Образовательные функции методологии науки в школьном обучении

Стремительное развитие науки и техники, проникновение научных методов во все сферы человеческой деятельности вызвали необходимость формирования творческих и познавательных способностей каждого ученика. Главным показателем эффективности обучения становится не только и не столько сумма предметных знаний, усвоенных учащимися, сколько сформированность у них умения и навыков самостоятельно приобретать новые знания в процессе учебной и дальнейшей трудовой деятельности. Неким «сухим остатком» всего обучения физике, когда будут позабыты частные факты, формулы, выводы, определения, должны остаться фундаментальные знания и умения, которые позволят человеку, независимо от рода его деятельности, разобраться в новых явлениях, тенденциях, продуктах научно-технического прогресса, успешно осуществлять наиболее эффективный подход к решению производственных проблем, занять активную жизненную позицию в современном обществе.

Одним из главных условий творческого, да и любого вообще усвоения знаний является определенная система мотивов. У различных исследователей она различна: у одних – это глубокое чувство интеллектуального наслаждения или удовлетворения, которое может вызвать сам процесс творчества, у других – чувство долга перед учениками или согражданами своей страны (патриотизм), у третьих – престиж, честолюбие и т.д.

Какова же мотивация овладения основами наук у учащихся, каковы движущие силы и источник умственного развития школьника?

Хорошо известно, что учащийся эффективно овладевает только тем, что для него интересно и актуально, что соответствует его потребностям и запросам, т.е. в процессе обучения он выступает как личность со своими собственными потребностями и интересами.

В детстве познавательные потребности проявляются более заостренно. А. Эйнштейн как-то заметил, что его «замедленное» развитие в детстве позволило ему уже взрослым ставить природе «детские» вопросы, которые обычно ускользают от взрослого человека. Стремление к объяснению вопросов, возникающих в школе или вне ее, лежит в самом существе развивающегося ребенка. Дети интуитивно стремятся к упорядоченности во внешней среде. Поэтому они получают большое удовлетворение, когда сложным для них явлениям могут дать уверенное объяснение.

Эта врожденная искорка искренней и бескорыстной любознательности при правильно организованном обучении может перерасти в устойчивый познавательный интерес. Многие исследователи отмечают и тот факт, что при мотивированном обучении наблюдается меньшая утомляемость учащихся.

К понятиям «познавательная потребность» и «познавательный интерес» примыкает и понятие «стимул». Последний является конкретным выражением мотивов, побудительной причиной действий и поступков учащегося.

Все многообразие стимулов, определяемое различием наследственных качеств, воспитанием и т.д., психологи делят на два типа, условно называемых внешними и внутренними (по отношению к процессу познания).

Внешние стимулы – это награждения и поощрения, стремление быть первым (честолюбие), ожидание будущих благ, угрозы я т.д. Сама цель не является здесь главным моментом, а зачастую превращается в свою противоположность – некоторое препятствие, которое надо преодолеть для получения ожидаемого поощрения. Трудность исполнения или недостаточность стимулирования приводят иногда к психическому напряжению, внутренним коллизиям. Нередко в школьной практике можно встретить отрицательные последствия такого стимулирования: стремление к шпаргалкам, безразличие по отношению к учебе и т.д.

Внутренние стимулы исходят из самой цели обучения: усвоение и применение знаний. Внутренним стимулом является интерес к самому процессу познания (учащиеся об этом говорят так: люблю решать задачи, делать опыты, узнавать о жизни и деятельности ученых и т.д.).

Учебные ситуации с внутренними стимулами также требуют умственного и волевого напряжения. Вместе с тем они связаны не с «борьбой с самим собой», а лишь с внешними трудностями постижения истины, поэтому не вызывают психических перегрузок и являются оптимальными с педагогической точки зрения.

Проблема формирования у учащихся устойчивых познавательных интересов не может быть успешно решена без создания позитивного эмоционального отношения учащихся к знаниям, направленного на активное их усвоение. [1]

Одним из основных требований к учебному материалу должно быть использование его аффективных свойств.Он должен вызывать у школьника определенные переживания – эмоциональные (радость, печаль, гнев, страх и т.д.), эстетические (восторг, восхищение и т.д.), этические (одобрение, брезгливость, осуждение, презрение и т.д.). Как показывают исследования психологов и педагогов, материал, вызывающий сильные положительные чувства, заучивается легче, чем безразличный и скучный.

Тот же эффект вызывают и отрицательные чувства, если они связаны с информацией, а не с самим учебным процессом. Например, вид незнакомых и громоздких формул может вызвать нежелание читать учебник. [3]

Логическое совершенство физических теорий, точность и лаконизм определений и формулировок законов, «изящные» формулы вызывают, как правило, у школьников эстетическое наслаждение учебной деятельностью, становятся надежными стимулами их познавательной активности. Наоборот, перегрузки, непонятное и громоздкое объяснение нового материала, постоянное напоминание о чувстве долга и т.д. – все это вызывает у школьников отрицательные чувства по отношению к учению.

Важным средством формирования познавательных интересов школьников, воспитания у них эмоциональности как черты личности могут стать те элементы научной биографики, которые показывают романтику научного поиска. Поэтому нужно не ограничиваться в кратких справках о творчестве ученых перечислением их заслуг в области физики, а давать эмоциональную оценку их жизни и творчества, стараться передавать учащимся то волнение, интеллектуальное удовлетворение и приподнятость, которые испытывали ученые при открытии нового для них факта, решении задачи, над которой они долго и напряженно работали. Так, рассказывая об открытии Архимедом закона плавания тел, следует обратить внимание учащихся и на ощущение радости открытия, интеллектуального экстаза, который испытал ученый (согласно красивой легенде, возбужденный Архимед выскочил из ванны и побежал сообщать о своем открытии, крича: «Эврика!» – слово, ставшее с тех пор обозначением пика творческого процесса).

Остановимся теперь на второй стороне познавательной функции методологии науки в школьном обучении.

Так как развитие познавательного интереса у школьников происходит одновременно с развитием познавательных способностей, то лучше говорить о двух взаимосвязанных сторонах единой познавательной функции: мотивационной и развивающей. Соотношению обучения и умственного развития в педагогической теории и школьной практике уделяется особое внимание. Стало общепринятым положение о том, что активное преодоление учащимися трудностей в процессе усвоения учебного материала является движущей силой умственного развития ребенка. В свою очередь, эффективность усвоения в значительной степени зависит от уровня сформированности у школьника умений и навыков интеллектуального характера.

В связи с этим возникает вопрос, насколько специальное формирование методологических и науковедческих знаний у учащихся в процессе обучения физике может создать общий навык научного подхода к решению задач, возникающих при овладении знаниями по другим школьным дисциплинам, или в более широком плане – возможно ли в процессе обучения физике сформировать так называемые обобщенные познавательные навыки, которые будут использованы учащимися в их учебной и дальнейшей трудовой деятельности. Исследования ряда психологов убедительно доказали, что в условиях правильного обучения учащийся осуществляетперенос интеллектуальных приемов, которыми он овладел.

Например, в процессе учебного физического эксперимента учащийся приобрел интеллектуальные навыки точного измерения, взвешивания, оценки погрешности эксперимента, критического подхода к результатам своего исследования и т.д., т.е. то, что составляет в целом научный подход к экспериментальной деятельности. Эффективность такого приобретения будет определяться не только тем, насколько школьник сумел использовать эти навыки в процессе учебной деятельности, но, главным образом, тем, как он будет использовать приобретенные навыки в дальнейшей трудовой деятельности, непосредственно не имеющей с физикой ничего общего. Положительный прогноз такого переноса навыков обосновывается двумя факторами: во-первых, научный подход обладает достаточной общностью и проявляется одинаковым образом во всех сферах научной и практической деятельности; во-вторых, человек, уже овладевший научным методом, под сильным эмоциональным воздействием науки может осознанно руководить самим процессом переноса нужных ему интеллектуальных. навыков па свою будущую деятельность.

Выработка у учащихся устойчивого и современного стиля мышления сделает их труд поистине творческим, высокопроизводительным, приносящим большое удовлетворение. В этом главные истоки массовости движения за повышение производительности труда в нашей стране, имеющего громадное социальное значение. Вот почему формирование у учащихся обобщенных познавательных умений и навыков, наряду с обобщением предметных знаний, должно стать одной из главных задач обучения.

Стиль мышления учащихся предполагает их познавательную активность, без которой невозможен эффективный процесс учения. Наибольшей активности в учебной деятельности можно добиться при проблемном обучении, требующем от учащихся продуктивного мышления. Схематично процесс решения учебной проблемы можнопредставить следующим образом. В процессе учения школьник попадает в ситуацию, когда ему необходимо ответить на заданный вопрос или решить задачу, и вместе с тем он чувствует, что не может этого сделать на основе имеющихся у него знаний – назревает «познавательный конфликт» (проблемная ситуация). Необходимость выйти из создавшейся проблемной ситуации заставляет учащегося проделать анализ, вскрыть противоречия между имеющейся информацией и искомыми результатами. Из этого анализа и вырастает постановка проблемы, которую он должен решить.

В процессе же обучения проблему, как правило, выдвигает учитель, однако учащиеся должны ее осознать и самостоятельно решить.

Познавательная деятельность учащегося достигает наивысшего уровня–творческого усвоения знаний, если он сам формулирует проблему.

Внутренний механизм решения проблемной ситуации характеризуется особыми «рычагами», приводящимися в действие в следующей последовательности: во-первых, чувство удивления, овладеваемое учеником при решении необычной для него проблемы; во-вторых, метод проб и ошибок, носящий случайный, логически необоснованный характер; в-третьих, интуиция («интеллектуальное видение», «внутреннее озарение»), которая дает возможность как бы предвидеть результат решения проблемы, и, в-четвертых, логические рассуждения, приводящие к обоснованию идеи, выдвинутой интуитивно.

Как видим, творческое усвоение знаний весьма близко научному поиску.

Многие ученые-педагоги, философы, психологи представляют учение как специфическую форму научного познания и обосновывают единство обоих процессов. Однако единство научного и учебного познания не означает их тождественности. Наличие целого ряда отличий между учебным и научным познанием не позволяет механически переносить методы науки в учебный процесс. Среди таких отличий наиболее существенными являются следующие.

Во-первых, открытие, сделанное в ходе научного исследования, получает общественно-историческую значимость и является объективно новым в науке; «открытие» же, сделанное учеником в процессе учения, является субъективно новым, т.е. новым по сравнению с тем, что ученику было известно до того, и представляет собой скачок в его собственном умственном развитии.

Во-вторых, перед ученым стоит настоящая наука со всеми ее сложностями, перед учеником – только «основы науки» – методически адаптированный курс, учитывающий цели и задачи образования, поставленные обществом в данный период времени.

В-третьих, ученый в ходе исследования «бредет» в потемках, добывая истину не на «столбовой дороге», безруководства и подсказки, совершенно самостоятельно, В учебном процессе учащийся добывает знания под руководствомучителя.

В-четвертых, для ученого добытые знания становятся средством дальнейших поисков, для учащегося в большей степени усваивание результатов научного познания является самоцелью.

В-пятых, ученый имеет дело с одной наукой, точнее, какой-нибудь ее узкой областью, стремясь за счет сужения объема добиться большего проникновения в глубь проблемы. Учащийся же имеет дело со множеством наук, учебный процесс в смысле содержания неизбежно носит энциклопедический характер, охватывая все области научного знания, накопленного в процессе развития человечества.

В-шестых, научное познание закономерно, оно не считается в конечном счете с индивидуальными чертами исследователя, обучение же необходимым образом учитывает возрастные и познавательные возможности учащегося.

Таким образом, хотя оба процесса познания имеют общую гносеологическую основу, они вместе с тем отличаются в логическом, психологическом и дидактическом планах. Учитывая эти различия, необходимо так строить обучение, чтобы усвоение учащимися содержания школьного курса физики осуществлялось путем самостоятельного учения в сокращенной «квазиисследовательской» форме, воспроизводящей действительную научную ситуацию. В результате такого обучения можно сформировать у школьников умения, характерные для человека, мыслящего творчески подвергать критическому анализу существующие знания; видеть границы определенных теорий и законов; не быть слугой у «здравого смысла», не бояться выходить из рамок общепринятого; не фетишизировать авторитеты науки; соблюдать осторожность и быть самокритичным в оценке результатов собственной деятельности; не подгонять факты под готовые представления о них. [1]

Методы обучения

При практической реализации педагогической технологии особое место занимает выбор методов обучения, так как от этого в значительной степени зависит результативность применения технологии.

Существует несколько классификаций методов обучения. Наиболее широко распространена классификация по способу предъявления учебной информации.

Есть классификация основанная на степени самостоятельности ученика. Для реализации данной технологии наиболее удобна классификация, основанная на различии алгоритмов достижения цели.

Если ученик знает, из какого знания надо исходить, через какие промежуточные результаты надо пройти в изучении темы, каким образом их достичь, то его функции в обучении сводятся к запоминанию всего этого и воспроизведению в нужный момент.

Если до ученика не доводятся промежуточные результаты, но известно все остальное, то имеет место программированное обучение. Чаще всего оно реализуется с помощью компьютера.

Если же наоборот, открыты промежуточные результаты, но неизвестны пути их достижения, то ученику приходится пробовать разные пути, пользуясь множеством эвристик. Так повторяется после каждого промежуточного результата. Это стандартная схема эвристического поиска.

При проблемном методе обучения неизвестны ни промежуточные результаты, ни пути их достижения. Ученик попадает в проблемную ситуацию, так как имеет противоречие между имеющимися знаниями и необходимыми. Его поиск приобретает более сложный характер.

В модельном методе не выделяются также и начальные условия. Они отбираются самим учеником, в зависимости от его понимания задачи. Примерами реализации данного метода являются разнообразные уроки в виде вариаций деловых игр: урок-суд, урок-аукцион, урок – пресс-конференция и другие.