Формування наукового світогляду учнів основної школи у навчанні фізики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний педагогічний університет імені М.П. Драгоманова

13.00.02 - Теорія і методика навчання фізики

Формування наукового світогляду учнів основної школи у навчанні фізики

Київ 2001

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Запорізькому державному університеті, Міністерство освіти і науки України.

Науковий керівник - кандидат педагогічних наук, доцент Шарко Валентина Дмитрівна, Херсонський державний педагогічний університет, завідувач кафедри методики фізики.

Офіційні опоненти - академік АПН України, доктор педагогічних наук, професор Гончаренко Семен Устимович, Інститут педагогіки і психології професійної освіти, провідний науковий співробітник;

кандидат педагогічних наук, старший науковий співробітник Костюкевич Дмитро Якович, Інститут педагогіки АПН України, старший науковий співробітник.

Провідна установа - Запорізький обласний інститут удосконалення вчителів, кафедра педагогіки, психології та методики навчання природничо-математичних дисциплін, Міносвіти і науки України, м. Запоріжжя.

Захист відбудеться “29” січня 2002 р. о 14 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.26.053.03 в Національному педагогічному університеті імені М.П.Драгоманова, 01601, м. Київ, вул. Пирогова, 9.

1. Загальна характеристика роботи

Актуальність дослідження. У законі України “Про освіту”, Державній національній програмі “Освіта: Україна ХХ1 століття”, Концепції розвитку загальноосвітньої школи України, Концепції національного виховання визначено одне з головних завдань, що стоїть перед сучасною загальноосвітньою школою України - формування всебічно розвиненої особистості. Ядром структури особистості є світогляд, який спрямовує процес усвідомлення навколишньої дійсності і виконує роль орієнтира у практичній та перетворювальній діяльності. У зв'язку з цим, до основних завдань школи входить і завдання з формування світогляду учнів.

Різні аспекти проблеми формування світогляду особистості висвітлені у працях філософів (П.В. Алексєєв, В.П. Іванов, П.В. Копнін, І.Я. Лойфман, Г.В. Платонов, О.М. Ростовцев, І.Т. Фролов, В.Ф. Черноволенко, В.І. Шинкарук та інші), психологів (Б.Г. Ананьєв, Л.І. Божович, Дж. Брунер, В.В. Давидов, Л.С. Виготський, Є.М. Кабанова-Мєллєр, О.Г. Ковальов, І.С. Кон, В.А. Крутецький, Л.В.Ніконорова, Н.О. Менчинська, Ж.Піаже і інші), педагогів (С.У.Гончаренко, М.К. Гончаров, Ф.Б. Горелик, М.О. Данілов, В.І. Загвязінський, В.Р. Ільченко, Е.І. Моносзон, Н.В. Нетребко, М.Г. Огурцов, Р.М. Рогова, Ю.Д. Руденко, Ю.В. Скаткін, В.І. Сисоєнко, Г.І. Школьник, В.Г. Школьник, В.С. Шубінський та інші).

Значна увага в педагогічній літературі приділяється проблемі формування наукового світогляду учнів під час вивчення природничих дисциплін. Аналіз її змісту дозволив дійти висновку, що питання формування наукового світогляду було предметом вивчення І.Н. Алфер'євої, В.К. Батуріна, Н.В. Вадзюк, П.А. Вещицького, Г.М. Голіна, С.У.Гончаренка, С.О. Гусакової, В.Ф. Єфіменка, В.Н. Комарова, Д.С. Мирзоян, В.М. Мощанського, В.В. Мултановского, Н.В. Пастернак, Т.В. Смірнової, В.Д. Халамендика та інших. У зазначених роботах, автори розглядають можливості формування наукового світогляду при вивченні астрономії, біології, географії, фізики, хімії. Але переважна більшість робіт (П.А.Вешицький, Г.М.Голін, С.У. Гончаренко, Л.Я. Зоріна, В.Ф. Єфіменко, В.М. Мощанський, В.В. Мултановський, В.Г. Розумовський, О.В. Сергєєв, Б.С. Спаський, В.Д. Халамендик та інші), присвячена формуванню наукового світогляду учнів у навчанні фізики. Це невипадково, оскільки фізика займається вивченням найбільш загальних та фундаментальних питань, які мають глибокий світоглядний зміст.

Вищезазначені автори визначають, що світогляд - це система узагальнених знань про природу, суспільство і місце людини у світі, а також сформованих на її основі поглядів і переконань особистості. Відповідно до того, які знання людина застосовує для пояснення навколишнього світу, розрізняють науковий і ненауковий світогляд. Ядром наукового світогляду є наукова картина світу (С.У. Гончаренко, В.Р. Ільченко, В.М. Мощанський, Н.В. Нетребко та інші). Наукова картина світу має два фрагменти: природничо-наукову і соціальну картину світу. У нашому дослідженні розглядається природничонаукова картина світу - загальне наукове знання про природу, отримане як філософське узагальнення досягнень різних наук про природу, характерних для певного етапу їх розвитку. Ядро наукової картини світу складає система філософських принципів, до складу якої науковці (С.У. Гончаренко, В.Р. Ільченко, І.Я. Лойфман, В.М. Мощанський, Г.В. Платонов, В.Ф. Черноволенко та інші) включають: принцип матеріальної єдності і пізнаванності світу, принцип взаємозв'язку і взаємодії матеріальних об'єктів, принцип руху матерії. У зв'язку з цим, становлення наукового світогляду учнів передбачає не тільки формування в їх свідомості уявлень про наукову картину світу, що потребує ознайомлення школярів із визначеними філософськими принципами (Г.М. Голін, В.М. Мощанський), але й трансформацію цих знань у погляди і переконання учнів. Трансформація ж може відбуватися лише за умови систематичної реалізації учнями світоглядних функцій наукової картини світу: пояснювальної, оцінної, практичної (В.Г. Школьник).

Однак, у практиці навчання природничих дисциплін, зокрема фізики, формування загальних світоглядних знань (наукової картини світу) часто здійснюється відповідно до такого підходу, що не сприяє трансформації цих знань у погляди і переконання учнів. Так, згідно з програмою традиційного двоступінчатого курсу фізики, єдиного для учнів 7-11-их класів, формування загальних світоглядних знань відбувається так: на першому і другому ступенях загальноосвітньої школи відбувається накопичення конкретних знань. Діяльність учителя зі становлення наукового світогляду школярів при цьому полягає у повідомленні певної світоглядної інформації, що здійснюється у вигляді “вкраплення” її у навчальний процес без чітко визначеної системи дій з цією інформацією. Такий підхід веде до становлення споглядального світогляду (В.Г.Школьник). На третьому (завершальному) ступені навчання передбачається узагальнення фізичних знань до рівня філософських ідей та принципів, що планується здійснювати на останніх уроках фізики. За час відведений для цього програмою з фізики (2 години) філософські принципи не встигають трансформуватися у погляди і переконання учнів, оскільки цей процес вимагає тривалої і систематичної реалізації учнями світоглядних функцій наукової картини світу. При такому підході (індуктивному) учні не мають можливості переконатися у справедливості філософських принципів, реалізувати їх світоглядні функції. Все це, ймовірно, уповільнює трансформацію цих знань у погляди і переконання учнів. Підтверджують дане припущення результати обстеження учнів 11-их класів загальноосвітніх шкіл м. Херсона і Херсонської області, згідно з якими більшість досліджуваних (81,5%) має низький рівень сформованості уявлень про наукову картину світу і не вміє самостійно реалізувати її світоглядні функції.

Зазначене дозволяє дійти висновку, що існуючий (індуктивний) підхід до пізнання наукової картини світу, і практика його реалізації у школі не достатньо ефективні у становленні наукового світогляду учнів.

У зв'язку з цим, має місце суперечність між обґрунтованими в психолого-педагогічній та науково-методичній літературі теоретичними положеннями про необхідність формування у молоді наукового світогляду і недостатнім фактичним рівнем його сформованості в учнів загальноосвітніх шкіл.

Викладене вище обумовлює існування проблеми - пошуку такого підходу до формування загальних світоглядних знань (наукової картини світу) при вивченні природничих дисциплін, зокрема фізики, що забезпечив би їх трансформацію у погляди і переконання учнів.

Аналіз сутності дедуктивного підходу до формування загальних світоглядних знань (Т.В. Смірнова, В.М. Мощанський) дозволив встановити, що він має спіральний характер, який відповідає психолого-педагогічній схемі формування наукового світогляду учнів. Однак, дедуктивний підхід до пізнання наукової картини світу, особливо його ознайомлювальний етап, ще недостатньо висвітлений у методиці навчання фізики. У зв'язку з цим, темою дисертаційного дослідження обрано: “Формування наукового світогляду учнів основної школи у навчанні фізики”. Дисертація виконувалась у рамках держбюджетної наукової теми “Нові технології в вузівській і шкільній дидактиці” (реєстраційний номер № 4-00/02 від 03.11.99 р.).

Об'єктом дослідження є формування наукового світогляду учнів основної школи у навчанні фізики.

Предметом дослідження є формування у свідомості учнів сьомого класу початкових уявлень про наукову картину світу.

Мета дослідження полягає у розробці технології формування початкових уявлень про наукову картину світу в учнів 7-го класу у навчанні фізики. При цьому ми виходили з такої гіпотези: формування початкових уявлень про наукову картину світу в учнів 7-го класу у навчанні фізики буде ефективним, якщо:

основу концепції технології складатиме дедуктивний підхід до формування загальних світоглядних знань (наукової картини світу) і буде забезпечено дотримання під час формування початкових уявлень про наукову картину світу дидактичних, логічних та психологічних чинників доступності навчання;

до змістовної частини технології увійдуть: допоміжні знання, що забезпечують доступне введення філософських категорій та принципів наукової картини світу; філософські категорії та принципи наукової картини світу; елементи формальної логіки, за допомогою яких здійснюється введення, конкретизація і обґрунтування загального характеру філософських категорій та принципів; навчальний матеріал курсу фізики, що конкретизує філософські принципи;

процесуальна частина технології включатиме етапи: введення філософських принципів наукової картини світу; конкретизації філософських принципів на фізичному матеріалі; обґрунтування загального характеру філософських принципів.

Вищезазначені мета і гіпотеза обумовили необхідність розв'язання таких завдань дослідження:

проаналізувати сучасний стан проблеми формування наукового світогляду учнів в теорії і практиці навчання фізики;

виявити ефективність існуючих підходів до формування загальних світоглядних знань (наукової картини світу) у становленні наукового світогляду учнів;

розробити технологію формування початкових уявлень про наукову картину світу в учнів 7-го класу у навчанні фізики;

експериментально дослідити ефективність і результативність розробленої технології.

Методологічну основу дослідження складають: концепція національної загальноосвітньої школи і закон України “Про освіту”; принципи діалектики; провідні наукові положення психології та педагогіки з формування наукового світогляду учнів і наукової картини світу; принципи дидактики (насамперед принципи науковості і доступності навчання); психологічна концепція формування теоретичного мислення шляхом забезпечення мисленого просування у двох зустрічних напрямках - від абстрактного до конкретного і від конкретного до абстрактного з пріоритетом першого над другим (В.В. Давидов).

Теоретичною основою дослідження є фундаментальні філософські праці з питань формування наукового світогляду і наукової картини світу (П.В. Алексєєв, В.М. Дьомін, П.В.Копнін, І.Я.Лойфман, М.В.Мостепатенко, В.В. Остапенко, Г.В. Платонов, О.М.Ростовцев, В.Ф.Черноволенко, В.І. Шинкарук та інші), психолого-педагогічні праці з цієї ж проблеми (Дж. Брунер, С.У. Гончаренко, Б.Ф. Горелік, В.Р. Ільченко, Н.О. Менчинська, Е.І. Моносзон, В.М. Мощанський, М.Г. Огурцов, Ю.Д. Руденко, Т.В. Смірнова, Г.І. Школьник, В.Г. Школьник та інші), теорія змістовного узагальнення В.В. Давидова - Д.Б. Ельконіна, психолого-педагогічні дослідження з проблеми доступності навчання (В.В. Давидов, Є.М. Кабанова-Мєллєр, О.М.Максимова, В.В. Рєпкін, К.П. Россова, О.М. Сохор та інші).

Методи дослідження. Для розв'язання поставлених завдань і перевірки гіпотези дослідження застосовувались такі методи:

а) теоретичні (аналіз філософської, психолого-педагогічної та науково-методичної літератури з проблеми дослідження, моделювання педагогічного процесу, якісний і статистичний аналіз результатів експериментального дослідження);

б) емпіричні (цілеспрямоване педагогічне спостереження та аналіз діяльності учнів і учителів у процесі навчання, анкетування та інтерв'ювання; педагогічний експеримент).

Експериментальною базою дослідження було обрано загальноосвітні школи м. Херсона та Херсонської області.

В експерименті брали участь 1428 учнів. Дослідження відбувалося впродовж 1995-2001 років і охоплювало кілька етапів науково-педагогічного пошуку.

На першому етапі (1995-1997 рр.) вивчалася філософська, педагогічна, психологічна і методична література з проблеми дослідження. На підставі цього визначались мета, предмет і завдання дослідження, формулювалась гіпотеза; аналізувався сучасний стан формування наукового світогляду учнів загальноосвітніх шкіл; здійснювалось узагальнення передового досвіду учителів з проблеми дослідження.

На другому етапі (1997-2000 рр.) здійснювався констатуючий експеримент, завданням якого було виявлення особливостей роботи учителів з формування наукового світогляду учнів, діагностика рівня сформованості наукового світогляду випускників загальноосвітніх шкіл і рівня сформованості початкових уявлень про наукову картину світу в учнів 7-го класу, які закінчили вивчення вступного розділу курсу фізики авторів О.І. Бугайова, М.Т. Мартинюка, В.В. Смолянця.

На даному етапі розроблялася технологія формування початкових уявлень про наукову картину світу в учнів 7-го класу у навчанні фізики, готувалось науково-методичне забезпечення для формуючого експерименту, проводився камерний і масовий формуючий педагогічний експеримент. У процесі формуючого експерименту перевірялась ефективність і результативність запропонованої технології.

На третьому етапі (2000-2001 рр.) проводилась обробка результатів педагогічного експерименту, узагальнювались результати дослідження, формулювались загальні висновки, здійснювалась підготовка рукопису дисертації.

Теоретична значущість дослідження. Узагальнено основні досягнення з проблеми формування наукового світогляду учнів, зокрема у навчанні фізики. Запропоновано методику діагностики сформованості наукового світогляду випускників загальноосвітніх шкіл, методику діагностики сформованості в учнів підліткового віку початкових уявлень про наукову картину світу у навчанні фізики і технологію їх формування.

Наукова новизна одержаних результатів. Відповідно до двокомпонентної структури світогляду і розуміння наукової картини світу як світоглядного знання, що характеризується певними якостями, а поглядів і переконань як готовності учнів реалізувати світоглядні функції наукової картини світу, розроблено методику діагностики сформованості наукового світогляду учнів.

Відповідно до розуміння уявлень як психологічного процесу утворення у свідомості учнів абстрактного образу навколишнього світу (наукової картини світу) і умінь оперувати ним при розв'язанні пізнавальних задач, розроблено методику формування і діагностики в учнів підліткового віку початкових уявлень про наукову картину світу у навчанні фізики

Практичне значення одержаних результатів полягає у:

виробленні рекомендацій з удосконалення навчального процесу, спрямованого на формування наукового світогляду учнів, зокрема на формування у свідомості учнів підліткового віку початкових уявлень про наукову картину світу. Ці рекомендації можуть бути використані у практиці шкільного навчання фізики як за основними так і за експериментальними програмами;

розробці програми, змісту, тематичного планування, методичного забезпечення вступного розділу “Як людина пізнає і пояснює природу?” курсу фізики 7-го класу;

підготовці робочого зошита для учнів.

Особистий внесок автора полягає у розробці методики діагностики сформованості наукового світогляду випускників загальноосвітніх шкіл і початкових уявлень про наукову картину світу в учнів підліткового віку у навчанні фізики, а також технології формування у свідомості учнів початкових уявлень про наукову картину світу під час вивчення фізики у 7-му класі та підготовці методичного забезпечення для її упровадження у навчальний процес.

Надійність і вірогідність основних висновків дисертаційного дослідження забезпечується методологічною обґрунтованістю вихідних позицій; застосуванням комплексу взаємопов'язаних і взаємодоповнюючих методів, адекватних предмету, меті та завданням дослідження; якісним і кількісним аналізом результатів дослідження з використанням методів математичної статистики; широким і всебічним обговоренням результатів дослідження, висновків і методичних пропозицій із формування початкових уявлень про наукову картину світу у навчанні фізики з науковцями, методистами, вчителями-практиками.

Апробація результатів дослідження здійснювалась під час експериментальної перевірки розробленої технології формування початкових уявлень про наукову картину світу в учнів 7-го класу при вивченні фізики у школах Херсонщини.

Основні положення дослідження повідомлялись та обговорювались на засіданнях кафедри педагогіки та методики фізики ХДПУ, на Республіканському семінарі з актуальних питань методики навчання фізики в середній і вищій школі (березень 2001р., НПУ ім. М.П.Драгоманова), науково-методичному семінарі з навчання фізики у школі (ХДПУ), на Всеукраїнських науково-практичних конференціях: “Впровадження нових педагогічних технологій у навчальний процес школи і вузу” (13-14 вересня 1999 р., 6-7 вересня 2000 р., м. Херсон), “Від творчого вчителя до творчого учня" (21-22 грудня 1999 р., м. Херсон), “Шляхи і засоби впровадження стандартів фізичної освіти в Україні” (25-27 червня 2000 р., м. Чернігів).

Впровадження результатів дослідження в загальноосвітні школи м. Херсона (ЗОШ № 56 (довідка № 291 від 10.12.1999 р.), Таврійський ліцей мистецтв (довідка № 311 від 15.12.1999 р.)) та Херсонської області (Білозерська ЗОШ № 1 (довідка № 105 від 7.12.1999), Білозерська ЗОШ № 3 (довідка № 321 від 7.12.1999), Раденська ЗОШ (довідка № 87 від 3.12.1999), Тарасівська ЗОШ (довідка № 724 від 11.12.1999 р.), Цюрупинська гімназія (довідка № 308 від 13.12.1999 р.), Цюрупинська ЗОШ № 2 (довідка № 68 від 20.12.1999)) показало, що запропонована модель технології може бути використана у навчанні фізики в загальноосвітній школі з метою підвищення рівня сформованості початкових уявлень учнів про наукову картину світу.

Публікації. Основні теоретичні положення, результати дослідження опубліковано у сімох статтях, з них шість у наукових виданнях. Загальний обсяг публікацій - 2,2 авторських аркушів.

Структура і основний зміст дисертаційного дослідження. Дисертація складається зі вступу, в якому розкривається актуальність теми, обґрунтовується вибір об'єкта, предмета, мети та завдань дослідження, визначається методологічна і теоретична основа дослідження, його методи, наукова новизна і практичне значення одержаних результатів, особистий внесок здобувача, викладаються форми апробації результатів дослідження, їх вірогідність та обґрунтованість; двох розділів; загальних висновків; списку використаних джерел та додатків. Об'єм дисертації становить 296 сторінок, з яких 170 - основного тексту, 18 - список використаних джерел із 211 пунктів, 108 - додатки. В основному тексті 13 таблиць і 10 рисунків.

2. Основний зміст роботи