CC BY
107
ные темы выделены проблемы этнических кризисов, здоровья и долголетия человека, проблемы урбанизации.
В учебнике «География. Население и хозяйство мира» есть отдельная глава, посвященная вышеуказанным вопросам: «Проблемы потребления. Уровень и качество жизни человека». Здесь конкретно характеризуются понятия уровня жизни, качества жизни, индекса человеческого развития; говорится о месте различных стран, и в частности России, в мире по этому показателю.
Несомненно, проблематику уровня и качества жизни населения и их индикато-
ров, имеющих такое большое значение для характеристики жизни людей, необходимо всячески развивать в курсах школьной географии. В целом можно надеяться, что изучению проблем населения и человека будет уделяться больше внимания и школьная география превратится, наконец, в цельный, гармоничный курс, ориентированный на человека и его жизнь.
ПРИМЕЧАНИЕ
1 Баранский Н. Н. География населения / II. Н. Баранский Ш Избранные труды. Становление советской экономической географии. М., 1983. С. 202.
Поступила 13.07.04.
МЕСТО МНОГОЗНАЧНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ТЕРМИНОВ В ПРОЦЕССЕ РАЗВИТИЯ МЫШЛЕНИЯ УЧАЩИХСЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ШКОЛЬНОГО КУРСА ФИЗИКИ
С. Л. Суровикина, доцент кафедры теории и методики обучения физике Омского государственного педагогического университета
В статье поднимается проблема необходимости формирования у учащихся представления о многозначных физических терминах в контексте понимания учебных текстов по физике, показан способ решения этой проблемы, предложены определения видов понятий в их связи друг с другом. Все теоретические разработки, апробированные автором с учащимися 5—11-х классов, студентами III—V курсов физического факультета, учителями физики, на научных конференциях, показывают значимость формирования у школьников физических понятий для развития их мышления, интеллекта.
В складывавшейся десятилетиями практике преподавания физики и ее дидактике выделилась проблема понимания текста учебника, слов, используемых учителем при объяснении нового материала. Она связана с многими причинами, одна из которых — смешение содержания различных понятий, обозначаемых одним термином (физических омонимов^ Мы с А. А. Бобровым назвали их многозначными, потому что в одном случае этими словами обозначают свойства, явления либо процессы;, а в другом — физические величины, их характеризующие1. Термин один, а понятий — два. Например, когда учитель говорит, что «тела (частицы) обладают электрическим зарядом», что «электроны несут на себе отрицательный заряд»2, то подразумевает под электрическим зарядом
одно из свойств тела (частицы). Если же говорится об «электрическом заряде электрона», то имеется в виду количественная характеристика этого свойства. А раскрывает ли учебник или учитель многозначность подобных понятий учащимся?
При формировании каждого из вышеуказанных понятий (в нашем примере — свойства и величины, характеризующей это свойство) в сознании учащихся выстраиваются локальные связи (локальные ассоциаций, по Ю. А. Самарину), затем эти понятия образуют частносистемные ассоциации при изучении одной темыг внутрисистемные ассоциации при изучении различных разделов одного учебного предмета и межсистемные при изучении разных предметов. Если мы неправильно сформируем понятия на «нижней ступень-
6 -С. А. Суровикина, 2005
ке» при построении локальных ассоциаций, то и все сооружение в итоге окажется «кривым». В таком случае развитие мышления очень затруднено.
При анализе учебников физики, методики ее преподавания в школах, ответов учащихся (в том числе при сдаче ЕГЭ) и студентов физических факультетов создается впечатление, что в физике изучаются в основном одни величины. Почему это происходит? Например, учитель посвящает целое занятие раскрытию содержания величины «сила упругости», причем проговаривает только одну фразу — о том, какое явление она характеризует (этим же грешат некоторые учебники). А каковы внешние признаки этого явления, условия и механизм его протекания, определение и т. п.?
Другой пример. При решении задачи ученик подбирает формулу, не проводя первоначально анализ условия. Это происходит из-за того, что нередко учителя сразу после записи условия задачи переходят к выбору формулы для ее решения, что ведет к непониманию учащимися и неумению объяснять свойства тел, веществ и полей, явления, процессы, протекающие в природе. Поэтому школьники очень плохо решают качественные задачи.
Возникает противоречие: с одной стороны, физика — одна из наук о природе, а с другой — о физических величинах, которые в природе отсутствуют, так как являются продуктом мыследеятельнос-ти человека. В результате этого противоречия у школьников пропадает интерес к предмету.
По словам К. К. Гомоюнова, «все учебники написаны „птичьим языком11... Дефекты учебников — результат „коллективного творчества11. Они — общественное явление, имеющее далеко идущие последствия — несформированность у учащихся опыта, стремления и способности к научному пониманию»3. Суть этого явления автор видит в том, что в текстах одновременно используются одни и те же слова в значениях, принадлежащих разным эпохам и поэтому не имеющих между собой ничего общего. Как след-
ствие, учащиеся многого не понимают и, главное, у них вырабатывается привычка удовлетворяться непониманием, чувство отвращения к непониманию не формируется4. Деятельность по преодолению ошибок в учебниках К. К. Гомоюнов называет «врачеванием знаний».
Д. С. Лотте отмечает: «...всякую терминологическую систему следует рассматривать не как какой-то произвольный набор кодовых слов, а как совокупность терминов, тесно, органически связанных друг с другом»5. Напомним, что под термином понимается «слово или словосочетание, являющееся названием определенного понятия какой-нибудь специальной области науки, техники, искусства»6.
Любое расхождение в значениях терминов в индивидуальном сознании обучающихся приводит к возникновению частичного или полного непонимания. М. Е. Бершадский пишет: «Ученик понимает новый материал, если в его сознании известные и новые предметы мышления могут быть соединены с помощью известных ученику видов связей. Отсюда следует, что ситуация непонимания возникает тогда, когда ученик либо не знает тех значений исходных понятий, которые необходимы для формирования нового знания, либо ему неизвестны те способы связи между понятиями, которые используются в изучаемой предметной области»7.
Рассмотрим различные виды понятий и связь между ними.
При изучении физики мы формируем у школьников следующие структурные элементы физических знаний: научные факты, понятия, законы, теории, практическое приложение теоретических знаний, методы исследования (рисунок). Здесь мы рассматриваем понятие в узком смысле, а в широком смысле понятиями можно назвать все структурные элементы. А. В. Усова дает следующее определение: «Понятие есть знание существенных свойств (сторон) предметов и явлений окружающей действительности, знание существенных связей и отношений между ними»8.
процесс
ческии
анализ
При введении нового структурного элемента необходимо определить его место в системе научных знаний. Наша практика показывает, что при изучении физики это надо делать на учебных занятиях начиная с 7-го (восхождение от конкретного к абстрактному) и даже с 5-го класса при изучении пропедевтического курса физики или естествознания, если раньше школьники учились в рамках теории развивающего обучения. Для осуществления теоретического обобщения (по В. В. Давыдову) структурные элементы следует выделить в каждой теме и оформить в виде таблицы. Развитие такого обобщения можно эффективно реализовать, например, в профильном обучении или на факультативных занятиях в основной школе.
При анализе учебников физики у школьников, учителей и преподавателей вузов начинаются проблемы с отнесением термина к одному из видов понятия. Авторы оперируют понятиями «свойство», «явление», «процесс» и «величина», но в большинстве случаев не дают определения и никогда не показывают иерархию понятий, их связь друг с другом. Иногда одно и то же понятие называется и явлением, и процессом. Поэтому представляется целесообразным проанализировать определения вышеуказанных понятий, сформулированные в различных словарях.
В Словаре русского языка С. И. Ожегова свойство толкуется как «качество, признак, составляющий отличительную особенность кого-чего-нибудь»9; в Философском словаре под редакцией И. Т. Фролова — как «сторона предмета, обусловливающая его различие или сходство с другими предметами и проявляющаяся во взаимодействии с ними»10; в Логическом словаре-справочнике Н. И. Кондакова — как «то, что присуще предметам, что отличает их от других предметов или делает их похожими на другие предметы»11.
Согласно словарю С. И. Ожегова явление есть «то, в чем сказывается, обнаруживается сущность, а также вообще всякое проявление чего-нибудь, событие, случай»12, по словарю-справочнику
Н. И. Кондакова — это «обнаружение сущности через свойства и отношения, доступные чувствам. Сущность — совокупность всех необходимых сторон и связей (законов), свойственных вещи, взятых в их естественной взаимозависимости, в их жизни»11.
Процессом в толковом словаре называется «ход, развитие какого-нибудь явления, последовательная смена состояний в развитии чего-нибудь»14, в философском — «закономерное, последовательное изменение явления, его переход в другое явление»15, в логическом — «закономерная, последовательная непрерыв-
ная смена следующих друг за другом моментов развития чего-либо»16.
Свойства, явления, процессы количественно характеризуются величиной. Словарь-справочник Н. И. Кондакова дает такое ее определение: «Величина — то, что можно измерить, исчислить»17. Словарь С. И. Ожегова: «Величина —
1. Размер, объем, протяженность предмета. 2. То (предмет, явление и т. п.), что можно измерить, исчислить»18. Наконец, словарь И. Т. Фролова: «Величина — одно из основных математических понятий, возникшее как абстракция от числовых характеристик физических свойств»19.
Проанализировав и уточнив приведенные выше определения, мы предлагаем для учащихся, учителей и авторов учебников следующие20.
Свойство — сторона (качество, признак) материального объекта, обусловливающая его различие или сходство с другими материальными объектами и проявляющаяся во взаимодействии с ними.
Явление — это изменение существенных свойств материальных объектов или проявление новых свойств, обусловленных взаимодействием с другими материальными объектами.
Процесс — закономерная, последовательная, непрерывная смена следующих друг за другом явлений, состояний материальных объектов.
Физическая величина — количественная характеристика свойств, явлений или процессов, которую можно выразить в процессе измерения или вычисления.
Как видим, между приведенными видами понятий прослеживается связь, поэтому они способствуют пониманию как отдельных элементов знаний, так и учебного текста в целом.
В подавляющем большинстве учебников физики для определения понятия используется классическая форма через род и вид: видовое понятие = ближайшее родовое понятие + существенный видовой признак(и). Выполненная нами опытно-экспериментальная работа доказывает необходимость анализа этой структуры с учащимися, выполнения упражнений с определениями, понятиями, что способствует пониманию учебного текста, развитию мышления. К тому же при изучении физики начиная с 7-го класса есть на что опереться: в учебнике физической географии для 6-го класса О. В. Крыловой этому посвящено несколько параграфов, есть и соответствующие задания21.
Итак, в системе физических знаний большое значение имеют явления, свойства, процессы и величины, количественно их характеризующие. Среди них особое место занимают многозначные физические термины — омонимы, ряд которых показан в табл. 1.
Таблица 1
Многозначные физические термины
Свойство
Явление
Процесс
Величина
Плотность
Мощность
Электрический заряд Сопротивление Электроемкость Индуктивность
Сила
Давление
Работа
Плотность
Сила
Давление
Работа
Мощность
Электрический заряд
Сопротивление
Электроемкость
Индуктивность
Выше отмечалось, что авторы учебников оперируют многозначным термином то в одном смысле, то в другом в одном и том же тексте (даже в одном абзаце), не обращая внимания на то, что
речь идет о разных понятиях, пусть и названных одним словом.
При работе со студентами, учителями мы предлагаем продолжить табл. 1, заполнив ее терминами по какой-нибудь
теме, пользуясь учебником физики. Задание, как правило, вызывает у них затруднения, поэтому можно воспользоваться для анализа фразами, взятыми из учебников (например, приведенными в табл. 2).
Практика показывает, что в совместной работе с учениками 7—9-го классов табл. 2 заполняется быстрее (как на обычных занятиях при изучении нового для них многозначного термина, так и на факультативных занятиях).
Таблица 2
Анализ текстов учебников физики
Фраза в учебнике
Вопрос к тексту
Разные вещества могут иметь разную плотность21
Плотность — это физическая величина, которая равна отношению мае-сы тела к его объему1*
Силу, как и любую физическую величину, можно измерить, т. е. сравнить с силой, принятой за единицу
Сила является причиной изменения скорости тела24
Возникновение сил упругости и силы трения обусловлено силами электромагнитного взаимодействия между заряженными частицами, из которых состоят все макроскопические тела. Сила упругости восстанавливает первоначальные размеры и форму тс кг
Модуль силы упругости, возникающей при деформации тела, пропорционален его удлинениюР
Сила, с которой Земля притягивает к себе теш, называется силой тяжести27
Величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности, называется давление,л/28 Земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха, или, как обычно говорят, испытывают атмосферное давление19, Эю явление используется в водяных насосах39
Электрический заряд — физическая величина, определяющая Сипу Шлект-ромагнитногв взаимодействия31
Тело, получившее после натирания способность притягивать другие тела, наэлектризовано или ему сообщен электрический зарядъг Работу измеряют в джоулях33
Электрическое поле совершает работу. Работу сил электрического поля, создающего электрический ток, называют работой токам Электрическое сопротивление — физическая величина?5 Зависимость силы тока от свойств проводника объясняется тем, что разные проводники обладают различным электрическим сопротивлением36. 'Причиной электрического сопротивления проводника является взаимодействие электронов с ионами кристаллической решетки металла3^
Имеют ли вещества величины?
Может ли величина являться причиной изменения скорости тела? Могут ли величины возникать?
Может ли на тело действовать величина? Испытывает ли земная поверхность величины?
Можно ли телу сообщить величину?
Может ли величина совершаться?
Может ли проводник обладать величиной?
Необходимо отметить, что приведенные в табл. 2 фразы взяты из хороших, с моей точки зрения, учебников физики А. В. Перышкина и В. А. Касьянова, где достаточно подробно и грамотно описываются свойства, явления, процессы, но многозначные термины не разграничиваются.
К сожалению, в практике обучения физике используются некорректные фразы: «вещество состоит из молекул» (надо:
«вещество состоит из частиц», так как вещество может состоять и из атомов, ионов и т. п.); «электрический заряд движется» (надо: «электрически заряженная частица (тело) движется»); «сила упругости возникает при деформации тел, их растяжении или сжатии» (надо: «сила упругости возникает при деформации тел», так как растяжение и сжатие относятся к видам деформации наряду с кручением, сдвигом и изгибом) и т. п. Ду-
мается, что такие факты — одно из следствий непонимания учебного материала.
Грамотное построение семантического пространства ученика через показ структурных элементов системы научных знаний, видов понятий, их взаимосвязи друг с другом, родо-видовых отношений между ними, многозначности физических терминов способствует пониманию учебного материала, успешному применению знаний, формированию у школьников целостного представления о мире, приобретению опыта познания, развивает мышление, интеллект.
ПРИМЕЧАНИЯ
1 См.: Бобров А. А., Суровикина С. А. Формирование многозначных физических понятий / А. А. Бобров, С. А. Суровикина И Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов : тез. Докл. междунар. науч.-практ. конф. Челябинск, 1995. Ч. 1. С. 167.
® Габриелян О. С. Химия. 8 класс / О. С. Габриелян. М., 2002. С. 21.
3 Гомоюнов К. К. Врачевание знаний / К. К. Го-моюнов // Научные понятия в учебно-воспитательном процессе школы и вуза : тез. докл. XXV меж-вуз. науч.-практ. семинара. Челябинск, 1995. Ч. 1. С, 29—30.
4 См.: Он же. Главная причина функциональной неграмотности: // Научные понятия в современном учебном процессе школы и вуза : тез. докл. на XXI межвуз. науч. семинаре. Челябинск, 1993. 4.1. С, 28—29.
5 Лотте Д. С. Краткие формы научно-технических терминов / Д. С. Лотте. М., 1971. С. 17.
6 Ожегов С. И. Словарь русского языка : ок. 57000 слов / С. И. Ожегов. Екатеринбург, 1994. С. 690.
Бершадский М. Е. Понимание как педагогическая категория : (Мониторинг когнитивной сферы : понимает ли ученик то, что изучает?) / М. Е, Бершадский. М., 2004. С. 13.
f Усова А. В. Психолого-Дйдактические основы формирования физических понятий / А. В. Усова. Челябинск, 1986. С. 7.
9 Ожегов С. И. Указ. соч. С. 612.
10 Философский словарь / под ред. И. Т. Фролова. 6-е изд., перераб. и доп. М., 1991. С. 401.
11 Кондаков Н. И. Логический словарь-спра-вочник / Н. И. Кондаков. М., 1975. С. 524.
S Ожегов С. И. Указ. соч. С. 793.
13 Кондаков Н. И. Указ. соч. С. 578.
т Ожегов С. И. Указ. соч. С. 544.
“ Философский словарь. С. 373.
16 Кондаков Н. И. Указ. соч. С. 495.
17 Там же. С. 81.
® Ожегов С. И. Указ. соч. С. 63.
19 Философский словарь. С, 61.
20 См.: Суровикина С. А. Многозначные физические термины / С. А. Суровикина. Омск, 1998.
25 См.: Крылова О. В. Физическая география : нач. курс : учеб. для 6 кл. общеобразоват. учреждений / О. В. Крылова. М., 2000.
22 Перышкин А. В. Физика. 7 кл. / А. В. Пе-рышкин. М., 2002. С. 48.
23 Там же. С. 49.
® Там же. С. 62.
® Касьянов В. А. Физика. 10 кл. / В. А. Касьянов. М., 2001. С, 99.
26 Там же. С. 101.
27 Перышкин А. В. Указ. соч. С. 58.
28 Там же. С. 78.
ш Там же. С, 97.
; Гам же. С, 98.
М Касьянов В. А. Указ. соч. С. 350.
32 Перышкин А. В. Физика. 8 кл. / А. В. Ле-рышкин. М., 2002. С. 58.
й Там же. С. 118.
34 Там же. С, 90.
35 Там же. С. 98.
Там же.
37 Там же. С. 99.
Поступила 14.05.04.
