А.В. Усова

Одной из важнейших задач, которые призвана решать школа, является обеспечение усвоения школьниками системы знаний основ наук. Основные компоненты системы научных знаний: научные факты, понятия, законы, теории, методы исследований, научная картина мира.

Центральным ядром этой системы являются научные понятия. Между новым понятием и ранее используемыми в науке понятиями в смежной научной области устанавливаются закономерные связи. Любой закон выражает связь между понятиями соответствующей области знания. Без усвоения понятий не может быть сознательного усвоения законов и теорий, что играет важную роль в формировании научной картины мира, научного мировоззрения, а также в решении разнообразных воспитательных задач.

Все это приводит к выводу о важности проблемы формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов.

Чтобы сознательно управлять процессом формирования понятий, надо знать его основные особенности, закономерности, которым он подчиняется, но, к сожалению, учебными планами педагогических вузов не предусмотрены курсы, которые знакомили бы будущего учителя с теоретическими основами формирования понятий. Получается парадокс: учитель должен формировать понятия, не зная особенностей и закономерностей процесса усвоения их учащимися.

Приступая к формированию того или иного понятия, учитель часто не знает ни требований, которым должно удовлетворять усвоение нового для учащихся понятия к моменту окончания основной и средней школы, ни исходной понятийной базы, которая должна быть у учащихся для успешного усвоения понятия, ни основных этапов развития понятия, ни оптимального способа его формирования. Чаще всего учитель придерживается той последовательности, которая реализована в учебнике или в учебных пособиях. Поэтому на формирование понятий расходуется очень много времени.

В данной статье поставлена задача раскрыть основные педагогические условия, реализация которых в процессе обучения способствует успешному усвоению учащимися формируемых у них понятий. Проведенные исследования и опыт работы позволяют выделить следующие условия:

1. Знание учителем содержания формируемого понятия в современной науке, его место и роль в системе научных понятий данной области знания.

2. Понимание значения формирования данного понятия у учащихся (образовательное, воспитательное, мировоззренческое).

3. Знание верхнего уровня усвоения понятия к моменту окончания школы (или к моменту завершения изучения данного предмета), основных требований, которым должно удовлетворять усвоение понятия учащимися.

4. Определение основных этапов формирования понятия - «узловых точек» обогащения содержания понятия, ознакомления учащихся с новыми связями понятия с другими понятиями, расширения объема понятия.

5. Четкое определение понятийной базы, на которую должно опираться введение формируемого понятия.

6. Воспроизведение в памяти учащихся содержания этих понятий. Например, для усвоения понятия «работа» необходимо повторение понятий «сила» и «перемещение»; для усвоения понятия «ускорение» необходимо повторение понятий «скорость», «время», «изменение скорости в единицу времени».

7. Определение требований к усвоению понятия на каждом этапе его формирования: какие существенные признаки понятия должны быть раскрыты, в какой мере должен быть раскрыт объем понятия.

8. Определение жизненного опыта учащихся, их «донаучных» представлений, на которые можно опираться при формировании данного понятия, если они не находятся в противоречии с содержанием формируемого понятия.

9. Выявление «донаучных» представлений, которые находятся в противоречии с содержанием формируемого понятия, раскрытие перед учащимися научной несостоятельности этих представлений.

10. Знание типичных ошибок в усвоении понятия, причины их возникновения и путей предупреждения этих ошибок при формировании данного понятия.

11. Выявление способов мотивированного введения понятия на основе анализа новых научных фактов, которые не могут быть объяснены с помощью ранее усвоенных понятий и законов; создание проблемных ситуаций, анализ которых приводит учащихся к выводу о недостаточности имеющейся понятийной базы для их объяснения и необходимости введения нового понятия.

12. Определение оптимального способа введения нового понятия:

а) на основе теоретического анализа новых научных фактов;

б) на основе демонстрационного эксперимента;

в) на основе решения задач практического характера;

г) на основе создания проблемных ситуаций.

13. Ознакомление учащихся с правилами определения понятий. Наиболее распространенным способом определения понятий в естественных науках является определение через ближайший род и видовое отличие. Но имеются и другие способы определения, например, в генетическом определении дается указание способа построения объекта, понятие о котором дается.

Такие определения распространены в геометрии. Например: окружность - множество точек плоскости, равноудаленных от точки, называемой центром окружности. Или: треугольник - геометрическая фигура, состоящая из трех замкнутых прямолинейных отрезков, называемых сторонами треугольника; прямоугольный треугольник - треугольник, один из углов которого равен 900.

Имеются случаи, когда дать краткое определение объекта, понятие о котором формируется, невозможно. Примерами таких понятий являются: металлы, полупроводники. В таких случаях дается характеристика объекта.

Приведем примеры содержания определения через ближайший род и видовое отличие. знание научный понятие вуз

Структура примеров определения понятий через ближайший род и видовое отличие

Вместе с тем учитель должен знать, что не всегда на начальном этапе формирования понятия можно дать его определение через ближайший род и видовое отличие. Например, в 7-м классе невозможно дать определение понятию «энергия» как общей меры движения материи при всех его превращениях из одного вида в другой. Такое определение можно дать только в 10-м классе, после того как учащиеся познакомятся с различными видами движения и их превращениями. Поэтому в 7-м классе вместо определения дается указание: «О телах, способных совершать работу, говорят, что они обладают энергией».

14. Введенное понятие должно «работать» при изучении последующего материала, то есть должно использоваться в процессе изучения при формировании новых понятий, в процессе решения задач.

Эта проблема решается построением учебных программ. В практике построения программ по физике в нашей отечественной школе имели место случаи, когда понятия вводились преждевременно, без необходимости и возможности их использования в последующем учебном процессе. Так, например, в течение многих лет в самом начале изучения курса физики в 7 классе (ранее в 6-м классе) изучалась молекулярно-кинетическая теория, давалось понятие о молекулах и атомах, а затем в течение 23 уроков изучалась механика, в которой понятие о строении вещества не работало. В новой программе этот недостаток устранен, но возник новый недостаток: понятие о строении вещества отнесено в курсе физики 8-го класса. При этом не учтена потребность в знаниях о молекулах и атомах в курсе 7-го классов.

15. При определении времени введения понятия необходимо учитывать связь с другими предметами. Так, например, вводить в физике формулы и графики нельзя до введения понятий «функция» и «функциональная зависимость величин» на уроках математики. Нельзя изучать химию до изучения молекулярно-кинетической теории строения вещества, до введения понятий о молекулах и атомах в курсе физики.

Учебный план и программы смежных дисциплин должны обеспечивать преемственность в формировании понятий, создавать условия для непрерывного их развития. Для этого необходимо, чтобы предмет, предшествующий данному предмету, создавал необходимую понятийную базу для формирования понятий данного предмета. Так, в учебных планах предусмотрено опережающее физику изучение математики.

К сожалению, это требование не выполняется применительно к изучению предметов естественного цикла: физики, химии, биологии. Согласно соответствующим учебным планам их изучение начинается с биологии в 6-м классе, в 7-м начинается изучение физики и только в 8-м - изучение химии. Следствием этого является то, что снижается научный уровень курса биологии. При изучении ботаники не представляется возможным рассмотрение физико-химических процессов, протекающих в растениях, а также влияние внешних факторов, процессов, протекающих в среде обитания (температуры, влажности, электрического и магнитного полей, солнечного излучения, радиоактивных излучений, состава почвы, химических элементов, содержание которых в почве необходимо для развития растений). Жизнь растения рассматривается в вакууме, «под хрустальным колпаком». Автором разработана новая концепция изучения предметов естественного цикла, опирающаяся на идею опережающего изучения физики (начиная с 5-го класса) и химии (начиная с 6-го класса). Эксперимент по отработке и проверке этой концепции осуществляется в школах № 99 и 124 г. Челябинска.

16. Еще одно важное условие эффективного формирования понятий - знание учителем основных критериев качества усвоения понятий. Это:

- полнота усвоений учащимися содержания понятия, определяемая соотношением:

где n - количество признаков понятия, подлежащих усвоению на данном этапе формирования понятия; ni - количество признаков, усвоенных i-м учащимся; N - количество учащихся, участвующих в проверке качества усвоения понятия.

Для отдельного учащегося это будет отношение:

- полнота усвоения количества связей данного понятия с другими понятиями: где l - количество связей, подлежащих усвоению на данном этапе формирования понятия; li - количество связей, усвоенных i-м учащимся; N - количество учащихся, участвующих в проверке качества усвоения понятия.

- Полнота усвоения объема понятия: где - объем понятия, подлежащего усвоению на данном этапе формирования понятия. оi - объем понятия, усвоенный i-м учащимся.

Например, для 7-го класса объем понятия «энергия» в курсе физики равен 2 (кинетическая и потенциальная энергия). В курсе химии объем понятия «химический элемент», подлежащий усвоению, равен 109.

17. Одним из важных условий повышения качества усвоения понятий является применение формируемых понятий в решении задач: а) по материалу изучаемой в данный момент темы; б) комплексных задач - задач по теме целого раздела (включая материал предшествующих тем); в) задач по всему курсу; г) задач, требующих комплексного применения знаний по данному предмету и смежным дисциплинам, например, по физике, химии и биологии.

В соответствии с этим определяются уровни усвоения понятия.

Нулевой уровень характеризуется тем, что ученик оперирует термином, обозначающим понятие, но не может дать верное его определение и отграничить существенные признаки понятия от несущественных.

Первый уровень - ученик может дать верное определение понятия, отграничить существенные признаки от несущественных, но не может отграничить данное понятие от смежных, сходных по каким-либо признакам понятий, например, понятий «вес тела» и «сила тяжести», «вес тела» и «масса тела», отсюда ошибки в оперировании понятиями при решении задач.

Второй уровень - ученик дает верное определение понятия, верно отграничивает существенные признаки от несущественных, но понятие еще не обобщено, оно ограничено примерами, на которые опирался учитель при формировании понятия.

Третий (достаточно высокий) уровень - ученик дает верное определение понятия, верно отграничивает существенные признаки от несущественных, отграничивает данное понятие от других, сходных с ним по каким-либо признакам; понятие обобщено и это позволяет ученику оперировать понятием в решении широкого круга задач в рамках данного предмета.

Четвертый (высокий) уровень - характеризуется тем, что ученик дает верное определение понятия, усвоил полностью его объем, связи и отношения с другими понятиями курса, умеет оперировать понятием в решении широкого круга задач, в том числе задач межпредметного характера.

Говоря о роли задач в формировании понятия, мы придаем большое значение решению качественных и экспериментальных задач, сущность которых не заслоняется математическими операциями.

Успех деятельности педагога по формированию у учащихся научных понятий может быть обеспечен в процессе формирования понятий, если будут выполнены все перечисленные выше педагогические условия. И чем полнее они будут выполнены, тем более высокий уровень усвоения понятий будет достигнут.

Литература

1. Усова А.В. Формирования у школьников научных понятий в процессе обучения - М.: Педагогика, 1986.

2. Усова А.В. Психолого-дидактические основы формирования у учащихся научных понятий. - Челябинск, изд-во Челябинского государственного педагогического университета «Факел», 2000.

Размещено на Allbest.ru