Текст книги "Физика? Нет ничего проще! Возвращение физики"

Как уже упоминалось выше, частное исследование показало, что ни один из опрошенных за несколько десятилетий учителей физики не смог сказать, что такое закон. А законом, согласно главе 5 книги, называется формализованное модельное представление необходимой, существенной, устойчивой и воспроизводимой причинно-следственной связи между явлениями. И законы в курсе физики призваны развить умения и навыки самостоятельного формирования учащимися таких представлений впоследствии в любых значимых для них сферах жизни. Однако существующий подход к преподаванию физики и дидактические материалы представляют законы на констатационном уровне как результат озарения, как «открытие» с уже описанными выше психологическими последствиями. Непонятными остаются причины, по которым возник интерес к установлению того или иного закона, пути его установления, происхождение модели, конкретного математического выражения, описывающего закон и т. д. Таким образом, основная задача физики как учебного предмета в этом направлении принципиально не выполняется.

Однако это еще полбеды. Дело в том, что закон, в результате практического или мысленного эксперимента, для конкретной простейшей модели устанавливается точно – один раз и навсегда. Следствие же из закона для моделей, более адекватных действительности, установить в принципе невозможно. Оно всегда является нашим домыслом, достаточно произвольным обобщением закона на более сложные модели. И потому нуждается в постоянных проверке и подтверждении. Если же в формулировке дидактического материала закон объединен со следствием из закона или подменен им (как, например, второй закон Ньютона в учебнике [5, С. 77]), ментальный опыт обучающегося обеспечивает блокирование конкретного материала. Более того, на уровне подсознания возникает вполне обоснованное недоверие в отношении любых законов. Именно это и отражается затруднениями в определении закона как учащимися, так и учителями: суждения и умозаключения, основанные на недостоверной информации, вытесняются из сознания, поскольку вытекающие из них действия могут иметь непредсказуемые и, следовательно, опасные последствия. Не исключено, что развитие этого феномена и транспонирование его на социальную сферу может служить причиной такого явления, как правовой нигилизм. Это представляется вполне удачным примером затруднения формирования ключевой компетенции при несформированности предметной компетенции. Таким образом, проблема учебно-исследовательского установления законов в курсе физики связана с необходимостью психологического обеспечения основ выбора личностью решений в широком спектре жизненных ситуаций.

«Поиск решения задачи» – традиционный лексический оборот в психологии. Продуктивное мышление вообще в большинстве случаев ассоциируется психологами с таким поиском [3]. При решении задач по физике обучающиеся, как правило, подталкиваются педагогами к эвристическому перебору возможных решений, что выдается за развитие творческого подхода. Это легко фиксируется в сознании обучающегося, и впоследствии он подходит к решению жизненно важных для него задач именно этим способом, ведущим к случайному и зачастую неверному результату. В системе общего образования сложилось транслируемое ею представление о множественности и произвольности подходов к решению задач, в частности, физических. С психологической точки зрения физические задачи решаются для того, чтобы на примере простейших моделей и установленных для них законов научить именно осознанному решению задач, а не получению заданного результата любым, в том числе неосознаваемым, путем [11, С. 82]. В соответствии с этим тезисом именно физика является оптимальным в этом отношении «полигоном». И здесь, на этом «полигоне», опять сталкиваются необходимость формирования компетентности в области научного продуктивного мышления и стремление транслировать научное знание через процесс и результат его получения на основе практического мышления, реализуемого в ходе научной работы. Эти два подхода психологически принципиально различны уже по признаку преимущественно используемых ими типов мышления. Первый, имеющий в своей основе жесткую модель генерализации знаний, основан на структуре научно-познавательной деятельности и порождает соответствующую компетентность. Она, в свою очередь, лежит в основе реального процесса формирования ключевых компетенций, что является основной целью общего образования. Второй подход вызывает ксенофобную реакцию обучающихся, поскольку без структурирующей научно-инструментальной основы (см. рис. 3.1) фрагментарные сведения о результатах научной работы (к тому же существенно искаженные отмеченными выше проблемами в преподавании предмета) оказываются чуждыми интересам и представлениям обучающихся.

Учебная деятельность не может быть сведена к научно-исследовательской в строгом смысле этого термина. Это связано с рядом принципиальных различий между процессами формирования и трансляции знания, в том числе – научного. На уровне школы нет как необходимости, так и возможности получения объективно нового научного результата. Однако возможна и вполне достаточна сформированность у старшеклассников и выпускников школы интереса к учебно-исследовательской деятельности, понимаемой как модель научно-познавательной деятельности. Отсюда следует возможность существования двух ветвей образовательной деятельности, связанной с решением задач, в первую очередь – физических. В ходе «штатного» преподавания физики задачи должны носить учебно-исследовательский характер и быть направленными на формирование предметной компетенции в этой области. Это означает, что именно в физике должен формироваться единый подход к решению задач, о котором говорится в стандарте образования [7]. Этот подход основан на едином для всех физических задач алгоритме их решения, входящем в процессуальную структуру научно-познавательной деятельности и, соответственно, научного продуктивного мышления [20]. Именно таким образом реализуется учебно-исследовательская деятельность в области решения физических задач.

Необходимо отметить появление и проявление в лучших вариантах педагогической практики преподавания физики попыток систематизации представлений о введении определений понятий и физических величин, установлении законов и решении задач [13]. Однако ввиду отсутствия обоснования происхождения соответствующих структур эти представления оказываются искаженными, в частности, в плане предлагаемого порядка познавательных мыслительных операций. В результате расхождения этого порядка с описанным выше эволюционно сложившимся все перечисленные попытки воспринимаются обучающимися, да и учителями как очередной репродуктивный подход со всеми вытекающими последствиями для физического образования. Но уже само стремление к систематизации и структурированию образовательной деятельности в данном направлении говорит о востребованности здравого физического смысла и развитии готовности к его восприятию и усвоению.

Сформированность предметной компетенции в области физики обеспечивает возможность переноса подхода на столь же строго структурированное учебно-исследовательское решение задач других учебных предметов. Таким образом, формируется межпредметная компетенция в области решения задач, предусмотренная стандартом образования [7]. Усвоение упомянутого выше единого алгоритма решения задач делает возможной творческую реализацию обучающимся его шагов; на уровне общего психологического подхода это было показано Д. Б. Богоявленской в работе [1, С. 177]. Результатом этого этапа развития творческого мышления является уже компетентность в области решения задач вообще.

При сформированности данной компетентности имеет смысл вовлечение учащихся в научно-исследовательскую деятельность, простейшим примером которой являются разного рода олимпиадные задачи и проектная деятельность. При их решении учащиеся могут обнаружить свои творческие способности и свою индивидуальность, тем самым проявляя предметную компетентность.

С психологической точки зрения здесь проблема состоит в необходимости разведения двух рассмотренных ветвей подхода к решению задач по физике – как в пространстве, так и во времени. В отсутствие компетентности, сформированной учебно-исследовательской деятельностью, переход к научно-исследовательскому стилю решения задач опасен по следующей причине. Практически случайное, неосознаваемое получение требуемого ответа (который, по традиции, является критерием правильности решения задачи) на уровне подсознания воспринимается как сигнал о ненужности или, по крайней мере, необязательности какого-либо системного подхода к решению задач. В результате с трудом завоеванная возможность использования такого подхода блокируется, а «новый» («озаренческий») подход… больше не срабатывает! Естественной реакцией субъекта деятельности в этом случае является избегание решения задач со всеми вытекающими последствиями как в образовательном процессе, так и в отдаленном будущем.

Проведенное рассмотрение ряда психологических аспектов подходов к преподаванию физики и последствий этого преподавания позволяет сделать следующий вывод. Поскольку физика как предмет обучения предназначена для формирования научного продуктивного мышления обучающихся, обеспечивающего понимание всей программы общего образования, технология преподавания этого предмета должна основываться исключительно на этом виде мышления, причем в самых жестких и четких модельных его проявлениях.

Литература к главе 7

1. Богоявленская, Д. Б. Психология творческих способностей [Текст] / Д. Б. Богоявленская. – Самара: Издательский дом «Федоров», 2009. – 416 с.

2. Большой психологический словарь [Текст] / сост. и общ. ред. Б. Мещеряков, В. Зинченко. – СПб.: прайм-ЕВРОЗНАК, 2005. – 672 с.

3. Вертгеймер, М. Продуктивное мышление [Текст] / М. Вертгеймер; пер. с англ. – М.: Прогресс, 1987. – 336 с.

4. Грачев, А. В. Физика: 8 класс: учебник для общеобразовательных учреждений [Текст] / А. В. Грачев, В. А. Погожев, Е. А. Вишнякова. – М.: Вентана-Граф, 2011. – 304 с.

5. Грачев, А. В. Физика: 9 класс: учебник для общеобразовательных учреждений [Текст] / А. В. Грачев, В. А. Погожев, П. Ю. Боков. – М.: Вентана-Граф, 2011. – 336 с.

6. Замский, Х. С. История олигофренопедагогики [Текст] / Х. С. Замский. – 2 изд. – М.: Просвещение, 1980. – 380 с.

7. О Федеральном государственном образовательном стандарте общего образования: доклад Российской академии образования [Текст] / под ред. А. М. Кондакова, А. А. Кузнецова // Педагогика. – 2008. – №10. – С. 9—28.

8. Общие проблемы философии науки: Словарь для аспирантов и соискателей [Текст] / сост. и общ. ред. Н. В. Бряник; отв. ред. О. Н. Дьячкова. – Екатеринбург: изд-во Урал. ун-та, 2007. – 318 с.

9. Садовничий, В. А. Традиции и современность [Текст] / В. А. Садовничий // Высшее образование в России. – 2003. – №1. – С. 11—18.

10. Селье, Г. От мечты к открытию: как стать ученым [Текст] / Г. Селье; пер. с англ. Н. И. Войскунской, – М.: Прогресс, 1987. – 368 с.

11. Современные проблемы физико-математического образования [Текст] / Л. В. Воронина [и др.]; под общ. ред. проф. И. Г. Липатниковой. – Екатеринбург: УрГПУ, 2011. – 294 с.

12. Тестов, В. А. Фундаментальность образования: современные подходы [Текст] / В. А. Тестов // Педагогика. – 2006. – №4. – С. 3—9.

13. Усова, А. В. Формирование учебно-познавательных умений в процессе изучения предметов естественного цикла [Текст] / А. В. Усова. – Физика. – 2006. – №16.

14. Фролов, А. А. Сущность общего образования [Текст] / А. А. Фролов // Образование и наука. 2015. №3 (122). – С. 18—28.

15. Фролов, А. А. Алгоритмизированный подход к проблемному обучению осознанной деятельности [Текст] / А. А. Фролов, Ю. Н. Фролова // Образование и наука. 2008. №8 (56). – С. 96—104.

16. Фролов, А. А. Запредметная суть предметного образования [Текст] / А. А. Фролов, Ю. Н. Фролова // Мир образования – образование в мире. 2006. №2 (22). – С. 141—151.

17. Фролов, А. А. Понятийность как основа единства интеграции и дифференциации научного знания [Текст] / А. А. Фролов, Ю. Н. Фролова // Понятийный аппарат педагогики и образования: сб. науч. тр. Вып. 5 / Отв. ред. Е. В. Ткаченко, М. А. Галагузова. – М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2007. – 592 с. С. 113—130.

18. Фролов, А. А. Соотношение алгоритмизации и эвристики при формировании и трансляции научного знания [Текст] / А. А. Фролов, Ю. Н. Фролова // Образование и наука. 2007. №5 (47). – С. 11—21.

19. Фролов, А. А. Язык, закон, задача в курсе физики средней школы [Текст]: учебно-методическое пособие для учителей и учащихся старших классов / А. А. Фролов. – Екатеринбург: Банк культурной информации, 2003. – 96 с.

20. Фролов, А. А. Технология интеллектуального образования [Текст] / А. А. Фролов. – Екатеринбург: Издательство «Раритет», 2014. – 180 с.

21. Фролова, Ю. Н. Роль социальной фасилитации в процессе алгоритмизированного проблемного обучения [Текст] / Ю. Н. Фролова // Сибирский педагогический журнал. – 2010. – №5. С. 41—54.

22. Холодная, М. А. Психология интеллекта: парадоксы исследования [Текст] / М. А. Холодная; 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Питер, 2002. – 272 с.

23. Чепракова, Е. М. Педагогическая технология адаптации учащихся к предметному образованию в основной школе [Текст] / Е. М. Чепракова, А. А. Фролов // Образование и наука. 2015. №6. – С. 21—38.

24. Шадриков, В. Д. От индивида к индивидуальности: Введение в психологию [Текст] / В. Д. Шадриков. – М.: Изд-во ИП РАН, 2009. – 656 с.

25. Эфроимсон, В. П. Генетика гениальности [Текст]: биосоциальные механизмы и факторы наивысшей интеллектуальной активности / В. П. Эфроимсон. – М.: Тайдекс Ко, 2002. – 376 с.

Заключение

Всю жизнь воюю с метафорами в науке, но здесь не могу удержаться – думаю, что метафорическое заключение будет в самый раз после предельно строгого, на мой взгляд, предыдущего изложения.

Восстановив чилийскую экономику после разваливших ее социальных потрясений, сеньор Аугусто Пиночет собрал разогнанный им же парламент и произнес историческую фразу: «Задача выполнена!». После чего с достоинством удалился ожидать суда за страшновато жесткую траекторию выполнения задачи. Не могу знать-с, выполнил ли я взятую на себя задачу. У меня нет мании величия – я не сравниваю себя с сеньором Аугусто. У меня нет возможностей Пиночета – например, собрать в специально отведенных местах авторов бездарных и безграмотных учебников, популяризаторов, не понимающих сущности популяризируемого, популистов, готовых свалить в отходы судьбы еще одного поколения, отбирая из него для решения сиюминутных проблем единицы непонятно как сложившихся «инженерно мыслящих». Так вот, собрать их и принудить честным тяжелым трудом, соответствующим их реальной квалификации, заработать денег на исправление созданной ими в науке и образовании бессмысленной и гибельной ситуации. На это уйдет не менее, чем пара поколений – ничего, подождем. Зато выживем.

Пока еще нет властных сигналов тревоги по поводу образования и науки – все прекрасно, все продолжаем улучшать. Пока еще только чующие угрозу граждане начинают невнятно гудеть, как потревоженный улей. Но включить спасательную операцию щелчком по мере осознания не удастся – эти самые законы науки не позволяют: инерция и инертность – не только физические характеристики. Надо начинать потихонечку будить крепко спящий в комфортабельной берлоге здравый смысл. Ну хотя бы в самых узких и простых его проявлениях – например, в области культуры физических представлений о мире. С вытекающими последствиями в виде формирования у граждан элементов продуктивного мышления.

Трудно сказать, удалось ли данной книгой внести какой-то вклад в решение этой задачи. Время покажет. А пока – пусть это будет хотя бы жужжащий сигнал телефонного будильника, засунутого глубоко под подушку, на которой почивает этот здравый смысл. Я сделал, что мог. Большую часть жизни, занимаясь самыми разными делами, я прожил с физикой, среди физики и физиков, в Большом Доме под названием «Физика». В нем все так просто и удобно. Только вот жильцов, гостей и экскурсантов все меньше. Жизнь в этом доме все непонятнее для соседей, вплоть до проявлений враждебности с их стороны. Зарастают тропинки, теряются очертания фундаментов будущих пристроев и новых построек. А это мой дом. И мне больно за него и за себя. Физически больно.

Выдающийся психолог Диана Борисовна Богоявленская в ответ на мое предложение обсудить некоторые вопросы, связанные с математической обработкой результатов ее психологических исследований, подарила мне свою последнюю на тот момент времени книгу и сказала: «Прочитайте, пожалуйста, и тогда – поговорим». Я прочитал. С большим удовольствием и почтением прочитал. И написал книгу «Технология интеллектуального образования», в которой рассматривались, в частности, те самые вопросы. И отправил Диане Борисовне. Она прочитала. Вот так и поговорили. Безусловно, обогатив свои представления и учтя в дальнейшей деятельности.

Поэтому если вы прочитали данную книгу, мы можем поговорить. В любой момент, в любой форме, но аргументированно. И договориться о дальнейших селекции и разведении здравого смысла. Начиная с самого простого – физики.

Благодарности

Прежде всего, эта книга – выражение и дань благодарности моим учителям в физике, некоторые из которых вошли в историю этой отрасли науки как великие, создававшие ее. Но были среди них и труженики пониматели того, что великие насоздавали. И все они, терпя мое невежество, помогали найти дорогу в Большой Дом физики. Низкий им поклон вне зависимости от их рангов и нынешнего пребывания.

Еще я чрезвычайно благодарен за помощь и поддержку в создании этой книги (или формировании в моей голове ее замысла и основ):

– выдающемуся теоретику Владимиру Владимировичу Воронкову за донесение до меня красоты и универсальности математических описаний физических явлений;

– профессору Феликсу Ароновичу Сидоренко – тонкому понимателю физики, прекрасному методисту, которому я обязан достижением многих физических и теоретико-информационных обобщений;

– профессору Александру Георгиевичу Гейну, с которым так легко и просто обсуждать и понимать сущность математических описаний происходящего; принявшему на себя к тому же труд по рецензированию книги и чистке ее строгости;

– профессору Леониду Николаевичу Рашковичу, научившему меня простоте и прямоте вопросов и ответов, формирующих понимание;

– профессору Михаилу Петровичу Кащенко, физику-теоретику, общение с которым расширяет научный кругозор и помогает видеть романтику в жестких научных конструкциях

– и многим, многим другим.

Отдельно хочу поблагодарить моих учеников в физике, своими существованием и трудолюбием в науке и образовании подгонявших меня в стремлении стать умнее, в том числе – в данной отрасли науки.

Тяжкий труд по выслушиванию, вычитыванию и чистке мыслей и текстов терпеливо несла на протяжении написания и подготовки к изданию книги моя жена – Марина Леонидовна Фролова – бессменный и высокопрофессиональный редактор и корректор моих текстов. За это я ей очень благодарен.

Для меня вовсе не легко выделить время, чтобы сесть и написать книгу. Мне для этого необходимо прийти в ярость. Поэтому я особо благодарен доценту физического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова, соавтору одного из современных школьных учебников физики Павлу Юрьевичу Бокову за разъяснение мне принципиального отсутствия в физике определения энергии как таковой. Что и побудило меня ускорить написание книги.