Глава 2. Повторительно-обобщающие уроки физики в средних общеобразовательных учебных заведениях

2.1 Формирование физических понятий

Формирование единой научной картины мира и мировоззрения учащихся невозможно без формулировки фундаментальных физических понятий, т. к. они составляют основу физического знания. Фундаментальное понятие, совершенствуясь и развиваясь, может проходить, как центральное понятие, через ряд постепенно сменяющих друг друга теорий. При этом содержание этого понятия существенным образом определяет структуру модели реальной действительности (научной картины мира), создаваемой в рамках этой теории. Формирование фундаментального понятия является, таким образом, одной из основных задач учебной дисциплины. Это тем более важно, поскольку большинство выпускников средней школы с физикой больше не встретятся.[9]

Физика преподаётся как экспериментальная наука. Исходный материал для изучаемых вопросов в основном приобретается учащимися из целенаправленно поставленных наблюдений и опытов, в том числе и в домашних условиях. Последующее абстрагирование и обобщение данных опытов и наблюдений приводит к выделению основных физических понятий, созданию каких либо моделей, установлению принципов, законов и теорий. Заключительный этап - практика для учащихся выступает как применение приобретённых знаний в различной учебной деятельности, при решении задач, на лабораторных работах и, наконец, в общественно полезном и производительном труде.

Процесс формирования всякого физического понятия состоит в последовательном раскрытии качественных и количественных свойств изучаемых предметов и явлений, до состояния их словесного определения и осознания возможностей их практического применения.

Формирование физических понятий происходит на двух этапах:

Первый этап - движение от чувственно - корректного восприятия к абстрактному. В ходе чего детей учат видеть и уметь выделять в предмете или явлении его наиболее существенные признаки. Показывают, как в науке происходит абстрагирование. В итоге вводится словесное определения нового понятия.

На втором этапе осуществляется обобщение введённого понятия, более полно раскрывается его содержание и связь с другими.[10]

Соответственно к моменту начала процесса формирования понятия учащийся должен обладать базой необходимых для этого знаний, умений и навыков.

Единого способа формирования понятий в процессе обучения нет, существуют различные способы, которые имеют общие черты: они так или иначе начинаются с чувственно-конкретного восприятия предмета или явления, а процесс их образования складывается из двух этапов.

2.2 Обобщение знаний учащихся по физике

В современных условиях объем необходимых для человека знаний быстро возрастает. Потоки информации заполняют окружающий нас мир, просачиваясь во все сферы жизнедеятельности человека. Современные школьники сталкиваются с большим количеством учебного материала, который им нужно освоить. Наблюдается непрерывное возрастание умственной деятельности учащихся, перегруженность их учебного дня. Как помочь ученикам справиться с таким обилием информации? Каким способом структурировать полученные ими знания? Один из ответов на поставленные вопросы — систематизация и обобщение знаний учащихся.

Стремление к систематизации возникает уже у дошкольника и выражается в словах «все», «некоторые», «один», «ни один» и т. п. В школе учеников приучают к систематичности и последовательности в учебной деятельности путем соблюдения ими определенной логики изложения в устных и письменных ответах об отдельных объектах и событиях, в несложных по структуре описаниях и рассказах, в рассуждениях о плане решения задачи и т. д. Затем школьники овладевают умением распознавать систему в структуре изучаемой темы и предмета в целом. Осознание связей между изучаемыми фактами, явлениями, понятиями отражается на осмыслении знаний. Непонимание учащимися структурных связей между разнородными элементами теоретических знаний, включенных в учебные курсы, препятствует формированию целостности знаний, увеличивает нагрузку на память. Поэтому систематизация занимает важное место в развитии и воспитании мышления и памяти и является одним из средств повышения эффективности обучения.

Методологической основой систематизации знаний учащихся является принятый в науке системный подход - методологическое средство изучения интегрированных объектов и интегральных зависимостей и взаимодействий, который позволяет, с одной стороны, дать общее представление о процессе, явлении, объекте, а с другой стороны, увидеть их компоненты, связи между ними, место данной системы в составе другой, более сложной.[28]

Объективной научной основой систематизации знаний учащихся является особенности физической науки и физики - учебного предмета, отличающейся логической стройностью, как самого научного знания, так и процесса его становления.

Дидактической основой систематизации знаний учащихся являются закономерности усвоения учащимися знаний и способов деятельности, отраженные в принципе систематичности и последовательности в обучении, а также в принципе системности.

Психологической основой систематизации знаний учащихся является образование ассоциативных связей: локальных, частносистемных, внутрисистемных и межсистемных. В первых трех случаях систематизация носит, главным образом, внутрипредметный характер; в четвертом - межпредметный. Соответственно можно выделить несколько объектов систематизации знаний по физике:

- научные факты;

- физические понятия;

- физические законы;

- физические теории;

- общенаучные методологические принципы;

- физическая картина мира.

Помимо этого, может осуществляться систематизация знаний на основе тех или иных стержневых идей курса, в частности, целесообразна систематизация прикладных знаний в соответствии с основными направлениями научно-технического прогресса, мировоззренческих и методологических знаний в соответствии с циклом научного познания или на основе философских категорий материи, движения, пространства-времени, взаимодействия, представления о которых развиваются по мере изучения курса.[17]

В случае систематизации знаний на межпредметном уровне речь должна пойти об общих естественнонаучных понятиях, законах, теориях и картине мира.

Объект систематизации зависит от того, на каком этапе изучения курса физики ее проводят. Так, в конце изучения темы систематизируют знания о физических явлениях, понятиях, величинах и законах; в конце изучения разделов - о физических теориях; в конце изучения курса - о физической картине мира; перед подачей нового материала важно обобщить изученное на прошлых уроках.

Дидактическая роль систематизации знаний заключается в том, что объединение в систему знаний о фактах, явлениях, закономерностях, принципах позволяет раскрыть новые, неизвестные учащимся до этого связи и отношения между ними, сделать обобщения мировоззренческого характера и превращает систематизацию в средство познания. Уровень сформированности у учащихся системы знаний является важным показателем их интеллектуального развития, он определяет возможности учащихся справляться с новыми познавательными задачами, перестраивать знания, включать их в новые системы, т.е. служит показателем возможности учащихся осуществлять творческую деятельность. В процессе систематизации внимание и деятельность учащихся направлены на выделение главного, на объединение множества изолированных фактов в группы, что позволяет упорядочить знания, разгрузить память, более полно охватить и осмыслить информацию. При этом часто происходит обобщение знаний учащихся, заключающееся в мыслительном объединении предметов и явлений, сходным по каким-либо признакам. Обобщение предполагает первоначальное изучение объектов, выделение в них общего и особенного, объединение их в группы по отобранным признакам, разделение на виды и т.д.[18]

Обобщение знаний - переход на более высокую ступень абстракции путем выделения общих признаков (свойств, отношений, связей и т.п.) объектов и явлений. Обобщение знаний приводит к существенному изменению их качества, к усвоению ядра знаний, их системы. В этом смысле обобщение тесно связано с принципом генерализации, который предполагает, что результатом обучения учащихся является такая система знаний, в которой частное подчинено общему, несущественное и второстепенное - главному.

Систематизация и обобщение тесно связаны в процессе переработки получаемой учебной информации. Естественные процессы систематизации и обобщения получаемой информации, протекающей стихийно у школьников учитель должен использовать. Такая необходимость объясняется тем, что резко возрастающий поток информации, предъявляемый прежним способом, учащиеся не успевают переработать, усвоить, что снижает успеваемость и вызывает потерю интереса к предмету и учению. Можно отметить несколько подходов при проведении систематизации и обобщения:

- прежде всего, выясняя «что обобщаем», Бетев В.А. выделяет три направления - изучаемые объекты, символы, понятия;

- рассматривая средства обобщения, выделяют схемы, таблицы, графы, системы уравнений, классификации с установлением причинно-следственных связей;

- говоря о времени, можно указать - на каждом уроке, после изучения темы или раздела, в конце учебного года на обобщающих уроках;

- форма предъявления - учитель сам проводит систематизацию и обобщение на уроке; выполняет это вместе с учащимися на занятии; выдает подобное задание учащимся для самостоятельного выполнения в классе или дома.

Вооружение учащихся системой знаний является одной из важнейших задач обучения физике. В дидактике давно провозглашен принцип систематичности и последовательности в обучении. Он предполагает: а) изучение материала в определенной последовательности, соответствующе логике науки, основы которой изучаются в школе; б) формирование у школьников системы научных понятий, умений и навыков. Этот принцип лежит в основе построения учебных программ, определяет систему работы учителя и деятельности учащихся в процессе обучения.[31]

Проведём сравнение традиционного и современного уроков обобщения и систематизации знаний. Таблица 1

Сравниваемые признаки	Традиционный урок повторения-обобщения	Современный урок обобщения и систематизации знаний
Учебные задачи урока	■ повторить и закрепить материал ■ обобщить материал в том или ином систематизированном виде	■ актуализировать и углубить знания ■ обобщить знания ■ систематизировать фундаментальные и прикладные знания
Развивающие задачи урока	Развить умения: ■ группировать объекты ■ выделять сходства и различия между ними ■ приводить знания в систему	Создать условия для: ■ установления связей внутри физических понятий, теорий, законов ■ выделения существенных признаков изучаемых явлений, понятий ■ установления причинно-следственных связей между ними
Форма систематизации	Таблицы, в которые заносится изученный школьниками учебный материал	Классификация посредством схем, таблиц, диаграмм
Структурирование знания	Знание представляется в рядоположенном перечне элементов изучаемого материала	Знание представляется в соответствии с его познавательным значением
Формы работы на уроке	Обзорные лекции, уроки-семинары	Итоговые беседы, семинарские занятия обобщающего характера, уроки-конференции, просмотр учебных и научно-популярных фильмов, «круглые столы», презентации проектов и др.
Методы обучения	Информационно-объяснительные	Проблемные, поисковые, исследовательские
Время проведения	В конце изучения темы или раздела курса	На любом этапе изучения темы

Данная таблица демонстрирует преимущества современного урока и свидетельствует о необходимости коррекции традиционных методов обучения.

В настоящее время важными становятся не только усвоенные в школе знания, но и овладение учащимися способами усвоения знаний, способами мышления и учебной деятельности, развитие познавательных сил и творческого потенциала ученика.[22]

Исходя из этих представлений, можно разработать урок систематизации и обобщения знаний в рамках личностно-деятельностного подхода. При данном подходе учитываются мотивы, цели и способности учеников, а обучение, развитие и воспитание организуются через деятельность самих обучающихся. Основная методическая идея такого урока заключается в том, что решение задач используется как эффективный способ систематизации и обобщение знаний. Решение задач позволяет развивать физическое мышление учащихся, обобщать и систематизировать их знания, получить новые знания, повторить, закрепить и проверить знания, углубить приобретенные знания и актуализировать их.