автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Разноуровневое преподавание физики в средней школе

Автореферат диссертации по теме "Разноуровневое преподавание физики в средней школе"

' - На правах рукописи УДК

53 (077.72)

■ч

Сафонов Юрий Александрович

РАЗНОУРОВНЕВОЕ ПРЕПОДАВАНИЕ ФИЗИКИ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ.

13.00.02-теория и методика обучения физике.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Санкт-Петербург 1996

Работа выполнена на кафедре методики преподавания физики Российского государственного педагогического университета имени А.И.Герцена.

Научный руководитель - доктор педагогических наук,

профессор Ланина И.Я.

Официальные оппоненты- доктор педагогических наук,

профессор Бочкина Н.В. - кандидат физико-математических наук, доцент Федин С.Г.

Ведущая организация- Тамбовский государственный университет

Зашита состоится " & 1996г. в часов на

заседании диссертационного совета КПЗ.05.03 по присуждению ученой степени кандидата наук в Российском государственном педагогическом университете им.А.И.Герцена по адресу: 191186, г.Санкт-Петербург,наб.р.Мойки, д.48, корпус 3, ауд.20.

С диссертацией можно познакомиться в фундаментальной библиотеке университета.

Автореферат разослан "Л9" си^Л^Ы 1996г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Н.К.Михеева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Основная задача современной школы заключается в раскрытии внутренней, индивидуальной, потребности личности в приобретении знаний. Педагогическая парадигма, как совокупность принципов и конструктивных средств, необходимых для решения образовательных проблем в этих условиях выступает в виде образовательных услуг, создаваемых для удовлетворения образовательных потребностей личности.

Достижение цели, заключающейся в развитии личности в современных условиях вступает в противоречие с традиционными методами ее реализации. Необходимость разработки новой методики обусловлена наличием противоречий между потребностью общества в новой образовательной стратегии и существующей в практике школ традиционной методической системой; мезду ориентацией школы на вариативность образовательных программ и недостаточной готовностью учителя к их реализации; между требованием современной педагогической парадигмы, рассматривающий учебный предмет как средство развития ученика, и ориентацией учителя на среднего ученика; между потребностью педагогической практики в создании условий, обеспечивающих реализацию различных образовательных интересов учащихся, и степенью разработки данной проблемы в педагогической науке.

Для преодоления этих противоречий возникла необходимость создания методики разноуровневого обучения, учитывающей индивидуальные особенности учащихся, возможности учителей, требования государственного стандарта к конечному уровню знаний учащихся.

Таким образом, актуальность нашего исследования обусловлена необходимостью учета, существрщих вариантов образовательных программ с целью гуманизации процесса приобретения знаний по физике; социальной потребностью в разработке проблемы разноуровневого обучения, как новой, нетрадиционной формы обучения и предоставления учащимся образовательных услуг.

Объектом исследования является процесс обучения физике в современной школе.

Предмет исследования составляют разноуровневые подходы при проведении занятий по физике. ■ ■

Цель исследования - разработка и теоретическое обоснование методики разноуровневого преподавания учебного материала по физике. ;

Методологической основой исследования явились:

- философские, психологические и педагогические концепции познания, как общественно- исторического процесса;

- психолого- педагогические исследования в которых рассмотрены закономерности развития личности в жизнедеятельности и процессе обучения, целостность и диалектический характер педагогического процесса; •

- дидактические закономерности учебного познания; -

- системный подход в изучении общественных явлений. Ценной - основой нашего исследования явились теоретические работы крупнейших психологов Б.Г.Ананьева,. Л.С.Выготского, П.Я.Гальперина, С.Л.Рубинштейна,' Н.Ф.Талызиной, Л.М.Фридмана.

■ Пути развития познавательного интереса изучались нами на основе исследований И.Я.Ланиной, Н.Г.Морозовой, А.П.Тряпициной, А.В.Усовой, Г.И.Щукиной.

Дидактической основой служили работы ЮХБабанского, Ю.Б.Зотова, .В.ВЖраевского,' И.Я.Лернера, М.И.Махмутова, В.Оконь, М.Н.Скаткина. -

Гипотеза исследования: методика разноуровневого обучения физике будет эффективной, т.е. окажет существенное влияние на уровень знаний и умений учащихся, на развитие их личностных качеств в том случае, если:

- диагностично определены цели, средства и приемы организации деятельности учителя и учащихся на уроках физики; -

организована деятельность учащихся в соответствии.с требованиями социальной экологии, когда урочная и внеурочная самосто--ятельная работа учащихся дифференцируется на основе многообразия их индивидуальных особенностей; ,

. - разработаны критерии для оценки учителем достижений учащихся и критерии самооценки учениками достигнутых уровней усвое-

ния материала вплоть до выработки умений творческого труда;

Исходя из цели и гипотезы исследования были поставлены следующие задачи:

1. Проанализировать влияние разноуровневого преподавания на качество знаний учащихся и развитие у школьников познавательного интереса.

2. Проанализировать проблему целеполагания и прогнозирования хода учебного процесса при изучении физики, проблему отбора необходимого материала для урока с учетом разных уровней усвоения.

3. Найти методические основы для использования разноуровневого преподавания физики в средней школе.

4. Разработать технологию различных уроков физики с учетом разноуровневого подхода к преподаванию.

5. Подобрать и систематизировать набор методических приемов разноуровневого преподавания для последующего их использования как конструктивных элементов.

Критериями эффективности построения разноуровневого преподавания учебной теш и отдельных уроков физики служили:

- качество знаний, умений и навыков учащихся по физике (полнота, обобщенность, действенность);

- положительная динамика развития познавательных интересов учащихся;

- заинтересованность учителей-практиков предлагаемыми приемами в обучении;

- самооценка возрастания уровня преподавания и профессионального мастерства педагогов, участвующих в эксперименте.

Этапы и методы исследования. Исследование делится на три этапа, на кавдж из которых в зависимости от задач применялись различные методы.

Иа перш этапе (1988-1990гг.) изучалась литература по проблемам организации деятельности учителя и учащихся на уроке и организация труда учителя. Изучались и анализировались важнейшие работы по проблемам обучения и воспитания с целью определения методологических основ исследования. Осуществлялся теоретический анализ специальных психолого-педагогических, социологических работ по проблемам повышения эффективности процесса обучения физике.

На тором mane (1991-1992гг.) разрабатывались методы и приемы сбора и-анализа материалов, отражающих расширение рассматриваемой проблемы в практике работы школ, апробировалась методика взаимодействия с учителями города, района и Тамбовской области. На этом этапе выяснилось, что сама идея разноуровневого преподавания находит отклик в учительской среде и используется учителями- практиками в той или иной мере, но в основном эпизодически, нецеленалравленно, в некоторых случаях под влиянием обратной связи с учащимися. Автор пришел к выводу о своевременности начала эксперимента т.к. в данной идее назревала потребность сверху (от учителя) и снизу (от учащихся).

Результатом второго этапа явилось проведение поискового педагогического эксперимента, который позволил определить круг действий учителя при планировании и подготовке современных уроков физики.

На третей этапе (1993-1996гг.) автор и другие участники эксперимента использовали приемы разноуровневого преподавания в своей практической работе, вносили коррективы в ход эксперимента.

Проводилась проверка экспериментальных данных, полученных в процессе формирующего эксперимента, формулировались общие выводы, разрабатывались методические рекомендации.

На данном этале применялись различные методы наблюдения: анкетирования, экспертной оценки, интервьюирования, методы статистической обработки экспериментальных данных, их педагогическая интерпретация и сопоставление с гипотезой исследования.

Особенностью этого периода явилось внедрение результатов в практику работы учителей общеобразовательных школ и средних профессиональных учебных заведений гг. Уварово, Тамбова, С.Петербурга, Тамбовской области.

Результатом третьего этапа является проведение контрольного эксперимента, который дал возможность проверить эффективность предлагаемой нами методики разноуровневого преподавания и уроков построенных на основе такого подхода.

Логика исследования включала следующие этапы:

а) изучение педагогического опыта по подготовке и проведению современного урока физики; анализ педагогической и методической

литературы, рассмотрение философского, психологического, педагогического и методического аспектов проблемы;

б) интерпретация основных теоретических посылок,, концептуального и рабочего понятийного аппарата исследования с помощью контент- анализа, определение границ применимости понятий;

в) обоснование стратегического плана исследований;

г) разработка программ для обработки статистических материалов; определение основных направлений анализа полученных данных;

д) разработка практических рекомендаций по методическим основам применения разноуровневого преподавания при проведении разных элементов уроков;

е) апробация практических рекомендаций в ходе проведения формирующего эксперимента и внесение необходимых корректив;

ж) оценка результативности проведенного педагогического эксперимента и предложенных методических рекомендаций.

Новизна и теоретическая значимость работы заключается в следующем:

- разработана и обоснована методика разноуровневого изучения физики при проведении отдельных элементов уроков: объяснения учебного материала; демонстрационного, фронтального и поискового экспериментов; уроков решения задач;

- разработана технология личностно-вариативного модуля образовательной программы, позволяющая переходить от одних уровней усвоения к другим;

- определены критерии эффективности предлагаемого преподавания, учитывающие коррекцию преподавательской работы.

Праштеская ценность проделанной работы заключается в возможности использования методики разноуровневого обучения в практической работе любого учителя, т.к. результаты исследования внедрены в практику обучения физике.

Достоверность полученных результатов и научных выводов обеспечивается: длительностью эксперимента, его повторяемостью и контролируемостью, широкой экспериментальной базой, единовременным охватом большого, количества школ, учителей и учащихся; применением методов математической обработки данных; применением разнообразных педагогических методов исследования: наблюдение, методы устного (интервьюирование) и письменного (анкетирование,

тестирование) опроса, письменных контрольных работ.

Различными формами наблюдения, опроса и контрольными работами в ходе исследования было охвачено около тысячи учащихся, более двухсот учителей физики, что обеспечивало необходимую репрезентативность выборки.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в процессе обсуждения- материалов на семинарах и педагогических советах Уваровского химического колледжа, на заседании городской и районной секций учителей физики г.Уварово и Уваровского района, на курсах повышения квалификации учителей физики г.Тамбова. Результаты исследования докладывались на Герценовских чтениях (С.-Петербург 1994-1995гг.), на Всероссийской научной конференции (С.-Петербург 1994 г.).

Идея разноуровневого и вариативного подхода к обучению пропагандировалась в региональной печати ("Уваровская . жизнь" 1992г., "Призыв" 1992г., "Инжавинский вестник" 1994г.).

На защиту выносятся следующие положения:

1. Формирование глубоких знаний по физике может быть обеспечено конструированием разнообразных индивидуализированных оболочек инвариантного ядра знаний, соответствующего стандарту образования, путем разноуровневого обучения учащихся.

2. Эффективная методика разноуровневого подхода к обучению школьников физике заключается в дифференцированном создании мо-тивационно-целевой установки учащимся на овладение знаниями; согласований учебного материала с условиями учебного процесса; индивидуализации деятельности учащихся при решении различных дидактических задач урока; активизации саморазвития личности ученика с помощью различных сочетаний алгоритмов и эвристики, обеспечивающих учет индивидуальных особенностей учащихся, их познавательных возможностей и уровни сформированности умений применять знания; существовании постоянной обратной связи между поставленными задачами и достигнутыми результатами.

3. Использование разноуровневого подхода на уроках физики позволяет индивидуализировать образовательный маршрут ученика и

поэтому составляет основу эффективной методики взаимодействия ученика и учителя на уроке.

Основное содержание диссертации.

В первой главе "Психолого-педагогические аспекты проблемы разноуровневого обучения физике в средней школе" исследуются три важных вопроса, каждый из которых освещается в соответствующем параграфе.

В первом параграфе "Состояние проблемы в психолого-педагогической и методической литературе" проанализированы сложившиеся понятия уровневого подхода на основе уровней обучения, уровней усвоения знаний учащимися. Наличие структурно-логических связей внутри учебного материала используется для осуществления обучения на разных уровнях. Состояние профессиональной ориентации накладывает свои требования на методику уровневого подхода к обучению: адекватности профессии, обеспечение подачи материала в соответствии с требованиями образовательной программы.

Критериями выделения разных уровней образования в работе являются логика информации о предмете усвоения и предъявляемые к учащимся требования.

Осуществление обучения на разных уровнях в разнопрофильных классах или внутри одного класса накладывает определенные требования к учебным программам, такие как свобода выбора методов обучения, возможность индивидуализации.

Разноуровневый подход к изучению физики создает проблему оценки деятельности учащихся, которая необходима для стимулирования их работы и установления обратной связи.

Возможно выделение трех видов оснований для установления шкалы оценок: индивидуальные нормы, социальные нормы, нормы предмета. Реализация многоуровневого подхода к обучению для каждого ученика должна проходить через определенный индивидуальный образовательный маршрут, то есть по определенной образовательной программе. На определенных этапах должен проводиться рубежный контроль- экзамены, зачеты, технические проекты. Оценка деятельности учащегося учителем должна отражать усилия на пути к определенным результатам.

В данном параграфе анализируются существующие проекты стандарта физического образования. Рассмотрены преимущества каждого проекта, проанализированы недостатки, сделаны выводы о его применении.

Содержание второго параграфа "Понятийный аппарат проблемы

(стандарты, уровни, их значение)" отражает мнение, ряда ученых-методистов на понятия "стандарт образования", "уровни обу-ченности учащихся".

Анализ содержания образования позволяет сделать вывод о том, что стандарт образования это документ, определяющий знания на уровне функциональной грамотности и гарантируювдй минимум культуры населения страны, региона. Стандарт образования является средством унификации уровня подготовки учащегося и социальной защиты ученика и учителя от некачественных образовательных услуг.

В третьем параграфе анализируется оценка деятельности учащихся на разных уровнях обучения, рассматривается особенность уровневого подхода, состоящая в приближении уровня обучения к индивидуальным особенностям учащегося. Блочная система построения учебных планов школ с базисным, инвариантным ядром и вариативным конструированием оболочек накладывает условия на изучение материала по физике в зависимости от требований, предъявляемых к знаниям ученика. Выполнение требований влечет за собой определенные средства, методы действий ученика и учителя с учетом коррекции.

. Вторая глава "Методика организации разноуровневого обучения" состоит из трех параграфов, в каждом из которых рассматривается методика применения разноуровневого обучения для проведения отдельных элементов уроков.

Первый параграф "Изучение нового материала с учетом разного уровня подготовки учащихся" включает методику преподавания физики в разнопрофильных классах. При этом одна и та же тема с разной степенью математических обоснований и прикладных сведений отражает в сознании учащихся действительность, в форме для этого профиля развивающей, ведущей к дальнейшему познанию. В работе предложения автора рассматриваются на примере темы "Переменный электрический ток".

Другой метод изучения нового материала на разных уровнях усвоения предусматривает в классе одного профиля самостоятельную работу ученика с учебником, соответствующую его познавательным возможностям. Такая форма изучения материала стала возможной с появлением учебников, выделяющих в материале несколько уровней

его изучения. Разноуровневый подход будет состоять в разных темпах продвижения учащихся по пути усвоения знаний.

Второй параграф рассматривает использование разноуровневого подхода при решении задач. Решение задач является одним из наиболее сложных и важных видов деятельности учащихся на уроке и дома.Рассматривается методика алгоритмического способа решения задачи. Постепенное свертывание задачи, соблюдение определенной последовательности позволяет упростить решение, дать в руки учащихся определенный алгоритм- правило которое может привести к решению.

Другим рассматриваемым методом является эвристический. Этот метод приводит к развитию индивидуального мышления учащихся и потому в большей степени является развивающим.

Далее рассматривается методологический подход к решению задач, предложенный А.С.Кондратьевым. Особенностью такого подхода является оценка задачи с позиции трех уровней. Первый уро-вень-это решение задачи с помощью основных законов, положений данного раздела физики. Второй уровень предполагает проведение решения на основе фундаментальных законов природы-сохранения энергии, импульса, заряда. Третий уровень решения задачи- с использованием общих методологических принципов построения природы, таких как принцип симметрии, принцип относительности.

Реализация разноуровневого подхода должна быть адаптирована к определенным группам учащихся внутри одного класса и должна происходить на основе определенного способа комплектования этих групп. Таким способом является тестирование или анализ успеваемости учащихся.

В третьем параграфе "Реализация разноуровневого обучения при проведении эксперимента" предлагается методика проведения демонстрационного эксперимента при объяснении материала, методика фронтального поискового эксперимента и методика обобщающего эксперимента. Демонстрационный эксперимент по-разному предлагается использовать в классах с различным профилем: с разной степенью обработки результатов- от качественного объяснения в гуманитарном классе до строго математического описания в классах с углубленным изучением физики. В классе одного профиля методикой предусматривается возможность

варьирования темпа работы по обработке различного количества следствий для учащихся имеющих разный уровень усвоения знаний и различную скорость работы над результатами.

При проведении фронтального поискового, эксперимента • предлагаются различные варианты взаимосвязанных экспериментов для групп внутри одного класса, продвигающихся разными темпами. Оценка знаний производится по скорости продвижения и.точности получаемых результатов.

Обобщающий эксперимент предлагается проводить в классах разного профиля с различной глубиной объяснения результатов, а в классе одного профиля- на разном.уровне обработки результатов.

В третьей главе "Экспериментальная проверка гипотезы исследования" представлены содержание, методика и результаты экспериментальной работы. Эксперимент проводился в шести школах Тамбовской области, четырех школах г.С-Летербурга с 1990 по 1995 год в три этапа: поисковый, констатирующий и формирующий. Генеральная выборочная совокупность учащихся 9-11 классов составила 1195 человек. В экспертной оценке работы учащихся школ приняли участие 57 учителей и методистов. Главным в методике организации эксперимента было моделирование в школах и классах разного профиля тех педагогических ситуаций, в которых разноуровневый подход выступал в разных проявлениях: как средство обучения, как мотив деятельности, как способ формирования качеств личности ученика.

Анализ результатов констатирующего эксперимента позволил:

1.Наблюдать влияние разноуровневого подхода на активность учащихся. <

2.Установить влияние разноуровневого подхода на реализацию варианта образовательной программы.

3.Определить зависимость между разноуровневым подходом и профессиональными намерениями учащихся.

4.Получить обобщенные таблицы распределения стимулов содержания и способов организации деятельности в разных вариантах образовательной программы.

5.Сконструировать методические пути разноуровневого обучения в соответствии с разными образовательными программами.

.Итоги формирующего эксперимента были объединены в три блока согласно основным компонентам гипотезы исследования.

I.Доказательство справедливости влияния " разноуровневого подхода на интерес к познанию и на мотивацию деятельности учащихся.

II.Определение особенностей педагогического руководства становлением и совершенствованием уровней обученности, учащихся.

III.Оценка предложенной методики реализации индивидуального образовательного маршрута изучения материала путем разноуровневого обучения.

Общие выводы.

Разработанные в диссертации приемы разноуровневого подхода в преподавании дают возможность учителю осознанно решать в своей практической работе кадцую из трех основных задач методики: ди-агностично устанавливать цели урока, отбирать учебный материал к уроку, выбирать формы деятельности учителя и учеников на уроке, вводить коррекции в преподавание.

Приемы, приведенные нами могут быть платформой для педагогического творчества учителя и полностью соответстврт задачам и предмету методики как науки а именно:

- целью подбора приемов разноуровневого преподавания является реализация научной организации труда учителя, гарантирующей достижение запланированных результатов в процессе обучения физике;

- анализ методических путей разноуровневого обучения физике изложены в § 3 главы I;

- конкретные примеры применения разноуровневого преподавания курса физики и отдельных уроков приведены во II главе.

- приемы и формы организации учебных занятий по физике, направленные на формирование культуры умственного труда учащихся и повышения их познавательного интереса представлены в § 2 главы П;

- вариативный подход к организации учебного физического эксперимента как одной из важнейших компонент современного естественно - научного образования рассмотрен в § 3 главы II;

2. Выполненное исследование имеет теоретика-экспериментальный характер. В нем обоснован и экспериментально доказан один из путей решения в процессе обучения физике основной задачи современной школы - всемерное и полное развитие личностных качеств

школьников. Предлагаемый вариант методики разноуровневого обучения ведет' учителя и учеников к цели на основе положительных эмоций, создаваемых учебным процессом. Постоянное использование результатов обратной связи позволяет вовремя заметить и ликвидировать пробелы в знаниях. Акцент на научное объяснение изучаемого способствует формированию в сознании "учащихся естественно - научной картины мира.

3.В ходе исследования была доказана педагогическая целесообразность обобщенных нами приемов разноуровневого преподавания на уроках физики и описаны конкретные способы применения этих приемов при изучении различных элементов физических знаний. При этом разработана методика диагностичного определения целей обучения и воспитания учащихся, непосредственно связанных с задачами обучения физике, показано влияние такого подхода на повышение познавательного интереса учащихся. ' Определены содержание и средства деятельности учителя и ученика, обеспечивающие процесс формирования интересов школьника и культуры его умственного труда. Обоснованы методические условия эффективности разноуровневого преподавания.

4.Разработка разноуровневого подхода при изучении физики потребовала уточнения и дополнения понятийного аппарата, связанного с решением этой многоаспектной задачи, анализа ряда новых понятий: индивидуализация и дифференциация обучения, уровневый подход, профильное обучение, стандарт физического образования. Мы оперировали этими понятиями в рамках более общих понятий: педагогическая система, педагогическая технология.

5.Проведенное исследование открывает новые перспективы в развитии методики преподавания физики в плане:

-комплексной разработки проблемы единства когнетивной, аффективной и психомоторной компонент учебной деятельности школьников .обеспечивающее развитие личности в процессе обучения;

- дальнейшего совершенствования методики преподавания физики сориентированной на развитие новообразований личности и выбор оптимального соответствия содержания учебного материала и форм организации учебной деятельности школьников. '

Исследование в определенной степени обогащает общедидактические подходы к проблеме построения учебного процесса по физи-

ке, способствует формированию общеучебных и специфичных для физики умений и навыков, а также познавательного интереса школьников. Внедрение результатов исследования в практику работы школ и других учебных заведений способствует совершенствованию качества обучения физике и решению актуальных задач, стоящих перед школой.

Основное содержание исследования отражено в следующих работах автора.

1.Физический эксперимент в системе разноуровневого обучения. //Актуальные проблемы преподавания физики в современной школе.-С.Петербург. ЭОС, 1994, с.33-34.

2.Разноуровневое обучение в современной школе.//Актуальные проблемы непрерывного педагогического образования.-С.-Петербург. Образование,1994, с.134-135.

3.Оценка деятельности учащихся на уроках физики.//Методологические проблемы физического образования.-С.-Петербург.:Образование, 1995, с. 17.

4.Разноуровневый подход к решению физических задач.//Методологические проблемы физического образования.-С.-Петербург.¡Образование ,1995,с.21-22.

5.Стандарт образования.(Проблемы создания и применения) . //Актуальные проблемы развития педагогики.-С.-Петербург. :Образование,1995,с.32-33.

6.Разноуровневое обучение при объяснении нового материала. //Теоретические проблемы физического

Образование,1996,с.17-19.

РТП СПбУЗФ 3. 05 т. 10023.04,96,.