Пропедевтика фізичних знань у підручниках природознавчих курсів 5-го класу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Відділ біологічної, хімічної та фізичної освіти

Інституту педагогіки НАПН України

Пропедевтика фізичних знань у підручниках природознавчих курсів 5-го класу

Дмитро Засєкін, кандидат педагогічних наук,

старший науковий співробітник

У статті представлено результати аналізу модельних навчальних програм та підручників для 5-го класу закладів загальної середньої щодо представлення у їхньому змісті фізичного складника базової освіти. З'ясовано принципи інтеграції фізичного складника в інтегрованих курсах, спільні й відмінні їх ознаки. Оцінено зміст фізичного складника за запропонованими критерієм пропедевтичності, тобто таким, що передує більш глибокому і детальному вивченню фізики, та способи його представлення у підручниках природознавчих курсів для 5-х класів закладів загальної середньої освіти. Спрогнозовано моделі побудови курсу фізики базової освіти на основі пропедевтики фізики у 5-6 класах.

Ключові слова: підручники, пропедевтика, природознавчі курси, фізика, адаптаційний цикл, базова освіта.

Dmytro Zasiekin, Candidate of Pedagogical Sciences, Senior Researcher of the Department of Biological, Chemical and Physical Education Institute of Pedagogy of the National Academy of Educational Sciences of Ukraine

Propaedeutics of knowledge in physics in the 5th- grade textbooks of natural science courses

The article presents the results of the analysis of model curricula and textbooks for the 5th grade of general secondary institutions regarding the representation of the Physical component of basic education in their content. The principles of integration of the Physical component in integrated courses, and their general and distinctive features are clarified. The content of the Physical component is evaluated according to the proposed criterion of propaedeutics, that is, one that precedes a deeper and more detailed study of Physics and ways to present it in textbooks of Natural Science courses for the 5th grade of general secondary education institutions. Models of building a basic education Physics course based on propaedeutics of Physics in grades 5-6 are predicted.

Keywords: textbooks, propaedeutics, Natural Science courses, Physics, adaptation cycle, basic education.

Вступ

Постановка проблеми у загальному викладі та її зв'язок із важливими науковими та практичними завданнями. У зв'язку із затвердженням нового стандарту базової середньої освіти розпочато роботу із розроблення модельних навчальних програм та підручників з навчальних предметів / інтегрованих курсів. Новим державним стандартом та іншими законодавчими та нормативними документами закладено певні новації щодо цього процесу. Серед них такі: 1) базова освіта складається із двох циклів: адаптаційного (5-6 класи) та предметного навчання (7-9 класи), що впливає на структуру шкільної природничої освіти та принципи розгортання змісту за циклами навчання; 2) державним стандартом визначено обов'язкові результати, яких мають досягнути учні на кінець кожного із циклів навчання за галузевим принципом (безвідносно до змісту й кількості предметів) та в цілому завдання, які мають виконувати навчальні предмети / інтегровані курси природничої освітньої галузі у формуванні ключових компетентностей та наскрізних умінь; 3) варіативність у формуванні змісту навчального предмету / інтегрованого курсу як частини чи всієї галузі, або із залученням змісту із інших галузей (міжгалузеві предмети / інтегровані курси); 4) відсутність задекларованих вимог щодо змістового наповнення навчальних предметів / інтегрованих курсів; 5) нагальна потреба підвищення якості природничої освіти, що задекларовано Концепцією природничо-математичної (STEM) освіти та формування природничо-наукової грамотності (згідно рекомендацій Національного звіту за результатами міжнародного порівняльного дослідження PISA).

У зв'язку з чим нами окреслена проблема дослідження - виявити фізичний складник у змісті природознавчих курсів 5-6 класів (зокрема його представлення у підручниках) та з'ясувати, чи є він пропедевтичним та яким чином це впливатиме на вивчення фізики на наступному циклі навчання.

Аналіз останніх досліджень і публікацій з проблеми. Принципи побудови шкільного курсу фізики й якість шкільної фізичної освіти та її навчально-методичного забезпечення досліджується багатьма ученими. «Лише сформувавши інноваційну особистість, ми зможемо підвищити якість знання і стати «конкурентоспроможною» нацією. Таку ціль можливо досягти переходом від практики накопичення знань до формування дієвих знань практичного характеру, тим самим підвищити розвивальну роль навчального процесу» (Атаманчук, 2008, с. 174). «Змінюється, зокрема, цілепо- кладання навчання фізики в школі: фізика стає методом пізнання (!!!), яким повинні оволодіти всі учні, а не набором наукових фактів, понять і законів (може й систематизованих), які повинен засвоїти учень упродовж навчання в школі. Тобто головна мета навчання фізики в школі трансформується з процесуальної ролі навчального предмета (у нашому випадку - фізики) у здобутті середньої освіти, на його результативну складову - розвиток особистості, формування наукового світогляду й відповідного стилю мислення, оволодіння предметною, науково-природничою (як галузевою) та ключовими компетентностями, необхідними кожній людині для життєдіяльності, усвідомлення цінностей, наукове світосприймання природного довкілля» (Ляшенко, 2015, с. 255) «Важливою умовою реалізації потенціалу змісту навчання фізики в гімназії є створення та впровадження методичної системи компетентнісно орієнтованого навчання, яка має забезпечити формування відповідних складників ключових компетентностей засобами гімназійного курсу фізики. (Головко, 2018, с. 92).

Проте проблемі пропедевтики фізичних знань присвячено не достатньо уваги. Хоча це питання є досить важливим як у теорії формування змісту освіти, так і у практиці роботи учителів. Так у дослідженнях Т. Волинець, виявлено, що важливість функцій пропедевтичних знань з фізики у навчанні вчителі розташували в такому порядку: мотиваційна, пізнавальна, розвиваюча, забезпечення єдності та взаємозумовленості структурних компонентів у навчанні, виховна (Волинець, 2021, с. 142). У дослідження Т. Засєкіної наголошується на проблемі пропедевтичного інтегрованого курсу «Природознавство» у 5-6-х класах. «Зміст курсу розглядається відокремлено як перехідний до предметного вивчення, не забезпечуючи неперервності й цілісності природничої освіти. Подальше диференційоване вивчення окремих природничих предметів відтворює класичну логіку предметного змісту без опори на пропедевтичний курс. Це свідчить про розбалансованість змісту й структури шкільної природничої освіти як по вертикалі, так і по горизонталі: немає наступності у вивченні природничих предметів між початковою й основною школою, між пропедевтичним курсом в 5-х (5-6-х) класах та подальшим вивченням окремих предметів біології, географії, фізики, хімії в основній і старшій школі та цілісності між предметами галузі по горизонталі» (Засєкіна, 2020, с. 170).

На нашу думку, у питанні підвищення якості шкільної фізичної освіти, у тому числі й у побудови нового курсу фізики для 7-9 класів має відіграти пропедевтика фізичних знань у природознавчих курсах 5-6 класів (Засєкін, 2022).

Формулювання цілей статті. Мета статті - дослідити наявність пропедевтики фізичних знань у підручниках з природознавчих предметів для 5-го класу та визначити її роль у проєктуванні курсу фізики для базової освіти.

фізичний складник підручник пропедевтичність

Виклад основного матеріалу

З 2011 по 2021 роки чинною була програма «Природознавство» 5 клас і у підручниках «Природознавство» (Коршевнюк, Ярошенко, 2018), за цією програмою фізичні явища описані лише в одному параграфі. У нових модельних навчальних програмах фізичний компонент значно розширено, проте по-різному у кожній із програм як за вимогами до опанування змісту так і за розподілом за роками навчання. У таблиці 1 представлено витяги із змісту модельних навчальних програм за фізичним складником.

Зважаючи, що модельні навчальні програми не регламентують розподіл навчального часу, який відводиться на вивчення того чи того змістового питання, неможливо точно визначити частку фізичного змісту від загального, що вивчається в 5-6 класах. Тому було проаналізовано, як ці змістові питання відображені у підручниках тих же авторських колективів, що й розробляли навчальні програми. Ураховуючи, що на цей час підготовлені лише рукописи підручників для 5-х класів, то аналізу не підлягав підручник за програмою «Пізнаємо природу» (автор О. Бобкова), оскільки фізичний складник заплановано за програмою у 6-му класі. У таблиці 1 вказано у відсотках яку частину від загального змісту підручника складає фізичний складник.

Висновок, який можна зробити за результатами цього аналізу, такий: у нових модельних навчальних програмах фізичний компонент представлено по-різному як за співвідношенням від загального обсягу навчального матеріалу, так і за розподілом за роками навчання.

Аналізуючи модельні навчальні програми та матеріал підручників, ми дослідили підходи і принципи, за якими добирався фізичний складник та його пропедевтична роль. З огляду на теорію формування змісту інтегрованих природничих курсів (Засєкі- на, 2020) у розробленні модельних навчальних програм застосовувалися різні види й ступені інтеграції. Спільним є те, що всі вони переважно одногалузеві - тобто інтегровані курси складаються зі змісту однієї освітньої галузі - природничої. У програмах частково реалізовано зміст здоров'язбережувальної і соціальної галузі, адже, зрозуміло, що питання здоров'я, безпеки та добробуту тісно пов'язані із природничими науками. За критерієм превалювання одного складника над іншим, то в цілому програми можна вважати рівносильними - жоден із складників (біологічний, фізичний, хімічний, географічний) не превалює над змістом іншого.

Таблиця 1

Проте за співвідношенням рівності між компонентами й їхнім підпорядкуванням фізичний складник у програмах відіграє різну роль. У програмі «Природничі науки» фізичний складник подано у 5-му класі, з тим, щоб на його основі базувались питання біологічного й географічного складників (Білик, 2021). У програмах «Пізнаємо природу» (Біда, 2021, Коршевнюк 2021, Бобкова, 2021) фізичний складник переважно є самостійним елементом вивчення, що розташований у змісті програми й підручника без особливого порядку й підпорядкування, тобто може вивчатись як самостійний блок питань у будь-якій послідовності. У програмі «Довкілля» (Григорович, 2021) фізичний складник разом з іншими природничими складниками підпорядковані об'єкту чи проблемі, що вивчається. У програмі «Пізнаємо природу» (Шаламов, 2021) зміст фізичного складника, як і інших складників підпорядковані способу діяльності - спостереженню, моделюванню, експериментуванню, моделювання, вирішенню проблем.

Отже, за принципом інтеграції можна виокремити такі типи інтегрованих природничих курсів: 1) навчальний курс, що складається з окремих розділів (Білик, Біда, Коршевнюк, Бобкова), 2) курс, що являє собою об'єднання знань навколо будь-якого об'єкту (Григорович), 3) курс, що має прикладний характер (Шаламов).

В інтегрованих курсах можна визначити рівень (міру) інтеграції між складниками: комплекс - зближення і співвіднесення матеріалу за збереження самостійного предметного змісту, система - створення цілісного новоутворення з появою принципово нових якостей, синтез - повне злиття, у якому не виявляються предметні складники. Виходячи із таких критеріїв, природознавчі курси для 5-6 класів відносяться лише до двох груп: комплекс - Білик, Біда, Коршевнюк, Бобкова та система -Григорович, Шаламов.

Також було проаналізовано повноту розкриття фізичного змісту у параграфах підручників. Для цього взято до уваги такі критерії пропедевтики: формування пізнавального інтересу учнів, їхньої зацікавленності та вмотивованого вивчення фізики; наступність у шкільній фізичній освіті базового рівня між циклами навчання - адаптаційним та предметним; можливість розгортання світоглядних й методологічних знань на основі причиново-наслідкових зв'язків у вивченні реальних явищ і об'єктів природи засобами фізики з тим, щоб надалі перейти на теоретичний рівень узагальнення у вивченні законів і закономірностей фізики; можливість застосування форм і методів розвитку наукового мислення; урахування психології навчання молодших підлітків.

У зв'язку з цим та викладеними вище міркуваннями щодо ролі фізичного складника в інтегрованому курсі дослідженню підлягали підручники «Природничі науки» двох авторських колективів, «Пізнаємо природу» двох авторських колективів (за програмою Т. Коршевнюк), оскільки в цих програмах і підручниках фізичний складник, як ми встановили, будучи інтегрованим, зберігає предметний зміст та пропедевтичний характер - тобто є таким, що передує більш глибокому і детальному вивченню фізики на наступних циклах і рівнях освіти.

У підручниках за програмою «Пізнаємо природу» (авт. Шаламов Р.) та «Довкілля» (авт. Григорович) аналізу підлягали не всі указані вище критерії, оскільки фізичний складник у цих курсах відіграє допоміжну роль і лише опосередковано відграє пропедевтичну роль. Підручники «Пізнаємо природу» за модельними програмами Д. Біди та О. Бобкової не були проаналізовані, оскільки фізичний складник у п'ятому класі за цими програмами не достатній (його немає).

Підручник «Природничі науки» (Рудич, 2021) упорядковано у традиційному стилі підручника: на початку параграфів актуалізація раніше вивченого, в кінці - підведення підсумків та запитання для повторення та засвоєння. У текстах параграфа трапляються проблемні запитання, що активізують й мотивують учнів до пізнання, проте переважно інформація подається в готовому вигляді.

Підручник «Природничі науки» (Засєкіна, 2021) побудовано не традиційно. Параграфи починаються із рубрики «Досліджуй», де учні можуть проявити себе у ролі самостійних дослідників. Виконання цих завдань одночасно зацікавлює учнів - чому так відбувається, й мотивує їх з'ясовувати - для чого це потрібно. У рубриці «Дізнавайся» навчальний матеріал подається як відповіді на запитання до пунктів, що також сприяє розвиткові пізнавального інтересу. У рубриці «Дій» завдання структуровано за розвитком когнітивних дій: відтворення - пояснення - розуміння - застосування - аналізування й оцінювання - творення.

Підручник «Пізнаємо природу» (Коршевнюк, 2021) також містить інноваційний методичний апарат. На початку параграфів теж подаються завдання для зацікавленості й вмотивування пошуку відповіді. Теоретичний матеріал коротко і чітко викладено у пунктах параграфа «Наукова довідка». Після кожного такого пункту подано завдання. Наприкінці - рубрика «Нумо досліджувати» із підведенням підсумків «Дослідили й дізнались» та завдання на перевірку «Тобі до снаги». Окрім того, у параграфі велика кількість й додаткових рубрик «Технотека», «Парад порад», «Пізнавальний калейдоскоп», «Добрі справи для природи», і позначок «інтегровані завдання», «пліч-о-пліч», «медіапошук», «нотатник допитливих і спостережливих».

Підручник «Пізнаємо природу» (Янкавець, 2021) витримано у традиційному стилі. Кожен параграф починається з низки запитань у рубриці «Пригадаймо, поміркуймо», а закінчується рубриками «Опорні точки» - про головне в параграфі, «Запитання для повторення» - перевірка вивченого.

Варто відзначити, що в усіх підручниках враховано той факт, що у п'ятикласників надзвичайно різні рівні сформованості навчально-пізнавальної діяльності, тому й завдання подано досить різні, що дає змогу учням віднайти для себе ті, в яких вони отримають ефект успіху, можуть ствердитись у колективі, адже думка однолітків у цьому віці більш важлива для них, ніж думка дорослих.

Визначна роль природознавчого курсу як пропедевтичного полягає у поетапному формуванні фізичних понять. Як відомо, такими етапами є: сприйняття, відчуття, донаукове уявлення, наукове уявлення, наукове поняття. У курсі 5-6 класу використовують поняття і терміни трьох категорій: 1) ті, що вивчались на певному рівні в початковій школі, й учні мають донаукові уявлення про них; 2) ще не вивчались, але базуються на життєвому особистому досвіді дитини, й учні також мають донаукові уявлення про них; 3) зовсім невідомі учням, і вивчення яких відбувається саме в 5-6 класах, з тим, щоб учні мали донаукове або наукове уявлення, залежно від того, як вивчення того чи того поняття буде розгортатись у подальшому курсі фізики і наскільки учні цієї вікової категорії можуть сприйняти саме наукове визначення.

З огляду на те, що за розподілом змісту фізичний складник відрізняється в підручниках, ми проаналізували як формуються поняття / даються визначення тим поняттям, які зустрічаються у більшості підручників. Це поняття - дифузія, маса, температура (Табл. 2).

Як видно, в усіх підручниках формування термінів і понять здійснюється на донауковому рівні із тим, щоб більш глибоко і детально його вивчати на наступних циклах і рівнях освіти. Такий підхід повністю відповідає критерію пропедевтичності.

Таблиця 2