Формирование глубоких и прочных знаний

Одной из основных целей школьного образования, в том числе физического, является передача подрастающему поколению соци­ального опыта, который включает четыре элемента: знания о при­роде, обществе, технике, человеке, способах деятельности; опыт осуществления известных способов деятельности, воплощающихся вместе со знаниями в навыках и умениях личности; опыт творче­ской деятельности; опыт эмоционально-ценностного отношения к действительности, ставшей объектом или средством деятельно­сти [42]. Из этого следует, что в задачи обучения физике входит формирование у учащихся глубоких и прочных знаний.

В объяснительной записке к программе по физике для общеоб­разовательной школы эта задача называется среди других и фор­мулируется как необходимость овладения школьниками знаниями об экспериментальных фактах, понятиях, законах, теориях, мето­дах физической науки; о современной научной картине мира; о широких возможностях применения физических законов в техни­ке и технологии. Таким образом, к элементам физических знаний, которые должны быть усвоены, в школе относятся факты, поня­тия, законы, теории, физическая картина мира, методы физиче­ской науки, применения физических законов в технике.

Эти элементы знаний могут быть усвоены на разных уровнях. Возможны, как уже указывалось, разные их классификации.

Наиболее удобной для практических целей является система уровней усвоения, основанная на таксономии Блума и примени­тельно к физике четко представленная Карпинчиком. В соответ­ствии с ней выделяют:

I уровень - запоминание знаний;

II уровень - понимание знаний;

III уровень - применение знаний в знакомой ситуации;

IV уровень - применение знаний в новой ситуации.

Знания III уровня представляют собой умения выполнять дея­тельность по образцу, знания IV уровня - умения выполнять творческую деятельность. Таким образом, введение понятия уровня усвоения знаний позволяет рассматривать в неразрывной связи собственно знания элементов физических знаний и умения их применять в разных ситуациях: для решения задач, объяснения природных явлений, принципов работы машин, основ технологи­ческих процессов.

Рассмотрим, например, формирование у учащихся такого эле­мента знаний, как второй закон Ньютона.

Усвоение этого закона на I уровне предполагает, что учащийся может узнать формулу второго закона Ньютона среди других,

воспроизвести ее, воспроизвести формулировку закона, описать опыт, с помощью которого можно подтвердить этот закон, на­звать границы применимости закона.

Усвоение закона на II уровне предполагает, что учащийся мо­жет объяснить его смысл, объяснить отраженные в законе при­чинно-следственные связи, определить место и значение закона в системе законов Ньютона.

Усвоение закона на III уровне предполагает, что учащиеся могут решать тренировочные задачи на применение формулы второго закона Ньютона по известному алгоритму; эксперимен­тально устанавливать зависимость ускорения тела от его массы и от действующей на него силы, работая по предложенной учи­телем инструкции; применять закон к объяснению явлений, на­блюдаемых в жизни (движение при действии силы тяготения, силы трения и пр.).

Усвоение закона на IV уровне предполагает, что учащийся мо­жет решать нестандартные задачи, самостоятельно планировать и осуществлять эксперимент по изучению закона.

Следует отметить, что, во-первых, IV уровень усвоения являет­ся индивидуальным, усвоение знаний всеми учащимися на этом уровне невозможно и не требуется и, во-вторых, перевод знаний с I уровня на более высокие осуществляется постепенно. В частно­сти, сразу после объяснения нового материала он усваивается на I уровне, затем приходит понимание, потом формируются умения.

В курсе физики по каждой теме выделены основные, обяза­тельные для усвоения элементы знаний и элементы знаний, яв­ляющиеся второстепенными, которые учитель вводит и объясня­ет, но может спрашивать не у всех учащихся. Именно усвоения основного материала следует добиваться от учащихся, не загру­жая их память множеством частных фактов.

В объяснительной записке к программе по физике для общеоб­разовательной школы говорится о том, что к основному для всего курса материалу относятся законы сохранения (энергии, импуль­са, электрического заряда); для курса физики основной школы -молекулярно-кинетические и электронные представления, поня­тия массы, плотности, силы, энергии, законы Паскаля и Ома; для механики - идеи относительности движения, основные понятия кинематики, законы Ньютона; для молекулярной физики - основ­ные положения молекулярно-кинетической теории, основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа, первый закон термодинамики; для электродинамики - учение об электромагнитном поле, электронная теория, законы Кулона и Ампера, явление электромагнитной индукции; для квантовой фи­зики - квантовые свойства света, квантовые постулаты Бора, за­кон взаимосвязи массы и энергии.

В основной материал входят и важнейшие следствия законов и теорий, их практическое применение.

В программе по физике также определен по каждому классу круг основных вопросов, знание которых необходимо учащимся. К ним относятся:

- физические идеи, опытные факты, понятия, законы, которые учащиеся должны уметь применять для объяснения физических процессов, свойств тел, технических устройств и т.д.;

- приборы и устройства, которыми учащиеся должны уметь пользоваться; физические величины, значение которых они долж­ны уметь определять опытным путем, и др.;

- основные типы задач, формулы, которые учащиеся должны уметь применять при решении вычислительных и графических задач; физические процессы, технические устройства, которые могут являться объектом рассмотрения в качественных задачах.

Осознанному и прочному усвоению учащимися знаний способ­ствует применение учителем определенных технологий обучения. Оно достигается благодаря глубокому научному изложению ос­нов физики с применением необходимых средств обучения, в том числе современных компьютерных, активных методов обучения и таких форм организации учебной деятельности учащихся, кото­рые предполагают сочетание их групповой или коллективной ра­боты с индивидуальной самостоятельной поисковой деятельно­стью с учетом индивидуальных особенностей учащихся.