автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Использование исторических опытов в учебном процессе по физике в средней школе как одно из средств развития у учащихся познавательного интереса к предмету, к процессу научного познания

Автореферат диссертации по теме "Использование исторических опытов в учебном процессе по физике в средней школе как одно из средств развития у учащихся познавательного интереса к предмету, к процессу научного познания"

чежшншсш гасщрстшший пвдатошческш институт

На правах рукописи УДК 53 /07/

ТРОДОНОВ Евгения Геннадьевич

ИСГОЖЬЗОВАШЕ ИСТОРИЧЕСКИХ ОПЫТОВ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ ГО ШЗИНЕ В СРЕДНЕЙ ШМЭЛЕ КАК ОД® ИЗ СРЕДСТВ РАЗБИТИЯ 7 УЧАВДХСЯ ПОЗНАВАТЕЛЬЮП) ИНТЕРЕСА К ПРЕЖЕГГУ, К ПРОЦЕССУ НАУЧИЛО ПОЗНАНИ

Специальность 13,00.02. - методика преподавания фзикя

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

АВТОРЕФЕРАТ

Челябинск - 1992

Работа выполнена в Челябинском государствашюм педагоги-чизком институте

Научный руководитель - член-корреспондент,

. доктор педагогических наук, профессор A.B. Усова

Официалыше оппоненты - доктор педагогических наук,

профессор Р.И. Малодаев

- кандидат педагогических наук, доцент Б.А. Акулинин

Ведущая организация - Уральский государственный педа-

. гогичвский институт;

Защита состоится " 28 " октября_ 1992 года

в 15 часов на заседании специализированного совета К 113.13.03 по присуждению ученой степени кандидата педагогических наук при Челябинском государственном педагогическом институто /454030, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 69, ауд. 429/

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зала библиотеки института

Автореферат разослан "¿f" 1992 года

Учений сйкрйтарь специализированного советЕ профессор у- хомутский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В настоящее время первостепенное значение приобретает усиление внимания к .точности каждого школьника, сознательному и прочному овладению им методами научного познания, позволявшими изучать • предмет с интересом, без непреодолимых трудностей. Однако, вопросы методики формирования у учащихся знаний а методах научного познания и вопросы методологии научного познания в должной мерз ешэ не разработаны. Вместе с тем, знания и умения методологического характера являются той основой, которая позволяет человеку, независимо от характера его деятельности, ориентироваться и разбираться в различных тенденциях, процессах, явлениях, относящихся к производственным и жизненным процессам.

Необходимость отражения в обучении вопросов методологии науки, использование методов научного познания в решении учебно-воспитательных задач отмечали такие.известные педагоги как Ю.К. .Бабанский, М.А. Данилов, И.Д. Зверев, Л.Я. Зорина, И.Я. Лернер, М.Н. Скаткнн, С.А, ШапоринокиЛ и методисты Г.М, Голин, Б.Ч. EJssmshko, В.Н. Мо-шанский, .В.В. Мултановский, A.B. Усова.

Среди методов научного познания важное место занимает эксперимент, которнй позволяет глубоко исследовать сущность явлений и законов природы, повисигь доказательность выводов, сделанных на основе теоретических построений.

. Исследованиями психологов /Б.А. Ананьев, Л. С..Выготский, А.Н. Леонтьев и др./ и педагогов /И.Я. 1ернер, М.И. Махмутов, С¿А. 1йапоринский и др./ убедительно доказано, что включение в учебный процесс деятельности, связанной с постановкой и проведением опытов, способствует активизации познавательной деятельности учащихся, развитии их познавательного интереса к предмету. Ознакомление учащихся с сущностью экспериментального метода, с ролью, которую играет эксперимент в физических исследованиях имеет большое значение для правильного понимания школьниками логики развития науки, более глубокого усвоения физических законов, позволяет сформировать методологические знания и умения экспериментального характера.

В своем исследовании.да широко опирались на работы Д.Д. Гала-иина, E.H. Горячкяна, lil.А. Грабовского, П.А. Знаменского, А.Б, Мтод-эедвского, в которых были заложены основы учзбного физического

эксперимента и развиты представления о закономерностях отражения, в учебном процессе экспериментального характера физической науки. Серьезным вкладом б совершенствование учебного физического эксперимента явились '.работы Л.И. Анциферова, В.А. Бурова, Б.С. Зворыкина, О.Ф. Кабардина,. A.A. Покровского, A.B. Усовой, Н.М. Шахмаэ-ва, A.A. Боброва, Т.Н. Шамало. На основании выводов, которые делам большинство авторов, можно утверждать, что традиционные рекомендации по проведению эксперимента в полной мере не удовлетворяют учителя физики, а. по ряду причин приводят к снижению педагогической эффективности эксперимента. Отсюда стремление перенести • проблему совершенствования эксперимента в ту плоскость, где значительное внимание уделяется его содержательной и эмоциональной сторонам, где учащиеся имели бы возможность самостоятельно провести исследование и "открыть" закон. В этой связи особую ценность приобретают исторические опыты, позволяющие осуществить анализ условий возникновения, развития и современного состояния явлений, законов и приборов. Однако специальных исследований по вопросам использования исторических опытов и их роли в развитии познавательных интерасов и в формировании методологических знаний не проводилось .

Проблема историзма всегда была актуальна в преподавании школьного курса физики. На эффективность использования исторического материала для повыления научного уровня преподавания .Формирования мировоззрения и познавательного интереса учащихся, их творческой активности указывалось в работах Ю.К. Еабанского, Г.М. Голина, E.H. Горячкина, И.Я. Лернера, Б.Г. Разумовского, М.Н. Скаткина, Б.И. Спасского, И.К. Турищева, A.B. Усовой, В.А. Фабриканта и других. Некоторые вопросы, относящиеся к данной проблема, получили освещение в диссертационных исследованиях. Проблеме историзма в преподавании физики в общем-плане посвящены работы В.И. Лебедева, Ф.И. Гвджиева, Е.В. Савеловой, И.А. Шиловсй, А.И. Янцова.

Анализ литературы по использованию вопросов истории науки в преподавании физики показывает, что большинство методистов-физиков пркзнавт педагогическую ценность и эффективность использования исторического материала при обучении физике.Частью этого материала является исторические опыты, применение которых в учебном процесса может существенно усилить положительные стороны эксперимента за счет смешения акцента в сторону методологического аспекта науки.

Однако методика их использования должным образом не разработана, что затрудняет деятельность учителей по их. реализации в учебном процессе.

Таким образом, актуальность нашего исследования обусловлена:

- необходимостью вооружения учащихся метода® научного поэна-*

пил;

- большой ролью экспериментального метода как в процессе научного познанкя, так л в учебном процессе;

- большой педагогической ценностью и эффективность» гспольэо-вакия исторического материала в преподавании физики;

- необходимостью реализации в процессе обучения физике ясто-рико-методологичесного подхода, развивающего принцип историзма в направлении усиления Еникания методологическому аспокту физической науки;

- необходимостью выявления- новых средств развития устойчивого познавательного интереса учашихся;

- отсутствием на сегодняшний день в методике физики исследований, предметом рассмотрения которых явилась бы методика использования в учебном процессе исторических опытов по физике с целью формирования У учащихся познавательного интереса к предмету и процессу научного познания.

Поль нашего исследования заключается в построении системы учебных опытов, обеспечивающих успешное формирование познавательного интереса учащихся к вопросам истории науки и к процессу научного познания.

Объектом нашегр исследования является процесс формирования у учашихся интереса к процессу научного познания на основе использования исторических опытов в учебном процессе по физике.

Предметом нашего исследования является система учебных исторических опытов по физике, способствующая, формирования у учашхся познавательного интереса к предмету, к процессу научного познания и методика использования в учебном процессе исторических опытов.

В своем исследовании мн руководствовались следующей гипотезой: использование в учебном процессе системы исторических опытов по физике будет способствовать развитию познавательного интереса учашихся к вопросам истории науки и методологическим знаниям. Следствием этого должно быть повышение интереса к-предмету и качества

знаний.

Исходя из целей и сформулированной гипотезы в работе ставились и решались следувдие задачи исследования:

1. Исследовать состояние проблемы использования исторических опытов б методике преподавания физики и в практике школьного обучения.

2. Разработать, систему исторических опытов и методику их использования при обучении физике как одного из средств развития познавательного интереса учащихся к предмету и вопросам методологии научного познания /на материале раздела "Электродинамика"/.

3. В ходе эксперимента проверить эффективность использования исторических опытов и разработанной методики при обучения физике в средней школе.

Методологической основой исследование явились теория познания, учение о единстве исторического и логического в научном познании, теория систем.

Психолого-пепагогкческой основой исследование явились труды классиков психологии и педагогики, современных дидактов и психо- ' логов по организации процесса обучения, ^теории развивавшего обучения, формирования учебных умений и познавательного интереса.

Для решения поставленных задач были использованы следующие метод» обучения:

- анализ философской, психолого-педагогической литературы, касающейся теш исследования, • с целью определения ее актуальности и методологических основ построения системы исторических опытов и методики их использования при обучении физике;

- наблюдение, анкетирование и изучение деятельности учителей физики, анализ собственного опцта работы в школе с позиций исследуемой проблемы;

- моделирование методической системы использования исторических опытов в курсе физики средней школы;

- педагогический эксперимент с целью проверки эффективности использования разработанной методической системы в практике школьного обучения;..

- методы поэлементного и пооперационного анализа с целью выявления влияния использования исторических опытов на развитие познавательного интереса к предмету и на качество знаний. При обработке результатов эксперимент и установлении достоверности экс-

перимептальннх ладных использовались методы математической статистики.

Исследование проводилось о 1989 г. по 1992 г. и включало в себя три этапа.

Перр.нй зтад исследование /1989 г. - 1990 г./ в теоретическом . аспекте включал з себя анализ философской литературы по вопросам теории познания и историзма, тоории систем с целью определения общей методологической основы исследования} анализ психологической, педагогической и методической литератур« по вопросам испо.' •.зовпния исторического материала, исторических опытов, в частности, - в учебном процессе по физике - с цельп вменения состояния исследуемой проблемы в теории обучения и определения теоретической концепции исследования. Били определены цель, объект, предмет исследования, оТорулирэваны его гипотеза и задачи, разработан плен исследования.

Практический аспект исследования состоял в разработке плана педагогического эксперимента, в проведении констатиругаего эксперимента с целью изучения состояния исследуемой проблеет в практике школьного обучения.

Ца вготоя этапе исследование /1990 г. - 1991 г./ в теоретическом плане уточнялась и корректировалась методика формирования познавательного интереса на основе использования исторических опытов.

В практическом плане проводился пробный /зондирующий/ эксперимент и был начат обучающий эксперимент, который осуществлялся в 1990 - 1992 учебных годах и позволил уточнить принцип» отбора исторического материала для использования его при обучении физике.

На третьем этапе исследования /1991 г. - 1992 г./ был продолжен обучающий эксперимент и осуществлена обработка экспериментальных данных, анализ и оформление результатов проведенного исследования; осуществлялось внедрение в учебный процесс результатов исследования в ряде школ городов Челябинска и Магнитогорска.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования состоит в том, что:

- разработана система исторических опытов и методика их использования в учебном процесса, направленная на формирование у учащихся познавательного интереса к предмету, к вопросам истории физики и методологии научного познания. .

- определено понятие "исторический опит";

- разработана методическая система формирования у учащихся познавательного интереса к предмету, к вопросам истории физики и методологии Научного познания на основе использования исторических опытов по физике.

Практическая значимость исследования заключается:

- в разработке рекомендаций для учителей школ по вопросам методики использования исторических опытов в курсе физики средней школы;

- во внедрение в практику школьного обучения результатов исследования;

' - в положительном влиянии разработанной системы на развитие познавательного интереса учащихся к предмету, к вопросам истории,, методологии науки и на качество знаний.

На защиту выносятсд:

1. Разработанная автором система исторических опытов по физике как одно из средств формирования у учащихся познавательного интереса к предмету, к вопросам истории науки и методологическим знаниям.

2. разработанная автором методика использования исторических опытов в учебном процессе по физике и методика формирования у учащихся на этой основе познавательного интереса к вопросам истории науки и к знаниям методологического характера.

Апробапия результатов исследования осуществлялась на основе публикаций результатов исследования и выступлений на научно-методических семинарах при кафедре методики прелодаваяия физики Челябинского государственного педагогического института, на конференциях по итогам научно-исследовательской работы преподавателей и аспирантов Челябинского пединститута /1989-1992 гг./, на Всесоюзной и Всероссийской научно-практических конференциях "Совершенствование процесса формирования научных- понятий у учащихся школ и студентов вузов" /г. Челябинск, 1990, 1992 гг./, на ХХУ Зональном совещании преподавателей физики, методики преподавания физики, астрономии и общетехнических дисциплин педагогических институтов Урата, Сибири и Дальнего. Востока /г. Новосибирск, 1991 г./, на межвузовской научно-практической конференции "Теоретические аспекты применения содержательно-знаковой наглядности в.обучении физике" /г. Куйбышев, 1920 г./, на областной научно-практической конференции "Пути активизации познавательной деятельности учащихся

в процессе обучения физике" /г. Курган, 1991 г./. на региональной научно-практической конференции "Проблемы совершенствования профессиональной подготовки вузовской молодежи" /г. Челябинск, 1991 г./, с лекциями для учителей физики Центрального района г. Челябинска /1989-1991 г./.

СТРУКТУРА И ОСНОВНЫЕ ИДЕИ ДИССЕРТАЦИИ

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключенгя, библиографии и приложений.

Во введении обосновывается актуальность исследуемой проблемы, определяется цель, объект и предмет исследования; формулируются гипотеза и задачи исследования, его методологические я психолого-педагогические основы; раскрываются методы и этапы исследования, его научная новизна, теоретическая и практическая значимость;, приводятся положения выносимые на защиту; описывается апробация работы.

В первой главе -"Развитие принципа историзма в историко-мето-дологическом подходе и его.реализация в методике преподавания физики"- анализируется научная, методическая литература, диссертационные исследования по проблеме использования при обучении физике историко-методологического подхода, развивавшего принцип историзма; рассмотрены учебно-воспитательные функции методологии науки; анализируется состояние методики использования исторических опытов в теории и практике школьного обучения; определяются пути ее дальнейшего совершенствования.

Яри трансформации научной системы знаний, а также научных методов в методы учебного познания, возникает опасность разрыва многих связей между элементами знаний и "потере" реальных исследовательских, и поисковых действий. Одна из основных трудностей процесса обучения физики состоит в восстановлении этих связей и нахождении "квазиисследовательских" действий, открывающих перед учащимися возможность самостоятельного добивания знаний. Подобные знания о методах познания обычно называют методологическими и формирование их является одной из наиболее актуальных проблем методики препода-' вания физики.

Разделяется точка зрения тех авторов, которые- считают, что при обучении физике доминирующая роль по отноиенют к другим методам

долгиц принадлежать общенаучным методам. Так, частнонаучные методы должны рассматриваться в контексте конкретизации общенаучных методов. В свою очередь, обобщения философского характера должны быть получены, исходя из рассмотрения общенаучных методологических вопросов.

Дидактическая ценность общенаучных методов явилась предметом исследования педагогов /М.А. Данилов, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов и др./ и методистов /Г.М. Голин, В.Ф. Бфтманко, В.Н. Мощанский, В.Г. Разумовский и др./, в связи с чем возникла необходимость в разработке методологического подхода, позволяющего реализовать учебно-воспитательные" функции методологии науки и обеспечивающего формирование у учащихся методологических знаний и умений. Одним из наиболее эффективных подходов с точки зрения исследуемой проблемы является историко-мзтодологический подход, опирающийся на принцип единства исторического и логического.

Историко-мэтодологический подход появился в связи с методическими сложностям! введения в школьном курсе физики материала исторического содержания и позволил, с одной стороны, усилить поло-' житольньш чорты существующих ксторико-индуктивного и дедуктивно-аксиоматического подходов, а, с другой - в значительной мере избавиться от их недостатков.

Анализ методической литературы по вопросу обучения школьников знаниям методологического характера и формирования на этой основе познавательного интереса к предмету показал, что ряд авторов /Г.М. Голин, И.Я. Ленина, Р.И. Малафеев, В.Н. Мощанский, Е.В. Савелова, A.B. Уоова и др./ видят решение данной проблемы в единстве с историзмом.

Основное назначение использования в процессе преподавания физики всего комплекса исторического материала, включая исторические опыты, автор вйдит в открывающихся при этом возможностях повышения у учащихся интереса к предмету при формировании системы физических знаний, приведения учащихся к пониманию логики и закономерностей развития научного познания.

В результате проведенного констатирующего эксперимента было изучено состояние использования исторических опытов в практике школьного обучения физике. Бшш выявлены представления учителей о целях, особенностях использования исторических опытов и их возможностях при изучении курса физики средней школы. Выявлены при-

чипы, затрудняющие, по мнению учителей, использование исторических опытов при обучении физика. Анализ результатов проведенного наш анкетирования учителей физики показал, что учителя, осознавая необходимость овладения икольниками исследовательскими умениями а также необходимость формирования познавательного интереса к предмету, к процессу научного познания на основе использования исторических опытов, все лэ довольно редко исполвзуит данное средство в практике школьного обучения, исследовательские умения формируются эпизодически, бессистемно, без учета возрастных особенностей и ориентации на новообразования следующего возраста.

На основе анализа нручно-исследователъской литературы и диссертационных исследований мы прияли к выводу о необходимости формирования у учащихся познавательного интереса с позиций системного и деятельностного подходов, теории поэтапного Нормирования зна-вательного интереса и принципов дидактики. Выделенный, аспект определил основное направление нашего исследования: разработку системы исторических опытов и методику их использования в учебном процессе, направленной на формирование у учаишся познавательного интереса к предмету, к методам научного познания и вопросам методологии научного познания.

Во второй глава -"Методика использования исторических опытов б курсе физики средней школы"- на основе выделенных во введении теоретических положений разработана методическая система, направленная на формирование у учащихся интереса к изучению предмета, к вопросам истории и методологии науки; определен системообразующий фактор, элементы системы, установлена ее структура, внешняя среда и связи, обеспечиЕаш!ие функционирование системы; рассматривается система исторических очытов, входяшая в состав методической системы по формированию у учащихся познавательного интереса к изучению предмета, к вопросам истории и методологии науки в качестве одного из компонентов, и методика их использования.

В основу построения методической системы по-формирования познавательного интереса учащихся к изучению физики, к вопросам ее истории и методологии научного познания посредством использования демонстрационных исторических опытов в учебном процессе по физике положен деятельностный подход. Разделяется точка зрения Л.Н. Леонтьева, в соответствии, с которой мотивом деятельности учащихся является познавательная потребность, лежащая в основе дознаватель-

ной активности субъекта и потребность практической деятельности, как направленность активности субъекта на определенннй объект /знания, процесс их добывания/. Действия субъекта отвечают целям, которые при этом ставятся.

Целью методической системы является развитие у учащихся познавательного интереса к предмету, к процессу научного познания на основе использования демонстрационного эксперимента, включающего сведения по истории науки. Данная цель выступает как системообразующий фактор. К системообразующим связям относятся также связи управления и субординации.

Достижение цели происходит путем решения конкретных задач . обучения, которые определяются программой по Физике для средней общеобразовательной школы и системообразующей целью.

Цель системы определяет.ее содержание. В качестве содержания методической систем нами был выбран познавательный интерес учащихся к вопросам истории науки, к процессу научного познания, к методологическим знаниям, которые приобретаются на основе деятельности школьников по организации, осуществлению и осмыслению результатов" исторических опытов, направленной на овладение исследовательскими умениями экспериментального характера и являющейся отражением экспериментальной деятельности в научном познании.

Методы обучения подчинены целям и содержанию методической системы и включают эвристическую беседу, демонстрацию опытов учителем, выполнение экспериментальных заданий учащимися. В свою очередь, цели занятия и применяемые на нем методы обучения определяют формы учебных занятий.

Средствами организации взаимосвязанной деятельности учителя и учащихся в условиях функционирования рассматриваемой наш методической системы выступают демонстрационные исторические опыты, позволяющие овладеть принципом или "механизмом" добывания "знаний о знаниях". Подсистема средств обучения мож~т быть выделена в целостную систему, объединяющую множество исторических опытов и также должна удовлетворять общедидактичзским, психологическим и педагогическим требованиям. В осноеу ее построения положены обобщенные планы усвоения основных классов понятий, разработанные A.B. Усовой и рекомендуемые при изучении физических величин, явлений, законов, приборов и установок. В соответствии с функциональным признаком опытов - реализация определенной задачи в развитии физической нау-

ки - компонентами системы исторических опытов выделены следующие опыты: 1/ опыты, в которых обнаружено новое явление; 2/ опыты, ставившиеся с целью выявления существенных признаков явления и условий, в которых оно протекает; 3/ опыты, ставившиеся с целью изучения сущности явления; 4/ опыты, устанавливающие связь одного явления с другим; 5/ опыты, в которых определяются количественные характеристики явлений; 6/ опыты, демонстрирующие применение явлений на практике; 7/ опыты, в которых исключается действие явления.

Иерархичность системы средств обучения обусловлена тем, что каждый компонент системы может бить представлен как подсистема, включающая в себя определенные классы исторических опытов. Субординация системы средств обучения заключается в том, что демонстрация исторических опытов должна осуществляться в определенной последовательности. Так, демонстрация выделенных классов истор. геских опытов, невозможна и неэффективна без опоры на опыты, в которых исторически впервые обнаружено новое явление. В свою очередь постановка опытов, связанных с определением количественных характеристик явлений, применением явлений на практике и исключением их действия, будет также неэффективна, если прежде не рассмотреть опыты, ставившиеся с целью выявления условий, при которых протекает явление, его существенных.признаков, сущности явлений и связи одного явления с другим.

За конечный результат мы принимаем такой уровень сформированное™ у учащихся познавательного интереса к изучению физики , вопросам ее истории, к процессу научного познания, при котором ими усвоены основные элементы, отражавшие содержание информации об исторических опытах, у школьников сформированы ведущие компоненты содержания развития познавательного интереса /предметное содержание, устойчивость, направленность/ и, наконец, учашиеся предпочитают изучение физики другим учебным предметам.

Интегративным качеством смоделированной методической системы • является понимание учащимися тенденций, процессов, явлений различного порядка, знание имп' логики развития науки на основе сформированных знаний методологического характера.

Данная система является открытой, входящей как составная часть более общей методической системы формирования и развития познавательных интересов учащихся.

Разработанная наш система исторических опытов по электроди-

наг.шке, позволяет сформулировать основные положения и сформировать основные понятия теории электромагнитного поля Максвелла и электронной теории Лоренца, лежащих в основе данного раздела.физики. С учетом выделенных в работе ситуаций, когда использование исторических опытов особенно эффективно, данная система опытов способствует формированию познавательного интереса учашихся к предмету, к процессу научного познания.

Изучение отдельных вопросов электродинамики, а также любой другой темы курса физики, в соответствии с предложенной методикой долгно включать решение следутаях вопросов: ознакомление учашихся с эпохой, непосредственно связанной с деятельностью ученого и включающей анализ важнейших событий в политической, экономической и научной жизни стран того времени; показ обусловленности развития науки социальными процессами, общим уровнем развития культуры, потребностями техники и производства; раскрытие границ применимости физических законов на каждом этапе развития науки; ознакомление с преемственностью в развитии физических знаний; ознакомление с жизнью и научной деятельностью ученого и историей возникновения ядеи о проведении рассматриваемых опыта, наблюдения.

Непосредственно.сама демонстрация исторических опытов должна по. возможности как можно полнее воссоздать атмосферу научного поиска ученого, его'"внутреннюю лабораторию". Учащиеся должны представлять, какими знаниями, экспериментальными средствами был вооружен исследователь, видеть и стремиться преодолеть трудности стоящие перед ним, искать другие возможные пути к достижению цели опыта.

В третьей главе -"Организация, 'методика проведения и результаты педагогического эксперимента"- рассматриваются задачи, методика проведения педагогического эксперимента по этапам, анализируются его результаты,

В задачи педагогического эксперимента входило: 1/ изучение состояния проблемы использования исторически" опытов в практике школьного обучения физике методом анкетирования учашихся и учителей, наблюдения за учебным процессом; 2/ выявление характера овладения учащимися исследовательскими умениями экспериментального характера при выполнении исследовательской деятельности; 3/ проверка влияния целенаправленной деятельности учителя посредством разработанной методической системы на формирование у учашихся познавательного интереса к физике, вопросам истории и методологии науки, полноту усвоения иш содержания информации об исторических опытах к на ка-

чество знаний по предмету.

Педагогический эксперимент проводился в УШ, X классах экспериментальной школы-лицея 1Ь 11 и ги"чазия № 102 г. Челябинска и средней пколн Л 36 г. Магнитогорска.

Для оценки эффективности предлагаемой методики били выбраны следующие критерии: 1/ степень сформированности у учащихся познавательного интереса к предмету и процессу научного познания до необходимого уровня: К= , где Упи - имеющийся у учащихся уровни

вень сформированности. познавательного интереса; НУпИ - необходимый уровень сформированности познавательного интереса учащихся; 2/ коэффициент сформированности учета выполнять учебную исследовательскую деятельность экспериментального характера. Его расчет

1 м

производится по формуле: Т= —— Т Р. , где - число действий

К'Р Г7!

/операций/,зерно выполненных 1-м учеником; Р - число действий /операций/, которые.должны быть выполнены в ходе осуществления учебного исследования; N - число учашихся, принимавших участие в выполнении задания; 3/ коэффициент успешности развития у учащихся умения выполнять учебное исследование; 4/ коэффициент полноты усвоения содержания информации об исторических опытах; 5/ коэффициент успешности развития знаний у учащихся; 6/ Показатель эффективности предлагаемой методики; 7/ значимость физики, как учебного предмета, для учащихся«

Достоверность полученных результатов определялась по критерию £ 2 /хи-квэдрат/.

Основные результаты педагогического эксперимента отражены в таблицах 1, 2 и рисунках 1,2.

Приведенные данные свидетельствуют о положительном влиянии предложенной методики на формирование у школьников познавательного интереса к предмету, к процессу научного познания, на полноту усвоения ими содержания информации об исторических опытах, а такте о повышении качества знаний учащихся, успешном овладении ими исследовательскими умениями, возросшей эначимисти физики, как учебного предмета.

В "Заключении" изложены основные рэ'зультатц работы:

■ 1. Проанализировано состояние методики использования исторического материала и исторических опытов в учебном процессе по Физика и установлены пути дальнейшего совершенствования методики »го

Таблица 1

Значение коэффициентов сформированное™! познавательного интереса.учащихся экспериментальных и контрольные классов к изучении физики, процессу научного познания

Класс Тип обучения

Средний уровень сфоршрованности у учащихся познавательного интереса, Упи

До обу-ченяя

После обучения

Среднее значение Коэффициент степени сформиро- прироста ванности познова- т? тельного интереса ^ до необходимого т?

уровня, К ^с

До обу- После чения обучения

УШ физ; экспер. УШ физ. контр. 7,74 7,76 10,45 8,60 0,97 0,97 1,30 1,08

УШ фил. экспер. УШ ист. контр. 6,48 7,67 9,89 7,96 0,81 0,95 1,24 0,99 1,26

X общеоб. эксп. X общеоб. конт. 24,94 25,25 29,49 27, 08 0,82 0,85 1,02 0,93

Таблица 2

Результаты усвоения учащимися содержания информации об исторических опытах

Основные элеме- Коэффициент полноты

нтн, отражающие усвоения содержания

содержание ин- Тип обу-иформации, К

Формации об ис- чения -

торических о"Ы- Я среза_

тах

О

Л

ш

Коэф. Коэф. успешно- эффек-сти раз- тивно-вития сти

_ знаний

1У __

"зн~

1. Указали имя экспер. 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 ученого, выпол- контр. 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 тшшэго опыт

2. Указали дату экспер. 0,93 0,97 0,97 0,98 0,98 1,06 проведения опы- контр. 0,94 0,94 0,98 0,93 0,98 1,05 та

1,0

1,01

Окончание таблицы 2

1 2 3 t 5 6 7 8 9

3. Указали с по-

мощью каких

средств осущест- экспер. 0,11 0,15 0.23 0,27 0,29 2,71 1,86

влялась поста- контр. 0,12 0,13 0,11 0,14 0,17 1,45

новка опыта

4. Указали прин-

ципиальную схе- экспер. 0,16 0,20 0,29 0,36 0,23 2,33 1,78

му опытной уста- контр. 0,17 0,18 0,19 0,23 0,23 1,31

новки

5. Описали поря- экспер. 0,14 0,17 0,20 0,25 0,27 1,92 Г, 57

док выполнения контр. 0,14 0,16 С, 14 0,15 0,17 1,22

опыта

6. Указали ос- экспер. 0,11 0,16 0,23 0,29 0,36 3,31 1,89

новные резуль- контр. 0,14 0,17 0,18 0,20 0,25 1,76

таты опыта

7. Раскрыли экспер. 0,11 0,16 0,28 0,40 0,42 3,92 1,77

значение опыта контр. 0,11' 0,13 0,14 .0,18 0,24 2,21

для дальнейшего

развития науки

8. Дали объясне- экспер. 0,13 0,17 Г. 25 0,33 0,37 2,84 1,96

ние результатов контр. 0,14 0,14 0,17 0,17 0,20 1,45

опыта с позиций

современных на-

учных знаний

Т 0 44 0,49

0,29

О I IJ Ш : 1У

Рис. 1. Изменение коэффициента сформированное™ умений экспериментального характера: □ ные классы; EJ- контрольные классы.

Л среза исследовательских - зксперимэнталъ-

и 18

я о т цм и Я

я _ 26,9

идгонр 24,7

22,6 гА

19,4

15,0

16,1

19'417,2Г-1

I

18,2

20,4

4

р.к»в<<п а>

На) Й,Е окооч

|>.Е< © СЗ ОМй 1=5 «ШИП О « £ О

РЯ*^

бнбдРхЭ

' 0 1 П Ш 1У

Рис. 2. Результаты опроса учащихся, вкбравпих из всех учебных предметов физику, как наиболее значимый предмет : □ - экспериментальные классы; Ш - контрольные классы.

. береза

использования.

2, Построена система учебных исторических опытов, являющихся одним из компонентов методической системы по формированию у учащихся познавательного интереса.

3. Осуществлена классификация исторических опытов на основа их функционального признака - реализация определенной задачи в развитии физической науки-, установлен характер связи мэлду подсистемами исторических опытов.

• 4. Разработана методика использования системы исторических опытов в учебном процессе по физике по разделу "Электродинамика", ориентированная на формирование познавательного интереса учащихся к предмету, к процессу научного познания.

5. Разработана структура деятельности учащихся по овладении знания!® и умениями методологического характера на основе использования исторических опытов.

, 6. Составлены и внедрены в учебный процесс методические рекомендации для учителей и студентов'физических.факультетов педагогических институтов по использованию исторических опытов по электродинамике при обучении физике.

7. Экспериментально проверена эффективность разработанной методики и осуществлено ее внедрение в учебный процесс по физике в ряде школ Челябинской области.

Основные выводы исследования заключаются в следующем:

1. Несмотря на педагогическую ценность использования исторического материала в учебном 'процессе.по физике, остаются нерешенными методические вопросы по введению в школьный курс материала

исторического характера, формирование интереса к вопросам научного познания, методологии и истории физики.

2. В ранее выполненных исследованиях по проблеме использования исторического материала при обучении физике основной акцент ставился на вопросах жизнеописания ученых и изложении непосредственных результатов их работы, но не уделялось должного внимания такому аспекту, как ознакомление учащихся с историческими опытами, с их ролью в развитии физической науки.

3. Ознакомление учащихся с историческими опытами по физике, "проникновение" в лабораторию ученого и "наблюдение" за процессом добывания знаний, затем самостоятельное "открытие" школьниками закона при помощи найденных "квазиисследовательских" действий, представляет новые возможности для формирования у учашихся познавательного интереса к предмету, к процессу научного познанк , а также для формирования у них понятия об экспериментальном методе научного познания.

4. Процесс формирования познавательного интереса учащихся к гопросам исторй науки, знаниям методологического характера происходит более успешно, если его организовать на основе использования исторических опытов. Следствием этого является повышение интереса к предмету,

5. Положительный эффект при формировании познавательного интереса учащихся к предмету, вопросам история и методологии науки достигается при усвоении школьниками структуры деятельности по овладению знаниями и умениями методологического характера на основе использования исторических опытов.

6. Проведенный педагогический эксперимент показан, что систематическое использовагче при обучении физика исторических опнтоп по разработанной нами методике способствует развитию у школьников познавательного интереса к предмету, к вопросам истории и методологии науки, а это, в свою очередь, оказывает положительное влия- ' ние на качество знаний учащихся по предмету.

Результаты исследования представлены в публикациях:

1. Использование исторических опытов в процессе формирования физических понятий .//Вопросы методологии и методики формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов: Тез. докл,-

Ч. П.- Челябинск: ТТЛИ, 1990.- С. 23-24.

2. Самостоятельная работа учашихся при подготовке и проведении опытов с историческим содержанием //Организация и формы само-

стоятельной работы студентов и учащихся: Тез. докл.- Новосибирск: НГШ, 1990.- С. 73-74.

3. Знаковая наглядность при демонстрации опытов г историческим содержанием //Содержательно-знаковая наглядность в процессе управления обучением физике: Тез. докл.- Куйбышев: КГОИ, 1990.0. 29.

4. Исторические опыты по физике как средство политехнического обучения учащихся //Проблемы обучения и воспитания молодежи в условиях, непрерывного образования: Сб. статей.- Уфа: ЕГО!!, 1991.-С. 63-64. '

5. Подготовка студентов физически факультетов по вопросам формирования познавательного' интереса учащихся к изучению физики на основе использования исторических опытов //Проблемы совершенствования к профессиональной подготовки вузовской молодежи: Тез. докл.- Челябинск: ЧТУ, ЧГПИ, 1991.- С. 64-66.

6. Система исторических опыгсв по электродинамике //Актуальные проблемы интенсификации животноводства: Сб. статей,- Ч. П.Троицк: ТВИ, 1991.- С. 42-44.

7. Методология и методика использования исторических опытов в процессе преподавания физики //Пути активизации познавательной деятельности учащихся в процессе обучения физике: Тез. докл.-Курган: КПШ, '1991,- С. 12-13.

8. Методические рекомендации по использованию исторических опытов при изучении электрических и магнитных явлений в курсе физики средней школы.- Магнитогорск: МП1И, 1992.- 27 с.

. 9. Возможности спецсеминара как формы обучения по формированию у студентов педвузов понятия "познавательный интерес школьников" ,//Научные понятия в современном учебном процессе школы и вуза: Тез. докл.- Ч. 1.- Челябинск: ЧГПИ, 1992.- С. 55-56.

Подписано в печать 24.09.92. Заказ й 577. Тираж 100 экз. Ротапринт. ДШГО1