Принципы отбора содержания курса физики и его структурирования

Проблема содержания учебного предмета, его соотношения с содержанием соответствующей науки является до сих пор дискус­сионной. Тем не менее в дидактике сложилось определенное пред­ставление о его дидактической модели. На схеме 6 приведена мо­дель учебного предмета «физика», которая включает два блока: содержательный и процессуальный.

Схема 6

В содержательный блок входят основные предметные знания, в данном случае физические, такие, как факты, понятия, законы, теории, физическая картина мира. В него входят также и вспо­могательные внепредметные знания. Иногда вспомогательные знания включают в процессуальный блок, полагая, что они вы­полняют функции средства усвоения научных знаний, обеспечи­вающего развитие и воспитание учащихся на базе этих знаний. Однако, учитывая, что в цели обучения физике входит формиро­вание у учащихся методологических, мировоззренческих, исто-рико-научных, оценочных знаний, формирование у них меж­предметных знаний и общих способов деятельности на меж­предметной основе, эти знания становятся содержанием курса физики и поэтому их целесообразно включить в содержательный блок.

В процессуальный блок входят способы теоретической и прак­тической деятельности или, иными словами, умения применять знания к решению разного рода учебных задач. К этому же блоку относятся формы организации процесса формирования у учащих­ся знаний и умений. Эти формы (урок, лекция, семинар, практи­кум и др.) в большей степени относятся к учебному предмету, а не к учебному курсу. В программах по физике указаны эти формы в

виде лабораторных работ и практикума, а иногда и в виде семи­нарских занятий.

Положения, отражающие взаимосвязь между наукой и учеб­ным предметом, сформулированы Л.Я.Зориной [42]. Эти положе­ния могут быть применены к физике:

- физическая наука как система знания отражается во всех эле­-
ментах физики - учебного предмета (в его содержательном и про­-
цессуальном компонентах);

- все элементы физики-науки, в которых фиксируется научное
знание, входят в содержание курса физики (научные факты, поня­-
тия, законы, теории, физическая картина мира);

- основные структурные элементы физической науки (факты, по­-
нятия, законы, теории, физическая картина мира) являются дидакти­-
ческими единицами содержания обучения физике, теми объектами,
которые должны быть усвоены целостно с внутренними связями;

-дидактические единицы определяют процесс обучения (методы, формы и средства); предметное и внутрипредметное со­держание; способ организации материала, логику его представле­ния (структуру);

- физическая наука влияет на формирование личности
(формирование типологических и индивидуальных свойств лич­-ности средствами физической науки).

В содержании учебного предмета наука отражается не только как система знаний, но и как деятельность. В частности, наука-фи­зика как деятельность включается в содержание учебного предмета в качестве его элемента через систему методологических знаний (знания о процессе и методах познания); через поисковую деятель­ность учащихся, соответствующую этапам и логике научной дея­тельности (наблюдение, постановка проблемы, выдвижение гипоте­зы, экспериментальная проверка гипотезы, теоретическое обосно­вание, выводы); через приемы обучения, соответствующие методам науки (например, использование наблюдения или теории для полу­чения нового знания); через определенную организацию познава­тельной деятельности учащихся, которая соответствует переходу от явления к его сущности и от сущности к явлению.

Таким образом, физика-наука является источником содержа­ния'' физики -учебного предмета.

Другими источниками формирования содержания учебного предмета являются знания о процессе обучения (о методах, формах и средствах обучения) и знания о закономерностях процесса усвоения.

При отборе содержания курса физики учитывают определен­ные факторы¹.

¹ Источники содержания образования - те объекты, содержание которых в том или
ином аспекте становится содержанием образования.

² Факторы - те обстоятельства, которые влияют на конструирование содержания
образования.

Основным фактором, действующим при конструировании со­держания курса физики, являются цели обучения (см. гл. 1). На отбор содержания влияют также такие факторы, как познаватель­ные возможности учащихся, их способности и интересы.

Для достижения целей образования при отборе содержания руководствуются определенными принципами и критериями¹ (см. схему 7).

Схема 7

Существуют общие принципы конструирования содержания образования, которые распространяются и на содержание физи­ческого образования. К ним относятся: принцип соответствия общего среднего образования во всех элементах и на всех уровнях его конструирования потребностям общественного развития; принцип учета единства содержательной и процессуальной сто­рон обучения; принцип структурного единства содержания обра­зования на разных уровнях его формирования.

Принципы - положения, указывающие общие направления деятельности по фор­мированию содержания образования. Критерии реализуют процедуру конструирова­ния, отбор учебного материала, его последовательность.

Помимо названных существуют дидактические и частно-методические принципы конструирования курса физики (отбора содержания и его структурирования).

К дидактическим принципам относятся принципы:

- направленности обучения на комплексное решение задач об­-разования, воспитания и развития;

- научности;

- систематичности и последовательности;

- системности;

- межпредметных связей;

- связи теории с практикой, обучения с жизнью;

- политехнизма и профессиональной направленности;

- наглядности;

- доступности;

- индивидуализации и дифференциации;

- мотивации и создания положительного отношения к учению.
Эти дидактические принципы связаны с закономерностями обучения, они также тесно связаны между собой. Так, принцип профессиональной направленности так же, как и принцип систе­матичности, связан с принципом межпредметных связей.

Содержание указанных выше дидактических принципов рас­крыто в учебниках педагогики, поэтому остановимся только на некоторых и рассмотрим соответствующие им критерии отбора содержания курса физики и его структурирования.

Так, критериями научности являются: соответствие содержа­ния курса физики современному уровню развития физической науки, отражение в содержании общих методов научного позна­ния, соответствие логики изложения материала закономерностям научного познания.

Принцип системности знаний предполагает формирование в сознании учащихся структурных связей, адекватных связям между знаниями внутри научной теории, в отличие от принципа систе­матичности, который предполагает установление логических свя­зей между элементами знаний.

Для того чтобы знания учащихся были системными, необхо­димо в содержание курса физики включать специальные методо­логические знания, состоящие из трех групп: общенаучные терми­ны, знания о структуре знаний (о теории, законе, понятии, науч­ном факте, эксперименте, прикладном знании), знания о методах познания (эмпирического познания - наблюдение, эксперимент и теоретического познания - идеализация, моделирование, анало­гия, мысленный эксперимент).

Принцип профессиональной направленности обучения был раз­работан в профтехпедагогике, и в ней он является ведущим. Этот принцип значим при конструировании курса физики для школ и классов различных профилей, особенно технического. Принцип профессиональной направленности в его достаточно узком пони-

мании предполагает осуществление взаимосвязи содержания об­щеобразовательных предметов с содержанием общетехнических и профессионально-технических дисциплин. Эта связь может осу­ществляться в рамках варьируемого компонента содержания учеб­ного предмета, в том числе физики. Реализацией этого принципа может служить введение в курс физики профессионально значимого материала на основе анализа содержания общетехнических и спе­циальных дисциплин при условии сохранения логической целост­ности курса физики и введение в содержание курса физики профес­сионально значимых умений или видов деятельности.

Понимание принципа наглядности претерпевает в настоящее время определенные изменения. Его эволюция связана, с одной стороны, с исследованиями психологов, которые утверждают, что наглядность в традиционном смысле является исходным моментом обучения преимущественно в младших классах, в старших же классах чаще используется исторический, а также теоретический (дедуктивный) подход. С другой стороны, изме­няется понимание наглядности в методологии науки. В совре­менной физике, в частности, изучаются объекты и явления, не­доступные непосредственному наблюдению, для передачи ин­формации о них создают знаковые системы, специально ориен­тированные на передачу информации в зрительно-наглядной форме. К таким средствам наглядности относятся диаграммы Фейнмана, использующиеся для описания микропроцессов. Средствами наглядности являются также мысленный экспери­мент и моделирование, играющие важную роль в теоретическом познании. В обучении они играют такую же роль, что и в науч­ном познании. Соответственно деятельность, связанная с моде­лированием и мысленным экспериментированием, должна вхо­дить в содержание курса физики.

Принципы дифференцированного и индивидуального подходов к учащимся и дифференциация и индивидуализация как пути реали­зации этих принципов рассмотрены в 15.1.

К частно-методическим принципам конструирования курса физики относят принципы ступенчатого построения курса, гене­рализации и цикличности.

Принцип ступенчатого построения курса физики предполага­ет, что он состоит из нескольких ступеней. Их может быть две, как в отечественной школе, или больше. В связи с обсуждением дан­ного вопроса следует отметить, что возможны три системы рас­положения материала в курсе физики: линейная, концентрическая и ступенчатая.

Линейная система предполагает, что каждая тема или раздел изучается в курсе только один раз. Курс в этом случае начинается с механики и завершается вопросами современной физики. По­пытка построить такой курс была предпринята Н.М.Шахмаевым, однако ее нельзя признать удачной и последовательно реализо-

ванной, поскольку некоторые темы так или иначе повторяются. Его программа в сокращенном виде приведена ниже.

VII класс. Введение в курс физики. Первоначальные сведения о свете.
Первоначальные сведения о звуке. Первоначальные сведения о теплоте. Пер-­
воначальные сведения о строении вещества. О физических величинах. Тепло-­
вые двигатели.

VIII класс. Электромагнитные явления. Электрические заряды. Электри­ческое поле. Электрический ток. Электрическая цепь. Магнитное поле. Явле­-ние электромагнитной индукции. Полупроводники. Полупроводниковые
приборы.

IX класс. Механика.

X класс. Основы молекулярной физики и термодинамики. Электромаг­нитные явления.

XI класс. Колебания и волны. Основы квантовой физики.

Как видно из приведенной программы, курс не является в пол­ном смысле линейным, поскольку электромагнитные, тепловые явления, строение вещества в нем изучаются дважды.

Подобная попытка построить линейный курс физики была предпринята в школе Болгарии. Программа курса приведена ниже.

VI класс. Физические и химические явления. Тело и вещество. Движение и силы. Изменения тел и вещества. Превращение вещества. Физика и химия -
науки о природе. Световые явления.

VII класс. Механика.

VIII класс. Молекулярная физика и термодинамика.

IX класс. Электричество и магнетизм. Колебания и волны.

X класс. Основы классической механики. Основные положения СТО.
Квантовая физика.

Как видно, и в этом курсе материал по механике изучается трижды (в VI, VII, X классах), дважды изучается строение вещест­ва (VI, VIII классы). Очевидно, создать линейный курс физики для школы принципиально невозможно, что вытекает из особенно­стей физической науки и связано с познавательными возможно­стями учащихся. Учащиеся основной школы не владеют матема­тическим аппаратом, необходимым для изучения на требуемом уровне, например, механики. Преимущественно конкретно-образное мышление учащихся этого возраста не позволяет фор­мировать у них теоретические обобщения.

Второй системой расположения материала в курсе является концентрическая. В соответствии с ней все темы и разделы курса физики изучаются дважды на разных уровнях. В этом случае происходит дублирование материала, что нельзя признать целе­сообразным из-за малого числа часов, отведенных на изучение физики.

Третья система - ступенчатое расположение материала. В этом случае некоторые темы курса изучаются только один раз либо в основной, либо в старшей школе (например, гидро- и аэростатика

изучается только в основной школе, а свойства полупроводников -только в средней школе), другие темы изучаются дважды (например, молекулярная физика и термодинамика, законы по­стоянного тока и др.). Ступенчатое построение курса оказывается наиболее эффективным, поскольку позволяет учесть познаватель­ные возможности учащихся и избежать излишнего дублирования учебного материала. Именно в устранении дублирования заклю­чается одно из направлений совершенствования ступенчатой струк­туры курса физики.

В некоторых странах принято спиральное построение курса физики как один из вариантов ступенчатого. В этом случае к од­ному и тому же разделу физики возвращаются несколько раз, по­вторяя изученное ранее, постепенно углубляя и расширяя знания учащихся.

Такое построение характерно для курса физики Германии. В нем, например, вопросы механики изучаются в VI классе (движение тел, сила и ее воздействие на тело, масса тел), в VII классе (сила и ее графическое представление, работа, энергия, мощность), в VIII классе (основы кинематики, основы динамики, энер­гия, закон сохранения энергии, движение по окружности, гравитационное поле, всемирное тяготение), в X классе (механические колебания и волны), в XI классе (работа, энергия, закон сохранения энергии, удар, импульс, закон сохранения импульса), в XII классе (кинематика и динамика прямолинейного движения, кинематика и динамика вращательного движения).

Принцип генерализации относится к отбору содержания школьного курса физики и его структурированию и предполагает выделение одной или нескольких стержневых идей и объединение вокруг них учебного материала. Такими идеями могут быть прин­ципы, понятия, законы, теории. Реализация принципа генерали­зации позволяет в определенной степени снять противоречие ме­жду необходимостью повышения научного уровня курса физики, отражения в нем вопросов современной физики и сокращением времени на его изучение.

Определенная группировка материала так или иначе всегда осуществлялась в курсе физики, его содержание определенным об­разом структурировалось. Так, обычно материал курса располагал­ся в соответствии с усложнением форм движения материи (изуча­лись последовательно механика, молекулярная физика, электро­магнетизм, оптика, строение атома и атомного ядра).

Принцип генерализации реализуется и при построении курса физики в за­рубежных странах. Так, в курсе физики школ Венгрии выделены два основ­ных понятия: взаимодействие и энергия, вокруг которых группируется учеб­ный материал. С понятием взаимодействия учащиеся впервые знакомятся в курсе «Изучение окружающей среды» (III класс). Уже на данном уровне оно обобщается и распространяется на биологические и геологические явления. Курс физики основной школы строится таким образом, чтобы при рассмот­рении явлений различной физической природы привести учащихся к понима­нию того, что их причина - взаимодействие. В курсе физики гимназий данное

понятие входит в названия тем и разделов: «Механическое и тепловое взаи­модействие», «Взаимодействие электрического заряда и поля» и т.п.

Стержневой идеей американского «Вводного курса физики» является идея строения вещества, в соответствии с которой курс начинается с изуче­ния количественных характеристик свойств вещества (объем, масса, плот­ность, тепловое расширение, агрегатные превращения, растворимость). Далее вводятся понятия о простых и сложных веществах, рассматриваются |способы их получения. Затем изучается явление радиоактивного распада ¹ как проявление дискретного строения вещества. Вводятся понятия об атомах и молекулах, их характеристики. Тепловые свойства вещества объяс­няются на основе молекулярно-кинетической теории. Завершается курс изучением строения атома и объяснением явления проводимости с точки зрения электронных представлений.

Стержневой идеей хорошо известного в нашей стране курса физики PSSC (Physics Science Study Committee) является концепция вещества и поля как двух видов материи. Курс строится по принципу единого рассмотрения сна-I чала феноменологии, а затем внутреннего механизма явлений.

В соответствии с этой идеей курс состоит из четырех частей. В первой I учащиеся знакомятся с движением точки (частицы), у них формируются неко­торые понятия, которые затем используются для изучения и объяснения физических явлений. К таким понятиям относятся время, путь, скорость, ускорение, масса, плотность, температура, молекула, атом. Во второй части рас­сматривается корпускулярная модель света как естественный переход от пер­вой части, где речь шла о частицах, а затем волновая модель света.

В третьей части возвращаются к изучению движения частиц, однако, в от­личие от первой части, движение изучается с динамической точки зрения и вскрываются причины изменения состояния тел. Объектами изучения являются тепловая и механическая формы движения материи. В четвертой части изучает­ся электромагнитная форма движения материи. Происходит углубление знаний как о частицах (электрон, протон, нейтрон), так и о волнах (электромагнитные волны). Завершается курс рассмотрением идеи корпускулярно-волнового дуа­лизма свойств материи.

Подобное структурирование учебного материала позволяет, по мнению авторов курса, представить учащимся физику «как непрерывно развиваю­щийся процесс, с помощью которого человек стремится показать природу физического мира».

В отечественной школе в качестве элемента знаний, вокруг ко­торого осуществляется группировка учебного материала, выбра­на физическая теория, что определяется значением теории в науке как основной и ведущей формы знания. При этом важно, что тео­рия позволяет не только объяснять процессы и явления, но и предсказывать их ход, устанавливать новые закономерности. По­этому группировка материала вокруг физических теорий дает возможность передать учащимся определенную сумму знаний и сформировать у них умение использовать эти знания для объясне­ния и предсказания явлений. Кроме того, поскольку физические теории входят в физическую картину мира, подобная группиров­ка материала способствует формированию у учащихся целостного представления о физической картине мира и тем самым научного

мировоззрения. С другой стороны, теория содержит в себе совре­менные формы мышления (отражает их), в «снятом», «свернутом виде воплощающие элементы цикла познания» [28, с. 22]. Струк­тура физической картины мира и физических теорий будет рас­крыта ниже.

Принцип цикличности связан с реализацией принципа генера­лизации в курсе физики отечественной школы. Группировка ма­териала вокруг физических теорий позволяет формировать у уча­щихся теоретический способ мышления, что является одной из задач обучения физике. В основе теоретического мышления лежит теоретическое или содержательное обобщение, процесс формиро­вания которого представляет собой путь познания в физической науке.

Последовательность развертывания теоретического обобще­ния, или этапы познания, в физической науке следующие:

I этап - накопление и анализ фактов и их связей;

II этап - абстрагирование и формулировка обобщений с ис­пользованием той или иной модельной формы;

III этап - получение и обсуждение конкретных выводов и след­ствий (выводное знание);

IV этап - применение полученных знаний к конкретным физи­ческим объектам и явлениям.

Названные этапы теоретического обобщения соответствуют этапам цикла учебного познания:

I этап - изучение и анализ специально отобранных фактов, на­блюдения и эксперименты, подводящие учащихся к новому поня­тию, закону;

II этап - переход от конкретного к абстрактному; формулиро-вание понятия, закона, уравнения, принципа;

III этап - получение выводов;

IV этап - переход от абстрактного к конкретному: применение
полученных знаний к конкретным физическим объектам и явле­ниям (объяснение явлений природы, производственных процес­сов, решение задач, эксперименты и т.п.).

Таким образом, в учебном и научном познании выделяются следующие этапы:

I - факты; II - модель; III - следствия; IV - эксперимент [33].

Особенно последовательно принцип цикличности может быть реализован при группировке материала вокруг физических тео­рий, поскольку структурные элементы физической теории соот­ветствуют этапам познания в физической науке и в обучении. Обобщения на уровне физической теории, развертываясь в соот­ветствии с этапами цикла познания, отличаются от обобщений на уровне понятия и закона объемом: вокруг теории группируется материал целого раздела.

Таким образом, рассмотренные принципы конструирования курса физики средней школы соответствуют целям обучения, обу-

словлены характером и спецификой физики-науки, закономерно­стями учебно-познавательной деятельности учащихся.

На основе данных принципов могут быть разработаны учеб­ные программы по физике, которые служат формой фиксации со­держания образования на уровне учебного предмета. К програм­мам предъявляется ряд требований, среди которых наиболее су­щественными представляются полнота, конкретность и процессу-альность отражения содержания образования.

Под полнотой понимается включение в программу всех необ­ходимых и достаточных для реализации поставленных целей эле­ментов содержания; под конкретностью - такое представление всех элементов с их признаками, характеристиками и связями, ко­торое показывает путь реализации заданного содержания в ре­альном учебном процессе, что делает программы инструменталь­ными [42].

Процессуалъностъ программы означает такое ее построение, при котором «она показывает содержание образования в единстве с процессом обучения: последовательность расположения всех его элементов, деятельностную сторону их усвоения, последователь­ные этапы к достижению конечных целей обучения, раскрывает в известной степени методы, организационные формы и средства обучения» [42, с. 278].

Любая учебная программа по физике должна содержать (боль­шинство из них содержит) объяснительную записку, в которой зафиксированы цели обучения, особенности программы, некото­рые методические рекомендации к курсу; перечень тем и элемен­тов содержания курса, расположенных в определенной логиче­ской последовательности, которые должны быть изучены; пере­чень обязательных демонстраций, лабораторных работ и работ физического практикума; требования к знаниям и умениям уча­щихся, нормы оценок; перечни учебной литературы и типового оборудования.

В настоящее время разработано несколько вариантов про­грамм по физике как для основной, так и для средней школы, включая программы для классов физико-математического профи­ля, которые рекомендованы к использованию Министерством об­разования. Они содержатся в сборниках программ, которые вы­ходят с периодичностью в 2 года - по четным годам.

Содержание программ отвечает требованиям обязательного минимума, однако представлено оно в разной логической по­следовательности. При этом важно, чтобы логическая структура курса соответствовала целям обучения и существующей пара­дигме, т.е. содержанию и логике науки на данном этапе ее раз­вития. Программы, рекомендованные к использованию при обу­чении физике, соответствуют требованиям к подготовке уча­щихся на разных этапах обучения, но отличаются логической структурой.

Содержание курса физики основной школы

Документом, определяющим содержание физического образо­вания, являются требования к обязательному минимуму этого со­держания.

Курс физики основной школы в соответствии с разными сис­темами физического образования может изучаться в течение ли­бо трех, либо двух лет. Во втором случае пропедевтические зна­ния по физике учащиеся получают в курсе естествознания. В лю­бом случае курс физики основной школы - это курс, в котором изучаются физические явления (механические, тепловые, элек­трические, электромагнитные, световые) и физические законы; учебный материал группируется вокруг физических явлений, которые располагаются в курсе в порядке усложнения форм движения материи.

Физические теории также находят свое место в курсе физики основной школы, но используются в основном не в виде теорети­ческих схем, а для объяснения или предсказания явлений и зако­нов. Это соответствует познавательным возможностям учащихся данного возраста, уровню их абстрактного мышления, подготов­ке по математике. Единственная теоретическая схема, которая изучается в основной школе, как правило, в IX классе, - классиче­ская механика.

Некоторые принципы, на которых строится курс физики основ­ной школы, сформулированы применительно к программе курса «Физика и астрономия» [36], однако они могут рассматриваться в качестве некоторых общих требований. В соответствии с ними:

- курс физики основной школы должен быть по возможности
завершенным и охватывать основной материал всех разделов кур­
са физики;

-в курс физики должны органично войти элементы астроно­мии, что позволит удовлетворить интерес учащихся данного воз­раста и позволит включить в круг изучаемых явлений, наряду с происходящими в земных условиях, явления, происходящие в космосе;

-должна быть обеспечена преемственность с пропедевтиче­ским курсом естествознания, изучаемым перед курсом физики, а также взаимосвязь с параллельно изучаемыми предметами;

-в курс должны войти проблемы экологии, отношения челове­ка с природой и техникой;

- в курсе целесообразно реализовать уровневую дифференциа­цию, т.е. в программу и в учебник наряду с обязательным миниму­мом должны войти сведения, адресованные учащимся, интересую­щимся физикой и желающим ее изучать на повышенном уровне.

Поскольку существует целый ряд программ по физике для ос­новной школы и анализировать их все нет возможности, проведем здесь анализ некоторых из них.

Наиболее распространенной программой является программа, разработанная коллективом авторов из Российской академии обра­зования. В соответствии с ней курс физики начинается с введения, задача которого - познакомить учащихся с предметом физики и методами исследования в физике. Уделяется внимание циклу позна­ния в физической науке, физическим приборам, правилам измере­ний, точности и погрешности измерений. Далее в курсе изучаются элементы молекулярно-кинетической теории (тема «Первоначаль­ные сведения о строении вещества»). То, что курс физики начинает­ся именно сданной темы, обусловлено следующими причинами:

- необходимостью усиления роли теории в обучении физике;

-возможностью показать с первых шагов изучения физики, что физическую науку составляют не только знания о фактах и законах, но и знания, которые позволяют объяснить те или иные явления и закономерности, а в дальнейшем и предсказывать их;

-возможностью заинтересовать учащихся и создать мотива­цию учения путем демонстрации достаточно эффектных опытов и выполнения несложных домашних опытов.

Знания, полученные в VII классе при изучении молекулярной физики, используются в дальнейшем при рассмотрении гидро- и аэростатики в конце VII класса и тепловых явлений в VIII классе.

Второй темой курса VII класса является тема «Движение и взаи­модействие», в которой учащиеся знакомятся с видами движения, взаимодействием тел и с видами сил в механике. При изучении ме­ханического движения используется, как правило, естественный способ его описания, хотя и говорится учащимся, что скорость, си­ла - величины векторные, имеющие определенное направление. Понятие ускорения, хотя и не является обязательным на этом эта­пе изучения физики, может быть введено так же, как и понятие равноускоренного движения и уравнения движения. То же отно­сится и к законам Ньютона. Их изучение в системе и в точных формулировках здесь не предусмотрено, однако в соответствии с некоторыми программами законы Ньютона обсуждаются.

Как уже говорилось, в теме «Гидро- и аэростатика» изучаемые явления и законы объясняются на основе знаний молекулярно-кинетической теории строения вещества. При этом теория ис­пользуется для предсказания законов, например закона Паскаля, для объяснения явлений, например существования атмосферного давления и его изменения с высотой.

В VIII классе изучаются тепловые явления, в число которых входят явления теплопередачи и агрегатные превращения, а также электрические (электризация тел и постоянный ток) и электро­магнитные явления (магнитное поле тока). Завершается курс VIII класса темой «Световые явления», в которой учащиеся знакомят­ся с геометрической оптикой.

Курс физики IX класса начинается с механики, которая пред­ставлена как пример фундаментальной физической теории и в ко-

торую входят кинематика, динамика, законы сохранения и коле­бания и волны. Здесь предусмотрено изучение основания класси­ческой механики: ее эмпирического базиса, моделей, уравнений движения; ядра теории в виде постулатов и принципов, законов Ньютона, закона всемирного тяготения и законов сохранения энергии и импульса; следствий теории в виде прямой и обратной задач механики и целого ряда прикладных вопросов.

В IX же классе учащиеся изучают явление электромагнитной индукции, у них формируются представления об электромагнит­ном поле и электромагнитных волнах и их свойствах, а также о волновых свойствах света.

Курс завершается изучением физики атома и атомного ядра, радиоактивности и радиоактивных превращений, атомной энер­гетики.

Структура курса представлена на схеме 8.

Рассмотрим программу интегрированного курса «Физика и астрономия» для основной школы (авторы: Ю.И.Дик, А.А.Пин-кий).

Этот курс должен решать следующие задачи:

- знакомить учащихся с основами физической науки, сформи­ровать у учащихся основные понятия, представления о некоторых физических законах и теориях, научить видеть их проявление в природе;

- формировать у учащихся основы естественнонаучной карти­ны мира и показать место человека в ней;

-знакомить с основными применениями физических законов в практической деятельности и в решении экологических проблем;

- знакомить с методами естественнонаучного исследования;

- формировать умение выдвигать гипотезы, пользоваться ме­тодами аналогии и идеализации, индукции и дедукции;

- обеспечить основу для изучения других естественнонаучных
курсов.

Курс имеет структуру, приведенную на схеме 9.

В соответствии с этой программой механика изучается два раза: в VII классе - на уровне основных понятий и явлений и в IX классе в теме «Элементы небесной механики» - на уровне теории. По сравнению с предыдущей программой в VII классе расширено введение и не изучаются элементы молекулярно-кинетической теории строения вещества; в VIII классе изучаются явление электромагнитной индукции, свойства полупроводни­ков и полупроводниковые приборы, что оправдано широким применением полупроводниковой техники в настоящее время. Световые явления изучаются не в VIII классе, а в IX - после те­мы «Колебания и волны», в которой наряду с механическими рассматриваются электромагнитные колебания и волны. Это дает возможность изучить в данной теме не только геометриче­скую, но и волновую оптику.

После темы «Элементы небесной механики» изучаются вопро­сы строения атома и атомного ядра и ядерная энергетика.

Вопросы астрономии изучаются как внутри физических тем («Элементы небесной механики»), так и в виде специальных тем («Физические процессы в Солнечной системе» - VIII класс, «Строение и развитие Вселенной» - IX класс).

Еще одним примером программы основного курса физики явля­ется программа, в которой предусмотрена уровневая дифференциа­ция (авторы: Н. Е.Важеевская, Р.Д.Минькова, Н.С.Пурышева). Она реализована как в содержании учебного материала, так и в перечне лабораторных работ. Выделены два уровня обучения и усвоения материала: обычный - обязательный для всех учащихся -и повышенный - для учащихся, интересующихся физикой и имею­щих определенные способности. В качестве материала повышен­ного уровня даются вопросы истории физики (шкалы Фаренгейта и Реомюра), некоторые прикладные вопросы (применение вогну­тых зеркал, волоконная оптика и др.), материал, требующий хо­рошей математической подготовки учащихся (вывод формулы линзы, закон преломления и др.). В отличие от других курсов в этом существенное внимание уделяется формированию у учащих­ся знаний о методах и логике естественнонаучного познания и экспериментальных умений, в том числе исследовательских. Структура курса приведена на схеме 10.

Курс начинается с введения, имеющего методологический ха­рактер. В нем дается представление о том, что изучает физика (физические явления, происходящие в микро-, макро- и мегамире и физические свойства тел и веществ). Рассматриваются методы изучения физических явлений - экспериментальный и теоретиче­ский, структурные элементы физического знания (понятие, закон, теория). Уже при изучении введения учащиеся выполняют лабо­раторные работы по измерению ряда физических величин и учат­ся записывать результаты измерений с учетом погрешности.

Затем изучаются явления макромира, объяснение которых не требует привлечения знаний о строении вещества. К таким явле­ниям относятся механические, звуковые и световые.

Изучению явлений, объяснить которые можно на основе знаний о строении вещества, предшествует тема «Первоначальные сведе­ния о строении вещества». В ней рассматриваются основные поло­жения молекулярно-кинетической теории строения вещества, кото­рые используются при объяснении гидро- и аэростатики, механиче­ских свойств твердых тел, а также тепловых явлений и тепловых свойств газов, жидкостей и твердых тел. При изучении электриче­ских явлений рассматривается строение атома; полученные знания используются для объяснения электрических явлений.

Таким образом, в VII и VIII классах учащиеся знакомятся с наиболее распространенными и доступными их пониманию физи­ческими явлениями (механическими, тепловыми, электрическими

и световыми) и учатся объяснять их, применяя знания о строении вещества.

В IX классе изучаются более сложные физические явления и более сложные законы. Начинается курс с механики, где рассмат­риваются основы классической механики. В этой теме учащиеся знакомятся с фундаментальной физической теорией. Затем следу­ет тема «Механические колебания и волны», включение которой делает изучение механической формы движения материи завер­шенным.

Далее изучаются электромагнитные явления, которые вместе с механическими колебаниями и волнами являются основой фор­мирования у учащихся знаний об электромагнитных колебаниях и волнах.

Задача темы «Элементы квантовой физики» - сформировать у учащихся некоторые представления о современной физике, строе­нии атома и атомного ядра.

Завершается курс физики темой «Вселенная», в которой рас­сматриваются строение и масштабы Вселенной и более подробно изучаются строение Солнечной системы и характеристики тел, входящих в ее состав.

По каждому классу программой предусмотрены дополни­тельные темы, которые изучаются при условии усвоения учащи­мися основного материала. Учитель может выбрать одну тему из перечня или рассмотреть избранные вопросы из разных тем. В качестве дополнительных предложены темы прикладного и практического характера, а также связанные с проявлением изу­ченных законов и наблюдением изученных явлений в быту, при­роде и технике.

Как пример рассмотрим одну из программ, в соответствии с которой физика изучается в VIII-IX классах (авторы: И.И.Нур-минский, Н.К. Гладышева).

Курс, по мнению авторов, характеризуется следующими ос­новными чертами:

- он носит завершенный характер, в частности предусматри­вает формирование у учащихся некоторых квантовых представ­лений;

- он универсален - доступен всем учащимся и обеспечивает не­
обходимую подготовку для продолжения обучения в старших
классах любого профиля;

- он способствует формированию у учащихся научного миро- воззрения и мышления; создает условия для осознанного выбора ими профиля дальнейшего обучения, поскольку требования к знаниям и умениям учащихся на выходе из основной школы сис­тематизированы в соответствии со структурой фундаменталь­ных физических теорий, что позволяет сформировать у учащих­ся представления о целостной «архитектуре» изучаемых физиче­ских теорий;

- он имеет общекультурную направленность и включает эле­менты знаний, отражающие методы научного познания в физи­ке, обеспечивает понимание диалектики научного познания природы, понимание взаимосвязей научной теории и человече­ской практики.

Таким образом, авторы программы предлагают уже в основ­ной школе изучать материал курса на уровне научных теорий, т.е. на уровне более глубоких обобщений, чем это принято в настоя­щее время в основной школе, полагая, что это не должно увели­чивать учебную нагрузку учащихся и вполне им доступно.

Программа имеет структуру, приведенную на схеме 11.

В соответствии с программой в VIIIклассе изучается классиче­ская механика, а в IX классе - молекулярная физика, электроди­намика и некоторые вопросы квантовой физики. Авторы предпо­лагают, что в VIII классе на изучение физики должно быть отве­дено 2 часа, а в IX классе - 3.

Помимо рассмотренных существует еще ряд программ, опуб­ликованных в соответствующих сборниках. Учитель может вы­брать любую из них, при этом он должен руководствоваться об­разовательным стандартом и принципами, описанными в 4.1.

Содержание курса физики средней (полной) школы

В соответствии с Законом РФ «Об образовании» старшие клас­сы (X-XI) средней школы являются профильными. В настоящее время существует достаточно много различных профилей обуче­ния: физический, математический, физико-математический, физи­ко-технический, исторический, гуманитарный, экономический и т.д. В то же время для эффективной организации учебного процесса и обеспечения его учебно-методической литературой целе­сообразно ограничить число профилей и в качестве основных вы­делить пять: физико-математический, биолого-химический, технический, гуманитарный и основной. В классах основного про­филя обучаются дети, не имеющие ярко выраженных способностей и интереса к изучению определенной группы предметов.

В некоторых случаях число профилей ограничивают тремя и вы­деляют гуманитарный, основной и физико-математический, пола­гая при этом, что учащиеся классов гуманитарного профиля должны усваивать материал на уровне, заданном стандартом (минимальный уровень требований), и в этих классах на изучение физики отводится по 2 часа в неделю в каждом году обучения, учащиеся классов основного профиля (биолого-химических, тех­нических и пр.) должны усваивать материал на более высоком уровне, определенном программой для общеобразовательной школы, и на изучение физики в этих классах отводится по 4 часа в неделю, и на еще более высоком уровне должны усваивать курс

учащиеся классов физико-математического профиля. Этот уро­вень задается специальной программой для классов физико-математического профиля. На изучение физики в этих классах от­водится не менее 5 часов в неделю.

Рассмотрим программу для общеобразовательной школы, раз­работанную Институтом общеобразовательной школы РАО.

Материал курса группируется вокруг фундаментальных физи­ческих теорий, в соответствии с которыми названы разделы курса: классическая механика (повторительно-обобщающий раздел), молекулярная физика, электродинамика, квантовая физика. Такая группировка материала позволяет решить целый комплекс педа­гогических задач: во-первых, способствует формированию систе­мы научных знаний, представлений о ФКМ, системы методологи­ческих знаний, научного мировоззрения, теоретического мышле­ния; во-вторых, дает возможность определить место эксперимен­та, в том числе фундаментального, место политехнического и профессионально направленного материала в курсе физики. Сле­дует отметить, что наиболее полно структурные элементы теории на школьном уровне находят отражение в разделе «Механика», что связано с возможностью и доступностью для понимания уча­щихся ее основных законов и принципов, выраженных в матема­тической форме. Что касается молекулярной физики, то законы представлены лишь для идеального газа.

Уравнения Максвелла, составляющие ядро электродинамики, не могут быть даны в школе в их математической форме, однако они формируются в курсе на качественном уровне (потенциаль­ный характер электростатического поля и вихревой характер маг­нитного, закон электромагнитной индукции, существование вих­ревого магнитного поля вокруг проводника с током при измене­нии электрического поля).

Практически не представлено в курсе ядро квантовой механи­ки, кроме возможного упоминания о соотношении неопределен­ностей Гейзенберга, что не является обязательным. Однако в раз­деле «Квантовая физика» представлены экспериментальный базис квантовой механики, некоторые ее теоретические основы в виде уравнения Эйнштейна для фотоэффекта и постулатов Бора, а также ряд следствий.

Структура программы представлена на схеме 12.

Структура курса, как видно из приведенной схемы, отличается от той, что была принята в предшествующей программе. В част­ности, отсутствует раздел «Колебания и волны», представляющий собой так называемый волновой концентр, в котором изучаются совместно колебания и волны различной физической природы¹. В соответствии с данной программой механические колебания и

¹ Колебательно-волновой концентр существует в ряде программ, например в про­грамме Н.М.Шахмаева и Д.Ш.Шодиева, Г.Я.Мякишева и А.З.Синякова и др.

волны изучаются в механике, электромагнитные колебания и вол­ны - в электродинамике. Отсутствует в виде самостоятельного раздела оптика. Геометрическая оптика изучается, главным обра­зом, в основной школе в самостоятельной теме, световые волны изучаются в разделе «Электродинамика» (тема «Электромаг­нитные колебания и волны») как электромагнитные волны опре­деленного диапазона длин волн, а квантовые свойства света - в разделе «Квантовая физика». Геометрическая оптика рассматри­вается как предельный случай волновой.

В курсе наряду с классической физикой представлены элемен­ты современной физики. Раздел «Электродинамика» завершается изучением основ специальной теории относительности и форми­рованием у учащихся релятивистских представлений. В разделе «Квантовая физика» изучаются квантовые постулаты Бора, и у учащихся формируются некоторые квантовые и статистические представления.

В содержании курса отражены все элементы физических тео­рий: эмпирический базис, модели, система величин, система эм­пирически полученных законов, основные законы, постулаты и принципы, следствия, границы применимости физических зако­нов и теорий, соотношение между теориями различной степени общности.

В содержании представлен материал политехнического характе­ра, позволяющий познакомить учащихся с основными направле­ниями научно-технического прогресса, физическими основами тех­нологических процессов, работы приборов, технических устройств. Помимо включения материала политехнического характера непо­средственно в содержание изучаемых тем, программой предусмот­рено проведение обобщающих уроков «Механика и механизация производства», «Основные законы электродинамики и их техниче­ские применения», «Физика и научно-технический прогресс».

Программа отражает экспериментальный характер физики-науки: в ней предусмотрено большое число демонстрационных

опытов, фронтальных лабораторных работ и работ физического практикума.

Рассмотрим одну из программ для классов физико-математического профиля ¹.В структурном отношении она близка к программам Е.И.Бутикова, А.А.Быкова, А.С.Кондратьева, а также С.В.Громова.

Содержание и структура курса определялись исходя из целей обучения физике учащихся классов этого профиля, с учетом со­держания физики-науки на современном этапе ее развития, спе­цифики учебно-познавательной деятельности учащихся классов этого профиля.

В содержании курса представлены все элементы физической картины мира: исходные философские идеи (представления о материи, движении, пространстве, времени, взаимодействии), физические теории и связи между ними. Курс строится таким образом, что с самого начала его изучения у учащихся форми­руются представления о современной физической картине мира, в частности, уже во введении к курсу учащимся даются пред­ставления о релятивистских, квантовых, статистических теори­ях, о месте классических теорий в современной ФКМ, о грани­цах их применимости.

Материал группируется вокруг фундаментальных физических теорий, однако в программе принята отличная от традиционной последовательность их изучения, в соответствии с которой изу­чаются сначала динамические теории (механика и электродина­мика), а затем статистические (молекулярная и квантовая физика). При такой группировке материала сложные статистические тео­рии изучаются учащимися более старшего возраста (чем это должно иметь место в соответствии с традиционной программой), имеющими необходимую подготовку по математике (тема «Элементы теории вероятностей и математическая статистика» изучается в курсе математики XI класса). Кроме того, при такой структуре курса появляется возможность более последовательно реализовать идею формирования у учащихся статистических представлений, показав, что вероятностный характер поведения присущ как большой совокупности объектов, так и отдельно взя­той «квантовой» частице.

Другой стержневой идеей, вокруг которой группируется учеб­ный материал, является идея структурных уровней материи. В связи с этим сначала рассматриваются явления макромира, за­тем микромира, а затем мегамира, что делает логичной и оправ­данной интеграцию физики с астрономией. Общая структура кур­са приведена на схеме 13.

¹ См.: Пурышева Н.С. Содержание и структура курса физики для классов физико-математического профиля // Физика: Еженедельное приложение к газете «Первое сен­тября». - 1993.-№23-25.

Схема 13

В содержании курса физики отражены связи между физически­ми теориями, что способствует формированию у учащихся пред­ставлений о единстве природы и наших знаний о ней. Связи меж­ду теориями рассматриваются во введении к каждому разделу, а также на обобщающих занятиях после изучения каждого раздела и всего курса в целом. Кроме того, они устанавливаются по ходу изучения материала, в частности при обсуждении границ приме­нимости законов и теорий. Этому также способствует принятое структурирование учебного материала. Так, в программе отсутст­вует тема «Специальная теория относительности». Кинематика и динамика теории относительности изучаются при обсуждении границ применимости классической механики, что, кроме того, логично в рамках принятой за основу при построении курса фи­зики классификации физических теорий; соотношение между мас­сой и энергией рассматривается при изучении ядерной физики, а проблемы, связанные со скоростью света, обсуждаются в электро­динамике. Обобщение знаний учащихся по специальной теории относительности проводится на заключительном занятии по теме «Современные представления о пространстве и времени».

Связь между молекулярно-кинетической теорией и термодина­микой, выражаемая принципом дополнительности, отчетливо про­является при такой структуре, когда сначала изучаются понятия и идеи молекулярной физики, затем понятия и законы термодинами­ки, а затем те и другие применяются к рассмотрению строения и свойств макроскопических систем. В этом случае тема «Молеку­лярная физика» имеет структуру, представленную на схеме 14.

Схема 14

Установлению связей между статистическими и динамически­ми теориями способствует выделение раздела «Строение и свой­ства вещества». При этом учащиеся должны понимать, что стати­стические закономерности микропроцессов в макросистемах обу­словлены большой совокупностью частиц и хаотическим характе­ром их движения, а статистические законы, свойственные поведе­нию микрочастицы, отражают ее квантовую природу. В этом раз­деле появляется возможность говорить о примате статистических законов и теорий и о сложившемся в современной науке вероят­ностном стиле мышления.

Принцип симметрии проходит через весь курс, начиная с вве­дения при рассмотрении таких вопросов, как пространство и вре­мя, и кончая заключительными занятиями, на которых устанавли­вается связь законов сохранения с симметрией пространства и времени и электромагнитного взаимодействия.

В содержание курса включены методологические знания: зна­ния о таких структурных элементах знаний, как понятие, закон, гипотеза, формируются по ходу изучения учебного материала, знания о структуре физических теорий - в конце изучения каждо­го раздела, знания о структуре ФКМ - в конце курса физики в обобщающем разделе.

В курсе отражены такие методы теоретического познания, как моделирование, идеализация, дедуктивное выведение следствий. В частности, в теме «Строение и свойства вещества в разных агре­гатных состояниях» изучаются модели идеального газа, реального газа, идеального кристалла, реального кристалла, жидкого со­стояния. При этом у учащихся формируются представления о том, что модель описывает явления действительности с определенной степенью точности, с некоторым приближением и имеет границы применимости. Чем в большей степени при построении модели учитываются свойства реального объекта, признаки явления, тем точнее эта модель и тем точнее наши знания.

Знания о процессе познания представлены в программе путем включения в нее историко-научного и историко-биографического материала. Например, при изучении строения атома показывает­ся, что уточнение представлений о строении атома (от модели Томсона до квантовых представлений) происходило в процессе накопления и обобщения экспериментальных фактов.

Виды деятельности включены в программу через систему ла­бораторных работ, кроме того, они формируются в процессе решения учащимися различного рода физических задач. Целый ряд видов деятельности входит в содержание курса опосредо­ванно. Например, при изучении теоретического материала уча­щиеся овладевают такими видами деятельности, как построение индуктивного или дедуктивного вывода, моделирование, мыс­ленное экспериментирование, применение знаний к объяснению явлений и т.д.

Прикладной материал (политехнический, экологический) изу­чается в связи с рассмотрением теоретических вопросов в соответ­ствующих темах курса. В разделе «Электродинамика», кроме то­го, выделена специальная тема «Основные применения законов электродинамики», включающая такие подтемы, как «Получение, передача и использование электроэнергии», «Радиоволны», «Физические основы ЭВМ». В конце каждого раздела так же, как и в конце всего курса, предусмотрены обобщающие занятия поли­технического характера.

Каждый раздел курса так же, как и курс в целом, начинается с введения, отражающего круг вопросов, которые предстоит изу­чать учащимся, ориентирующего их в основных идеях, с которы­ми они будут знакомиться, и тем самым создающего мотивацию изучения физики. Во введении, как правило, рассматриваются ме­тодологические и мировоззренческие вопросы, а также вопросы развития и становления тех областей физического знания, о кото­рых пойдет речь в данной теме.

Завершается изучение каждого раздела и курса в целом обоб­щающими занятиями, направленными на систематизацию знаний учащихся о физических теориях и о ФКМ, а также знаний поли­технического характера. При этом политехнический материал группируется вокруг основных направлений научно-технического прогресса и непосредственно связан с изучаемыми теориями.

Рассмотрим одну из программ для классов гуманитарного про­филя (авторы: Б.М.Яворский, А.И.Иванов, С.А.Тихомирова).

Авторы следующим образом определили цели обучения физи­ке учащихся классов гуманитарного профиля:

- изучение основных физических явлений, идей, формирование
фундаментальных понятий;

- воспитание интереса к миру физических явлений в природе и
технике;

-развитие познавательных способностей учащихся;

- формирование современного научного мировоззрения;

- подготовка учащихся к жизни и к работе в народном хозяй­
стве.

Рассматриваемый курс структурно не отличается от курса фи­зики для общеобразовательной школы. Основными его чертами являются:

- исторический подход к изучению учебного материала;

- индуктивный путь изучения ряда законов (например, газовых
законов);

- снижение уровня математизации курса, исключение сложных
выводов формул (основного уравнения молекулярно-кинети-
ческой теории идеального газа);

- исключение сложного для понимания учащихся материала
(темы «Электрический ток в различных средах»);

- уменьшение доли прикладного, политехнического материала;

- исключение физического практикума и уменьшение числа
фронтальных лабораторных работ;

- привлечение текстов из художественной литературы
(например, в программу включены такие вопросы, как художест­
венная литература о тепловых явлениях, художественная литера­
тура об оптических явлениях и т.п.).

Многие соображения, положенные авторами в основу разра­ботки данной программы, представляются спорными, тем не ме­нее программа рекомендована к использованию и подкреплена соответствующим учебником.

Связь содержания курса физики с содержанием других учебных предметов

Общие вопросы. Одной из важнейших задач обучения физике является формирование у учащихся представлений о современной физической картине мира, которая является частью научной кар­тины мира. Формирование представлений о современной научной картине мира возможно лишь на межпредметной основе, так как каждый предмет вносит вклад в решение этой проблемы.

Методологической основой межпредметных связей учебных дисциплин является положение о единстве материального мира и взаимосвязи природы, общества и мышления. В силу единства ма­териального мира все стороны действительности связаны между собой. Ф.Энгельс писал в «Диалектике природы»: «Первое, что нам бросается в глаза при рассмотрении движущейся материи, -это взаимная связь отдельных движений, отдельных тел между собой, их обусловленность друг другом».

Таким образом, различные науки о природе и обществе связа­ны между собой. Отражением этих межнаучных связей является связь между учебными дисциплинами.

Современный этап развития науки характеризуется двусторон­ним процессом интеграции и дифференциации наук. С одной сто­роны, каждая наука развивается в направлении все более глубоко­го проникновения в сущность познаваемых ею закономерностей природы. С другой стороны, науки развиваются как единый ком­плекс, взаимно обогащаясь как научными идеями, так и методами познания, что приводит к возникновению пограничных наук: биофизики, биохимии, физической химии, геофизики и др. Это определяет значение межпредметных связей учебных дисциплин.

Психологической основой межпредметных связей является про­цесс образования ассоциаций. Психолог Ю.А.Самарин отмечает, что формирование научных знаний происходит на основе четырех уровней их систематизации:

I уровень - простые ассоциации: факты и явления связывают безотносительно к системе данных явлений;

II уровень - ограниченно-системные ассоциации: устанавли­ваются связи между фактами и явлениями в пределах темы;

III уровень - внутрисистемные ассоциации: связь устанавлива­ется в пределах учебного предмета;

IV уровень - межсистемные ассоциации: устанавливаются свя­зи между знаниями, принадлежащими к различным наукам.

Эти ассоциации и позволяют производить систематизацию знаний на самом высоком уровне при условии реализации меж­предметных связей.

Дидактическая роль межпредметных связей проявляется в том, что их установление позволяет обеспечить систематичность и по­следовательность знаний.

В дидактике не существует единого мнения по вопросу о том, к какой категории относится понятие межпредметных связей. Одни исследователи рассматривают межпредметные связи как само­стоятельный дидактический принцип, другие - как составляющую принципа системности знаний, третьи - как одно из направлений реализации принципа систематичности.

Часто в литературе межпредметные связи понимают как усло­вие и средство повышения научного уровня знаний учащихся, повы­шения роли обучения в формировании их научного мировоззрения, в развитии их мышления, творческих способностей, оптимизации процесса усвоения знаний и в конечном итоге - как условие и средст­во совершенствования всего учебного процесса.

Из вышесказанного следует значимость межпредметных связей в учебном процессе, которая проявляется в том, что их реализа­ция позволяет:

- повышать научный уровень знаний благодаря всестороннему
и более глубокому изучению явлений и свойств тел;

- обеспечивать систематичность и системность знаний, что ве­дет к их осознанности, прочности и обобщенности;

- формировать мировоззрение учащихся благодаря раскрытию
единства материального мира, взаимосвязи и взаимообусловлен­ности явлений;

- формировать более глубокие политехнические знания, по­скольку в настоящее время целый ряд технологических процессов
может быть понят лишь на основе знаний из нескольких наук;

- осуществлять экологическое образование учащихся, посколь­ку решить эту задачу невозможно без привлечения в процессе обучения физике знаний по химии и биологии;

- осуществлять гуманитаризацию обучения физике;

- формировать общеучебные умения;

-развивать мышление и творческие способности учащихся, поскольку установление межсистемных ассоциаций в процессе реализации межпредметных связей ведет к изменениям в мысли­тельной деятельности учащихся: мышление становится более гиб­ким, подвижным, обобщенным.

Межпредметные связи классифицируют по разным основани­ям; главным образом, их делят на группы по временному и ин­формационному признакам. Соответственно выделяют хронологи­ческие и содержательные межпредметные связи. По временному признаку различают предшествующие, сопутствующие и перспек­тивные связи.

Предшествующие связи - это связи курса физики с материалом, изучавшимся в других предметах раньше. Например, в процессе изучения гидро- и аэростатики в курсе физики устанавливаются связи с материалом, изученным раньше в курсах природоведения и географии (сообщающиеся сосуды, шлюзы, воздухоплавание, атмосфера, атмосферное давление и др.).

Сопутствующие связи - это связи между понятиями, законами, теориями, одновременно изучаемыми в разных учебных предме­тах. Например, сопутствующими являются связи курсов физики и химии при формировании понятий об атоме и его характеристи­ках, связи курсов физики и математики при изучении понятия гармонического колебания (в рамках единого концентра). На­званные вопросы изучаются в разных учебных дисциплинах па­раллельно.

Перспективные связи - это такие связи, при которых материал курса физики является базой для изучения других предметов, на­пример обществоведения: понятия материи, пространства, време­ни, движения, взаимодействия рассматриваются в курсе физики, а затем обобщаются в курсе обществоведения.

Классифицируя межпредметные связи по информационному признаку, исходят из содержания учебного материала. В этом случае выделяют фактические связи (связи на уровне фактов). На­пример, факт дробления вещества изучают в физике и химии, движение планет - в физике и астрономии.

Следующую группу составляют понятийные связи (связи на уровне понятий). Например, общими для физики и химии являют­ся понятия атома, молекулы, иона и др., для физики и математики -вектора, производной, интеграла и др., для физики и обществове­дения - материи, движения, пространства, времени и др.

Еще одна группа - теоретические связи (связи на уровне зако­нов и теорий). Примерами могут служить молекулярно-кинети-ческая теория строения вещества в физике и химии, классическая механика и законы движения тел в физике и астрономии и т.д.

В последние годы большое внимание уделяется межпредмет­ным связям на уровне межнаучных обобщений или обобщений на уровне общенаучных методологических принципов, таких, как принцип соответствия, дополнительности, причинности, симмет­рии. Реализация межпредметных связей именно на этом уровне способствует выработке у учащихся представлений о единстве ма­териального мира и научного знания о нем, позволяет использо-

вать современную научную методологию для решения различных проблем.

Связи физики и других учебных дисциплин. Рассмотрим кон­кретные примеры межпредметных связей физики с другими пред­метами.

Связь курсов физики и обществоведения. Основой межпредмет­ных связей этих дисциплин является то, что физика представляет собой естественнонаучную базу для философских обобщений. Соответственно на основе знаний по физике и другим предметам делаются обобщения при изучении обществоведения. Поэтому межпредметные связи физики и обществоведения являются для курса физики перспективными.

Связи между этими предметами в силу специфики философии устанавливаются на уровне общенаучных понятий (материя, дви­жение и др.), категорий диалектики (непрерывность и дискрет­ность, необходимость и случайность и др.), законов (переход ко­личества в качество, единство и борьба противоположностей, от­рицание отрицания), принципов, теорий (теория познания).

Межпредметные связи физики и обществоведения могут быть реализованы при использовании конкретного физического мате­риала для иллюстрации и обоснования основных положений фи­лософии. Соответствующая подготовка к этому должна вестись на протяжении всего обучения физике.

С первых же уроков по физике у учащихся начинает формиро­ваться представление о материи и ее видах; это понятие углубля­ется к концу обучения и обобщается в курсе обществоведения. Подобным же образом обобщается и понятие о движении как форме существования материи, о пространстве и времени. В курсе физики изучаются явления (парообразование и конденсация, плавление и кристаллизация и др.), свойства объектов (свойства электромагнитных волн различных диапазонов), которые нагляд­но иллюстрируют проявление законов диалектики.

При изучении физических законов, методов познания в