Формирование методов научного познания на уроках физики
учебно-методическое пособие по физике (10 класс) по теме

«Формирование методов научного познания на уроках физики».

     В свете президентской инициативы «Наша новая школа» развитие познавательных и творческих способностей учащихся должно занимать важное место в работе учителя.  Введённый в программу научный метод познания должен способствовать этому. Научный метод  – это ключ для развития познавательной и творческой инициативы учащихся в процессе обучения. Он позволяет школьникам самостоятельно мыслить и действовать . 

      Современный научный метод познания  - это вершина достижений человеческой культуры. Этот метод прошёл долгий исторический путь развития – от Платона до Н.Коперника, Г.Галилея,   И.Ньютона и их последователей. Наиболее полное и ясное изложение современного научного метода познания дано А.Эйнштейном.                  

        А.Эйнштейн в 1952 г. В частном письме изобразил схему современного научного метода познания (рис. 1) и пояснил её следующими словами:

     «(1) Нам даны Е – непосредственные данные чувственного опыта.

     (2) А – это аксиомы, из которых мы выводим заключения. Психологически А основаны на Е. Но никакого логического пути, ведущего от Е к А не существует. Существует лишь интуитивная (психологическая) связь, которая постоянно «возобновляется».

     (3) Из аксиом А логически выводятся частные утверждения S, которые могут претендовать на строгость.

     (4) Утверждения S сопоставляются с Е (проверка опытом).

     Строго говоря, эта процедура относится к вне логической (интуитивной) сфере, ибо отношение понятий, содержащихся в S, к непосредственным данным чувственного опыта Е и по своей природе нелогично» [1, с. 569-570].

      Таким образом, А.Эйнштейн показал, что процесс научного познания составляет замкнутый цикл, который начинается с эксперимента  Е  и кончается экспериментом Е.

Он состоит из четырёх этапов:

1) сбор экспериментальных данных и постановка проблемы; 

2) выдвижение гипотезы-аксиомы;

3) математическое развитие гипотезы, логический вывод из неё следствий;

4) экспериментальная проверка гипотезы и её следствий.

       В этом цикле исследование явлений,  догадка об их закономерной связи- А, строгие логические выводы следствий -S и экспериментальная проверка- Е  тесно связаны. При анализе этой замечательной схемы становится понятной важность интуиции, догадки в научном познании при переходах от опыта к теории и от теории к эксперименту. Ведь именно интуиция приводит к новизне открытия, к творчеству!

       А.Эйнштейн показал, что аксиомы-гипотезы -А в физической науке выдвигаются исследователями интуитивно на основе выделения и обобщения некоторой группы экспериментальных данных -Е  как догадка, а теоретические выводы -S из аксиом делаются в соответствии с законами логики, как в математике. Поэтому, с одной стороны, гипотеза обладает познавательной мощью объяснения и предвидения, а с другой стороны, поскольку она строится на догадке, сама требует экспериментальной проверки.

       На это обстоятельство обращали внимание многие известные современники А.Эйнштейна. На различную роль интуиции и логики в научном творчестве указывал французский учёный А.Пуанкаре. Он, в частности, писал: «В самой науке интуиция остаётся, за исключением нескольких привилегированных умов, главным инструментом изобретения, в то время как анализ всё более стремится стать единственным законным инструментом доказательства…» [2].

       Между тем учебный процесс чаще всего строится так, что из содержания предмета выбрасывается все проблемы и всё «не логичное». Об этом писал академик РАО В.А. Фабрикант: «Вопрос о соотношении между наукой и образованием далеко не прост. Когда мы говорим о высоком научном уровне изложения учебного материала, то зачастую под этим понимаем сугубо логизированную схему результатов развития науки. Однако при этом в учебниках, как правило, вытравляют следы того реального пути, которым шла наука для получения соответствующих результатов. Тем самым у учащихся создаётся неверное представление о научном методе. Мы их, по существу, знакомим с методом изложения научных результатов, а не с методом их получения» [3, с. 8-9]. Обучение школьников научному методу познания помогает решить эту важную проблему.

В соответствии с современной концепцией образования процесс обучения основывается на признании ученика субъектом собственного развития. Исследовательская деятельность представляет собой познавательную деятельность , так как направлена на поиск информации с целью познания или преобразования действительности. В ходе исследовательской деятельности информация становится активной, актуальной.

Отечественным методистом В.Г.Разумовским был сформулирован принцип цикличности познания(взаимосвязь исходных фактов, модели-гипотезы, теоретических следствий и эксперимента в естественнонаучном творчестве).Согласно этой закономерности в учебном процессе физическая теория и физический эксперимент должны быть органично связаны.

 На уроке я предлагаю рассмотреть модель управления исследовательской деятельности учащихся при построении  «цепочки познания», в основе которой положен эксперимент по изучению процессов перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое в частности на уроке «Испарение и конденсация по изучению закономерностей  протекания этих процессов.

Литература:

1 Эйнштейн. А. Собрание научных трудов. Т.4 _М; Наука. 1967.-600 с.

2 Пуанкаре А. Избранные труды. Т.3_М; Наука.1974-660с.

3.Фабрикант В.А. Физика, оптика, квантовая электроника (избранные статьи ).-М: Издательство МЭИ 200.-209с.