Формирование у школьников умения определять физические понятия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат педагогических наук Малеева, Елена Валентиновна

• Малеева, Елена Валентиновна
• кандидат педагогических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Малеева, Елена Валентиновна

Введение

Глава I. Теоретические основы методики формирования у школьников умения определять физические понятия

1.1. Понятие как логико-гносеологическая категория

1.2. Определение понятий. Виды определений

1.3. Анализ проблем определения понятий в процессе обучения физике

1.4. Теория учебной деятельности как методологическая основа формирования умения определять понятия 35 Выводы по главе I

Глава II. Методическая система формирования у учащихся умения определять физические понятия в явном виде

2.1. Общая характеристика и модель методической системы

2.2. Формулирование целей деятельности и диагностика исходного уровня сформированности умения определять понятия в явном виде

2.3. Методика формирования у школьников умения определять понятия в явном виде

2.4. Организация контроля и коррекции уровня сформированности мыслительных операций, составляющих действие 100 определения понятий

Выводы по главе II

Глава III. Организация и результаты педагогического эксперимента

3.1. Общая характеристика педагогического эксперимента

3.2. Констатирующий этап эксперимента

3.3. Поисковый и обучающий этапы эксперимента 120 Выводы по главе III 151 Заключение 152 Литература 154 Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Формирование у школьников умения определять физические понятия»

В современной личностно-ориентированной образовательной парадигме на первый план выдвигается задача создания условий для развития учащихся, в частности, актуальной становится проблема развития мышления в процессе обучения. В рамках данной проблемы определились два направления: развитие формально-логического мышления и развитие диалектического мышления учащихся.

Формально-логическое мышление является основой для развития более высоких уровней мышления, осуществляется в форме понятий, суждений, умозаключений и предполагает овладение логическими мыслительными операциями: анализом, синтезом, абстрагированием, обобщением, конкретизацией, сравнением, систематизацией и определением понятий. Не вызывает сомнения тот факт, что изучение основ какой-либо науки невозможно без усвоения системы соответствующих научных понятий. В свою очередь, многочисленными исследованиями психологов [16, 30, 32, 61, 79, 123,134, 138, 165 и др.] доказано, что формирование понятий у учащихся происходит посредством перечисленных логических операций. Следовательно, развитие логического мышления школьников путём формирования у них умений выполнять логические операции - одно из условий эффективности процесса формирования научных понятий. Данный вывод подтверждается исследованиями педагогов и методистов, в частности, Н.А.Бабаевой [6], И.Г.Пустильника [115], В.И.Решановой [117,118], А.В.Усовой [145, 147, 148], О.П.Тереховой [136] и др.

Различные аспекты развития логического мышления у школьников изучались психологами, педагогами, методистами на протяжении многих лет.

Виды анализа и синтеза, а также закономерности их развития исследовались Н.Д. Богоявленским [16], Н.Н. Поспеловым [109], С.Л.Рубинштейном [122], М.Н. Шардаковым [165], и др. формированию у учащихся аналитико-синтетической деятельности в процессе преподавания физики посвящены работы Н.А. Бабаевой [6], Н.П.Петровых [105], В.И. Решановой [118], В.Ф. Юськовича [169] и др.

Виды и правила сравнения, а также методы формирования этой операции у школьников рассматривались в трудах Ю.К. Бабанского [29], М.К.Енисеева [49], Н.Н. Поспелова [109], М.Н. Шардакова [165] и др. Методика обучения приёмам сравнения на уроках физики разрабатывалась Л.А.Бирюковым [15], Н.Е. Важеевской [24], О.И.Толмачевой [139], Г.М.Тульчинской [142] и др.

Вопросы формирования у школьников логических операций абстрагирования, обобщения, конкретизации изучались Н.А.Бабаевой [6], Ю.К. Бабанским [29], Л.А.Бирюковым [15], Н.П. Петровых [105], В.И. Решановой [118], М.Н. Шардаковым [165] и др.

Приёмы систематизации и методы их формирования у учащихся в процессе преподавания физики описаны в трудах Л.Я.Зориной [55, 56], Ю.Б. Зотова [57], А.В.Усовой [147, 148] и др.

Вопросы, связанные с формированием физических понятий и их определением, рассматривались в работах А.И.Бугаева [20, 21], Р.Ю.Волковыского [27], Л.И.Губернаторовой [42, 43],

A.И.Ляшенко [83], И.Г.Пустильника [115], В.И.Решановой [117, 119], И.И.Соколова [131], А.В.Усовой [145, 146, 148], Т.Н.Шамало [163],

B.Ф. Юськовича [169] и др.

Среди всех перечисленных логических операций определение понятий является наиболее сложной, поскольку предполагает выполнение всех остальных.

В процессе определения необходимо произвести анализ и синтез с целью выявления признаков определяемого предмета и разделение их на существенные и несущественные, абстрагироваться от несущественных признаков, затем, сравнив данный предмет с другими, уже известными, обобщить его (то есть отнести к некоторому классу предметов) и указать признаки, отличающие определяемый предмет от предметов того же класса.

Следовательно, формирование умения определять понятия - один из способов развития логического мышления, который может быть реализован в ходе преподавания учебных дисциплин, в том числе и физики. Однако, анализ методической литературы показал, что методика формирования у учащихся данного умения по прежнему остаётся неразработанной.

Овладение школьниками мыслительной операцией определения имеет важное значение для формирования у них научных понятий, поскольку обеспечивает глубокое проникновение в суть изучаемых понятий, а также умения устанавливать связи и отношения между ними, классифицировать и систематизировать понятия. Процедура определения выделяется психологами и методистами как один из важнейших этапов процесса формирования научных понятий.

В ходе констатирующего эксперимента выяснилось, что при традиционном обучении школьники выполняют действие определения репродуктивно, воспроизводя заученные из учебников формулировки, которые не всегда корректны и точны. По этой причине некоторые физические понятия формируются у учащихся с ошибками. Кроме того, отсутствие у школьников знаний о структуре и правилах определения не позволяет им анализировать изучаемые дефиниции и глубоко проникать в суть понятий. Это проявляется в том, что ученики затрудняются в установлении связей и отношений между понятиями, не умеют применять изученные понятия в решении задач.

Таким образом, актуальность настоящего исследования определяется противоречием между той важной ролью, которую играет ужение определять понятия для развития логического мышления и формирования физических понятий, с одной стороны, и низким уровнем сформированности данного умения у учащихся и недостаточной разработанностью методики обучения этому умению с другой стороны.

Первоначально в исследовании была предпринята попытка разработать методику обучения школьников умению определять любые понятия, как те, которые определяются явно (через ближайший род и видовые отличия), так и определяемые неявно (способами, заменяющими определения: указанием, характеристикой, сравнением, описанием и т.п.). Однако, анализ учебно-методической литературы и поисковый эксперимент показали следующее:

- невозможно создать методику формирования указанного умения, поскольку каждый из названных видов определений имеет свою специфику;

- учащиеся легче овладевают способами явных определений, чем неявных, потому, что явные дефиниции имеют четкую структуру, а сам процесс определения можно алгоритмизировать;

- наибольшее количество понятий школьного курса физики определяется явно.

Из сказанного выше был сделан вывод, что начинать формирование умения определять понятия следует с явных определений.

Многочисленными исследованиями психологов, педагогов и методистов установлено, что формирование какого-либо умения происходит эффективно в том случае, если оно системно, то есть создана методическая система, функционирование которой приводит к овладению учащимися заданным умением.

Таким образом, на поисковом этапе педагогического эксперимента была сформулирована цель исследования, которая заключается в разработке методической системы формирования у школьников умения определять физические понятия в явном виде.

Объектом исследования является процесс развития логического мышления у учащихся.

Предмет исследования - обучение процедуре определения физических понятий.

Гипотеза исследования формулировалась следующим образом: если в ходе преподавания физики научить школьников самостоятельно определять физические понятия в явном виде, сформировав у них достаточный для этого объем формально-логических знаний, то они приобретут умения выполнять такие мыслительные операции, как выделение существенных признаков понятия, обобщение и ограничение понятий, установление рода и выделение отличительных признаков понятий, свидетельствующие о развитии логического мышления и способствующие повышению уровня усвоения физических понятий.

В работе ставились и решались следующие задачи:

- изучение логических и философских подходов к трактованию термина «понятие»;

- изучение методических проблем, связанных с определениями понятий в процессе обучения физике;

- исследование умения учащихся самостоятельно определять физические понятия;

- разработка методической системы, нацеленной на формирование у школьников умения определять физические понятия в явном виде;

- проверка эффективности реализации этой системы в процессе обучения физике.

Методологической основой исследования являются теория учебной деятельности (А.Н.Леонтьев, Д.Б.Эльконин, П.Я.Гальперин) и формально-логическая теория определения понятий.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы и виды деятельности:

- анализ философской, психолого-педагогической, научно-методической и учебной литературы, касающейся темы исследования, с целью выявления состояния исследуемой проблемы;

- изучение опыта работы учителей физики средних школ с целью выявления используемых ими путей и методов формирования у школьников физических понятий;

- теоретическое конструирование методической системы, позволяющей формировать у учащихся умение определять физические понятия в явном виде;

- педагогический эксперимент с целью проверки эффективности разработанной нами методики формирования у учащихся умения определять физические понятия в явном виде.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования. 1. Обоснованы возможность и целесообразность обучения школьников определению понятий в явном виде в ходе изучения механических явлений.

2. Определены содержание и объем дополнительных формальнологических знаний, необходимых учащимся для овладения умением определять физические понятия в явном виде.

3. Построена модель методической системы, целью которой является формирование у учащихся умения определять физические понятия в явном виде, включающая цели деятельности, систему диагностики указанного умения, мотивацию деятельности учащихся по овладению умением, методику поэтапного формирования умения.

4. Разработан вариант реализации методической системы в процессе изучения механических явлений в IX классе средней школы.

Практическая значимость исследования состоит в разработке варианта тематического планирования уроков по формированию умения определять физические понятия в явном виде; примеров фрагментов уроков по введению дополнительных формально-логических знаний; диагностических тестов, а также упражнений для учащихся по каждой теме раздела "Механика", способствующих формированию мыслительных операций, составляющих действие определения понятий в явном виде.

Апробация результатов исследования осуществлялась на научно-практических конференциях и методических семинарах учителей физики г. Нижнего Тагила (1994 - 1999 г.г.); на XXVI зональном совещании преподавателей физики, методики преподавания физики, астрономии и общетехнических дисциплин пединститутов Урала, Сибири и Дальнего Востока «Активизация учебно-познавательной деятельности студентов в процессе их профессиональной подготовки» (г. Абакан, 1992 г.); на региональной научно-методической конференции «Преподавание физики и астрономии в школе: состояние, проблемы, перспективы» (г. Нижний Новгород, 1994 г.); на научной сессии MILL У им. В.И. Ленина «Актуальные проблемы методики преподавания физики» (г.Москва, 1996 г.).

Структура и содержание диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 172 наименований и приложения. Диссертация имеет общий объем 179 страниц, содержит 149 страниц основного текста, 9 таблиц, 3 схемы, 3 рисунка, 15 гистограмм.

Заключение диссертации по теме «Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)», Малеева, Елена Валентиновна

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ I

1. Понятие - сложная логическая и философская категория, результат некоторого этапа в развитии знаний и одновременно средство дальнейшего познания мира. Оно является формой отражения, которая раскрывает сущность вещей, внутренние, определяющие свойства предметов.

2. Сущность понятия, а, следовательно, и границы его применимости устанавливаются в ходе определения понятия. Определение позволяет отличать изучаемый объект от других объектов, формулировать значение вновь вводимого термина или знака. Этим и обусловлена та важная роль, которую играет определение в познании окружающего мира.

3. В ходе анализа методической литературы был выявлен ряд проблем, связанных с определением понятий в процессе обучения физике, в числе которых проблема определения общенаучных и естественнонаучных понятий, имеющих высокую степень обобщенности и абстрактности; проблема определения физических величин; проблема ошибок и трудностей учащихся в усвоении дефиниций изучаемых понятий. Один из путей решения названных проблем мы видим в разработке методической системы, позволяющей в процессе обучения физике формировать у учащихся умение самостоятельно определять понятия.

4. При построении методической системы формирования у учащихся умения определять физические понятия в явном виде целесообразно опираться на теорию учебной деятельности, разработанную А.Н. Леонтьевым, П.Я. Гальпериным, а именно на положения о неразрывной взаимосвязи трех компонентов деятельности: мотивационно ориентировочного, исполнительного и контрольного, на учение о трех типах ориентировочной основы действия. Для осуществления контроля за формированием данного умения целесообразно использовать выделенные П.Я.Гальпериным характеристики действия: форма, обобщенность, осознанность, автоматизированность, самостоятельность, освоенность и сокращенность.

ГЛАВА II. МЕТОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ФОРМИРОВАНИЯ У УЧАЩИХСЯ УМЕНИЯ ОПРЕДЕЛЯТЬ ФИЗИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ В

ЯВНОМ ВИДЕ

2.1. Общая характеристика и модель методической системы

В ходе исследования выяснилось, что для формирования у школьников умения определять физические понятия в явном виде необходимо создание методической системы, включающей следуюшие основные элементы: цели и задачи формирования умения; диагностика сформированности умения; мотивация деятельности учащихся по овладению умением; методика формирования умения. Взаимосвязь между выделенными элементами, а также их составляющие показаны на схеме 1.

Формирование умения определять физические понятия в явном виде следует начинать с постановки целей, определяющих сформированность данного умения, и выделения задач, обеспечивающих достижение цели.

Диагностика призвана выяснить фактический уровень сформированности требуемого умения у школьников в соответствии с определенными предварительно критериями. Результаты диагностики необходимо сопоставить с целями и задачами, после чего последние могут корректироваться. Кроме того, диагностика должна выступать и в качестве средства мотивации деятельности учащихся, создавая противоречие между имеющимися у них и требуемым уровнями сформированности умения.

Схема 1.

Модель методической системы формирования у школьников умения определять понятия в явном виде.

Методы и средства диагностики

Критерии оценки умения

Цели и задачи формирования умения

Этапы формирования умения и их последовательность

Диагностика сформированное™ умения

V,

--N

Методика формирования умения

-1-" м/

-*-ч

Способы формирования умения

Уровни сформированное™ умения

Мотивация деятельности учащихся по овладению умением Л

Условия формирования умения

Список литературы диссертационного исследования кандидат педагогических наук Малеева, Елена Валентиновна, 1999 год

1. Агафонов А.В. Преемственность в развитии физических понятий у ^^ учащихся старших классов средней школы: Дисс... к.н.н. — Челябинск, 1983. — 166с.

2. Арсеньев А.С, Библер B.C., Кедров Б.М. Анализ развивающегося понятия. — М.: Наз^а, 1967. — 439с.

3. Асмус В.Ф. Логика. — М.: Гос. изд. полит, лит., 1947. - 386 с.

4. Бабаева Н.А. Развитие умственной деятельности учащихся в процессе преподавания физики на 1-ой ступени обучения: Автореф. дисс... к.п.н. — Киев, 1971.-28С.

5. Бабенкова Т.Н. Методика формирования теоретических обобщений ^ механики у учащихся: Дисс... к.п.н. — М., 1982. — 223с.

6. Базисная программа по физике для основной общеобразовательной школы //Физика в школе,№2, 1998, с.20-22.

7. Берков В.Ф. и др. Логика: Учебное пособие для вузов. - Минск, 1997. — 180с.

8. Бетев В. А. Дидактические основы зшравления познавательной деятельностью школьников на уроках физики: Учеб. пособие к спецкурсу. — Куйбышев: КГПИ, 1984. - 72 с.

9. Бирюков Л.А. Система упражнений курса физики 1 ступени как средство комплексного формирования знаний и общих приемов учебной работы: Дисс... к.п.н. — Л., 1980. — 200с.

10. Богоявленский Л.Н. Приемы умственной деятельности и их формирование у школьников// Вопросы психологии, №2,1969,с.25-38.

11. Бойко А.П. Логика: Учебное пособие для учащихся гимназий, лицеев и школ гуманитарного профиля. — М.: Новая школа, 1994. — 80с.

12. Борисенко Н.Ф. К вопросу о развитии мышления учащихся в процессе обучения (на материале физики) //Советская педагогика, 1953,JVfo7, с.13-20. Ц 19.Бочаров В.А., Маркин В.И. Основы логики.- М.: Космополис, 1994.-272 с.

13. Бугаев A.M. Об определении физических понятий //Физика в школе, 1978, №4, с. 66-68.

14. Бугаев A.M. Методика преподавания физики в средней школе: Теоретические основы. - М.: Просвещение, 1981. - 288 с.

15. Булатов М.А. Логические категории и понятия. - Киев: Наукова ^ думка, 1981.-235 с.

16. Бутиков Е.М., Кондратьев А.С. Физика. Механика: Учеб. пособие для специализир. физ.-мат. школ. — М.: Наука, 1994. - 367 с. 8^ .i^

17. Важеевская Н.Е. Использование количественных сравнений и критериальных соотношений для повышения эффективности обучения физике: Дисс... к.п.н. —М., 1974. — 171с.

18. Возрастные и индивидуальные особенности образного мышления учащихся / Под. ред. И.С. Якиманской. — М.: Педагогика, 1989. — 224с.

19. Войшвилло Е.К. Понятие как форма мышления: логико- гносеологический анализ. — М.: Издательство МГУ, 1989. — 239с.

20. Волковыский Р.Ю. Определение физических понятий и величин. — М.: Просвещение, 1976. — 48с.

21. Вопросы организации деятельности учащихся на занятиях по физике при решении задач систематизации и обобщения знаний: Методические рекомендации /Сост. О.А.Яврук. — Ханты-Мансийск, 1996. —19с.

22. Выбор методов обучения в средней школе. /Под ред. Ю.К.Бабанского. —М.: Педагогика, 1981. — 175с.

23. Выготский Л.С. Педагогическая психология /Под ред. В.В.Давыдова. — М.: Педагогика, 1991. — 480с.

24. Габай Т.В. Педагогргческая психология: Учебное пособие. — М.: Издательство Московского университета, 1995. — 160с.

25. Гальперин П.Я. Основные результаты исследований по проблеме «Формирование умственных действий и понятий». — М.: Изд-во МГУ, 1965.-51 с.