ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Новая шкала ценностных приоритетов, отражающая государственную политику и отношение педагогической науки к образованию, является главным фактором, определяющим необходимость реформирования школьной и вузовской систем образования. Ожидаемые преобразования носят существенный характер, поскольку предполагают осуществление принципиально другой направленности образования, связанной не с подготовкой «обезличенных» квалифицированных кадров, а с общим социально-нравственным и профессиональным развитием личности.
Реформирование традиционной системы образования, базирующейся в основном на «знаниевой» парадигме, должно привести к созданию условий для максимально полной самореализации каждого учащегося и свободного развития его личности. Пути решения этой проблемы видятся прежде всего в индивидуализации обучения, то есть учета иерархии особенностей восприятия, памяти и мышления, физического и эмоционального состояния обучаемого.
Сегодня, когда выстраивается новая парадигма образования, изменяется не только роль учителя в школе - он перестает быть для учащихся основным источником знаний и превращается в организатора познавательной деятельности. Изменяется и роль преподавателя высшей, в частности, высшей технической, школы, который призван обучить грамотно формулировать и решать технические и технологические задачи - сначала учебные, а затем и профессиональные. Это прежде всего относится к обучению учащегося решению физических задач, которое является существенной частью обучения в курсе физики, - как школьном, так и вузовском.
Проблеме разработки методик обучения решению физических задач посвящены работы ряда педагогов, а в последние десятилетия и психологов, - Н.А.Менчинской, А.Л.Леонтьева, А.В.Запорожца, Д.Б.Эльконина, А.Ф.Эсаулова, В.В.Давыдова, Л.М.Фридмана, Е.М.Машбица, А.В.Брушлинского, М.Э.Боцмановой, Е.Н.Турецкого, Н.Г.Алексеева, А.М.Степанищева, С.Е.Каменецкого, Н.М.Сперанского, Л.М.Когана и др. Отмечается, что при разработке методики обучения решению задач необходимо организовать преобразование относительно низких форм познавательной деятельности учащегося в более высокие (продуктивные).
Для повышения эффективности обучения учащихся решению задач сделано немало: разработаны десятки пособий, содержащих краткие теоретические сведения, рекомендации по решению задач, примеры их решения, созданы алгоритмические и эвристические правила решения отдельных типов задач, аналитико-синтетические методы решения, системы упражнений для отработки различных умственных операций, применяются элементы программированного обучения, разработаны различные классификации задач и особенности их решения и т.д. Несмотря на это, значительная часть учащихся решает задачи плохо. Об этом свидетельствуют результаты централизованного тестирования, а также вступительных экзаменов в вузы - половина и более абитуриентов не справляется с решением физических задач, несмотря на то, что в школе были решены десятки их аналогов.
Объясняется это тем, что, несмотря на многочисленные частные и общие методики обучения решению задач, не учитываются индивидуальные особенности восприятия, распознавания и мышления. Часто теряется главное, что достигается при решении задач и не может быть достигнуто с помощью других форм и методов обучения. В педагогической литературе указывается, что основные трудности в решении задач у учащихся вызывает: 1) определение объектов и связей между ними; 2) вычленение законов и соотношений, которые их описывают; 3) составление достаточной для решения задачи системы уравнений; 4) преобразование уравнений для определения искомых зависимостей и величин; 5) оценка полученного решения. Очевидно, что система обучения должна быть направлена на преодоление этих трудностей.
Существующие методики обучения решению задач практически сводятся к рекомендациям: провести анализ структуры действий в процессе решения задач и сформировать умения учащихся по их выполнению. Такие рекомендации базируются в основном на знании теории, однако следует учитывать и многое другое: необходимость распознать и вычленить в условии любой задачи ту совокупность данных, которую связывают внутри совокупности и с искомым известные «решателю» законы и формулы, в свете этого переформулировать задачу с новых позиций и т.д. Этот сложнейший процесс зависит от структурно-компонентного содержания задачи, возможности обращения к справочнику, мотивации обучаемого, наличия у него опыта решения задач разного вида, индивидуальных особенностей мышления и т.д.
В этом перечне значительную роль играет форма представления условия задачи, при выборе которой составители задачников, методисты и педагоги исходят из того, что в учебных дисциплинах, соответствующих точным наукам, учащимся приходится сталкиваться не только с текстами, но и с графиками и эскизами. Поэтому условия некоторых задач содержат графические и эскизные компоненты. Однако их относительное количество, содержание, направленность и педагогические возможности обоснованы недостаточно, что не соответствует роли, которая становится очевидной, если задаться вопросом об основном предназначении учебных задач в курсе физики.
Всякая физическая задача - это некий сюжет, представляющий собой словесную или иную модель какого-либо явления или процесса. Ее назначение - обучить распознаванию, формулированию и решению технических и технологических задач как физических. В этом и заключается одна из основных целей всего курса физики в старших классах средней школы и (особенно) технических вузов.
В свете этого предназначения, условия учебных физических задач должны отражать возможные варианты их возникновения в реальной профессиональной деятельности, которые укрупнено можно дифференцировать на представленные вербально, графически и образно (эскизно) - в различных соотношениях и с разными «весовыми коэффициентами». Отсюда и трудности, возникающие при решении задач с разной формой представления условия.
В значительной степени они обусловлены разрывом между конкретной ситуацией, отраженной в сюжете задачи, и ее абстрактной структурой, имеющей тот или иной вид в зависимости от формы представления условия. Такой разрыв для учащегося может быть более или менее значительным в зависимости от его индивидуальных особенностей. Отсюда очевидно, что успешность решения физических задач, а, следовательно, и адекватность обучения физике задачам профессиональной деятельности, в значительной мере определяется комплектацией физических задач в отношении формы представления их условия.
Таким образом, существует явное противоречие между важностью педагогической проблемы комплектации физических задач в отношении формы представления их условий и ее недостаточной проработанностью в дидактике. Отсюда следует актуальность темы настоящего исследования и его проблема: каковы педагогические факторы учета формы представления условий физических задач для повышения успешности их решения старшеклассниками и студентами младших курсов.
Объект исследования: содержание и методика обучения решению задач по физике старшеклассников и студентов младших курсов.
Предмет исследования: содержание и методика обучения решению задач по физике старшеклассников и студентов младших курсов в части формы представления их условия на примере раздела «Механика».
Цель исследования: повышение качества физического образования старшеклассников и студентов младших курсов в части успешности решения физических задач с разной формой представления условия.
Гипотеза исследования: выявление закономерностей решения обучаемыми физических задач, определяемых формой представления их условия, и соответствующая этим закономерностям корректировка содержания и методики обучения будет способствовать повышению успешности решения физических задач, а следовательно, и качества физического образования.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Разработать содержание и средства, позволяющие дифференцировать успешность решения физических задач старшеклассниками и студентами младших курсов в зависимости от формы представления условия.
Разработать методику применения диагностических средств, выявляющих зависимость успешности решения физических задач от формы представления условия.
Апробировать разработанные диагностические средства и скорректировать их содержание, объем и методику применения с целью обеспечения их валидности.
Осуществить констатирующий этап педагогического эксперимента по выявлению зависимости успешности решения физических задач от формы представления условия.
Разработать содержание, средства и методику корректирующего обучения решению физических задач с учетом выявленных особенностей их решения при разной форме представления условия.
Осуществить формирующий этап педагогического эксперимента по корректирующему обучению с учетом зависимости успешности решения физических задач от формы представления их условий.
Оценить эффективность разработанных средств и методики корректирующего обучения решению физических задач с разной формой представления условия.
Методологическую основу исследования составляют общенаучные принципы развития и формирования целостности личности, системности, единства сознания и деятельности (С.Л.Рубинштейн, Л.С.Выготский, А.Н.Леонтьев, Б.Г.Ананьев, Л.И.Божович); взгляды методологов личностно-ориентированного подхода, отражающие необходимость выявления и учета в обучении тех структур личности, для развития которых существуют оптимальные предпосылки (Н.А.Алексеев, Е.В.Бондаревская, В.В.Сериков, Ю.И.Турчанинова, И.С.Якиманская и др); концепция формирования творческих способностей учащихся при обучении физике (В.Г.Разумовский); теория профессионального развития личности (А.В.Барабанщиков, Н.В.Кузьмина и др.); современные методологические подходы: деятельностный (А.Н.Леонтьев, В.В.Давыдов, Б.Ф.Ломов и др); антропологический (В.А.Сластенин, В.И.Слабодчиков и др.); аксиологический (З.И.Равкин, Е.И.Шиянов и др.); парадигмальный (М.В.Богуславский, Г.Б.Корнетов); культурологический (Е.В.Бондаревская, И.Ф.Исаев и др.). обучение корректирующий физический
Для реализации поставленных задач и проверки гипотезы исследования применялись следующие методы:
- теоретический анализ проблемы на основе изучения педагогической, психологической, методической, учебной и научной литературы;
- анализ и синтез методов представления условий физических задач;
- методы диагностики особенностей решения задач с разной формой
представления условий;
- методы корректирующего обучения;
- качественный и количественный анализ результатов, полученных в ходе учебного процесса и педагогических экспериментов, включая методы математической статистики;
- обсуждение теоретических и экспериментальных результатов исследований на научно-методических конференциях, совещаниях и семинарах.
Поставленные задачи определили логику и обозначили этапы исследования.
На первом этапе - поисково-аналитическом (1998 - 2003 г.г.) изучалась психолого-педагогическая, научно-методическая и учебная литература по проблеме; анализировались подходы, используемые при обучении решению физических задач, формулировалась проблема и гипотеза исследования.
На втором этапе - опытно-экспериментальном (2003 - 2004 г.г.) определялись теоретические и методологические основы исследования, проведен формирующий эксперимент, разрабатывались и апробировались средства диагностики и методика корректирующего обучения решению задач с разной формой представления условия старшеклассниками и студентами младших курсов.
На третьем этапе - обобщающем (2004 - 2005 г.г.), осуществлялось экспериментальное обучение, проводилась статистическая обработка и анализ полученных в ходе эксперимента данных, систематизировались и обобщались результаты исследования.
Непосредственную опытную базу настоящего исследования составили учащиеся 9-х, 10-х, 11-х классов общеобразовательных школ №33 и №54 и студенты первого курса Рязанского военного автомобильного института.
Теоретическая значимость результатов исследования:
- сформулировано теоретическое положение о форме представления условия физической задачи как факторе обучения старшеклассников и студентов младших курсов, влияющем на способность распознавать и формулировать технические и технологические задачи как физические в последующей профессиональной деятельности;
- выдвинуто положение о возможности интеграции личностно-ориентированного, деятельностного, антропологического и аксиологического подходов путем индивидуализации обучения старшеклассников и студентов младших курсов решению физических задач в части формы представления их условия, с целью повышения его эффективности;
- на примере раздела «Механика» курса физики для старшеклассников и студентов младших курсов обоснован подход, согласно которому содежание и методика применения учебных задач в части формы представления их условия определяется на основе сопоставления групповых и индивидуальных результатов диагностического исследования;