CC BY
74
список источников и ЛИТЕРАТУРЫ
1. Иванюк М. Е. Интеграция математического образования студентов факультета информатики педагогического вуза с применением систем компьютерной математики: дис. ... канд. пед. наук: 13.00.02. Самара, 2008. 199 с.
2. Информационные технологии в образовании: учеб. пособие для студентов высш. пед. учеб. заведений. М.: Академия, 2003. 192 с.
3. Асланов Р. М. Методическая система обучения дифференциальным уравнениям в педвузе: дис. ... д-ра пед. наук: 13.00.02. М., 1997. 390 с.
4. Эдвардс Г., Пенни Э. Дифференциальные уравнения и краевые задачи моделирования и вычисление с помощью Mathematica, Maple, и MATLAB / пер. с англ. 3-е изд. М.: И. Д. Вильяме, 2008. 1104 с.
5. Безручко А. С. Анализ существования и единственности решения задачи Коши как средство повышения уровня математической культуры студентов // Математика, информатика, физика и их преподавание. М.: МПГУ, 2009. 348 с. С. 187-189.
концепция формирования естественнонаучного
мировоззрения в гуманитарном учебном заведении
CONCEPTION OF THE FORMATION OF NATURAL SCIENTIFIC OUTLOOK IN A HUMANITARIAN EDUCATIONAL INSTITUTION
Ю. В. Масленникова, И. В. Гребенев
Рассматриваются различные подходы к реализации процесса гуманитаризации физического образования в средней школе, созданные после 2000 г. Выделены основные аспекты авторской концепции создания образовательного пространства в гимназии, способствующего формированию естественнонаучного мировоззрения учащихся: 1) изучение физики с 5-го класса; 2) факультативного курса «Экспериментальное естествознание» в 7-8-м классе, синхронизированного с курсом физики; 3) введение курса дополнительного образования по астрономии в 6-м классе; 4) элективного курса «История формирования естественнонаучной картины мира» в 10-11-м классе.
Ключевые слова: опережающее обучение, дополнительное образование, многосторонний подход к изучению предметов естественнонаучного цикла, естественнонаучный потенциал гуманитарных дисциплин.
Yu. V. Maslennikova, I. V. Grebenev
Different approaches to the realization of the process of humanitarization of physical education in a secondary school, created after 2000, are considered in the article. The following main aspects of the authors conception of educational area in the gymnasium which promote the formation of natural scientific outlook of students have been distinguished: 1 )study of physics since the 5th form; 2) study of the optional course «Experimental natural science» in the 7th-8th forms, synchronized with the course of physics; 3) introduction of an additional educational course on astronomy in the 6th form and the elective course «The History of Formation of Natural Scientific Worldview » in the 10th-11th forms.
Keywords: outstripping teaching, additional education, versatile approach to natural science study, natural scientific potential of humanities.
В настоящее время гимназия функционирует как вид среднего общеобразовательного учебного заведения в системе непрерывного образования, ориентированного на обучение и воспитание детей, способных к активному интеллектуальному труду, формирующего широко образованную интеллектуальную личность, готовую к творческой и исследовательской деятельности в различных областях знаний (по преимуществу гуманитарной области).
Следует учесть, что именно из числа выпускников гимназий и других гуманитарных учебных заведений вы-
ходят работники средств массовой информации, несущие особую ответственность за уровень общественного сознания, чья работа предполагает в силу этого достаточно серьезную естественнонаучную подготовку и сформированное научное мировоззрение.
Перечисляя цели введения профильного обучения, Концепция профильного обучения на старшей ступени общего образования не называет среди них задачу формирования пусть не гармонической, но хоть в какой-то мере полноценной с точки зрения мировоззрения личности:
«Переход к профильному обучению преследует следующие основные цели:
• обеспечить углубленное изучение отдельных предметов программы полного общего образования;
• создать условия для существенной дифференциации содержания обучения старшеклассников с широкими и гибкими возможностями построения школьниками индивидуальных образовательных программ;
• способствовать установлению равного доступа к полноценному образованию разным категориям обучающихся в соответствии с их способностями, индивидуальными склонностями и потребностями;
• расширить возможности социализации учащихся, обеспечить преемственность между общим и профессиональным образованием, более эффективно подготовить выпускников школы к освоению программ высшего профессионального образования» [1].
Поэтому для решения проблемы формирования естественнонаучного мировоззрения в гимназии как гуманитарном учебном заведении требуется разработка нового концептуального подхода и методической системы реализации поставленной задачи.
Мы будем исходить из того очевидного положения, что разрабатываемая система формирования мировоззрения должна естественным образом дополнять и развивать достоинства системы гимназического образования, учитывать специфику контингента обучаемых и их склонности и навыки в определенных видах учебной деятельности. В то же время средством формирования естественнонаучного мировоззрения могут быть только содержание и адаптированная к реальностям конкретного профиля методика изучения соответствующих основ наук и дидактика школьных учебных дисциплин [2].
Контингент учащихся в гимназии как гуманитарном учебном заведении имеет свою существенную специфику. Как по преобладающему стилю мышления, так и по интересам многие учащиеся не склонны к глубокому овладению формализмом физико-математических и естественнонаучных предметов, но склонны к образному мышлению, словесной и наглядной интерпретации изучаемых понятий и законов. Характер преобладающей учебной деятельности стимулирует их активное участие в дискуссиях - они смело берутся за новые незнакомые задания.
Цели естественнонаучного образования реализуются в конкретном учебно-воспитательном процессе на основе определенных дидактических принципов, образующих систему правил отбора при определении структуры естественнонаучного образования и отборе содержания учебного материала.
К основным дидактическим положениям, определяющим естественнонаучное образование, можно отнести следующие принципы: научности, фундаментальности, доступности, непрерывности, историчности, целостности и системности [2].
Принцип научности имеет важное методологическое значение для отбора учебного материала, его применение обеспечивает приоритетный выбор различных мето-
дик обучения, ставит заслон антинаучным и лженаучным теориям, получившим, к сожалению, в последнее время широкое распространение в средствах массовой информации. Мы предлагаем следующую трактовку принципа научности: структура усваиваемого учащимися научного знания определяет основные характеристики конструируемого процесса обучения - цели, методы обучения, обеспечивая обоснованность моделирующей, проектировочной и конструктивной деятельности учителя [3].
Принцип фундаментальности ориентирует на изучение и усвоение учащимися основных, базовых научных теорий, понятий, моделей и принципов, результатов фундаментальных исследований, имеющих общенаучное значение, являющихся достоянием человеческой культуры, является основой для генерализации учебных знаний.
Принцип доступности подчеркивает необходимость на всех этапах школьного образования учитывать возможности школьника в восприятии, обработке и усвоении учебной информации.
Принцип непрерывности постулирует простую истину, проверенную многолетним опытом преподавания: для усвоения знаний по предмету к нему необходимо обращаться на протяжении всего срока обучения. Перерыв в обучении приводит к быстрому забыванию предмета в силу психологических особенностей детей.
Принцип историчности реализует гуманитарную составляющую естественнонаучного образования, подчеркивая преемственность развития науки на различных этапах, показывает роль отдельных ученых в становлении и развитии науки.
Принцип целостности и системности естественнонаучного образования служит основой для реализации межпредметных связей, создания единого методологического подхода к рассмотрению природных процессов и явлений с точки зрения различных естественных наук.
Все вышесказанное определило положения нашей концепции формирования естественнонаучного мировоззрения в гимназии как гуманитарном учебном заведении.
1. Современная гимназия, несмотря на свой статус гуманитарного учебного заведения, должна предоставить учащимся возможность получить универсальную подготовку и реализовать системный подход к овладению знаниями. Поэтому в нашей концепции гимназического образования важную роль играет объемная, содержательная методическая система, надстраивающаяся над базовыми гимназическими курсами, дополняющая их актуальными и специфическими предметами, отражающими место науки в системе культуры, и активно способствующая формированию естественнонаучного мировоззрения.
2. Развиваемая нами концепция формирования естественнонаучного мировоззрения в условиях гимназии исходит из необходимости активной, интересной, посильной познавательной деятельности на соответствующем научном предметном материале и в специально сконструированных условиях, в рамках специально разработанной системы курсов, с включением специфических для гимназии методов и форм организации обучения.
3. Важным элементом нашей концепции является требование систематичности и последовательности формирования естественнонаучного мировоззрения. Методика организации учебной деятельности предусматривает расширение и усложнение объектов исследовательской деятельности учащихся по мере продвижения от начальной к базовой школе, включая этап профильного гимназического образования. Реализация разработанной системы, начинающаяся на ранних этапах обучения естествознанию, физике, химии и астрономии, позволяет заложить основы естественнонаучного мировоззрения, а на завершающем этапе обучения обобщить знания, полученные в ходе изучения отдельных естественнонаучных дисциплин.
4. Важным положением нашей концепции, вытекающим из специфики гимназии как гуманитарного учебного заведения, является принцип отражения исторического пути формирования научных знаний и естественнонаучного мировоззрения в учебном процессе. Специфический для гуманитарного знания принцип историзма, реализованный в ряде предметов, умение хорошо ориентироваться в историческом пространстве позволяет учащимся увидеть целостность естественнонаучного знания в контексте культуры определенной исторической эпохи, понять взаимосвязь и взаимообусловленность всех природных и социальных процессов, в том числе и процесса становления современного научного стиля мышления.
5. Физическое образование в системе общего среднего образования всегда занимало одно из ведущих мест, так как именно оно является фундаментом научного миропонимания. В ходе развития физики вырабатываются базовые модели мира и пути его познания. Развитие физики революционизирует весь комплекс наук о природе и оказывает огромное воздействие на общественные науки. Поэтому для нас принципиально важным являются следующие положения:
• гуманитарный аспект физического образования из второстепенного элемента в настоящее время становится ведущим;
• применяемые в ходе изучения физики методы обучения являются средством формирования мировоззрения, и их спектр должен отражать специфику научного способа познания природы и соответствовать принятым в научном сообществе взглядам на цели обучения предмету;
• синтез физических теорий в единую картину мира в педагогическом плане рассматривается не только как заключительный этап обучения, систематизация знаний, а как основное направление при определении содержания и методики обучения физике. Такой подход позволяет формировать у подрастающего поколения научный способ мышления, научное мировоззрение, дает возможность наиболее рационально передавать их вместе со знаниями при обучении.
6. Чрезвычайно важным в разработанной нами системе представляется роль курсов астрономической направленности в силу полного исключения астрономического знания из программ школы и максимального значения этого предмета в формировании мировоззрения и жиз-
ненного кругозора учащихся. Исключение астрономии из числа обязательных учебных предметов (и перевод ее в разряд «предметов по выбору») идет вразрез с давней педагогической традицией российской школы. Оно не может иметь никаких оправданий и должно рассматриваться как временное явление. Мы убеждены, что астрономическое образование является необходимой и неизбежной составляющей общего образования выпускников школ и средних учебных заведений.
В гимназии реализован вариант построения курсов естественнонаучных дисциплин, в какой-то мере отражающий историческую ситуацию в естествознании: дети начинают изучение природы в целостном виде еще в начальной школе, вводятся отдельные предметы в основной школе и возвращаются к интеграции в рамках отдельного предмета «История формирование естественнонаучной картины мира» в старшем звене. По существу, речь идет о совмещении логики развития личности и индивидуальных особенностей учащихся и логики развертывания учебных предметов естественнонаучного цикла, отражающих логику и структуру науки.
Одним из действенных механизмов сохранения фундаментальности образования и формирования научного мировоззрения является изучение астрономии, которая находится на стыке дисциплин гуманитарного и естественнонаучного циклов, являясь осью их интеграции, а также элективным курсам, отражающим исторический аспект формирования основных научных идей и понятий.
Физика в основной школе изучается с 5-го класса на уровне рассмотрения явлений природы, знакомства с основными физическими законами и применением этих законов в биологии, географии, экологии, технике и повседневной жизни. Лидирующее положение физики в системе естественнонаучного знания, обусловлено не только ее фундаментальностью, но и последовательным использованием метода научного познания мира, а это также требует опережающего изучения физики по отношению к другим дисциплинам естественнонаучного цикла. В 4-м классе многие учащиеся посещают кружок «Занимательная физика», где во время занятий им прививаются первые навыки экспериментальной деятельности. Цели организации кружка созвучны целям ФГОС, где говорится, что «основной целью пропедевтических естественнонаучных курсов является формирование способов учебной деятельности и познавательных умений, которые востребованы в естественнонаучных предметах» [4].
В 6-м классе вводится курс дополнительного образования «Путешествие в мир астрономии», призванный дополнить физическую картину мира знаниями о ближнем и дальнем космосе и процессе эволюции Вселенной. Курс включает в себя цикл бесед, каждая из которых иллюстрируется видеорядом (компьютерной презентацией и фрагментом DVD-фильма). Красочные познавательные видеофильмы, где в доступной форме рассказывается о современной астрономии, позволяют активно использовать функции правого полушария головного мозга, направленные на эмоциональное восприятие учебного материала.
При изучении курса астрономии происходит активное закрепление и применение знаний, полученных при изучении основ физики. В качестве важного элемента учебно-методического комплекса этого курса используется разработанное нами учебное пособие такого же названия, ориентированное на широкое использование современных информационных технологий [5]. В качестве социальных партнеров мы подключаем преподавателей и методистов Нижегородского планетария, и часть занятий проводим с использованием возможностей цифрового планетария и оборудования для наблюдений небесных явлений.
В 7-8-х классах, учитывая начавшееся изучение предметов естественнонаучного цикла, учащимся предлагается факультативный курс «Экспериментальное естествознание». Он является логическим продолжением материала уроков для обучающихся в гимназии, но увлеченных физикой учащихся. Большая часть времени на занятиях курса отводится решению творческих экспериментальных задач, качественных задач и задач-оценок. На некоторых занятиях дается небольшой объем дополнительного материала, расширяющий представления об известных закономерностях. Учитывая основной профиль обучения, курс включает в себя и гуманитарный компонент - в течение года каждый учащийся имеет возможность выступить с кратким сообщением по изучаемой теме, используя научно-популярную литературу, доступную по содержанию и методике изложения, а также материалы Интернет-сайтов, возможностей DVD и научно-популярных программ кабельного телевидения.
Наконец, для развития мировоззрения и обобщения знаний о фундаментальных закономерностях природы в старших классах мы также эффективно используем естественнонаучный потенциал гуманитарных предметов. С этой целью в гимназии был разработан и успешно апробирован элективный курс «История формирования естественнонаучной картины мира». Основной целью данного курса является формирование представлений о сущности и границах применимости научного метода познания, единстве мира, месте и роли естествознания в общечеловеческой культуре. Большая роль в нем отводится истории науки, и в частности физики, как основы естествознания и большинства философских построений, в доступной форме изучаются элементы астрофизики, космологии и космогонии. Специфический для гуманитарного знания принцип историзма позволяет учащимся увидеть целостность научного знания в контексте культуры определенной исторической эпохи и изучить процесс становления современного научного стиля мышления. Кроме того, данный курс предоставляет широкие возможности организовать один из видов систематического повторения материала изученного в курсах естественных и гуманитарных наук. Предлагаемая учащимся программа содержит материал, охватывающий большой исторический период: от зарождения научных знаний до создания современных научных концепций.
Большое место в учебном процессе уделяется лекциям, сопровождающимся показом фрагментов DVD-фильмов, придающим особую эмоциональную окраску
рассказу учителя, а также семинарам и конференциям, при подготовке к которым учащиеся заняты поиском новой информации и публично представляют свой доклад или краткое сообщение. Для проведения семинарских занятий разработаны комментарии к фрагментам трудов выдающихся ученых, составлен перечень сайтов в Интернете, создан каталог научно-популярных изданий, имеющихся в библиотеке гимназии, и каталог DVD-дисков, отражающих предлагаемую тематику. Содержание курса обеспечивает раскрытие эволюции важнейших идей и понятий, и позволяет пройти тем путем, каким шла наука в лице своих выдающихся представителей. Отдельные темы отражают проблемные ситуации, связанные с научным поиском, а также с историей открытия конкретных явлений и законов. Большое внимание уделяется поиску ошибочных и антинаучных представлений. Контроль знаний учащихся осуществляется при помощи тестов, созданных в компьютерном и традиционном печатном варианте, а также при помощи серии специально составленных вопросов с историческим содержанием. Предлагаемые вопросы связаны не только с историческим материалом, изученным в ходе изучения курса, но главным образом с материалом учебной программы по физике, химии, биологии. Для повышения эффективности обучения вопросы содержат сопоставления и противопоставления, некоторые из них могут быть отнесены к парадоксальным, многие основаны на цитатах из трудов ученых. Учащиеся, глубоко понимающие основные закономерности изученных естественнонаучных дисциплин, без труда узнают в приведенных цитатах иные, чем в современных учебниках, формулировки определений и законов. Курс снабжен разработанным нами пособием для учителя и пособием для учащихся.
Кружковые занятия по физике в 4-м классе, изучение основных физических явлений с 5-го класса, курс дополнительного образования по астрономии в 6-м классе, факультативный курс «Экспериментальное естествознание» в 7-8-м классе и элективный курс «История формирования естественнонаучной картины мира» на завершающем этапе обучения в 10-11-м классе позволяет создать в гимназии особое образовательное пространство - «территорию интеллектуальных возможностей» учащихся, интересующихся естественными науками. Опыт нескольких лет работы по предлагаемой программе показывает эффективность подобного многостороннего подхода к изучению предметов естественнонаучного цикла и формированию естественнонаучного мировоззрения учащихся в учебном заведении гуманитарного профиля. Наличие внутренних содержательных и методических связей между предметами, а также результат достижения нового результата - формирование естественнонаучного мировоззрения в условиях гуманитарного учебного заведения -позволяют говорить о существовании методической системы. В представленной таблице описан основной элемент разработанной МСО - комплекс учебных дисциплин гимназии, формирующих естественнонаучное мировоззрение учащихся. Эти дисциплины образуют комплекс новых и традиционных учебных предметов, создающий в
Таблица
Комплекс учебных дисциплин гимназии, формирующих естественнонаучное мировоззрение учащихся, этапы формирования естественнонаучного мировоззрения учащихся гимназии и состав УМК, обеспечивающих учебный процесс
Этапы Предметы, курсы Цели обучения в соответствии с задачами МСО Состав разработанных УМК
существующие вводимые в МСО
1. Пропедевтический, 4-5-й классы Природоведение «Занимательная физика», «Мир природы» (пропедевтический курс физики) — Расширить знания, полученные в ходе основного образования. — Способствовать формированию общеучебных умений, востребованных в естествознании. — Привить начальные умения и навыки исследовательской работы Пособие для учителя по курсу «Мир природы». Учебник—тетрадь для учащихся 5-го класса. Учебник—тетрадь для учащихся 6-го класса. Дидактические материалы — CD-диск «Естествознание. 5 класс». Пособие для учителя и учащихся по курсу «Путешествие в мир астрономии» (Изд-во Нижегор. госун-та, 2011). Видеоряд к занятиям курса «Путешествие в мир астрономии» в формате Power Point. Фрагменты DVD
2. Основной (предметный), 6-9-й классы Биология, география «Путешествие в мир астрономии», «Экспериментальное естествознание» — Расширить и углубить знания по физике приобретенные на уроках. — Развить навыки экспериментирования и сформировать умение решать творческие экспериментальные задачи. — Расширить кругозор за счет сообщения сведений из истории физики Пособие для учителя по факультативному курсу «Экспериментальное естествознание» 7-8-й класс. Элективный курс «Избранные вопросы механики». Методическое пособие для учителя физики гимназии (базовый курс)
3. Обобщающий, систематизирующий, 10-11-й классы Биология, география, физика, химия. Предметы гуманитарного цикла «История формирования естественнонаучной картины мира» — Содействовать формированию у учащихся научного мировоззрения и развитию представлений о месте и роли естествознания в становлении общечеловеческой культуры. — Вывести учащихся на более высокий уровень обобщения и систематизации полученных знаний. — Приблизить учащихся к пониманию естественнонаучной картины мира в современном ее видении Учебно-методический комплекс элективного курса «Становление естественнонаучной картины мира»: Курс лекций для учащихся, снабженный компьютерными презентациями и опорными конспектами. Пособие для учителя с компьютерными презентациями лекций. Комментарии к трудам ученых разных эпох. Дидактические материалы (исторические вопросы, тесты). Тренировочные тесты в компьютерном варианте. Подборка фрагментов DVD-фильмов
целом содержательную и процессуальную основу для решения основной задачи - формирования естественнонаучного мировоззрения учащихся. Ключевую роль разработанного комплекса учебных дисциплин в функционировании МСО определяют включенные в него цели обучения, содержание учебных предметов и поддерживаемые разработанными по всем предметам УМК ведущие виды учебной деятельности [6].
Разработанный комплекс учебных дисциплин разделяется по целям и преобладающим методам обучения на
3 этапа, на каждом из которых нами разработаны учебно-методические комплексы, соответствующие целям обучения и характеру познавательной деятельности учащихся (таблица).
Опыт нескольких лет работы по реализации описанного комплекса на основе разработанной концепции показывает эффективность подобного многостороннего подхода к изучению предметов естественнонаучного цикла и формированию естественнонаучного мировоззрения учащихся в учебном заведении гуманитарного профиля.
список источников и ЛИТЕРАТУРЫ
1. Концепция профильного обучения на старшей ступени общего образования (приложение к приказу Минобразования РФ от 18.07.2002 № 2783).
2. Дидактика средней школы / под ред. М. Н. Скат-кина, И. Я. Лернера. М.: Педагогика, 1985.
3. Гребенев И. В. Дидактика предмета как контекстно зависимая теория обучения // Педагогика. 2008. № 2. С. 27-31.
4. Фундаментальное ядро содержания общего об-
разования / под ред. В. В. Козлова, А. М. Кондакова. М.: Просвещение, 2010.
5. Масленникова Ю. В. Путешествие в мир астрономии. Пособие для учителя и учащихся / под науч. ред. д-ра пед. наук И. В. Гребенева. Н. Новгород: Изд-во Нижегор. госун-та, 2011.
6. Гребенев И. В., Масленникова Ю. В. Система формирования естественнонаучного мировоззрения в условиях гуманитарного (гимназического) профильного образования // Педагогика. 2010. № 4. С. 64-69.
о содержательно-критериальном компоненте
подготовки к егэ по физике
CONTENTS AND ASSESSMENT CRITERIA OF TRAINING FOR UNITED STATE EXAMINATION IN PHYSICS
Ю. А. Андреенко, З. П. Барышева, Е. В. Конарева
В статье рассматриваются вопросы практической реализации образовательного стандарта по формированию содержательно-критериальной основы оценки результатов освоения физики в рамках единого государственного экзамена.
Ключевые слова: образовательный стандарт, единый государственный экзамен, уровень задания, оценка результата.
Yu. A. Andreenko, Z. P. Barysheva, E. V. Konareva
The key questions concerning practical realization of educational standard for united state examination in physics are discussed. The contents of tasks and assessment criteria of results have been analysed.
Keywords: educational standard, united state examination, task level, result assessment
Единый государственный экзамен, хотим мы того или нет, реальность образовательного процесса нашего времени, и, конечно, он должен соответствовать требованиям образовательного стандарта.
Федеральный Государственный образовательный стандарт [1] направлен на обеспечение формирования российской гражданской идентичности обучающихся, и, в преломлении к ЕГЭ, это означает унификацию по основным направлениям подготовки, проведения и оценки результатов экзамена. В частности, стандарт направлен на обеспечение формирования содержательно-критериальной основы оценки результатов освоения учащимися основной образовательной программы.
Отметим, что в разделе стандарта, относящемся к физике, по базовому уровню должно обеспечиваться:
1. Владение основополагающими физическими понятиями, закономерностями, законами и теориями, уверенное пользование физической терминологией и символикой.
2. Сформированность умения решать физические задачи.
Задания, проверяющие сформированность компетенций по первому пункту (владение понятиями и пр.), с некоторой долей условности можно отнести к заданиям уровня А единого государственного экзамена. Компетенции по второму пункту наиболее полно проверяются заданиями уровней В и С.
Рассмотрим вопросы практической реализации образовательного стандарта по формированию содержательно-критериальной основы оценки результатов освоения учащимися полной средней школы посредством ЕГЭ на примере конкретной темы «Механические колебания и волны».
Задания для проведения анализа естественно выбирать из предназначенных для подготовки к ЕГЭ пособий и тренировочных вариантов, предлагаемых учащимся непосредственно на уроках.
Начнем с физических понятий и физической терминологии.
Задание 1 (уровень А). Для возникновения свободных механических колебаний необходимо, чтобы:
