Диалог как средство достижения понимания учащимися сущности решения физических задач

На правах рукописи

ГНИЛОМЕДОВ Павел Иванович

ДИАЛОГ КАК СРЕДСТВО ДОСТИЖЕНИЯ ПОНИМАНИЯ

УЧАЩИМИСЯ СУЩНОСТИ РЕШЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

13.00.02 – теория и методика обучения и воспитания

(физика, уровень общего образования)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата педагогических наук

Екатеринбург – 2006

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Уральский государственный педагогический университет»

Научный руководитель – доктор педагогических наук, профессор

Пустильник Иосиф Григорьевич

Официальные оппоненты – доктор физико-математических наук, профессор

Сидоренко Феликс Аронович

– кандидат педагогических наук, доцент

Гончарь Петр Сергеевич

Ведущая организация – Уральский государственный университет

Защита состоится « 16 » июня 2006 г. в 17.00 часов на заседании диссертационного совета К 212.283.07 при ГОУ ВПО «Уральский государственный педагогический университет» по адресу: 620219, г. Екатеринбург, ул. К. Либкнехта, 9а, ауд. I.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале научной библиотеки Уральского государственного педагогического университета.

Автореферат разослан « 16 » мая 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета П.В. Зуев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Современные государственно-поли­ти­че­ские преобразования в нашей стране и ее динамичное экономическое развитие опре­деляют содержание Национального проекта в области образования. Совершенствование российского образования обусловлено необходимостью под­го­товки граждан, способных мобильно и эффективно реализовывать свой профессиональный потенциал. В связи с этим главной за­дачей, стоящей перед школой, является создание условий для интел­лектуального развития учащихся, что, в свою очередь, требует организации учеб­ного процесса, направленного на формирование культуры мыслительной дея­тельности и твор­ческих спо­собностей учащихся.

Практика пока­зывает, что на протяжении всего времени обуче­ния в школе все школьники, в большей или меньшей степени, испытывают проблемы с пониманием изучаемого материала. Актуальной эта про­блема остается и для человека, вступающего в новые социальные отношения, по­скольку с ней при­ходится сталкиваться неоднократно в дальнейшей профес­сиональной деятель­ности. Поэтому вопросы, связанные с особенностями мышления и по­нимания, остаются объектом рассмотрения представителей раз­личных наук: философов (М.М. Бахтин, Г. Гадамер, В. Дильтей, М. Хайдеггер, В. Шлейер­махер и др.), психологов (Л.С. Выготский, П.Я. Га­льперин, З.И. Калмыкова, С.Л. Ру­бинштейн и д.р.), педагогов (А.С. Белкин, В.П. Беспалько, В.И. Загвязин­ский и др.), методистов (И.Г. Пустильник, В.Г. Разу­мовский, А.В. Усова, Т.Н. Шамало и др.), ученых в области естествозна­ния (Л. де Бройль, Н. Бор, В. Гей­зенберг, Л.И. Мандельштам и др.).

В работах исследователей обоснована важнейшая роль диалога для развития индивидуума и его мышления, взаимопонимания субъектов в процессе общения, выработки определенного стиля мышления и деятельности, направлен­ных на понимание изучаемых объектов и формирование нового знания.

В настоящее время наблюдается рост числа работ, посвященных совер­шенст­вованию учебного процесса на основе приоритета индивиду­альных особенно­стей личности учащегося. Однако качествен­ный ре­зультат любой предлагаемой методики основывается на спо­собности и умении индивидуума понять учебный материал. Учет психоло­гических особенностей во взаимо­связи с личностным ха­рактером понимания, отмечаемый в работах известных ученых, требует рассмот­рения роли личностной оценки учащегося в отношении факта понимания.

Выделение личностного аспекта ведет к необходимости ак­цен­тирова­ния внимания на проблеме формального знания. Важность реше­ния дан­ной проблемы отмечается в работах известных филосо­фов, педаго­гов, психологов, методистов, рассматривающих различные стороны организации учебного по­знания (Л.В. Зан­ков, Э.В. Ильенков, З.И. Калмыкова, И.Г. Пустильник, И.С. Якиманская и др.).

В физике, в силу специфики предмета, проблема формализма знаний, про­является максимально. Практика показывает, что нередко учащиеся опери­руют теоретическими поня­тиями, ре­шают задачи, выпол­няют практи­ческие работы формально, по схеме заучен­ного алгоритма, не понимая его смысла. Как следст­вие, часто одним из наиболее удобных способов дости­жения по­ложи­тель­ного

учебного резуль­тата для ученика ста­новится заучива­ние. Многими учеными обоснованно отмечается, что неумение учащихся решать задачи является серьез­ной трудностью в изучении физики (С.Е. Каменецкий, А.С. Кондратьев, А.А. Пин­ский, А.В. Усова, А.Н. Яворский и др.). Такое по­ложение нельзя счи­тать нор­мой для современного учебного процесса, важней­шей целью которого является фор­мирование творче­ской, способной к непрерыв­ному самообразованию лично­сти.

Тем не менее, среди совре­менных диссер­таци­онных исследований в об­ласти тео­рии и методики обуче­ния ес­тественнонауч­ным дисциплинам имеются лишь единичные работы, непо­средственно связанные с проблемой пони­мания учеб­ного материала. В частности, можно отметить работы И.В. Сапегиной и Е.В. По­но­ма­ре­вой, где рас­сматривается решение про­блемы понимания в обучении мате­матике.

Анализ диссертационных работ в области теории и методики обуче­ния физике показывает, что целенаправленному решению проблемы по­нимания учащимися учебного материала не уделяется достаточного внимания. Поэтому исследование, на­правлен­ное на решение данной проблемы, результаты которого позволили бы разрабатывать мето­дику обучения, обеспечивающую высокий уровень понимания учащимися учеб­ного материала, должно спо­собствовать совершенствованию ме­тодического обеспечения физического образования в совре­менной школе.

Осмысление этой задачи, а также анализ литературы, изучение опыта ра­боты учителей позволили нам сделать вывод о наличии сло­жившихся проти­воречий:

– между объективно существующей социальной потребностью подготовки уча­щихся к непрерывной самостоятельной образовательной деятельности и не­дос­таточной разработанностью ме­тодики формирования уме­ний анали­зировать результаты деятельности, направленной на понима­ние изучаемого материала по­знающим субъектом;

– между необходимостью осуществления диалога в учебном позна­нии по физике, как важнейшего условия понимания сущности объектив­ной реально­сти, и отсутствием методики, использующей диалог в качестве средства достижения понимания учебного материала;

– между личностным характером развития и становления науч­ных физи­ческих понятий в сознании учащегося и методикой их фор­мирования в учебном процессе, недоста­точно учитывающей значи­мость психологических осо­бен­но­стей присвоения знаний познающим субъ­ектом.

Сформулированные противоречия определяют проблему ис­следова­ния: какой должна быть методика обучения физике, реализация которой позволит обеспечить высокий уровень понимания учащимися учеб­ного материала и развитие у школьников адекватной само­оценки учебно-познавательных достижений.

Выделенная проблема, анализ работ в области методологии и методики учебного познания (И.Г. Пустильник, В.Г. Разу­мовский, А.В. Усова и д.р.), в ко­торых понимание изучаемого материала, прежде всего, связывается с умением решать задачи, предопре­делили тему исследования «Диалог как сред­ство достижения по­нима­ния учащимися сущности решения фи­зических задач».

Объект исследования – процесс обучения физике в средней общеоб­ра­зо­вательной школе.

Предмет исследования – диало­г субъектов обучения в процессе реше­ния физических задач как средство достижения понимания учащимися сущ­ности их решения.

Цель исследования – разработка и научное обоснование ме­тодики ис­пользования диалога в процессе обучения школьников решению фи­зических задач для достижения понимания сущности их решения.

Гипотеза исследования: использование диалога в процессе обучения школьников решению физических задач для дос­тиже­ния по­нимания сущности их решения будет осуществляться эф­фективно, если:

– процесс решения задач будет организован на основе проектируемого и целенаправленно реализуемого диалога субъектов обучения;

– диалогическое общение учащихся и учителя будет направлено на рас­крытие генезиса физиче­ских зна­ний и на осмысление учащимися результатов анализа содержания и решения задачи;

– мониторинг достижения понимания учащимися сущности решения задачи будет вклю­чать самооценку понимания процесса решения и его результатов.

В качестве критериев эффективности предлагаемой методики были при­няты полнота и уровень сформированности умения учащихся решать физические задачи (по А.В. Усовой) и адек­ват­ность самооценки понимания процесса решения и его результатов, которая выявляется на основе анализа выполненного решения задач различного уровня сложности, анкетирования учащихся и экспертных оценок.

Исходя из проблемы, объекта, предмета, цели и гипотезы ис­следова­ния были определены следующие задачи исследования:

1. На основе анализа философской, педагогической, психологи­ческой, на­учно-методической литературы определить состояние про­блемы исследо­вания и определить пути ее решения.

2. Определить основные требования к проектированию и эффективному использованию диалога субъектов обучения для достижения понимания уча­щимися сущности решения физических задач.

3. Разработать диагностические средства, позволяющие оценить эффек­тивность использования диалога в качестве средства дос­тижения понимания учащи­мися сущности решения физических задач

4. Разработать методику использования диалога в процессе обучения школьников решению физических задач, направленную на достиже­ние понимания сущности их решения.

5. Провести педагогический эксперимент с целью подтвержде­ния эффек­тивности разработанной методики.

Теоретико-методологическую основу исследования состав­ляют:

• фундаментальные работы в области теории психического раз­вития ре­бенка и его мышления (Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, С.Л. Рубинштейн и др.);

• работы по методологии учебного и научного познания (Н. Бор, В. Гейзен­берг, Э.В. Ильенков, Л.И. Мандельштам, В.Г. Разумовский, В.С. Швы­рев и др.);

• концепции гуманизации и личностной ориентации образова­ния (Р. Бернс,

К. Род­жерс, В.А. Сухомлинский, И.С. Якиманская и др.) и со­вмест­ной познавательной дея­тельности (В.И. Загвязинский, И.Г. Пу­с­тильник, С.Т. Шацкий и др.);

• работы по психологиче­скому обе­с­печению позна­вательной деятельности школьников (З.И. Калмыкова, Н.А. Менчин­ская и др.);

• теоретические основы формирования обобщенных учебных умений решения задач (А.А. Бобров, С.Е. Каменецкий, А.С. Кондратьев, Н.Н. Тулькибаева, Д. Пойа, А.В. Усова и др.).

Методы исследования:

Теоретические: анализ философской, психолого-педагогической, методи­ческой литературы; анализ Государственных образовательных стандартов, учеб­ных программ, пособий и методических материалов; обобщение и систематиза­ция научных по­ложений по проблеме исследования; конструирование и модели­рование.

Эмпирические: методы педагогической диагностики, контроля успешности обучения; педагогическое наблюдение, беседа, анкетирование; сравнение и ана­лиз данных, полученных в результате опытно-поисковой работы; метод эксперт­ных оценок; методы статистической обработки экспериментальных результатов.

Научная новизна исследования заключается в следующем:

1. В отличие от работ И.В. Сапегиной и Е.В. Пономаревой, в ко­торых ре­шают­ся вопросы создания условий для понимания учащимися учебного материала по мате­матике, в представленном исследовании проблема по­нимания учебного материала рассматривается в рамках обучения решению задач по физике. В работе обоснована целесообразность использования диалога субъектов обучения в качестве средства достижения понимания изучаемых объектов.

2. Предложена модель поэтапного достижения понимания сущности решения физических задач в ходе реализации диалога субъектов обучения на основе продвижения учащегося по уров­ням понимания: уровню формального понима-ния, процессуальному и результирующему уровням действитель­ного понимания.

3. На основании предложенной модели разработана ме­тодика использования целенаправленно проектируемого диалога в процессе обучения школьников решению физических задач, направленная на понимание сущности их решения.

Теоретическая значимость исследования заключается в сле­дующем:

1. Обоснована необходимость введения и рас­крыто со­держа­ние поня­тий: «уровень формаль­ного понимания», «процессуальный уровень действи­тельного понима­ния», «результирующий уровень действительного понимания», которые могут быть использованы в других образовательных областях при разработке методики обучения, направленной на понимание учебного материала.

2. Выделены три вида диалога (межсубъ­ектный, внешнесубъект­ный и внутрисубъект­ный), что дает возможность разрабатывать методику использования диалога субъектов обучения в различных видах учебно-познавательной деятельности.

3. Определены основные принципы использования диалога субъектов обучения для достижения понимания сущности решения физических задач (рассмотрение диалога как средства достижения понимания сущности решения задачи; оптимальность использо­вания диалогического общения; направленность диалога на раскрытие генезиса физических знаний; учет индивидуального опыта учащегося).

Практическая значимость проведенного исследования:

• разработано для учителей физики дидактическое обеспечение занятий из раз­дела «Кинематика», использование которого способствует развитию умений учащихся решать векторные уравнения и адекватно оценивать их понимание;

• предложены рекомендации по отбору и составле­нию диффе­ренци­рован­ных заданий для проектирования диалога на основе выделения понятийно-психо-логи­че­ско­го аспекта (выявление соответствия ме­жду физическим явлением, его наглядной схемой и соотношениями между физическими величинами) и научно-по­знава­тельного аспекта (обоснование необходимости соблюдения системно-на-учных требований при выполнении заданий);

• разработаны диагностические средства, позволяющие оценить адек­ват­ность самооценки понимания учащимся процесса решения задач и его результатов.

Достоверность результатов и выводов исследова­ния обес­печивается:

– использованием научно-обоснованных методов исследования, опираю­щихся на основополагающие теоретические положения в области педагогики, психологии, методики обучения физике, адекватных цели и за­дачам исследования;

– проведением поэтапного педагогического эксперимента, проводимого с 1997 по 2005 гг. и применением статистических методов его обработки для под­тверждения гипотезы исследования;

– положительной оценкой результатов исследования педагогической об­щес-твенностью (преподавателями школ, вузов, участниками семина­ров и конференций).

Апробация исследования осуществлялась в процессе выс­ту­плений на на­учно-мето­дических семинарах кафедры методики препода­вания физики и ТСО Ураль­ского государственного педаго­гического уни­верси­тета; на Всероссийских научно-методичес­ких конферен­циях: «Теория и прак­тика управ­ления процес­сом адаптации студентов к про­фессиональной деятельно­сти» (г. Орск, 1999г.), «По­вы­ше­ние эффективности подготовки учите­лей фи­зики, информатики, техноло­гии в ус­ловиях новой об­разовательной па­ра­дигмы», «Повышение эффек­тивно­сти подготовки учителей фи­зики и ин­форматики в ус­ловиях модерни­зации Рос­сий­ского об­разо­вания» (г. Екатеринбург, 2001, 2003гг.); на XXXIV зональной конфе­ренции педву­зов Урала, Си­бири и Дальнего Востока «Методо­ло­гические ас­пекты в про­фес­сиональной подго­товке учителя фи­зики» (г. Ниж­ний Тагил, 2001г.); на республикан­ской на­учно-практической конфе­ренции «Ме­тодология и мето­дика формирования науч­ных понятий у учащихся школ и сту­дентов ву­зов» (г.Челя­бинск 2002г.); на между­народных на­учно-практи­че­ских конференциях «По­вышение эффек­тивно­сти подготовки учите­лей фи­зики и ин­форматики в со­вре­менных усло­виях» (г. Ека­теринбург, 2002, 2004, 2005 гг.).

На защиту выносятся следующие положения:

1. Диа­лог субъектов обучения является важней­шей составляющей всех ви­дов учебно-познавательной дея­тельности, его следует рассматривать как средство достижения понимания учащимися сущности решения физи­ческих за­дач.

2. Ме­тодика использования диалога в процессе обучения школьников ре­ше-нию физических задач должна предусматри­вать реализацию трех его видов (меж-

субъ­ектного, внешнесубъект­ного и внутрисубъект­ного) и основываться на предла-

гаемой мо­дели поэтапного достижения понимания сущности решения задач. Модель может быть пред­ставлена в виде продвижения учащегося по уров­ням понимания: уровню формального понима­ния, процессуальному и результи­рующему уровню действитель­ного понимания в ходе реализации диалога субъ­ектов обучения.

3. Условиями эффективной реализации методики являются:

– дифференциация учащихся по уровням понимания изучаемого материала;

– проектирование целей, отбор материала и планирование диалогических суждений для различных групп учащихся;

– конструирование дидактического обеспечения занятий на основе выде­ления по­нятийно-психологиче­ского и научно-познавательного аспек­тов;

– осуществление мониторинга достижения понимания изучаемого материала, включающего оценку сфор­мирован­но­сти умений учащихся решать физические задачи и само­оценку понимания процесса решения и его результатов.

4. Использование в процессе обучения решению физических задач целенаправленно проектируемого диалога, в соответствие с указанной методикой, обеспечивает действительное понима­ние учащимися сущности решения задач.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка (173 источника), четырех при­ложений. В тексте содержится 24 рисунка, 30 таблиц и 3 диаграммы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ