Уроки физики и формирование логического мышления.
учебно-методический материал

 Управление процессом систематизаций знаний студентов способствует формированию логического мышления. В свою очередь формирование логического мышления способствует развитию студентов. Структуру этой деятельности можно представить в виде последовательных этапов которые выстраиваются в целостную дидактическую модель.

Дидактическая модель управления процессом

систематизации знаний  студентов по физике

Построение такой модели продиктовано социальным заказом общества на улучшение знаний студентов по предметам естественнонаучного цикла, в том числе и по физике. Причиной тому является постоянно увеличивающийся  объем изучаемого материала за малый промежуток времени. К тому же к этим знаниям предъявляются такие требования, как быстрая воспроизводимость и применимость на практике. Для реализации этих требований в физике необходимо производить отбор учебного материала и методики преподавания, уделяя внимание изучению основных фактов, понятий, законов, теорий и методов физической науки, обобщению широкого круга физических явлений на основе теории и формированию НКМ. Таким образом, при реализации этой дидактической модели выстраивается система знаний студентов , которая опирается на дидактические принципы.

Одним из важнейших принципов является принцип систематичности и последовательности. Он предполагает усвоение знаний и формирование умений определенной логической связи, где ведущее значение имеют существенные черты изучаемого объекта. Реализация этого принципа на практике требует от преподавателя специальной деятельности, направленной на организацию изучаемых студентами знаний в определенную систему. Система - целое, состоящее из взаимодействующих между собой частей.

Применительно к учебному процессу следует обратить внимание на две взаимодействующие системы.

Первая – система знаний, которой располагает наука.

Вторая – система знаний, умений и навыков, которыми должны овладевать студенты. Для возникновения и развития второй системы необходима специальная деятельность преподавателя. Наличие специально организованной преподавателем деятельности является основой формирования у студентов системы знаний, умений и навыков. Конечной целью данной деятельности является выработка у студентов умения самостоятельно организовывать получаемые знания в систему.

Систематизация знаний – это вид учебной деятельности, направленный на организацию такой учебной деятельности, в процессе которой изучаемые элементы организуются в определенную систему на основе выбранного принципа. Последовательно осуществляемая совместная деятельность преподавателя и студентов приводит к смене состояний исходной системы и позволяет  обучающимся овладевать системой знаний.

Итак, в учебном процессе систематизация подразумевает установление структурных связей между отдельными элементами знаний. При этом очень важно, чтобы связи были существенными, а не случайными. Целью систематизации знаний является формирование в сознании обучающихся логически правильной системы знаний. Важнейшими задачами систематизации являются: выявление связей между отдельными элементами знаний, поэтапное построение этих элементов, умственное развитие студентов. Результатом же должна быть не только сформировавшаяся у них система понятий, законов, теорий, но и умение самостоятельно применять различные приемы систематизации в ходе дальнейшего изучения предмета и умение переносить эти приемы на другие предметы и области знаний.

Этого можно достичь, рассматривая систему знаний, ограниченную рамками теории. На первом и втором курсе обучения речь идет о теории, решающей элементарными средствами ограниченный круг задач. Она соответствует современной научной теории, используя научные понятия и абстракции. Но в силу того, что процессы построения теории и изучения различаются, научная теория несколько искажается. В этом и заключается основная трудность, так как «готовых» знаний, пригодных для использования как таковых нет, система знаний создается каждый раз для определенных целей.

Выделяют основные структурные элементы знаний, такие, как научные факты, понятия, законы и теории.

Рассматривая каждый из видов знаний можно отметить: 1) факты являются базой. Основой всех других знаний, отражающих реальность; 2) термины и понятия служат для обозначения какого-либо вида объектов или совокупности знаний; 3) законы отражают связи ограниченной совокупности объектов, но знание их лишает факты изолированности в представлениях познающего субъекта; 4) теории охватывают значительную совокупность фактов и связывающих их законов, вносят систему в представления личности, позволяют подводить под общее значительные классы явлений, объясняя их и помогая осмыслить.

Таким образом, выделенные виды знаний являются структурными элементами системы. Основная задача преподавателя – организовать в процессе обучения систему знаний в сознании обучающихся. Выполнить эту задачу преподаватель может в процессе систематизации.

Систематизация имеет уровневую структуру

Межсистемный уровень

Схема расположения уровней систематизации

Каждый последующий уровень является логическим продолжением предшествующего. Выделяют четыре уровня: локальный (связи между отдельными фактами в границах понятиях), частносистемный (связи между отдельными законами, понятиями в границах теории), внутрисистемный уровень (связи между отдельными теориями данного предмета), межсистемный (связи между материалом учебных предметов, в границах научной картины мира (НКМ)). Знания, подлежащие систематизации, ограничиваются знаниями данного уровня, тем самым задается объем и содержание систематизируемого материала.

Материал на каждом из уровней проходит ряд этапов, которые позволяют сформировать систему знаний в сознании обучающихся.

Изучение фактов осуществляется на локальном уровне систематизации. Вследствие этого основной задачей на данном этапе становится отбор необходимого и достаточного количества научных фактов для их дальнейшего использования. В этом и состоит основная трудность обучения. Поэтому следует вести систематизацию знаний с опорой на умения использовать логические операции при изучении учебного материала. На приведенной схеме показана связь логической и методической структур при изучении фактов

Как видно из приведенной схемы, при отборе фактов необходимо пройти следующие этапы логической структуры:

- выделение признаков (выделяются все признаки наблюдаемых явлений (анализ));

- выделение признаков сходства и различия (производится сопоставление ранее выделенных признаков (сравнение));

- выделение существенных и несущественных, случайных и собственных признаков (прежде всего, приходится работать с отвлеченными понятиями, которые характеризуют наблюдаемое явление (абстрагирование), явления группируются (обобщение), а затем относят определенным классам, и в дальнейшем, используют только для изучения определенного класса понятий (классификация));

- выделение существенно общего признака предполагает выяснение и установление связей между выделенными группами признаков, и осуществление расположения их в структурной последовательности (систематизация));

- объединение признаков (синтез).

ЛОКАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ

Методико-логическая схема систематизации на локальном уровне

Как видно из приведенной схемы, при отборе фактов необходимо пройти следующие этапы логической структуры:

- выделение признаков (выделяются все признаки наблюдаемых явлений (анализ));

- выделение признаков сходства и различия (производится сопоставление ранее выделенных признаков (сравнение));

- выделение существенных и несущественных, случайных и собственных признаков (прежде всего, приходится работать с отвлеченными понятиями, которые характеризуют наблюдаемое явление (абстрагирование), явления группируются (обобщение), а затем относят к определенным классам, и в дальнейшем, используют только для изучения определенного класса понятий (классификация));

- выделение существенного общего признака (предполагает выяснение и установление связей между выделенными группами признаков, и осуществление расположения их в структурной последовательности (систематизация));

- объединение признаков (синтез).

Дидактическая структура действий по систематизации на локальном уровне состоит из следующих этапов:

1. Подбор (выявление) необходимого и достаточного количества фактов.

2. Сопоставление их с ранее изученными фактами.

3. Выделение наиболее общих и значимых фактов.

4. Выяснение связей между ними для подведения к понятию.

Выявленные факты закладываются в основу понятия при его формировании.

В качестве примера можно предложить методические разработки уроков по физике на 1-ом и 2-ом курсах.