Понимание значения обучения физике для интеллектуального развития учащихся появилось практически одновременно с самим обучением физике в средних школах. В России этот период относится к концу XVIII века. Так называемое «формальное образование», в отличие от «материального образования», которое состояло в передаче знаний, призвано развивать учащихся. Это отличие соответствовало взглядам того времени. По современным представлениям дидактики обучение и развитие неразрывны или по крайней мере не противопоставляются. На рубеже XVIII-XIX веков в отечественной теории обучения определяющее значение для «формального образования» имели математика и древние языки. В.В. Розанов в 1899 г. в статье «Два типа образования» [11], в частности, писал, что именно древние языки «изощряют ум», определяют развитие учащихся, а математику он ставил на второе место для «формального образования» со значением значительно меньшим, чем латинский язык. Однако к концу XIX века по мере внедрения физики в образовательный процесс реальных училищ и гимназий взгляды на значение физики для развития учащихся менялись. На значение физики для «формального образования» в конце XIX века указывали профессор Московского университета, автор учебника для гимназий «Начальная физика» (1876 г.) Н.А. Любимов, один из основоположников методики обучения физике профессор Петербургского университета О.Д. Хвольсон. Выдающийся русский физик, профессор Московского университета Н.А. Умов в 1899 г. призывал рассматривать физику не только как средство сообщения учащимся полезных сведений, но и как орудие развития. В работах начала XX века русских методистов Н.В. Кашина и Б.А. Герна уже среди целей обучения физике ставилось на первое место по отношению к приобретению знаний именно «формальное образование», развитие мышления и формирование мировоззрения. В частности, в докладе Б.А. Герна в 1917 г. отмечалось, что недостатки физического образования приводят к крупным пробелам в мышлении людей, и, что характерно, пробелы эти не замечаются и не осознаются. «Физическое мышление составляет необходимую подготовительную школу к мышлению в области более сложных явлений», - говорил Б.А. Герн [13, с. 27]. Таким образом, к середине 20-х годов XX века в среде педагогов и методистов вполне созрело мнение, что науки физико-математические являются наиболее могучим средством общего развития человека, как писал один из педагогов Русского Зарубежья Д.М. Сокольцов «...средняя школа должна развить те предметы, которые способствуют наибольшему развитию учащихся. А таковыми являются прежде всего науки физико-математические...» [8, с. 208].

Однако советский период в развитии методики обучения физике характеризовался явным уклоном в совершенствование методов передачи знаний учащимся в противовес решению вопросов развития учащихся, что привело к созданию расширенных и углубленных курсов. Начала резко расти перегрузка учащихся, учащимся приходилось осваивать все большие объемы информации, и все равно учебная дисциплина не успевала за наукой-физикой. Однако негативные последствия стремления передать учащимся как можно больше информации в полной мере себя проявили в то время и не устранены до сих пор. Усвоение материала на репродуктивном уровне стало характерным. По этому поводу нельзя не согласиться с И.Г. Пустильником, что «…воспроизведение «полученных» сведений ведет к… формализму знаний и отвращению к учебному предмету и физической науке вообще» [10]. Еще в 20-х годах прошлого столетия профессор С.И. Гессен писал, что «простым увеличением числа учебных часов... не выйдешь из положения, ибо ускорение, характеризующее процесс роста культуры, неизмеримо превышает возможное удлинение школьного обучения» [8, с. 76.] Результатом движения методики обучения физике в сторону увеличения объема и сложности физических знаний явилась так называемая «технократизация» школьного образования, которая в полной мере проявила себя в 60-80-х годах прошлого столетия, в том числе и в связи с бурным ростом отечественных достижений в области фундаментальных физических исследований и в области прикладной физики. Кризис «технократизма» разразился в конце 80-х - начале 90-х годов XX века. Отстранение физики от общества и образования - факт, к которому привело возрастание абстрактности и роли теоретических построений в структуре учебного знания. В связи с этим конец XX века характеризовался все более нарастающей тенденцией в образовании к возрождению гуманитарного знания. Наиболее очевидным путем достижения этой цели, хотя и проблематичным по результатам, является путь увеличения удельного веса гуманитарных дисциплин в структуре общего среднего образования, причем традиционно это делается в ущерб естественно-математическому образованию. В.П. Зинченко характеризует ситуацию в образовании, сложившуюся к концу 80-х годов, как утилитарно-направленное обучение [5]. Критика утилитарно-направленного обучение и его результата - технократического мышления как образа мышления вообще, как мировоззрения поколения 50-80_х годов XX века дала толчок очередному перекосу в область гуманитарного образования. Внешне это выглядело весьма привлекательно - как устранение ущербности гуманитарной составляющей знаний в школьном образовании, по сути - придание школьному физическому образованию второстепенной роли. На этой почве расцвели бурным цветом различные системы гуманизации и гуманитаризации самого курса физики, основанные прежде всего на некоем симбиозе физики и гуманитарных дисциплин. Об этих системах гуманизации и гуманитаризации производства начала 90-х годов прошлого столетия сегодня благополучно забывают. Нависшая над школьным физическим образованием угроза может быть решена в настоящих условиях только за счет профильного обучения в старших классах. Профильное обучение предоставляет возможности учащимся получить, с одной стороны, наряду с эффективным интеллектуальным развитием необходимый объем знаний в классах с профильным физическим обучением, с другой - за счет специально построенного курса физики, включающего вопросы методологии и приложений физики, обеспечить необходимое интеллектуальное развитие учащимся гуманитарных классов, и никакого уклона в основной школе, разумеется, быть не должно.

Необходимо отметить, что осознание необходимости хорошего физического образования молодым поколением, родителями учащихся постепенно приходит, о чем говорит наполняемость классов с профильным физическим образованием, возросший конкурс на физико-математические и физико-технические специальности вузов. Достижения последних лет как в фундаментальных отделах физики, так и в большей степени заметных простому человеку прикладных отделах, приведшие к бурному росту доступных средств связи, коммуникаций, цифровой техники, основанных на использовании передовых технологий, базирующихся на новейших открытиях физики, объективно способствуют возрождению интереса к физическому образованию. Известно, что в развитии человеческой цивилизации гуманитарные науки всегда только ставили вопросы, в чем их безусловная заслуга, однако большинство вопросов прогресса человечества решалось именно естественно-математическими науками - факт, который нельзя оспорить. Эти же науки активно способствовали и должны способствовать интеллектуальному развитию человека, развитию его мышления и становлению современного мировоззрения. Проблема, связанная с утверждением значения учебной дисциплины физики для интеллектуального развития человека, сегодня должна стоять во весь рост.

Иными словами, вопросы развития интеллекта в процессе обучения физике становятся актуальными в условиях профильного обучения в старшей школе. Разделение курсов физики на профили не должно приводить к потере или уменьшению значимости формирования методологических и прикладных знаний ни в одном профиле, так как именно эти знания в состоянии существенным образом влиять на уровень интеллектуального развития и структуру интеллекта. В современной концепции физического образования [6] также подчеркивается, что при обучении физике акцент необходимо перенести с информационного на методологическое обучение, от трансляции готовых знаний к развитию самостоятельности, творческого мышления, способностей учащихся, на рассмотрение вопросов взаимосвязями науки и практики.

Методологические и прикладные знания, формируемые в процессе изучения физики в старших классах средней школы, позволяют решить целый ряд проблем физического образования, которые изложены выше:

- способствуют снижению информационной нагрузки, поскольку включают положения о структуре знания и методах познания, материал, показывающий эволюцию научного знания, то есть вооружают учащихся средством самостоятельного добывания знаний на основе логических выводов по индукции, а также включают основные вопросы прикладного характера, которые отражают современное состояние технической мысли;

- положительно влияют на развитие общих способностей учащихся.

Доказательства развивающей роли обучения физике, особенно, если курс физики содержит специальные средства для формирования методологических и прикладных знаний, приводятся на основании исследования общих способностей учащихся. В качестве предпосылок для исследования принимаются следующие положения.

1. Известны факты, что интеллект человека достигает своего максимального развития к 19-20 годам [3, с. 104], то есть в условиях школьного обучения пик интеллектуального развития приходится на старшие классы, известно также, что ранняя юность - период повышенной мыслительной активности, значительного роста продуктивности мышления, склонности к теоретизированию. Основной особенностью, как указывают И.С. Кон и Д.И. Фельдштейн в [12, с. 223], является нарастающая способность к абстрактному мышлению, «изменение соотношения между конкретнообразным и абстрактным мышлением в пользу последнего». «Важная особенность этого возраста, - продолжают авторы, - формирование активного, самостоятельного творческого мышления». У старших школьников, как отмечает Д.И. Фельдштейн в [12, с. 185], «от 15 до 17 лет идет развитие абстрактного и логического мышления», что способствует успешному формированию методологических и прикладных знаний.

2. Важным является представление о двух частях интеллекта: 1) инвариантная часть, базис, который не изменяется в процессе обучения, а определяется генетически и факторами среды обитания человека, так называемые «флюидные» способности по Р. Кеттелу, связанные со скоростью когнитивных операций и близкие по смыслу «генеральному фактору» Ч. Спирмена; показатели флюидных способностей достигают абсолютного максимального значения в юности и 2) вариативная часть, легкоподвижная и изменяемая в процессе обучения надстройка, сходная по смыслу кеттеловскому понятию о «кристаллизованных» способностях. По Р. Кеттелу, «кристаллизованные» функции развиваются в процессе тренировки, образования, приобщения к культуре, могут развиваться независимо и определяют логическое мышление и знания [3, с.107].

3. Существенно предположение о том, что школьные дисциплины можно разделить на научные, имеющие развитую методологию, и дисциплины, не имеющие своего метода. Мы разделяем мнение С.И. Гессена, который писал в «Критической дидактике» что «...наиболее пригодным материалом преподавания должны быть те науки и те отделы наук, в которых метод научного исследования проявился особенно ярко и отчетливо, привел к наиболее ощутимым результатам» [8, с 75]. Следуя этому, «...в дидактических целях следует выбрать такие науки, которые полнее и ярче всего выражают существо научного метода» [2, с. 253]. В первую очередь к научным дисциплинам с развитой методологией необходимо отнести физику, следовательно, именно этой дисциплине принадлежит особая роль в интеллектуальном развитии школьников. Основным разделом курса физики старших классов является «Электродинамика», поэтому в процессе изучения этого раздела, особенно если в него принудительно включаются содержательные элементы, способствующие формированию методологических и прикладных знаний, можно достичь развития интеллектуальных способностей наиболее эффективно.

Результатом профильного обучения в старших классах может стать ситуация, при которой в классах гуманитарного профиля учащиеся получат недостаточный импульс развития интеллекта, поскольку в основе образовательной программы в таких классах лежат дисциплины, не обретшие своего метода, а изучение физики по остаточному принципу может нанести больше вреда, чем пользы. В этой связи изучение структуры интеллекта школьников (особенно в динамике процесса обучения в старших классах), обучающихся в группах разного профиля, может дать картину не только инвариантной части интеллекта, но и вариативной.

Ниже на диаграммах (рис. 2) приведены данные тестирования 146 учащихся 10-11-хклассов Нижегородской гимназии №80, выбравших различные профили обучения. Тестирование проводилось по тесту структуры интеллекта Амтхауэра в редакции [4, с. 342-371]. Для упрощения при подведении итогов учащиеся были разделены на три профиля - гуманитарный, «негуманитарный» (естественные дисциплины кроме физики и смешанные, в том числе с математикой, профили) и физико-математический.

Данные приведены по 9 субтестам, которые условно можно разделить на 4 группы: вербальные (1-4), математические (5-6), пространственно-конструктивные (7-8) и мнемонический (9). При этом субтест 1 анализировал конкретно-практическое мышление, 2 - индуктивно-речевое, 3 - понимание аналогий и отношений, 4 - способность к абстракции, обобщению, 5 - практическое, формализованное мышление, 6 - теоретическое индуктивное мышление, 7 - наглядно-действенное мышление, 8 - аналитико-синтетическое мышление, 9 - логически осмысленное воспроизведение.

Данные тестирования переведены в диапазон 20-80 в соответствии с рекомендациями [4]. Проведенное исследование показывает, что у старшеклассников, выбравших физико-математический профиль обучения, опережающими темпами развиваются не только математические или логические способности, но и вербальные способности, более свойственные учащимся с гуманитарным образом мышления. Нельзя этот результат отнести и непосредственно к математическому образованию, поскольку в группе «негуманитарного» профиля математика представлена достаточно в качестве профильного предмета, однако результаты в этой группе также ниже, чем в группе физико-математического профиля. Следовательно, физическое образование с использованием средств формирования методологических и прикладных знаний способствует эффективному интеллектуальному развитию учащихся.

Полученные данные отличаются в значениях показателей по различным субтестам от результатов, полученных в 1998 г. на кафедре психологии развития и дифференциальной психологии СПбГУ при изучении интеллекта учащихся гимназий по методике Амтхауэра [9, с. 232]. Приводятся данные по учащимся физико-математического и гуманитарного профиля, в которых, в отличие от полученных нами результатов, по первым четырем субтестам учащиеся гуманитарных классов имеют несколько более высокие показатели, тем не менее, сумма по всем девяти субтестам, как и в нашем исследовании, у учащихся физико-математических классов выше. Данные, приведенные в [9], показывают незначительно отличающийся в среднем от наших данных профиль интеллекта, при этом итоговые показатели хорошо согласуются.

Нами были проведены также исследования структуры интеллекта учащихся 10-го класса Нижегородского физико-математического лицея №82, где физика изучается углубленно с 8_го класса. Средние суммарные показатели существенно превышают аналогичные показатели в гимназии. Сравнительные данные приведены на графике (рис. 3).

Таким образом, приведенные экспериментальные исследования подтверждают предположение о том, что учащиеся старших классов физико-математического профиля получают интеллектуальное развитие более высокими темпами, чем гуманитарного. Более низкие показатели учащихся физико-математического лицея по сравнению с учащимися физико-математического класса гимназии по некоторым субтестам, входящим в категорию вербальных, как и ожидалось, показывает связанные с этим преимущества более гармоничного гимназического образования по сравнению с более утилитарным образованием, основанным на углубленном изучении предмета. Наиболее гармоничным по показателям различных субтестов является средний профиль интеллекта в 11-м классе физико-математического профиля гимназии, в котором обучение физике велось по авторской программе «Методологические и прикладные вопросы физики» [1]. Необходимо также отметить, что в 10-х классах гуманитарного профиля обучение физике велось автором этих строк с использованием элементов этой же программы. Этим обуславливается, на наш взгляд, более высокие показатели учащихся 10-го класса по сравнению с учащимися 11-го класса гуманитарного профиля, в котором обучение физике велось по традиционным программам для гуманитарных классов. Следовательно, формирование методологических и прикладных знаний учащихся является основным компонентом, обуславливающим развитие общих способностей учащихся независимо от профиля класса.

Известна сложная зависимость показателей интеллектуальных способностей и школьной успеваемости. По данным В.Н. Дружинина [3, с. 246], среди плохо успевающих есть индивиды как с высоким так и низким показателями уровня интеллекта, однако среди хорошо успевающих имеются только учащиеся с уровнем интеллекта, превышающим некий средний уровень, особенно заметна связь показателей уровня интеллекта со школьной успеваемостью для учащихся именно старших классов. В [7, с. 149] приведены коэффициенты корреляции между показателями теста структуры интеллекта и учебной успеваемостью учащихся 8-х (9-х) классов, значения этих коэффициентов находятся на среднем и низком уровнях. Мы исследовали соотношение средних показателей структуры интеллекта и средних оценок успеваемости учащихся классов разных профилей.

Полученные нами данные показывают, что средние показатели уровня интеллекта и средних оценок успеваемости учащихся в классах разного профиля не только не коррелируют друг с другом, но имеют тенденцию к отрицательной корреляции. В классах гуманитарного профиля обучаются более успешные в учебе учащиеся, имеющие, однако, более низкий средний уровень общих способностей, в классах физико-математического профиля ситуация обратная (рис. 4). (На диаграммах показатели интеллекта переведены в диапазон 3-5 для удобства установления соотношений с оценками успеваемости учащихся.) Исследование структуры интеллекта позволяет разрешить это кажущееся противоречие. Очевидно, что решающим фактором успеваемости учащихся является показатель по девятому субтесту - мнемоническому, показывающему уровень способностей к воспроизведению знаний. Этот показатель коррелирован с показателями успеваемости учащихся в классах разного профиля, что видно из графика (рис. 5). обучение физика школа

Размещено на http://www.allbest.ru/

Представляет определенный интерес в связи с этим и то, что оценки успеваемости в классах с физико-математическим профилем по профильным предметам ниже, чем средняя оценка по всем предметам. Эти факты позволяют сделать однозначный вывод, что обучение в гуманитарных классах основывается на использовании способностей учащихся к воспроизведению полученных знаний, а не на способностях учащихся к абстрактному, логическому, теоретическому и практическому мышлению, следовательно, и не развивает, в отличие от физики, эти способности учащихся. Поэтому чрезвычайно важным представляется формирование методологических и прикладных знаний учащихся в классах разного профиля в целях развития их общих способностей.

Литература

1. Альтшулер Ю.Б. Методологические и прикладные вопросы физики: Программно-методические материалы. - Н. Новгород: изд-во «Вектор ТиС», 1999.

2. Гессен С.И. Основы педагогики. Введение в практическую философию. - М.: Школа-пресс, 1995.

3. Дружинин В.Н. Психология общих способностей - СПб.: Питер, 2002.

4. Елисеев О.П. Практикум по психологии личности. - СПб.: Питер, 2003.

5. Зинченко В.П. Образование. Мышление. Культура // Новое педагогическое мышление / Под ред. А.В. Петровского - М.: Педагогика, 1989.

6. Концепция физического образования в 12-летней школе: (Проект) // Физика в школе. - 2000. - № 3.

7. Общая психодиагностика / Под ред. А.А. Бодалева, В.В. Столина. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1987.

8. Педагогическое наследие русского зарубежья. - М.: Просвещение, 1993.

9. Практикум по возрастной психологии: Учеб. пособие / Под ред. Л.А. Головей, Е.Ф. Рыбалко. - СПб.: Речь, 2001.

10. Пустильник И.Г. Объект познания и модели учебного процесса // Модели и моделирование в методике обучения физике: Материалы докл. респ. науч. - теорет. конф. - Киров: Изд-во ВГПУ, 2000.

11. Розанов В.В. Сумерки просвещения. - М.: Педагогика, 1990.

12. Хрестоматия по возрастной психологии: Учеб. пособие для студ.: Сост. Л. М. Семенюк; Под ред. Д.И. Фельдштейна. - М.: Изд-во Междунар. пед. академия, 1994.

13. Юськович В.Ф. Обучение и воспитание учащихся на основе курса физики средней школы. - М.: Учпедгиз, 1963.

Размещено на Allbest.ru