Общий методический подход к обучению экспериментальному методу исследования

Преподавание основ той или иной науки включает формирование у обучаемых системы основополагающих понятий данной науки, вооружением их знанием ее основных законов, теорий и методов научного исследования.

Основываясь на положении об единстве научного и учебного познания, модель построения учебного знания можно представить в виде следующей схемы (рис. 22) [56].

Как видно из вышеприведенной схемы, учебное знание формируется на основе содержания учебного предмета, которое включает так называемые "основы знаний", т.е. важнейшие факты, понятия, законы и теории, систематизированные в соответствии с требованиями общества и развитием науки на данном этапе, методов обучения, которые несут в себе логику методов изучаемой науки, с учетом психолого-педагогических теорий, позволяющих организовать усвоение содержания учебного материала.

Таким образом, цель обучения:

§ формирование системы знаний по основам наук;

§ передача современного способа "получения" знаний – методов науки (см. § 3, гл. 1, раздел I).

Из структурно-логической схемы построения учебного знания (рис. 22) следует, что для того, чтобы достичь цели обучения при преподавании физики необходимо:

1. Подобрать содержание курса физики, таким образом, чтобы оно обеспечивало усвоение основ физических теорий. Независимо от того, на каком уровне излагаются основы физической теории, алгоритм ее изучения одинаков. Он базируется на структуре научной теории (см. § 2, гл. 1, раздел I) и содержит следующие компоненты:

§ изучение опытных фактов, лежащих в основе данной теории;

§ введение моделей и формулировка физических понятий на основе наблюдений и эксперимента с материальными объектами, выбор математического аппарата;

§ формулировка ядра теории: ее постулатов и основных законов;

§ получение или ознакомление с основными следствиями из ядра теории;

§ исторические и учебные эксперименты, подтверждающие следствия из ядра теории, или объясняющие физические явления в рамках рассматриваемой теории. Установление границ применимости теории;

§ техническое и практическое применение теории.

2. Сформировать представление о физике как науке экспериментальной, провозглашающей верховенство эксперимента. При теоретическом изучении физики может сформироваться представление, что физика не занимается изучением реального мира, ибо в данном случае реальный мир заменяется идеализированным объектом, где выделены только те стороны окружающей действительности, которые для изучаемой теории считаются самыми важными. При таком изучении физики (где все очень хорошо согласовано) не формируется представления о том, какие усилия требуется приложить для того, чтобы воспользоваться теоретическими выводами в реальной обстановке. Чтобы этого избежать, необходимы: во-первых, лекционные демонстрации; во-вторых, изучение фундаментальных физических опытов; в-третьих, занятия в физической лаборатории. При этом основная цель лабораторных занятий по физике, должна заключаться в том, чтобы показать взаимоотношения между теорией и экспериментом. Иначе сформируется представление о физике не как о естественной науке, а всего лишь как о некой математической конструкции. Чтобы избежать этого необходимо планомерное формирование экспериментальных знаний и умений, которые будут способствовать правильному пониманию физического описания реальной действительности.