка
Контрольный	Подтверждение результатов обучающего эксперимента	Скорректированная методика, рекомендации по внедрению	Тестирование

Констатирующий эксперимент проводится обычно в экспериментальных классах, он носит константный характер, при котором не требуется сравнение полученных данных с какими-то другими.

Поисковый эксперимент также является константным, в котором участвуют небольшие группы учащихся.

Обучающий и контрольный этапы чаще всего проводятся в виде сравнительного эксперимента. При этом выбираются экспериментальные классы, обучение в которых проводится по разработанной в ходе исследования методике, и контрольные классы, в которых обучаются по традиционной методике. Выбор экспериментальной и контрольной групп осуществляется по результатам либо предшествующего обучения, либо специального теста или контрольной работы.

Сравнение экспериментальной и традиционной методик обучения проводится по определенным критериям, которые зависят от проверяемого у обучаемых свойств.

В педагогических исследованиях часто выявляются эффективность той или иной разработанной методики обучения. Критериями эффективности служат объем знаний. Усвоенных учащимися, системность знаний, их осмысленность, действенность и т.д.

Под объемом знаний понимают сумму фактов, правил, понятий, законов, которые должны быть усвоены учащимися.

Показателем системности знаний является понимание учащимися внутренней логики материала, умение располагать его в определенной последовательности, соотносить одни факты и другими.

Показателем осмысленности знаний является правильность и убедительность суждений, умение ответить на видоизмененные вопросы, применить знания к решению задач.

О действенности знаний позволяет судить умение учащихся переносить знания и виды деятельности на другие области, применять их в разнообразной деятельности.

Прочность знаний можно оценить по объему знаний спустя несколько месяцев после изучения вопроса.

При проведении педагогического эксперимента выполняются определенные изменения. Под измерением понимают соотнесение свойств объектов или явлений с числами, осуществляемое по определенным, установленным правилам.

При измерениях в педагогическом эксперименте выбирают определенное правило приписывания числовых значений тем или иным сторонам педагогических явлений.

При характеристике используют две группы показателей. Первая группа характеризует совокупность в целом, типичное для нее, ее основную тенденцию; вторая группа характеризует свойства членов совокупности, степень отклонения ее членов от центральной тенденции.

Педагогическое исследование включает в себя несколько этапов:

1 этап – изучение состояния проблемы в теории и практике, при этом осуществляется анализ научной и учебной литературы, проводится констатирующий эксперимент. Итогом этого этапа является выявление сложившегося противоречия и тем самым обоснование актуальности исследования и формулировка проблемы;

2 этап – формулировка гипотезы на основе анализа литературы и поискового эксперимента, теоретическая разработка и проверка этой гипотезы в обучающем эксперименте.

Таким образом, при проведении педагогического исследования теоретический и экспериментальный методы используются совместно на всех этапах.

Дата добавления: 2014-01-06