автореферат и диссертация по педагогике 13.00.04 для написания научной статьи или работы на тему: Взаимосвязь теоретического и эмпирического в обучении физике

Автореферат диссертации по теме "Взаимосвязь теоретического и эмпирического в обучении физике"

1нститут педагогией 1 психологи профеемно! оевггн Академп педагопчних наук УкраТни

РГ6 од

На правах рукопису

ЛЯШЕНКО Олександр 1вановнч

ВЗАвМОЗВ'ЯЗОК ТЕОРЕТИЧНОГО-ТА ЕМП1РИЧНОГО В НАВЧАНН1 Ф13ИКИ

13.00.0^— професшна педагопка 13.00.02 — методика навчання физики

Автореферат дисертаци на здобуггя наукового ступеня доктора педагопчних наук

Кшв 1996

Дисертащею е рукопис

Робота виконана в 1нституп педагопки Академи педагопчних наук Украши

Науковий консультант — доктор педагопчних наук, професор Бугайов O.I.

Офщшш опонентн:

— доктор педагопчних наук, професор Козаков Bimajiii Андршович

— доктор педагопчних наук, професор Сергеев Олександ*[ Васильевич

— доктор ф1зико-математичних наук, професор Щиксвш hop Павлович

Провщна установа: Харивський державний педагопчнш ушверсигет 1мет Г.С.Сковороди

Захист вщбудеться 12 червня 1996 року о 14.00 год на 3aci данш спещал1зовано1 вчено1 ради Д 01.61.01 в 1нститут1 педагопк i психологи професшно? осв1ти АПН Украши за адресою: 25406С Кит, вул.М.Берлшського, 9.

3 дисертащею можна ознайомитися в б1блютещ 1нститут педагопки i психолоп! професшно! осв!ти АПН Украши (25406( Киш, вул.М .Берлшського, 9).

Автореферат наддслано "и " 1996 р.

7

Вчений секретар спешагнзовано! вчено!" ради

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальшсть доЫджения. Свгговий досвщ реформування школи у 80—90-Т1 роки показав, що головним у Чцьому процес1 стало оновлення змюту осви"и. У його основу лягли свггоглядш позицй людини, яка реал1зовуватиме свш творчий потенциал в XXI стол1гп. Перебудова укражсько1 школи, започаткована Державною нацюнальною програмою "Освпа" ("Украша XXI стол1т-тя"), також передбачае завдання в цьому напрям1, зокрема щодо розробки 1 впровадження новох концепци ф1зично1 освгга, нав-чальних програм I щцручниюв з ф1зики.

Щоб цей процес не набув самочинного плину, щоб запро-вадження нового змюту ф1зично! освгги не мало суб'ективно-шту!'-тивного характеру, потреби! комплекснт психолого-педагопчт 1 методичш дослхдження щодо визначення концептуальних засад запровадження нового змгсту освгга. Вони повинт враховувати сощально-культурт тенденцц розвитку сучасного свшэвого сус-гшхьства, зокрема тдвшцення рол1 гуматтарного потенщалу людини у спшкування з навколишшм св^ом, зростання техноло-пчносп виробництва на основ1 нових шформащйних технологш, глобальшсть еколопчного мислення тощо.

Осюльки ф1зика е одшею з найрозвинушних у теоретичному вщношенш природничих наук, то можна стверджувати, що юну-ютъ певш методичт особливосп формування фгзичних знань у школ!. Насамперед вони викликаш законом1рностями шзнаваль-нох ддяльносп на рхзних р!внях засвоення ф1зичних знань, а також специф!чними рисами теоретичного та емтрииного мислення учтв пщ час вивчення тыльного курсу ф!зики.

Анал1з навчальних програм \ пщручниюв з ф1зики, досвщу

викладання даного предмета в школ! 1 ПТУ дозволяе нам ствер-джувати, що змют 1 методи навчання ф1зики поки що зор1ентоваш на лопчну схему емшричного мислення — важливого, але не най-ефективнкиого шляху псшачного розвитку дитини.^Фактично во-на повторюе вщому гербартовську модель: початкове ознайомлення з об'ектом => об'еднання новых уявлень ¡з засвоеними ранте => систематизацш, закр'тлення та узагалънвння значь. => тдсумкова системагпизащя комплексу знань. Ця схема, вщтворюючи емшрич-ний шлях газнання, видаеться на перший погляд всеосяжною. Разом з тим вона не вадображае багатоплановосп 1 розмаггосп навчання в його змютовному та оргашзацшно-процесуальном> аспектах. Зокрема, поза и увагою залишаються питания форму-вання теоретичного знания в навчанш.

Таким чином, проблема взаемозв'язку теоретичного та емшричного в навчальному тзнанш потребуе спещального дослЬ дження в дидактичному 1 методичному аспектах. Це дозволить з'я-сувати мехашзми формування емшричного 1 теоретичного знанш в процео навчання ф1зики, встановити динамхку розвитку мис лення учшв, враховуючи ддалектику р1вшв навчального тзнанш вщ споглядального (буденного) до теоретичного.

Стан дослйдження проблемы. Проблема взаемозв'язку теоре точного та емшричного в науковому тзнанш була й залишаетьс: одтею з провщних у фигософи та методологи науки. Тому р1зш 1 аспекта, особливо загальнометодолопчний 1 лопчний, досит грунтовно висвгглеш в Л1тератур1. 3 методолопчно!' точки зор взаемозв'язок теоретичного та емшричного в тзнанш визнаетьс проблемою як лопчною, так I гносеолопчною. У лершому випап ку вона вимагае анал1зу понять, шших засоб1в 1 форм абстрактно го мислення щодо 1х адекватного вщтворення суб'екгом тзнанш

з ясування вщношень м1ж людиною 1 дослщжуваним нею предметом тзнання. Як гносеолопчна проблема вона передбачае вив-чення генезису знания, у тому чшуи генезису наукового (теоретичного) знания.

Поряд з фшософами ({.Д.Андреев, Л.Б.Баженов, М.К.Вахто-мш, I.Йорданов, Б.М.Кедров, С.Б.Кримський, П.В.Копнш, 1.В.Кузнецов, В.1.Кузнецов, Т.Кун, 1.Лакатос, В.А.Лекгорський, О.А.Мамчур, М.В.Мостепаненко, М.Е.Омельяновський, К.Поп-пер, М.В.Попович, ОЛ.Ракитов, ГЛ.Рузавш, В.С.Стьопш, 1.3.Цех-мклро, В.С.Швирьов та пнш) особливосп становления наукового знания 1 генезису теоретичних систем конкретних галузей при-родничих наук спевдально дослщжували вщом1 вчет-цриродо-знав щ (В.А.Амбарцумян, ОЛ.Берг, М.П.Дубшш, 1.К.Юкош, С.Р.Микулинський, 1.Пригожин, Б.Рассел, В.А. Фабрикант, В.О.Фок та шип.). Грунтовш думки з цього приводу висловлювали корифе! сучасно'1 науки (Н.Бор, (М.Борн, Л.деБройль, О.М.Бутлеров, В.Гейзенберг, В.Л.Пнзбург, П.Д^рак, А.Ейнштейн, ПЛ.Ка-пща, М.Планк та пиш).

Незважаючи на р1зш пщходи до ощнки дано! проблеми, майже вс1 вчеш сходиться на думщ, що взаемозв'язок теоретичного та емтричного в тзнант слщ розглядати ширше, шж сшв-вщношення р1вшв тзнання, а саме:

як взаемозумовлешсть емтричного / теоретичного знания; як проблему взаемов1дношення в1дпов1дних р\втв тзнання; як /сторичну наступшсть (посл'1довшсть) стадш наукового тзнання, поступовий перех1д в1д емтри до теори в хоЫ суспЫьного тзнання дшсностг;

як специф1чш форми пшавальноI дШьностI ( проблеми раз-витку експериментальних / теоретичних метод1в тзнання.

У такому розумшш проблеми специф1чш риси несе в соб! й контекст осв™, який вносить сво!, властив! лише навчальному тзнанню положения й оцшки. Психолого-педагопчний аспект проблеми взаемозв'язку теоретичного та емтрично#> в шзнанш дослщжувався головним чином у напрям! з'ясування особливостей розвитку теоретичного мислення yчнiв в процес! навчання на р1зних В1КОВИХ етапах онтогенезу дитини (Г.О.Балл, Дж.Брунер, В.В.Давидов, Д.Б.Ельконш, А.3.3ак, ЗЛ.Калмикова, Г.С.Костюк, В.О.Моляко, В.Ф.Паламарчук, Ж.Шаже, В.В.Рубцов, А.М.Сохор, А.В.Усова, С.А.Шапоринський, М.М.Шардаков, А.М.Шимша та шип). Проте в цих дослщженнях, як правило, не передбачалися завдання, пов'язат з вивченням методичних особливостей форму-вання теоретичних та емтричних знань у навчанш конкретних предмете, з наступшстю емтричного 1 теоретичного в навчальному шзнанш, хоча вс! вони базувалися на предметнш основк

3 методично1 точки зору у дидактищ фiзики проблема роз-роблялася головним чином у напрямг визначення структури зм!с-ту ф1зично1 осв1ТИ (ОЛ.Бугайов, Г.Ф.Бушок, ЮЛ.Дик, В.Г.Зубов, О.Ф.Кабардш, А.К. та ГК.Клкоши, А.М.Мансуров, Г.Я.Мяюшев,

A.А.Шнський, О.В.Пьоришкш, В.Г.Разумовський, Л.I.Резников, Л.В.Тарасов, В.А.Фабрикант, М.М.Шахмаев) або особливостей формування ф13Ичного знания в р1зних роздшах шильного курсу физики (С.У.Гончаренко, Е.Ю.Евенчик, В.РЛльченко, С.Ю.Каме-нецький, в.В.Коршак, А.А.Шнський, Н.О.Родша, В.Ф.Савченко, Г.В.Самсонова, А.П.Свггков, З.В.Сичевська, В.Ф.Юськович та шип). Лише деяю дослщники розглядали специф1чш риси формування ф13ИЧНого знания в навчанш физики з урахуванням теоре-тйчного та емтричного р1вшв тзнання (Г.М.Голш, Л.Я.Зорша,

B.В.Мултановський, О.В.Сергеев, А.В.Усова, Д.Ш.Шод1ев).

Зазначимо, що методичний аспект проблеми в основному дослщжувався у напрямг з'ясування модел1 навчального тзнання пщ час вивчення фундаментальних ф1зичних теорш. Зокрема, В.Г.Разумовський запропонував циюичну моделв? навчального процесу з ф1зики, побудовану залежно вщ еташв тзнання за схемою: факта -> гтотеза -> наслщки -> експеримент. В.В.Мул-тановський визначав зм1ст \ структуру шильного курсу ф1зики за типами фундаментальних взаемодш. В основу формування науко-вих понять у шкшьному кура фгзики А.В.Усова поклала плани узагальнюючого характеру. 1сторично-методолопчний пщвд до навчального тзнання в процес1 вивчення ф1зики реал1зував Г.М.Голш. Поетапна структура процесу систематизацЦ знань на р1вш фундаментальних наукових понять 1 закошв, теорш 1 прин-цитв та науково! картини свпу викладена С.У.Гончаренком.

Щ дослщники виходили з усталеного вже теоретичного р1вня

навчального тзнання, не розглядаючи особливостей взаемозв'яз-

1

ку теоретичного та емшричного власне в процес1 навчання ф1зи-ки. Адже вивчення в шкот 1 ПТУ фiзичниx теорш, побудованих за принципом постулат1В (класична мехашка, термодинамжа, специальна теорш вщносносп, квантова ф1зика), мае сутгево вщр!знятися вщ методики вивчення ф1зичних теорш, в основу яких гюкладетп модельш ппотези (кшетична теор!я щеального газу, електронна теор1я речовин, теорш атому).

Подана до захисту дисертащя "Взаемозв'язок теоретичного та емшричного у навчант ф1зики" продовжуе Т1 дидактичт та методичт дослщження, в яких автори намагалися дата психоло-го-педагопчне 1 методичне обгрунтування змюту. ф1зичноГ освети вщповщно до визначеного р1вня тзнання. Разом з тим вона про-понуе власну модель навчального тзнання в процесс формування

ф1зичних знань, адекватну зазначеним р1вням.

' У зв'язку з цим мета нашего дослгдження полягае в теорети-ко-методолопчному обгрунтуванш зм!сту фгзично1 освгш в середнш 1 професшнш школ! на основ! взаемозв'язку теоретичного та емшричного у навчальному тзнанш учн1в 1 побудов! методичноТ системи формування у них ф1зичного знания на р!зних тзнаваль-них р!внях.

Об'ектом дослЬдження обрано змют ф13ично1 осв1ти та його реал1защя в навчальному шзнанш пщ час вийчення ф1зики в середнш 1 професшнш школь

Предмет дослгдження складають компонента методично/ системи навчання ф!зики в середнш школ1 та ПТУ, пщпорядковаш концепту альнш ще! едносп зм^стовного 1 процесуального компоненте навчального процесу з фхзики. На цш п!дстав1 вш подшяеться на три складов!, що визначають:

1) понятшно-категотальну структуру курсу ф!зики;

I

2) методи шзнавально! лшльнос-п учшв. специф1чш для теоретичного та емшричного р!вшв тзнання;

3) мехатзми Формування 1 розвитку теоретичного та емшричного мислення учтв, враховуючи специф1чш особливосв навчального материалу шкшьного курсу физики.

Практична реаллзащя вщповщног' методично! системи навчання ф1зики в середнш 1 професшнш школ1 здшснювалася зав-дяки педагопчному лроектуванню, яке передбачало:

— формування в унмв фЬичного знания на р'шм теоретичного узагальнення у форм1 системи наукових понять;

— генералшащю навчального матер1алу з фЬицм на баз1 фундаментальных фЬичних теорш, яю трансформоваш на р1вень класич-них уявлень сучасдаи ф1зики (ньютошвська мехашка, молекуляр-

но-кщетична теория щеального газу, феноменолопчна термодина-мiкa) вщповщно до тзнавальних можливостей старшокласншав;

— розвиток теоретичного та емтричного мислення учтв на основ! адекватних способ!в даяльносп;

— формування в учтв узагальненого експериментального вмшня як засобу емтричного мислення та запровадження мвтод'гв проблемного навчання фгзики як методу розвитку теоретичного мислення, що найбшьш адекватно вцггворюють психолопчш мехашзми формування ф!зичного знания на вщповщних рмвнях тзнання.

Виб1р класично'х мехашки, молекулярно! ф1зики та термоди-намнси як предметно! галуз! знань, на баз1 яко'х досл1джувалася проблема 1 будувалося експериментальне навчання, не випадко-вий 1 зумовлений наступними м1ркуваннями. Класична мехашка е найбшьш цшсною 1 завершеною фундаментальною теоркю, ос-нови яко! вивчаються в шильному кура ф!зики. Грунтовний ем-пipичний базис та аксюматичний пцрод до п побудови як теоре-

I

тично1 системи вир1зняе и серед шших теорш, що вивчаються в школ! та ПТУ. Разом з тим ц змгстовна своерщшсть не дозволяв поширити висновки на шип роздши курсу физики. Тому потр1бно було обрати й шип фундаментальш теорп, зокрема таю, яю були б "типовими" для сучасно! ф1зики. Ми зупинилися на молекулярной ф!зищ, осюльки гшотетико-дедуктивний спос1б ц побудови е специф1чним саме для природничих наук. Незважаючи на те, що термодинамша за способом побудови вона схожа з мехашкою, во-на защкавила нас з тих причин, що давала змогу прослщкувати вплив чуттевого сприймання дшсноеп 1 набутого емтричного до-свщу учтв на створення в \'х свщомосп теоретичних конструкпв.

Намагання комплексного пщходу до вивчення проблеми, и р!зноб1чшсть 1 багатоаспектшсть визначили методолог'тну основу

дослгдження:

1) системно-структурний пшхш до вивчення предмета достижения, на основ1 якого останнш уявляеться як система, що мае численш певним чином упорядковаш, тобто струйтуроваш еле-менти;

2) iнтeгpaтивнa концепция людини. в основу якоТ покладено: а) ¡дею про онтогвнвтичну еволющю людини як шдив1да, псюачш задатки якого становлять природну основу особистост/; б) положения про розвиток особисткних якостей людини в едностх ц при-родних задатков 1 здхбностей, як людського тдивгда та суб'екта суспйгышх вгдносин; в) димыисиу суть розвитку людини як суб'екта-дЫча, що шщйое рхзш вида специф1чноУ людськох активности — працю, навчання, тзнання, спшкування тощо; г) твердження про ушкальшсть кожнЫ людини як особистост'1, ноая певного внутрштього свпу, з власним баченням св1ту та особиспсним вщтворенням його у свщомосп, своши потребами, уподобаннями, мотиващйно-вольовими характеристиками;

3) сошокультурна концепция знания i тзнання в цшому. в основ1 яко1 лежить сощальна зумовлетсть пхзнавального процесу 1 його результату як елемента культури цившзаци;

4) культурно-1сторична теор1я розвитку псих!ки людини. зо-крема дитини, на основ1 д!яльшсного пщходу .до формування ц основних псюачних функцш, згщно з якою феномен теоретичного мислення розглядаеться як доя, спрямована на формування по-нятгя [ встановлення закону його функщонування;

5) теор}я змютовного узагальнення. провщною лш1ею якох у вивченш мислення визначено едшсть лопчного х психолопчного

I

аспектов даного процесу, врахування в навчанш особливостей ем-тричного 1 теоретичного тишв мислення учшв та орхентащя у по-

будсш навчальних предмете на теоретичний р1вень узагальнення.

В основу дослщження покладено наукову ппотезу, сформу-льовану у форм! методично! модел1 формування в учшв ф!зичного знания, яка грунтуеться на таких твердженнях:

— система наукового знания не може бути беззастережно перенесена в освггаю систему, а потребуе модифжацп, яка б вра-ховувала дидактичш вимоги до подання р1зних вид1в знания, тз-навальт можливосп учшв, мотивацшш фактори вивчення ними ф1зики;

— зм1ст осв1ти 1 лопка його викладу визначають тип мис-лення (емтричний або теоретичний), який формуеться в процеа навчання;

— особливост! системно!" оргашзацп сучасного ф1зичного знания зумовлюють '{х формування на ргвш теоретичних узагаль-нень, не принижуючи при цьому рол! емтричного мислення у розвитку свщомосп дитини;

— процес формування фгзичних понять внутршшьо неод-норщний, ! в навчант не обов'язково дотримуватися лопки роз-гортання навчального предмета, за якою емшричний р1вень завж-ди передуе теоретичному;

— формування ф1зичних знань може грунтуватися на таких двох психолопчних мехашзмах: а) невмотивованому (спонтанному) абстрагуванш та узагальнешп на основ! чутгевого тзнання (емтричш поняття ! закони), б) на активному пошуку сутносп явищ шляхом побудови абстрактних моделей, формалхзацп, вису-нення 1 перев1рки ппотез про ¿стотш ознаки даного класу понять (теоретичш поняття 1 закони, теорн);

— формування емшричних 1 теоретичних знань вщбуваеться у вщповщних видах тзнавальноТ Д1Яльносп: фиссаци результата

спостережень, вилирювань й експерименту — на емшричному р!в-ш, поясненш 1 передбачент наслциав — на теоретичному р1вш;

— пракгично-прикладний аспект ф1зичного знания реал1-зуеться в шзнавальних ситуащях, яю вщтворюють лйитгево { про-фесшно ор1ентоват устремлшня учтв середньо! школи та ПТУ тд час навчання физики.

Вщповщно до поставлено! мети 1 висунутог ппотези в дослщ-жент розв'язувалися конкретно заедания. Перша група завдань пов'язана з лопко-методолопчним анализом проблеми формуван-ня в учтв ф1зичного знания в процеа навчання ф1зики. 3 щею метою необхщно було:

— проанагпзувати стан дослщження проблеми взаемозв'язку теоретичного та емшричного в наущ та виявити и кардинальш питання в галуз1 методики навчання физики;

— з'ясувати сутнють наукового 1 навчального тзнання на р1зних р1внях, IX стльш риси 1 вщмшносп з метою погодження структур навчального змюту шкшьного курсу ф1зики 1 наукового знания, визначити змгст категори "ф1зичне знания" як багатоас-пекгного феномена;

— обгрунтувати зм1ст ф1зично1 освети на основ1 особиспсно ор1ентовано'г концепци та встановити психолого-педагопчш засади формування знань р!зного р!вня узагальнення;

— проанал1зувати навчальш ситуаци пщ час формування фь зичних знань 1 визначити структуру дгяльносп, спрямовано'1 на за-безпечення розвитку емшричного 1 теоретичного мислення учшв.

Друга група завдань охоплюе практичний аспект розробки методично'1 системи формування ф1зичного знацня в навчально-му процесс

— спроектувати змютовну складову методично! системи фор-

мування емтричного 1 теоретичного знания в навчанш физики, яка забезпечуватиме розвиток вщповщних форм д1яльносп в прочее! засвоення учнями основ фундаментальних фгзичних теорш;

— виявити процесуальш складов! методично? системи для емтричного 1 теоретичного р1вшв навчального тзнання 1 розро-бити вцщовщну методику формування знань 1 вмшь учшв та роз-витку Ъшього мислення в процеа навчання ф!зики;

— з'ясувати педагопчну ефективтеть запропоновано'1 мето-дично1 системи г розробити рекомендацп щодо и впровадасення в шкшьну практику.

Наукова новизна доелгдження полягае в концептуальному об-грунтуванш та побудов1 методично'1 системи формування ф1зич-ного знания, в основу яко! покладено взаемозв'язок теоретичного та емтричного в навчанш физики; у розробщ концепцй непе-рервно! ф1зично1 освети в навчальних закладах Украши, яка за-безпечуе наступтсть 1 програмну вар1ативтсть навчання ф1зики на р1зних етапах и вивчення; у побудов1 методично! модел1 навчального ф!зичного тзнання, яка грунтуеться на вщповщних видах шзнавально1 д1яльносп: спостереженш, вим1рюванн1 та експе-риментуванш — на емтричному р1вш, та поясненш 1 передба-ченш наслцдов — на теоретичному р1вш; у методичнш реагпзацп змкту навчання ф1зики з урахуванням структури вщповщних нау-кових теорш, в!кових особливостей учтв у засвоент навчального материалу з физики та лопки його розгортання в едносп емтрич-ного 1 теоретичного р1вшв узагальнення (на приклад1 роздипв "Мехашка", "Молекулярна физика" 1 "Основи термодинам1Ки"); у розробщ методики формування узагальненого експериментально-го вмшня, яка забезпечуе бшьш ефекгивне оволодшня учнями емтричними методами тзнання, та практичшй реал1зацп про-

блемного навчання ф1зики як- методу, що забезпечуе розвиток теоретичного мислення учшв.

Теоретичне значения досл1дження полягае в лопко-методо-лопчному анал1з! проблеми теоретичного та емтркчного в тз-нанш; у визначент змшту категорц "ф!зичне знания" як багато-аспектного феномену, що поряд з лопко-семантичним аспектом мае специф1чний, психолого-педагопчний контекст; у виявленш концептуальних засад навчання ф1зики в сучаснш школ1 на пщ-став1 аншпзу тенденцш розвитку заруб1жних I бггчизняних осв1тнЬ( систем; у з'ясуванш сугаосп навчального тзнання на р1зних його р1внях \ створент методичнох системи формування в учшв ф1зич-ного знания, в основу яког покладено взаемозв'язок теоретичного та емшричного р!в1ив тзнання I вщповщних хм способ1в дхяль-носп учшв в навчант физики.

Основт теоретичш положения дисертацх! знайшли вщобра-

ження в монограф1чних роботах автора, а також матер1алах Дер-

1

жавнох нацхональнох програми "Освгга" ("Украша XXI стсшття"), затвердженох Кабшетом Мшютр1в Укра'хни, та Концепцп непе-рервно'х фхзичнох освп-и в навчальних закладах Украши [51], подготовлено! на замовлення ММстерства освищи Украши, у роз-робцх яких ми брали участь.

Практччне значения роботы визначають розроблений 1 впро-ваджений на основ! структурно! декомпозицц класично! механики, молекулярнох ф1зики 1 термодинамжи змхст ф1зичнох освгги для середньох та професшно! школи, система вццбраного фактолопч-ного знания — емпхричний базис, який забезпечуе цшсшсть вщ-повщно! дидактично! системи ф!зичного знания, запропонована автором методика формування в учшв узагальненого експеримен-тального вмшня та реалхзована в проблемному навчанн! ф1зики

система завдань для створення проблемних ситуацш, що знайшло вщображення в опублжованих навчально-методичних матер!алах 1 пос1бниках, а саме: навчальних програмах [34; 35; 36], поыбниках для учшв 1 студентсв [2; 3; 6; 7; 37; 38], методичнй* поабниках I розробках для вчителтв [1; 4; 5; 8; 23; 25; 28; 30; 39; 52], методич-них рекомендащях щодо викладання окремих питань шюльного курсу ф1зики [9; 11; 15; 16; 17; 20; 21; 26; 30; 32; 33; 40]. Усього з теми дисертацн опубл1Ковано 52 робота загальним обсягом понад 60 друк. арк., пщготовлених автором однооаб'но.

На захист выноситься:

— концептуальш засади побудови курсу фгзики на основ! взаемозв'язку теоретичного та емшричного р1втв тзнання в нав-чант;

— змкт 1 структура ф1зично1 освпчт в середнш школ! в час-тин! класично!" мехатки, молекулярно! фгзики та термодинамжи, як! становили предметну галузь дослщження;

I

— модель навчального ф!зичного тзнання, що грунтуеться на взаемозв'язку теоретичного та емшричного в навчанш ф!зики, реал!зовано1 у в!дпов!дних формах газнавально! даяльносп учн!в \ спрямованог на розвиток !х теоретичного мислення;

— методика формування узагальненого експериментального вм!ння учшв у пронес! навчання ф!зики.

Шроггдшсть одержаних результатов та Тх обгрунтоватсть пщгверджуеться адекватн!стю обраних метод1в дослщження мет1 \ завданням дослщження, широкою апробац!ею основних положень дисертацп в педагогичному експеримент!, в обговоренн! результате дослщження на численних конференц!ях ! ремшарах, прак-

I

тичною реал!зац!ею методичних розробок ! рекомендацш в нав-чанн! ф!зики в середнш школ! та ПТУ.

Особистий внесок автора в здобутп наукових результата пщтверджують власний концегтгуальний пщхщ до розв'язання проблемы формування в учн!в ф1зичного знания на основ! взае-мозв'язку теоретичного та емтричного в навчальй(Ьму тзнант, особисто визначен! загалып засади дослщження та реал1защя його основних положень, розроблет оригшальш навчально-методичш матер1али, апробоваш в педагогичному експериментц на числен-них конференц1ях 1 семшарах.

Апробащя i впровадження результатов дбслгдження. Основш результата дослщження доловщалися на мЬкнародних конференциях (Донецьк, 1993 р.; Москва, 1995 р.), Всесоюзнш нарада-сем!нар1 з питань удосконалення викладання ф!зики в середнш школ! (Суми, 1984 р.), республшанських I всеукрашських науко-во-пракгичних конференциях (Кшв, 1977, 1992, 1994, 1996 рр.; Н1жин, 1992 р.; Запор1жжя, 1993 р.), педагопчних читаннях (Харюв, 1991 р.), семшарах (Киш, 1985, 1991, 1994 рр.; Свшго-водськ, 1984р.), ряд! м1жвуз!вських ! зв!тних шститутських конфе-ренщях (1нститут педагопки АПН Украши, Украшський держав-ний педагопчний ун!верситет хмеш М.П.Драгоманова).

Запропонована автором методика формування узагальненого експериментального вм!ння учн!в, програмний зм!ст навчання ф!зики та методичш розробки з р!зних тем шкшьного курсу ф!зи-ки впроваджено в практику роботи шкш ! ПТУ Украши. Ряд наших щей отримали свш розвиток ! експериментальне пщтвер-дження в трьох кандидатських дисертацшх (В.В.Мендерецький, Л.С.Недбаевська, Ю.О.Жук) ! багатьох квашфжацшних роботах, виконаних пщ нашим кер1вництвом.

Окрем1 результата дослщження знайшли вщображення в методичних розробках для студентов ! були використаш пщ час

проведения занять в Украшському педагопчному утверситеп шеш М.П.Драгоманова (1987-1996 рр.), а також 31 слухачами заклад] в системи шслядипломно/ освети, на курсах щдвшцення кжийфжаци вчител1в ф1зики (1987 - 1995 рр.).

ОСМОВНИЙ ЗМ1СТ I СТРУКТУРА ДИСЕРТАЦ1Т

Дисерташя складаеться з вступу, п'яти роздшв, загальних висновюв, списку основноТ використано'{ лггератури 1 додатюв. Вона ипострована 12 рисунками 1 16 таблицямй.

У встуш даеться обгрунтування актуальности виконаного дослщження, анал!зуеться загальний стан розробки проблеми в наущ та психолого-педагопчнш практищ, визначеш мета, об'ект, предмет 1 завдання дослщження, сформульовано його методо-лопчт засади 1 основш положения науково! ппотези, охарактеризовано наукову новизну, теоретичне 1 практичне значения роботи,

основт положения, що виносяться на захист, викладено форми

!

апробаци та впровадження результатов дослщження, 1х в1рогщшсть та обгрунтовашсть.

У першому розды "Логто-методологгчний аналгз теоретичного та емтричного в тзнашй" в ¡сторичшй ретроспектив! розгля-даеться стан дослщження фшософського I психолого-педагопч-ного аспектов проблеми, з'ясовуеться гносеолопчна природа фь зичного тзнання I сутшсть знания як багатоаспектного феномену. 3 позицш системно-структурного анал1зу ф!зичного знания виокремлюеться структура ф1зично! теори в и логичному 1 номо-лопчному контексп, визначаються и сенсотворч1 елементи.

Дослщження р1зних аспекпв проблеми теоретичного та емтричного в тзнанш мае багату ¡сторпо: вщ гносеолого-онтоло-пчно! вщповщнос-п м1ж знаниям (етстеме) 1 думкою (докса) у

давньогрецькш ф!лософп (Пармещд, Платон, Арктотель) до су-часного и трактування в методологи науки (К.Поппер, Р.Карнап, У.Куайн, Т.Кун, ГЛакатос, С.Тулмш, П.Фейерабенд та шип).

Вибгр резких шлях1в пояснения природи знания зумовив по-яву двох фшософських традицш — рацюнашзму (П.Декарт, Г.ВЛейбнщ, Б.Спшоза) та емтризму (Ф.Бекон, Дж.Беркл], Т.Гоббс, Дж.Локк, Д.Юм). Проблема емтричного та теоретичного в тзнанш сутгево загострилася у зв'язку з еволющею пози-тивютських поглядгв у фшософп науки (Л.ВптЁНштейи, Р.Карнап, Б.Рассел, Ф.Франк) 1 тзшше - неопозитивютами (П.Брщжмен, У.Куайн, Дж.Мур, К.Поппер), яю дихотомию "емтричне — теоре-тичне" зводили до вщнайдення базового емтричного змюту, на-магаючись пов'язати м:ж собою теоретичш конструкти з мовою спостережень. Вюцдним в оцшщ в1ропдносп наукового знания ними визнавався принцип емтрично! перев1рюваносп теоретич-них терм1шв. Особливе мище тут належить К.Попперу, який за-

I

пропонував загальну схему росту знания: вихщна проблема — апробуюча теорш, що пропонуеться для и розв'язання — критика (фальсифжащя) цieí теорп — нова проблема.

Проникнення ще! юторизму в методолопю науки найяскра-в1ше виявилося в концепцп еволюцн наукового шзнання Т. Куна, в основу яко! було покладено поняття парадигми — модел1 свпчэ-глядно! норми та форм тзнавально! д1яльносп ("дисцишпнарно'1 матрищ"), що сповщуеться науковим ствтовариством у певну юторичну епоху, та методологи науково-дослщних програм 1.Ла-катоса, який розглядав розвиток науки як змшу ряду нерозривнс пов'язаних теорий, що групуються навколо конвендшно визнаногс ядра, позитивно! евристики, яка спрямовуе розгортання программ в перспективних напрямах, [ негативно! евристики, яка вказуе ш

заборонет шляхи 1 способи дослщження.

На розвиток цих поглядев у сучаснш етстемологи" отримали визнання й шил концепци щодо походження 1 функшонування паукового знания, наприклад, щея Ф.Саппе про розвиТбк стандартно! концепцц в наущ, культуролопчна етстемолопя С.Б.Кримського, плюралистична методолопя П.Фейерабенда, думка С.Тулмша про еволюцюнуюч1 популяцп понять х пояснювальш процедури в науш, тематичний анализ наукового знания Дж.Холтона тощо.

Проведений нами ¡сторично-методолопчний анал1з пробле-ми теоретичного та емтричного в тзнанш виявив багатоаспект-ний ц характер, зумовлений як внутршшми мехашзмами становления нового знания, так I зовтшшми факторами його функцюнування. На сучасному етат ц дослщження процес тзнання 1 його результат недостатньо розглядати, виходячи лише з контексту л огней розвитку знания. Сугн1сть даного феномену слщ бачити 1 в широкому сощокультурному контекст, як особливу форму

I

суспшьно! евщомоеп, 1 в бшьш "приземленому" культуролопчно-му контексп, як духовне виробництво знания, зокрема в такш специф^чнш форм! людсько!" шяльносп як навчання.

Саме в такому широкому розумшш проблеми поряд з фшо-софським п баченням виокремлюються конкретнонауков1 аспекта, зокрема психолого-педагопчний ! методичний, яи виевгг-люють ц суть тби зеередини, з позицш предметного и тлумачен-ня 1 розгляду функшонування знания в навчальному процесь

Дослщження гносеолопчно! природи ф^зичного тзнання в наущ визначаеться подвшною його штерпретащею: з одного боку, як процесу осягнення сутносп навколишнього св1ту 1 людського "Я", з шшого — як результату даного процесу, його кшцевого продукту, знания. Ступень лопчного освоения дшеноеп вщтво-

рюеться у двох його формах - буденному 1 науковому тзнанш. Взаемовщношення буденного та наукового тзнання, незважаючи на багато загальних рис, мае неоднозначний, складний характер, школи взаемовиключаючий один одного. Зокрема, *6они вщрхзня-ються шзнавальними ор1еитац1ями: буденне тзнання спрямовано переважно на розв'язання завдань, пов'язаних ¿з задоволенням практичних потреб особистосп, у той час як наукове тзнання мае на мет! об'ективне вивчення законом!рностей навколишнього свпу 1 людського "Я". При цьому перше ор!ентуе людину в со-щально-предметному середовишд, друге — -здобувае нове знания.

1снують вщмшносп й у психолопчних мехашзмах форму-вання знань на цих р1внях. Так, утворення понять можна розгля-дати як зусцнчно спрямований процес: з одного боку, спираю-чись на чуттевий досвщ 1 здоровий глузд, науковх поняття уточ-нюються, змшюються, шод1 набувають нового сенсу пор1ваяно з свош початковим буденним прототипом; з шшого боку, прони-

I

каючи до царини життевоУ практики, вони також зазнають змш, певною м1рою втрачають науковий змют, власну лопчну точшсть 1 достатню визначешсть, стають багатозначними.

Сутшсть знания як багатовим1рно! категори визначае роз-ширене його розумшня як шшфункщонального феномену, дос-лщження якого мае здшснюватися на мЬкдисципл 1 нарн 1 й основа У дисертацц виокремлено п'ять таких зр1з1в: фшософський, соцю-лопчний, дидактичний, психолопчний 1 меггодичний, на кожному з яких з'ясовано загальш й особлив! риси функщонування знания. На цш пщстав1 ми розр1зняемо:

за р!внем тзнання — буденний практичний досвщ, емтрич-не I теоретичне знания;

за належшетю — особиспсне (суб'ективне) 1 сошальне

(об'екгивоване);

за простором функщонування — суб'ектне, парадигмальне 1 транссуб'ектне знания;

за юторичною стадшшстю — донаукове, науй&ве I методо-лопчне;

за видом вщображення — фактолопчне, понятшне 1 рефлек-сивне;

за лопчною формою — факт, загальне уявлення (смтричне поняггя), емшричний закон, думка (теоретичне поняття), модель, теоретичний закон, теор1я.

Семантичний аспект функщонування знания найбшьш на-очно, на нашу думку, вштворюе класичний трикутник Г.Фреге, який для р1зних р!вшв тзнання — буденного, емтричного та теоретичного — набувае р1зних модифжацш.

У лопчному анал1з1 ф13ичного знания за одиницю, як правило, беруть наукову теорно, осюльки и лопчш конструкти надшей! структурними якостями. Природа 1 сугшсть теоретичного знания зумовлюе необхадшсть системного пщходу, осюльки взае-мозв'язок його елеменпв спричинюе системно-структурну штер-претацпо наукового знания, зокрема ф!зично! теорн. "Й анал1з як понятшно! полкистеми дозволяе проводите алгебра!'защю знания та будувати лопчш теорГх його структур. Зокрема, у робота вико-ристана трьохкомпонентна структура ф13ично!" теорп (див. табли-цю), запропонована Г.В.Кузнецовим, у поеднант з струкгурно-номшативним пщходом до анаюзу ф!зичного знания (М.С.Бурпн, ВЛ.Кузнецов). Завдяки цьому теоретичне знания розглядаеться як цшсна когнитивна система, що складаеться з юлькох зв'язаних мЪк собою пщсистем: лопко-лшгвктично!', модельно-репрезента-тивно!, прагматично-процедурно!" та проблемно-евристичноь

Структура фиичноТ теори

ОСНОВА Емтричний базис: результата фундаментальних дослшв, упорядковаш та узагальненх науков! факта про вщповщний фрагмент дшсносп, умоглядеп уявлення про навколишне, емтричш закони Конструктивш елементи 1 положения, запозичеш

з шших ф1зичних теорш 1деальш концептуальш модел1

Основоположна понятшна система: фундамен-

тальна поняття, ф1зичш величини 1 процедури и втнрювання Лопко-математичне числення: процедури оперу-

вання з символами, математичш знания 1 структур и

ЯДРО Загальш закони теори та вшповшш ш р1вняння.

фундаментальш крнстанти

Закони збереження Основоположш принципи теори. фундаментальн

гшотези

НАСЛ1ДКИ Система дискурсивного знания, одержана в про-

чей вщтворення ядра теори, пщ час пояснения передбачення ф1зичних явищ 1 об'екпв

У другому роздш "Психолого-педагогтш основы формуваню фЬичних знань в учшв " розкриваеться лопка тзнавального процес; учтв у процесг оволодоння ними сутшстю ф!зичних явищ 1 про цейв, процес навчання ф1зики розглядаеться з точки зору транс ляцп об'ективованого знания в особистюне, у цьому зв'язку з'ясо вуються психолопчж мехашзми та в1ков1 особливосп засвоенн:

учнями навчального матер1алу з ф!зики. На пщстав1 цього розкри-ваються дидактичш основи формування фхзичних понять 1 теорш, формулюються концептуальна засади навчання ф1зики в середнш шют вщповщио до предмета дослщження, даеться йауково-мето-дичне обгрунтування зтсту фгзичноТ осгпти в середнш школь

У дослщженш ми виходили з того, що психолого-педаго-пчний аспект проблеми формування ф!зичних знань в учшв не-розривно зв'язаний з лопчним, з лопкою тзнавально! дгяльнос™ учшв у навчальному тзнант. Лопка тзнання складаеться з бага-тоступшчастого циклу переходу емтричного зм!сту факпв 1 результате спостережень в теоретичний сенс лопчних конструкпв. Водночас особливосп емтричного I теоретичного титв мислення учшв зумовлюють р1зн1 психолопчш мехатзми формування ф1-зичного знания.

Ми усвщомлюемо, що вщгворений цикл ф1зичного тзнання { саме наукове знания не можуть бути беззастережно перенесен! в навчальний процес. Разом з там змкт фСзично! освгги 1 методична система його формування в навчанш мусять бути адекватними науковому знанию [ методам тзнання. На нашу думку, швдним у такт побудов1 методично! системи може стати реконструкция осо-биспсного знания учшв.

Таке його тлумачення дае можливкпъ подолати обмежешсть утилитарного розумшня св'щомосп як суми знань про СВ1Т 1 вияви-ги протир1ЧЧя, що ¡снуе м1ж особиспсною 1 надособиспсною формами знань: з одного боку, вони ¡снують в штерсуб'ективнш форм1 об'екгивованого знания та пщлягають законам 1 внутршнш логпц свого сусшльно-юторичного розвитку; з ¡ншого боку, вони функцюнують в ШДИВЩуаЛЬНШ СВЩОМОСП учня у вигляд1 його особиепсних сенав та ор1ентацш щодо сприйняття ним дШсносп.

Щоб тдкреслити цю утшптарну рису знания, ми вживаемо термш "дидактична система знань", пщкреслюючи и вщмшшсть вщ науковох саме в и дидактичнш насиченосп та спрямуванш на засвоення знань учнями. За такого пщходу вщбува^ться шби на-кладання зoвнiшнix факторов, зумовлених Д1яльшсними компонентами продесу навчання (учшням \ викладанням), на внутршь ню лопку науково! системи знания, зумовлену ц лопчною та тзнавальною структурами. Через це за свош змктом одна дидактична система знань може бути зор1ентована' на репродуктивний тип навчання ф1зики, оскшьки м1ститиме головним чином ма-тер!ал описового характеру, шша нацшоватиме учшв на продук-тивш форми мислення, осюльки вщповщним чином оргатзовува-тиме & навчальну д!яльшсть: факти здобуватимуться в експери-ментальнш дгяльносп, теоретичт узагалънення грунтуватимугься на щеал1защях 1 побудов! моделей тощо. Тому, зокрема, форму-вання в учшв узагальненого експериментального вмшня та про-блемне навчання физики нами покладеш в основу реал1зовано!' в педагопчному експеримент1 методично! системи формування ф1зичного знания.

Процес навчання як найпоширешша форма трансляцй об'ективованого знания в особисгюне розглядаеться нами в статичному I динам1чному проявах. У першому випадку його склад характеризуеться суспкьними щлями навчання, що втшеш у зм1сп освети, викладанням та учшням, як! пов'язаш з методами навчання \ мотивами суб'екпв навчального процесу, мехашзмами реал1зацп навчання в конкретних оргашзацшних формах та ре-альними результатами засвоення учнями змюту освети (В.В.Кра-евський, 1.Я.Лернер).

На р1вн1 навчального предмета, в конкретшй динамки нав-

чального процесу з физики особливосп формування емтричного чи теоретичного знания виявляються в д1алектиш ¡ндивщуального (психолопчного) 1 сощального (предметно-змютовного) моменпв тзнання, особис-псного та надособиспсного в гизнЛвальнш Д1яль-носп учшв. В основ1 навчання физики як когштивного процесу лежать переходи об'екгивованого знания з його суспшьно вироб-леними значениями (дослщними фактами, поняттями, щеями, ме-тодолопчними принципами, теор1ями, ппотезами тощо) в осо-биспсне, "забарвлене" ¡ндивщуальними значениями та цшшсно-смисловими акцентами й ор1ентащями. Таким чином, у процеа кавчання ф1зики "первинне" наукове тзнання, як суспшьно-хсто-ричний феномен, перетворюеться в когттивт структури "вторин-ного" навчального тзнання, як дидакгичний феномен, що вщбу-ваеться в специф1чних навчально-тзнавальних ситуащях, тобто коли навчання стае педагопчно спрямованим процесом усвщом-лення дшсносп в особиспсних сенсах учня.

За таких умов слщ враховувати психолоНчш, зокрема в1Ков1, особливосп засвоення учнями навчального матер1алу та когш-тивш стшп к мислення. Так, психологами встановлено (А.3.3ак, Р.Г.Натадзе, М.А.Холодна), що у молодших школяр1в домшуе емтричний стиль, у пщлшсовому вод учням властивий змшаний стиль з домшуванням рацюнальних компоненте, у старших шко-ляр'ю тзнавальна актившсть змвдуеться у б1к лопчних умовивод^в I понягшних узагальнень. Тобто в навчанш розвиток ф^зичного знания вщ емтричного до теоретичного виявляеться у поступо-вому переходи учня до бшьш високих р1вн1в абстракцп, у динамщг руху вщ конкретно-понятшного емтричного мислення до аб-страктно-понятшного теоретичного мислення (В.В.Давидов).

Загальна оцшка психолопчних особливостей старшоклас-

ниюв дозволяе стверджувати, що в а штелектуал ьному розвитку вщбуваються змши стилю розумово!' д1яльносп, головним чином не стшьки через накопичення знань, скшьки гад впливом свщо-мого опанування р1зномаштними лопчними гтрийомнми мислення 1 переструктуруванням знань у свщомосп, що викликано усклад-ненням зм1сту навчання 1 структури тзнавально1 даяльносп учтв пщ час його засвоення. Психолопчна природа формування ф1зич-ного знания на даному сгаш навчання полягае у виявленш сут-носп об'екту тзнання та и самочинному вщгворенш учнем за до-помогою означения вщповщного поняття.

У дисертаци проанал1зовано фундаментальш засади р1зних психолопчних теорш, що закладають мехашзми формування знань учшв у навчанш ф!зики, зокрема шдуктивно-споглядаль-ного пщходу до викладу матер1алу на засадах сенсуашзму, поетап-ного формування розумових дш 1 понять П.Я.Гальперша, змгстов-

ного узагальнення В.В.Давидова тощо. На 1х пщстав1 викладеш

1

кшуюч! в методищ навчання ф1зики пщходи до побудови дидактичного продесу.

На нашу думку, понятшне знания, що пщлягае засвоенню учнями, потребно розглядати з позицш тче'] даяльносп, завдяки якш було досягнуго и об'ективний змют, а не лише в план1 ще-ального вщгворення тих об'ективних вщношень, котр! воно ре-презентуе. Тобто понятшне знания ми розулнемо як процес, а не остаточний пщсумок шзнавальноТ д1яльносп учтв, в едносп вщгворювально1 1 продуктивно-д1яльшсно! характеристик тзнання. Тому найпридаттшою у цьому плат для нас стала розроблена В.В.Давидовим теория змгстовного узагальнення, що в проекци на змют навчально!" дисциплши будуеться на таких засадах:

— знания повинм засвоюватися учнями шляхом розгляду таких

умов ix походження, завдяки яким вони стають необх!дними;

— засвоепня знань загалыюго i абстрактного характеру пе-редуе ознайомленню учтв з конкретными знаниями, що мають бути выведет з абстрактного, як 3i ceoeï единоï основы;

— nid час вивчення предметных джерел попяття насамперед встановлюеться геиетично випдний, сутшсний загальний зв'язок, на nidcmaei якого визначаеться micm i структура даного поняття як цтсностг,

— цей зв'язок треба eidmeopumu в предметних, графгчних або знаковых моделях, що дозволяють вивчити його властивост'1 в "чистому" вигляЫ;

— учш noeuHiii володти diHMu, завдяки яким вони можуть у навчальному Mamepiani встановити i nomiM у моделях eidmeopumu cymmcni зв'язки об'екта;

— у навчант мае в'гдбуватися поступовий nepexid eid предметних diu до ix виконання подумки.

Склалося так, що в pi3Hi часи розробка педагопчних теорш змюту ос в int грунтувалася на р!зних концептуальних засадах (наприклад, енциклопедизм, дидакгичний формал1зм, прагматизм тощо). У сучасних теор1ЯХ проектування 3micty ocbîth можна вка-зати на таю три пщходи:

1) сощально-детермтований. зумовлений прюритетшстю щ-лей передач! суспшьно-гсторичного досвщу людства молодому ncv-колшню (В.В.Краевський, ГЯЛернер, ПЛ.Ставський, Е.Страчар та iHiui);

2) суб'ектно-особистхсний. зумовлений прюритетшстю пси-холопчних цшей формування i розвитку учтв в навчант (В.П.Беспалько, В.С.Леднев, Б.Т..Шхачов, В.Оконь та шип);

3) сощокультурний, зумовлений прюритетшстю цшей куль.-

турогенезу особистосп в процей ц сощал1заци, зокрема завдяки освт (ВЛ.Гшецинський, В.Я.Нечаев, Г.П.Щедровидький).

Таким чином, р1зт концепцй змюту ос81ти, що юторично склалися в педагогии, неоднаково штерпретували --сощально де-термгноваш цш освети, грунтуючись в деяких випадках на ло-ггчному аспекп вщбору навчального матер1алу, в шших - розши-рено розглядаючи "сощодощлыпсть" цшей 1 завдань ще!' сустль-ноТ шституци. Але незалежно в1д своУх концептуальних пщходав, ус! дослщники були одностайш в тому, що зм1ст осв!ти не може бути зведений лише до системи знань, умшь I навичок, як! мае засвогги учень, а е засобом розширеного вщтворення в навчаль-ному процей сощально значущого досвщу, здобутого людством в хода сустльно-1сторично1 практики.

У третьему роздш "Методичш основи формування фгзичних знань на емтричному рюш незнания" з'ясовуються специф1чш риси навчального шзнання учшв на емтричному р1вш, формулюються

I

методичш рекомендацп щодо ознайомлення старшокласниюв з науковими фактами, емшричними понятгями I законами, обгрун-товуеться '¿X в!дб!р, необхщний 1 достатнш для шюльного курсу ф1зики в предметнш галуз1 дослщження (класична мехашка, мо-лекулярна ф1зика \ термодинамжа). Ефективним засобом розвитку емтричного мислення учшв визнаеться формування у них уза-гальненого експериментального вмшня, у зв'язку з чим описуеть-ся методика його формування на уроках ф1зики.

Формування ф1зичного знания на емтричному р1вш мае сво"{ специф1чш риси. Неверно буде розумп-и, що прагнення дс теоретичного р1вня усвщомлення курсу физики. виключае емш-ричну стадда шзнання, а емтричне мислення учшв зводити дс другорядного, допом1жного його етапу.

Лопка емшричного шзнання мае с вен стада та етапи. На стада формування окремих наукових фак"пв спочатку визначають мету спостереження, по-пм з'ясовуються способи ф!ксацп окремих експериментальних даних та !х пошук. Дал! зб1р емгйричних даних продовжуеться на еташ лопко-математично! ос обробки, де вщбу-ваеться "очищения" в!д випадкового 1 суб'ективного. Шсля цього в результат! абстрагування вщ несуттевого встановлюються ем-тричш залежносп 1 доел щш дан! стають науковими фактами.

На стадо вщбору ! класиф1кацц наукових' факпв вщбуваеться створення загальних уявлень про певний фрагмент дшсносп, що виникають на пщетав! узагальнення безпосередньо сприйнятого чутгевого матер!алу. Цей лопчний процес може завершитися утворенням емп!ричного понятгя. У навчанн! ф!зики ця стащя, як правило, завершуеться його вербальним-означениям, наприклад, для ф!зично! величини — и операщональною дефщодею.

На стада генерал^зацн певно! сукупносп наукових факпв, ющн вже отримали лопко-семантичну штерпрсташю, м!ж ними виявляються 1снуюч1 емтричш залежнос-п, що вщтворюються на даному р!вш п!знання емп!ричними законами.

За "лею роллю, що вццграють науков! факти у навчальному тзнанш, !'х можна класиф!кувати таким чином:

1) основоположн! науков! факти. тобто тага, що складають емп!ричний базис ф!зично!" теора;

2) пштверджуюч! науков! факти. тобто тага, що ипострують наукову в!ропдшсть теорп теля того, як и основи викладен!;

3) конкретизуюч! науков! факти. тобто тага, що передбача-ються ! пояснюються даною теор!ею в результат! 'и застосування на практищ;

4) шформуюч! науков! факти. тобто таю, що наводяться в

зшсп з метою викладу щкавих вщомостей i практично необхщних даних;

5) проблемн! HayKQBi факти. тобто так!, що суперечать кон-цептуальним засадам дано! теорп i стали нарЪкнйм каменем у визначенн! меж ц застосування.

У дидактичному процеа особливе м!сце належить нггорично значущим наловим фактам — вир1шальним вщкрштям, фунда-ментальним дослщам та основоположним емтричним законам. У висвггленш ¿хнього змюту пщ час педагогичного експерименту ми дотримувалися певного схематизму, хоча в щлому вважаемо, що побудувати едину методику ознайомлення учшв з науковими фактами неможливо. Бона мае спиратися на спещально вццбраний фактолопчний матер1ал з належним методичним його опрацю-ванням. Зокрема, такий матер!ал викладався нами в ¡сторичнш ретроспектив!, спонукаючи учшв до вщповщ! на так! питания:

"Який стан розвитку фгзики буе на той нас?", "Як1 думки та гто-

t

тези панували modi в науковому cniemoeapucmei?", "Учому полягала досл1дницька мета фундаментального досл1ду ?", "Який внесок вм ро-бить у становления eidnoeidnoi пауково/ meopii — тдтверджуе й чи спростовуе?"

Дал! розглядався покладений в основу здобуття наукового факту експериментальний метод чи давався опис результатов i х!д фундаментального дослщу. Шсля цього анал1зувалися одержан! дат (бажано, щоб вони, були орипнальними i вщповщали реаль-ним умовам nepe6iry дослщу) i робилися узагальнення, коли це було потр1бно - у ппотетичному виклад1.

У дисертацп на ochobi структурно! декомпозици ф1зичних теорш вццбрано фактолопчний матер1ал, який, на нашу думку, конче потр!бний для повнощнного усвщомлення теоретичного

знания, 1 дано його наукове тлумачення та опис методичних пщходав щодо ознайомлення з ним учшв. У класичнш мехашш — це дослщи Г.ГалЬлея, Г.Кавещпша, закони Й.Кеплера, Р.Гука; у молекуляршй ф!зищ та термодинамщ1 — дослщй Ж.Перрена, О.Штерна, Бойля-Марютга 1 Гей-Люссака, Дж.Джоуля, закон А.Авогадро. 1х висвгтлення вщбувалося в умовах активного сприй-мання суп наукового факту чи закону: або завдяки виконанню лабораторно! робота, в якш використовуються результата, отри-маш вченим (нами розроблено орипнальну лабораторну роботу з дослщу Ж.Перрена), або шляхом повторного "вщкритгя" явища, або в ход! ознайомлення з дослщною установкою вченого тощо. Це залежить вщ методично! !де! подання навчального материалу та обраного методу навчання. Наприклад, суть дослщу Штерна по-яснювалася нами в процес! розв'язування задач!, в умову яко! були по кладет одержан! ним експериментальт дан!; пщ час вико-нання фронтально!' лабораторно! робота з вивчення ¿зопроцеав учням пропонувалося скористатися результатами, одержаними свого часу Р.Бойлем.

В основу експериментально! методики було покладено положения, що формування вщповщного типу знания мае вщбува-тися в даяльносп учня, адекватн!й вщповщному р!вню п!знання. Для емп!ричного р^вня - це спостереження, вим!рювання та екс-перимент. Тому як спос!б реал!зацц ще! тези нами було обрано формування узагальненого експериментального вмшня учн1В, яке мае складну структуру ! м!стить в соб! таю д!яльшсш компонента:

— умтня планувати експеримент;

— умтня тдготувати його;

— умтня спостеркати навколишшй евт;

— умтня вим'фювати ф1зичн1 величины / користуватися вам!-

рювальними приладами;

— уммня обробляти одержат експериментальм дат;

— умтня штерпретувати результаты експерименту.

У дисертащУ та опублжованих автором робвтах розкрито особливосп формування дих умшь у комплекс^ як узагальненого.

У четвертому роздш "Методична система формування тео-ретичних знань в навчанш <р!зики" розглядаються особливосп формування теоретичного знания у старшокласниюв, анал1зуеться змют 1 структура навчального матер ¡ал у з мехашки, молекулярноТ ф1зики ! термодинам1ки з метою визначення гх основних струк-турних елеменпв для реконструкции науковог системи знань у нав-чальну. Сшвставлення лопки тзнавального процесу пщ час осяг-нення суп ф^зичних явищ на емтричному 1 теоретичному р1внях дозволив визнати проблемне навчання ф!зики як метод, адекват-ний розвитку теоретичного мислення учшв. У зв'язку з цим у робой викладаються основоположт принципи I засади проблемного

I

навчання (лопка розгортання навчального матер1алу, правила створення проблемних ситуацш, струкгура проблемного уроку тощо), покладет в основу експериментального навчання физики.

Усвщомлення нами необхщносп формування ф1зичного знания в середшй школ! на теоретичному р1вш тзнання було зумовлено результатами дослщжень наших попередниюв, яга ви-свшновали дану проблему головним чином у план! наступноеп р1вшв тзнання пщ час вивчення ф1зики. У дослщженн! ми вихо-дили з пров1цно'1 ще'{ е д н о с т 1 теоретичного та емтричного в навчальному тзнанш,'Ъснього взаемозв'язку, не зводячи проблему до вщшукання гальгасного стввщношення М1Ж р!внями чи формами знания у навчант ф1зики.

За таких умов системоутворюючими елементами теоретично-

го знания стають:

— чуттево усв1Ъошет уявлення про основш enacmueocmi i явища оточуючого ceimy (наприклад, мехатчний рух в його повсякденному сприймант, просторово-часов1 уявлйння);

— основоположш поняття теоретичноi системы та об'еднуючг IX idei та припципи;

— абстрактаi концептуальш модели;

— вгдношення м'ж ф'ттними величинами, р'шняння i закони, покладет в основу теоретично! системи;

— рЬнома/итне застосування системи теоретичных знань до розв'язання практичных завдань.

Особливосп розвитку теоретичного мислення учтв насам-перед визначаються функшонуванням понятийного мислення. Процес понятийного узагальнення породжуе особливу форму ро-зумшня учнями навколишнього cBiiy через призму особиспсного

понятийного знания. 3 гносеолопчноТ точки зору воно забезпечуе

<

узагальнене i опосередковане вщображення в мисленш сутн!сних характеристик навколишнього свпу. 3 психолопчно! точки зору вивчення поняття можливе лише в контекс-ri реальних псих^чних процес!в, що вщбуваються на вщповщному piBHi тзнання, тобто воно е результатом штеграци предметно-практичних, образно-наочних i знаково-симвоЛ1Чних компонентов мислення на яюсно новому piBHl.

Отже, для забезпечення необхщного розумового розвитку y4HiB потребна, по-перше, ращональна побудова зм1сту навчання, основу яко! можуть складати узагальнет способи ди у сфер! нау-кових понять, по-друге, вщповщна оргашзащя д1яльноеп учшв, яка повинна враховувати як характер змюту, що засвоюеться, так i операцшний склад тих тзнавальних дш, котр! здшснюються в

самому процеа його засвоення.

Таким чином, тдсумовуючи пор1вняльне ствставлення теоретичного та емтричного мислення за формою вщтворення знань, IX можна розргзняти за такими ознаками. Емйиричне знания виробляеться в процеа спостереження дшсносп шляхом пор1вняння предмепв або уявлень про них. Фактично вщбуваеть-ся виокремлення формально спшьноТ властивосп певно!' сукуп-носп предме-пв, що дозволяе вщносити предмети до певного кла-су. Процес його конкретизаци полягае в п!дбор1 шюстрацш \ прикладав, що вщповщають даному класу предмете. Засобом IX фжсацп е слова-термши.

Теоретичне знания утворюеться в процеа аналггако-синте-тично'1 даяльносп, спрямовано'г на побудову ципсно! системи по-нятшного зм!сту. Воно виникае на основ! лопчного перетворення сутностей предмета, що вщображае гхш внутр!шт вщношення 1 зв'язки. Його сутшсть зосереджена в системносп загально! осно-ви, на баз! я ко ! вщбуваеться конкретизац1я теоретичного знания в процес! пояснения сутностей явищ. Засобами вираження теоретичного знания е насамперед способи розумовоТ даяльносп, а вже пот!м р!зш знаково-символ!чн! системи.

Отже, розвиток мислення передбачае д!алектику розумово-емтричного та розумово-теоретичного вшшв даяльносп, кожен : яких мае сво\' законом!рност! розвитку ! функщонування. Перший, на щдстав! класифжацп факпв ! явищ та генерал!заци !х ) форму емтричного закону, надае можливють розтзнавати за ро-до-видовими ознаками одиничш предмети ! явища. Другий, уза гальнюючи результата попереднього р!вня, створюе нов! систем! знань, що розкривають суггев! ознаки предмета чи явища завдяю вщповщним понятгям, !х р!зноман!тним означениям.

Численш пошуки педагопв \ психолопв щодо метсдав навчання, адекватних завданням розвитку теоретичного мислення учшв, довели ефектившсть проблемного навчання в цьому на-прям1, його вщповщшсть внутрпишм мсхашзг#ам розвитку мислення учшв у процей Ух тзнавальноУ практики. Лопка нав-чального процесу у проблемному навчант ф!зики обов'язково враховуе психолопю засвоення учнями ф1зичних знань в умовах створеноУ навчальноУ ситуащУ. За формою вона наближаеться до лопки наукового тзнання, осюльки навчальний матер!ал фак-тично мютить цший ряд проблем та Ух розв'язки. За зм1стом вона характеризуеться задачним пщходом, осюльки навчальний ма-тер1ал складаеться з системи проблемних тзнавальних завдань, розв'язавши яю, учш засвоюють нов! знания \ способи дн. Пошу-ковий характер навчальноУ дгяльносп учшв, реалпопаний в ход! експериментального'навчання, спонукав Ух до дай, адекватних ро-звитахмм теоретичного мислення: анал1з проблемно!" ситуацп, вио-

I

кремлення на вдй тдстав! самоУ проблеми, висунення ппотези, застосування р1зних форм узагальнення через аналопю, щеал1за-цпо, побудову моделей, що дозволяють здобути нове знания.

У дисертаци розкриваються методичш засади запровадження мето;дв проблемного навчання ф1зики (проблемний виклад ма-тер1алу, евристична бесща, проблемно-пошуков! завдання 1 дос-лцщицыа лабораторш роботи тощо) пщ час вивчення вщповщ-ного навчального матер!алу \ створення проблемних ситуашй на уроках ф1зики.

Структурна декомпозщя та анатз лопки викладу в школ1 навчального материалу з мехашки дозволяють стверджувати, що в шкшьному курс! ф!зики класична механика як фундаментальна теор1я може бути подана в межах кшематики матер1альноУ точки

та основ динамжи Ньютона. Розв'язування основно! задач 1 ме-хашки за умов р!вноваги матер1ально'1 точки або твердого тша ви-магае розгляду статики як окремого роздшу курсу мехашки (а не окремим випадком застосування закошв динам!кЯ, як це мае мгсце у сучасному шкшьному курс1 ф!зики). Мехашчш коливання \ хвилл доцшьно вивчати в школ1 як прикладний аспект застосування кшематичних I динам!чних р!внянь до конкретного випадку руыв, що перюдично повторюються.

Молекулярна ф!зика як роздал шкшьного курсу ф1зики вив-чае макроскошчш ф1зичш властивосп тш у р1зних агрегатних станах, виходячи з 1Хньо'1 мйсроскотчноТ (атомно-молекулярно!) бу-дови. Ми вважаемо, що в пиленому сприйнятп в школ! доцшьно вивчати лише кшетичну теорао газ1в, розглядаючи 'и як фундамент класично! статистично! ф!зики, але не намагаючись зробити з не! ур1зану статистичну ф1зику або ще прше - конгломерат застосування статистичних 1 динам!чних метод1в у поясненш теп-лових явищ, як це мае мкще зараз. Ф1зика рщин, що пояснюеться молекулярною будовою 1 взаемод^ею молекул, у шкшьному кура обмежуеться елементарним викладом теорп поверхневих явищ на меж1 двох фаз. Ф1зику твердих тш, враховуючи и розширене ро-зумшня в наущ, можна викласти лише в межах пояснения мхжмо-лекулярно'1 взаемоди в твердих тшах, що характеризуе стабшьшсть форми 1 характер теплового руху Гх атом1в. За щею ознакою можна розр1зняти крисгаичш й аморфш тша 1 пояснювати, зокрема, мехашчш властивосп твердих тш.

У шкшьному курс! ф1зики термодинам!чний метод пояснения теплових процеив не спираеться на модельш уявлення про бу-дову речовини [ грунтуеться на законах (началах) феномено-лопчно! термодинам1ки.

У п'ятому роздЫ "ОрганЬзащя / результаты педагог1чного екс-перименту" наводяться результата констатуючого експерименту, на пщстав1 яких робляться висновки щодо головних вад у за-своенш навчального матер1алу з ф1зики, описуютьсйг чинники, що визначають ефектившсть навчання ф1зики в школ!, на пщстав1 чого розкриваються особливосп оргашзацн формуючого експерименту та анал1зуються його результата, формул юються робоч! ппотези та наводяться дан! гх статистично'1 перев1рки.

Констатуючий експеримент проходив у три етапи, кожний з яких визначався поставленими цшями. На р1зних його етапах бу-ло охоплено понад 25 тис. учшв середн!х шюл з 13 областей Украши та мгст Киева 1 Севастополя.

На першому етат (1978-1983 рр.), що проходив у форм! вивчення р!вня знань, умшь ! наукових переконань учн!в, перед нами стояла мета з'ясувати юлыасн! та як!сн! показники засвоен-ня шкшьного курсу ф!зики на р!зних етапах вивчення ф!зики в школ!. За р!вневою методикою д!агностування знань ! вм!нь учн!в складалися спещальн! завдання, за якими виб!рково в р1зних регионах Украши проводилися масов! зр!зи знань ! вмшь школяр!в з ф1зики.

На другому етат (1983-1987 рр.) дослщжувалися конкретш аспекта емп!ричного чи теоретичного ргвня засвоення навчального матер!алу шкшьного курсу ф!зики, зокрема знания учнями окремих наукових факпв ! фундаментальних дослццв, усвщомлен-ня ними змюту емп!ричних ! теоретичних понять ! закон1в, ово-лодшня експериментальними вмшнями та прийомами теоретичних узагальнень на р1зних ступенях навчання. ф!зики. Досли дження зд!йснювалося на основ!, методики поелементного анал!зу знань ! вм!нь учн!в з ф!зики на р!зних стад!ях навчання (в процеа

запланованих учителем контрольних роб1т, спещальних тестових завдань, пщ час випускних екзамешв 1 вступних кгатв до вищих навчальних закладов).

На третьому етапг (1987-1993 рр.) у режикй пошукового експерименту вивчалися питания, пов'язаш з р1зними факторами впливу окремих елементав методично! системи навчання ф1зики (змюту, методов, оргашзацшних форм) на ефектившсть процесу формування в учшв фхзичних знань, зокрема на емшричному 1 теоретичному р1внях навчального тзнання. Експериментом було охоплено близько 500 учшв середн^х шгал. Кр!м того, на цьому етат анал1зувалися результата ол1МГиад з ф1зики 1 проводилося опитування (у форм! анкетування) вчителгв щодо змюту навчання физики в середнш школь

За результатами констатуючого експерименту зроблено гак висновки.

1. Результативтсть засвоенння учнями фЬичного знанш

!

певним чином залежить вщ того, до якого типу воно належить — теоретичного чи емшричного. На р1вш вщгворення краще усвщо млюються факта, емтричш понятгя 1 закони, н!ж теоретичш кон структи. Пщ час застосуванш знань у стандартних ситуащя: помггно! р1знищ м1ж ними виявити не вдалося. Креативний, най вищий р1вень засвоення знань, що характеризуемся насампере, вмшням IX переносу у нестандарта! ситуаци, щптвердив бшьш ви сою евристичш можливосп теоретичних знань.

2. Разом з тим поелементний анал1з ф!зичного знания, зроб лений нами на р1зних стадиях навчання ф1зики, показав, що шко ляр1 краще збер1гають у пам'ятч теоретичш понятгя 1 закони, ш: науков1 факти, фундаментальш дослщи чи емтричш закон! Можливо, це пояснюеться психолопчною установкою "на заучг

вання" перших, нш специф1чними особливостями засвоення зм!сгу кожного з них. Але той факт, що у школяр1В юнуе недо-оцшка значения емтричних форм знания, змушуе перетянута методику Ух формування, ¡накше втрачаеться систеЯлшсть знания як необхщний атрибут ефективносп його засвоення.

3. За стилем мислення учшв середньо! школи можна подшита на "теоретиюв" та "експериментатор^в": перии схильт до дедук-тивних узагальнень, що спираються на теоретичш засади ф1зики; друп у своос умовиводах йдуть шдуктивним шляхом, спираючись на фактолопчний материал. Але незалежно вщ цього, як показали ол1мтадш результата, на Ухню устштсть у виконанш завдань щ факгори не впливають, осюльки остаточний результат визначаегь-ся загальним р1внем пщготовки учня з ф1зики.

4. Вивчення експериментально!" пщготовки учшв 9—10-х клаЫв показало, що оволодшня емтричними методами шзнання вщбуваеться спонтанно, без надежного методичного опрацювання як системи лабораторних робут, так 1 методики формування екс-периментальних умшь учтв. ГПдб1р лабораторних робп- визна-чаеться, як правило, техшчними можливостями шильного ф^зич-ного кабшету, а не структурою ф1зичного знания, що формуеться. Методика формування експериментальних умшь в основному щдпорядкована завданням оволодшня прийомами користування окремими вим1рювальними приладами 1 мерами, а не формуванню експериментально! культури дослщника.

5. У практищ навчання ф1зики в школ! та закладах профте-хосв1ти таю теоретичш конструкти, як модель 1деал1заци, аб-страктт поняття, вводяться без надежного ис обгрунтування, як правило, шляхом формулювання дефшщш. Тому в бшьшосп ви-падюв вони не "працюють" в навчальному тзнанш, а !х катего-

р!альна необхщшсть для будь-якого теоретичного знания не усв1-домлюеться учнями. Як результат, учш практично не розушють обмеженосп тих чи шших понять, закошв, теорш 1 заетосовують IX у шзнавальшй практищ без особливих застереженб.

6. У школяр1в та учшв ПТУ не формуеться достатньою игрою розумшня ф1зики як едино! системи знань про природу, що весь час розвиваеться. Засвоен1 учнями ф1зичш знания явля-ють собою сукупшсть роэр13нених вщомостей 1 фактов про ф!зич-ну дшсшсть, означень ф1зичних понять 1 формулювань закошв формул { теоретичних узагальнень. Кр1м того, незважаючи на те що змют фхзично! осв!ти грунтуеться на сучасних поглядах та ще-ях ф1зичних теорш, у бшьшосп учшв спостер1гаються донауков уявлення про навколишнш свгг, що склалися в !х свщомосп щ< до вивчення ф1зики (аристотелева мехашка руху 1 спокою, уявлен ня про теплоту як субстанцию тощо), а навчання ф1зики не зкори

гувало щ застарш 1 спотвореш буденною свщомютю знания.

!

7. У предметам галуз1 нашого дослщження змют навчально го матер!алу з ф1зики взагал1 вчител1в задовольняе (виняток ста новить лише статика, яку багато вчител1в пропонують повернути ; курс механики як окремий роздш). Проте розподш часу на вив чення молекулярно! ф1зики 1 термодинам!ки, на !х думку, вимага коригування у бж збшьшення. Структурна декомпозиция вщповщ них теорш \ анал13 навчального матер 1алу з мехашки, молекуляр но! физики 1 термодинамжи змушуе погодитись з цим зауважен ням учител1в.

Зроблеш вище висновки були враховаш у визначенш ход подальшого нашого дослщження 1 спонукали з'ясування завдан та умов проведения формуючого педагопчного експерименту.

Вщповщно до поставлених завдань формуючий експеримен

проходив у юлька етатв.На першому emani (1984—1987 рр.) вщпрацьовувалися oicpeMi складов! запропоновано! методично! системи формування ф1зичного знания. Зокрема, дослщжувалися методичш засади формування в учшв середньо! шкйли узагальне-ного експериментального вмшня на р!зних ступенях навчання ф1зики. Експериментом було охоплено понад 1600 учшв 3anopi3b-Ko'i, Кшвсько!, JlbBißCbKoi, PißHeHCbKoi, Хмельницько!' областей та М.Киева.

На другому emani (1986—1989 рр.) в пошуковому режим: виявлялися шляхи оргашзацн навчального шзнання учшв з ф1зи-ки на р!зних pioHHX узагальнення i вщбирався змют навчального матер1алу для розширеного формуючого експерименту. На даному eTani в експерименп брали участь понад 650 учшв 13 шил Кшвсько!', PißHeHCbKoi i Хмельницько! областей та М.Киева.

На третьему, завершальному emani формуючого експерименту (1990—1995 рр.) в режим! експериментального викладання

1

шильного курсу физики впроваджувалися методичш засади формування ф1зичного знания як пшено! системи в обранш пред-метнш галуз1 знань i досл!джувалася ефектившеть запропонованих рекомендации щодо полшшення викладання ф1зики в середшй школь Експериментальним навчанням ф!зики в 9—10-х класах було охоплено понад 850 учшв з одинадцяти шш Киева i Кшвсько!" область мтст Донецька, Полтави, PiBHoro.

За одержаними результатами формуючого педагопчного експерименту можна зробити таю висновки:

1. Ефектившеть засвоения ф1зичного знания учнями середньо! школи значно полтшуеться, якщо в основу методики його формування покладено поеднання в npoueci навчання ф!зики предметно-змютовно! i операцшно! складових навчально-шзна-

вальнох дшльносп учшв. Одним ¡з способ!в реалхзаци такоТ умов е оволодшня учнями методами емтричного та теоретичног тзнання, що в методичному аспехсп досягаеться усвщомлення] учнями узагальненого экспериментального вмшня Рзапроваджен ням проблемного навчання ф1зики.

2. Сформовашсть узагальненого експериментального вмшн значно полшшуе експериментальну пщготовку учшв середш шкш 1 заклад1в профтехосвпи, що виявляеться в ххнш спромож носи самостшно, завдяки застосуванню метод!в емтричног тзнання, розв'язувати навчально-тзнавальн! завдання ф!зичног змюту 1 переносити це вмшня в нов!, нестандарта! ситуацй.

3. Ор1ентацш на теоретичний р1вень усвщомлення учням навчального матер1алу з ф1зики полшшуе не лише кшыасш пс казники засвоення ними змюту понять, закошв, принципов тохщ покладених в основу тхе'х чи шшох фхзичноТ теори, але й озброхс

учшв загальними способами дай, що дозволяють 1м ор1ентуватис

1

в нестандартних тзнавальних ситуациях.

4. У ххроцес! експериментального навчання физики нами бул встановлено, що змшився характер мотиваци тзнавально! д1ял! носи учи ¿в. На початку експерименту хх мотивация до навчальн( д1яльносп була зумовлена переважно зовшшшми факторами. Ы запитання: " Чим подобаеться Вам фЬика як навчальний предмет?' "Чому Ви обрали поглиблене вивчення ф'иики ?" б'хльхшсть учшв (78 %) пов'язувала свох вщповщ з вступом до вищого навчального з; кладу. По завершению формуючого експерименту вщбулос зм1щення мотивацхх учн1в до навчання в бж внутршппх фактор! зокрема 47,7 % дев'ятикласниив ! 62,4 % десятикласнихав пов'яз; вали хх з самим зм!стом навчання (зац!кавлен!сть тими питанш ми, де з фхзичнох точки зору пояснювалися р!зн! за природо

явища) або характером виконувано! ними д1яльносп (ц набли-ження до майбутньо! професшно! Д1Яльност1).

5. Запровадження проблемного навчання ф!зики дозволяе озброети учтв методами теоретичного шзнання (зойрема, побудо-ва абстрактних моделей, формал!зац!я, висунення 1 перев1рка ппотез тощо), що шдвищуе ефектившсть засвоення навчального матер!алу з ф1зики у пор!внянш з невмотивованим абстрагуван-ням чи узагальненням на основ! чуттевого тзнання.

Таким чином, результата формуючого педагопчного експе-рименту показали, що запропонований нами пщхщ до розв'язания проблеми формування ф1зичного знания в учшв на основ! взае-мозв'язку теоретичного та емтричного в навчальному тзнанш е ефективним, а запроваджет методичн! шляхи його реаизацн в навчашп ф1зики дозволяють досягти запланованих результатов.

На основ! узагальнення результатов дослщження в дисертацп сформульован! загалын висновки. Встановлено, що останн!м часом категор!я знания дослщжуеться як багатоаспектний пол!-функц!ональний феномен, який мае й педагопчний контекст. Зо-крема, вш виявляеться в проблем! проектування змшту ф!зично! освети та побудови адекватно!' методично!' системи формування знания в навчант ф1зики, яка б мала на мето розвиток теоретичного мислення учтв. Встановлено, ця умова може бути забезпе-чена на засадах взаемозв'язку теоретичного та емтричного в нав-чанш, в основу якого покладено едтсть змютовного ! про-цесуального компонентов навчального тзнання. Перший визна-чаеться добором навчального матер!алу з ф!зики, який завдяки лопщ проблемного навчання забезпечуе розвиток вщповщного типу мислення — емтричного або теоретичного. Другий забезпе-чуеться вщповшними видами тзнавально! д!яльносто учтв. Як

показав педагопчний експеримент, запропонований автором годхщ та обраш методичш шляхи формування в учшв ф!зичного знания дозволяють досягги бажаного результату.

СПИСОК ПУБЛ1КАЦ1Й АВТОРА 3 ТЕМИ ДОСЛ1ДЖЕННЯ

Монографп, подручники, поЫбники

1. Проблемне навчання ф1зики: Пос1бник для вчител!в.— К.: Рад. школа, 1985.— 96 с. (сшвавт.; 3,5 друк. арк.).

2. Основш поняття 1 закони ф1зики: Довщник для учшв.— К.: Рад. школа, 1986,— 286 с. (сшвавт.; 7 друк. арк.).

3. Одинищ ф1зичних величин (15 таблиць з методичними вказ1вками): Наочний поабник для 6—10 клаав.— К.: Рад. школа, 1988.— 16 друк. арк.

4. Планування навчально-виховного процесу з ф1зики у 9— 11 класах середньо! школи: Пос1бник для вчителгв /За ред. ОЛ.Бу-гайова.— К.: Рад. школа, 1989.— 261 с. (сшвавт.; 2,2 друк. арк.).

5. Сучасний урок ф1зики: питания теорй" 1 практики.— К.: 1н-т педагогией АПН Украши, 1994.— 191 е.— Депоновано в ДНТБ Украши 21.06.1994 р., №1174—Ук94; анотовано в бгблю-граф1чному покажчику Ш1СН (ИНИОН) "Депонированные научные работы",— 1994,- №141Р-94 вщ 1.09.1994 р. (сшвавт.; 1,2 друк. арк.).

6. Основи кшематики: Основш понятгя та методи розв'язу-вання задач.— К., 1995.— 64 с. (сшвавт.; 2 друк. арк.).

7. Основи динамжи: Основш поняття та методи розв'язу-вання задач.— К., 1995,— 64 с. (сшвавт.; 2 друк. арк.).

8. Формування ф1зичного знания в учшв середньо! школи (Лопко-дидактичш основи).— К.: Генеза, 1996.

Статт!, программ, методичн! розробки, тези допо-

в!дей

9. Электрические и магнитные единицы. Единицы энергетической и светотехнической фотометрии. Единицы ионизирующих излучений. Акустические единицы,— У кн.: А.А.Лабутин. Краткие сведения о Международной системе единиц измерений (СИ).— К.: Вища школа, 1975,— 88 с. (ствавт.; 1,1 друк. арк.).

10. За високу яюсть знань учшв. Ф1зика //Радянська школа,— 1975.— №8,— С.22-24 (ствавт.; 0,2 друк..арк.).

11. Узагальнення поняття енерпУ при вивченш взаемозв'язку м1ж масою та енерпею.— У зб.: Методика викладання ф1зики,— Вил. 11,— К.: Рад. школа, 1976.- С.75-79.

12. О двух уровнях усвоения школьниками физической терминологии.— У зб.: Методические рекомендации по совершенствованию учебно-воспитательного процесса в школах,— К.: НД1 педагопки УРСР, 1977,- С.24-25.

13. Роль означень у процесс формування ф1зичних понять.— У зб.: Методика викладання ф1зики.— Вип.12.— К.: Рад. школа, 1977,- С.5-9.

14. За високу яюсть знань учшв. Ф1зика //Радянська школа,— 1978,— №8 — С.50-52 (ствавт.; 0,1 друк. арк.).

15. Об определении физических понятий //Физика в школе,— 1978.— №4,— С.66-68 (ствавт.; 0,3 друк. арк.).

16. Використання програмованих завдань у npoueci проблемного навчання фiзики.— У зб.: Методика викладання фгзи-ки.— Вип. 15.— К.: Рад. школа, 1980.—. С.64-67.

17. Реал1зашя удосконалено! програми з фгзики: завдання i проблеми //Радянська школа,— 1982,— №7.— С.38-42 (ствавт.; 0,2 друк. арк.).

18. Про лопку проблемного навчання ф1зики.— У зб.: Методика викладання ф1зики.— Вип.16.— К.: Рад. школа, 1982.— С.20-26 (сшвавт.; 0,25 друк. арк.).

19. PieeHb знань, умшь i пракгичних навичок *^чшв з ф!зики //Радянська школа,— 1983.— №8.— С.20-25 (сгивавт.; 0,2 друк. арк.).

20. Шляхи удосконалення ф1зичного практикуму в школь— У зб.: Методика викладання математики i ф1зики.— Вип.1 /За ред. 1.Ф.Тесленка.— К.: Рад. школа, 1984.- С.120-122.

21. Навчання ф1зики — на р1вень нових вимог //Радянська школа.— 1984,— №8,— с.41-46 (сшвавт.; 0,2 друк. арк.).

22. Пщвищення якосп уроюв ф1зики //Радянська школа.— 1985.— №7,— С.34-38 (сшвавт.; 0,2 друк. арк.).

23. Планування навчального процесу з ф!зики в 10 Kjiaci //Радянська школа.— 1985,— №9.- С.36-40; №10,— С.40-42; №11.— С.45-51; 1986.— №1.— С.43-49 (сшвавт.; 0,8 друк. арк.).

24. Реал1защя цшей навчання за допомогою системи лабора-

1

торних po6iT з ф!зики,— У зб.: Методика викладання математики i ф1зики.— Вип.2.— К.: Рад. школа, 1985,— С. 146-150.

25. Планування навчального процесу на уроках формування експериментальних умшь.— У зб.: Пщвищення ефективносп уроки ф1зики /За ред.ОЛ.Бугайова.— К.: Рад. школа, 1986.— С. 130-134.

26. Викладання физики у 1986/87 навчальному poni //Радянська школа.— 1986,— №7.— С.64-69 (сшвавт.; 0,25 друк. арк.).

27. Особливост1 оцшювання лабораторних робхт з ф!зики,-У зб.: Методика викладання математики i ф!зики.— Вип.З,— К. Рад. школа, 1986,- С.105-109.

28. Ор1ентовне планування роздшу "Свхтлов^лвища" (Ф1зика 7 клас) //Радянська школа,— 1987.— №3.— С.34-36.

29. Оценивание лабораторных работ //Физика в школе.-

1987.- №2.- С.58-60.

30. Лабораторна робота ф13ичного практикуму з використан-ням програмованого калькулятора.— У зб.: Методика викладання математики 1 ф1зики,— Вип.4.— К.: Рад. школа, 1987.— С. 128-135 (сшвавт.; 0,3 друк. арк.).

31. Формування вмшня планувати ф!зичний експеримент.— У зб.: Методика викладання математики 1 ф1зики.— Вип.5.— К.: Рад. школа, 1988.— С. 105-108.

32. Про використання програмованих мжрокалькулятор1В для обробки результат вимгрювань,— У зб.: Розв'язування задач з ф1зики /За ред. б.В.Коршака,— К.: Рад. школа, 1989.— С. 138142 (сшвавт.; 0,2 друк. арк.).

33. Особливосп формування експериментальних умшь учшв 78 клайв.— У зб.: Методика викладання математики 1 ф1зики.— Вип.7.— К.: Рад. школа, 1991.— С.105-109 (сшвавт.; 0,2 друк. арк.).

34. Програми шкш I клас1в з поглибленим теоретичним I практичним вивченням ф1зики.— К.: Рад. школа, 1984.— 56 с.

35. Природознавство. 5 клас,— У кн.: Програми середшх загальноосвтпх навчально-виховних за клад! в, спещал1зованих шкш, лще'хв, пмназш. Бюлопя.— К., 1995.— С.16-24 (сшвавт.; 0,3 друк. арк.).

36. Програма з ф1зики,— У зб.: Програми вступних випробу-вань для вступниюв до вищих навчальних за клад ¡в у 1995 рош,— К.: Генеза, 1995,- С. 19-22.

37. Методические рекомендации к лабораторным работам по механике для студентов педвуза,— Харьков: ХГПИ, 1989.— Ч.1.—40 е.; Ч.2.—44 с. (сшвавт.; 0,5 друк. арк.). .

38. Система питань для контролю 1 самоконтролю знань з ф1зики,— Харюв: ХДП1, 1990,— 25 с. (сшвавт.; 0,25 друк. арк.).

39. Екзамен з ф1зики. Як виконувати експериментальт зав-дання: поради, прикяади завдань, розв'язки.— К.: Курс, 1995.— 16 с. (ствавт.; 0,5 друк. арк.).

40. Методические указания и задания к практическим занятиям по курсу теоретической физики. Раздел "Аналитическая механика".— Харьков: ХГПИ, 1989.— 38 с. (ствавт.; 0,2 друк. арк.).

41. Довщка про р1вень та яюсть знань, умшь i навичок": ф1зики учшв шш Укра'шсько'г" PCP за пщсумками 1979/1980 навч року.— К.: Мшосвгти УРСР, 1980,— 12 с. (ствавт.; 0,2 друк. арк.)

42. Про piBeHb i якклъ знань, умшь та навичок з ф1зик! учтв шкш Украшсько\' PCP за пщсумками 1980/1981 навч. року,-К.: MiHocBÎTH УРСР, 1981.— 14 с. (ствавт.; 0,2 друк. арк.).

43. О требованиях к определениям физических явлений i величин в учебных пособиях.— У кн.: Тезисы докладов Всесоюз ной конф. по проблеме повышения эффективности учебно-вос

питательного процесса по физике в средней школе.— М., 1975.-

t

С.117-118 (ствавт.; ОД друк. арк.).

44. Совершенствование оценивания лабораторных работ п физике.— У кн.: Пути дальнейшего совершенствования препода вания физики в средней школе.— Сумы, 1984,— С.48-50.

45. Взаемозв'язок теоретичного та емшричного як дидакти1 на проблема.— у кн.: Розвиток науковох д1яльносп студенпв i ochobï експериментальних дослщжень в галуз! теплоф1зики тве{ дих дисперсних систем.— К.: КДШ, 1992.— С.28-29.

46. Гносеолопчьх! аспекти застосування експериментально] методу в науково-техшчнш творчосп молода.— У кн.: Суча с проблеми оргашзаци науково-техшчно'х творчосп учнхвсько!' м> лода,- Нхжин: НДП1, 1992.- С.З.

47. Врахування свггового досвщу реформування школ и у п

будов! зм1сту природничо-математично! освгги.— у кн.: Шляхи пщготовки вчителя физики до розв'язання професшних задач.— ЗапорЬкжя: ЗДУ, 1993.— С.56-59.

48. Проблемшсть у навчанш як умова формувайшя теоретичного мислення учшв.— У кн.: Методологические, дидактические и психологические аспекты проблемного обучения физике.— Донецк: ДонГУ, 1993.- С. 168-169.

49. The Structure of a theory as a transformation basis of scientific system of knowledge to educational one.— The International conference "The standards in education: Problems and perspectives (SE—95)". Proceedings. 9-13 October, 1995.— Moskow: ICSTI, 1995,- P.76-77.

50. Природничонаукова освиа в лад гуматтарного про-фшю.- У зб.: Становления шкш нового типу: досвщ, проблеми, перспективи,— Вип.2.— Микола!в, 1995.— С.60-61.

51. Трансформация науковоГ системи знания в навчальну.— У зб.: Проблеми освгги.— Вип.З.— К.: 1СДО, 1995,— С.70-74.

52. Концепция неперервно'г ф13ично-1 ocbîth в навчальних закладах Укра'ши.— У зб.: Проблеми удое ., ?,г.-;;ння фундаментально! та професшно'! пщготовки вчител1в фiзики.— К., 1996,— С.7-19 (ствавт.; 0,3 друк. арк.).

Ляшенко А.И. Взаимосвязь теоретического и эмпирического в обучении физике.

Диссертация в виде рукописи на соискание ученой степени доктора педагогических наук по специальностям 13.00.04 — профессиональная педагогика и 13.00.02 — методика обучения физике.— Институт педагогики и психологии профессионального образования Академии педагогических наук Украины.— Киев, 1996.

В диссертационном исследовании дано теоретико-методическое обоснование формирования физических знаний у старшеклассников. На основе анализа структуры физического знания, построения методической системы его формирования в обучении физике установлено, что эффективность усвоения школьниками учебного материала по физике зависит от логики построения познавательного процесса учащихся, которая должна учитывать взаимосвязь и взаимообусловленность теоретического и эмпирического уровней познания, соответствующих им видов знания, а также сформированность специфических для них форм познавательной деятельности.

Lyashenko A.I. The interrelation of theory and empiric in the study of physics.

The thesis (handwriting) for the scientific degree of the Doctor of Pedagogical Sciences on specialties 13.00.04 — the vocational pedagogic and 13.00.02 — the methodology of physics teaching. The Institute for Pedagogics and Psychology of Vocational Education of the Ukrainian Academy of Pedagogical Sciences. — Kyiv, 1996.

In the thesis a methodological and theoretical groundings oi physical knowledge formation in high school is given. An analysis oi the structure of physical knowledge was made and a methodological system for knowledge translation from the objective form into the personal one was constructed. Efficiency of the pupils mastering of the teaching material in physics is dependent on the logics of the pupili cognition process. This logic must take into consideration: 1) interrelations and interdependence between theoretical and empirical levels of cognition; 2) interrelations and interdependencies between the corresponding kinds of knowledge; 3) a level of formation of specific forms of cognitive activity.

Kiuonoei слова: навчання ф1зики, 3mict ф!зично1 освети ф1зичне знания, емтричне i теоретичне мислення, мехашка, мо-лекулярна ф1зика.