Логическая структуризация учебного материала как средство систематизации и обобщения знаний учащихся старших классов средней школы по физике тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат педагогических наук Филиппов, Олег Егорович

• Филиппов, Олег Егорович
• кандидат педагогических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Филиппов, Олег Егорович

Введение

Глава 1 Теоретические основы проблемы исследования и ее состояние в практике обучения физике.

§1.1. Гносеологические основы систематизации и обобщения знаний учащихся.

§1.2. Психолого-педагогические основы систематизации и обобщения знаний.

§1.3. Логическая структуризация учебного материала как средство систематизации и обобщения знаний

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Логическая структуризация учебного материала как средство систематизации и обобщения знаний учащихся старших классов средней школы по физике»

Актуальность. В настоящее время, в связи с проведением эксперимента по обновлению структуры и содержания общего среднего образования, введением Единых государственных экзаменов возникли противоречия между увеличением объема учебной информации с одной стороны и фактором ограничения времени обучения с другой стороны, между содержанием современного школьного курса физики с одной стороны и потребностями российского общества на рубеже веков с другой стороны. Результаты первых пробных экзаменов Единого государственного экзамена показали недостаточный уровень усвоения физических знаний выпускниками школ республики Саха (Якутия) и ряда других регионов России. Анализ результатов показал, что знания учащихся о физической картине мира представляют набор отрывочных, бессистемных, фрагментальных, необобщенных и несистематизированных научных фактов. У учащихся отсутствует структурно-логическая система построения курса физики. Между тем, как подчеркивал П.В. Копнин: «Не будучи обобщенными, факты находятся еще за пределами логической структуры науки», [б l] Изучение физики на эмпирическом уровне означает, что не все элементы знания входят в системное, целостное представление курса как совокупности физических теорий. Об этом свидетельствуют данные методических и дидактических исследований проблем формирования системных, обобщенных знаний учащихся на уровне физических теорий /Л.Я. Зорина, В.Г. Разумовский, В.В. Мултановский, В. А. Кондаков и др./.

Изучая опыт работы учителей физики ряда школ Республики Саха (Якутия), мы установили, что сложившаяся во многих общеобразовательных школах практика обучения не способствует формированию структурно-организованного знания, не ориентирована на анализ связей между компонентами физических теорий, не направлена на упорядочение и «уплотнение» учебного материала вокруг наиболее существенных связей, не использует возможности системно-структурного метода для управления познавательной деятельности и развитием мышления учащихся, не выделяет ориентиры для самостоятельного обновления и пополнения знаний. Современный школьник должен уметь в достаточной степени систематизировать и обобщать свои знания, знать соотношения и связи между структурными элементами системы знаний.

Проблемы систематизации знаний посвящены многие работы по психологии, дидактике и методике.

Разработке различных способов логической структуризации учебного материала, способствующих систематизации и обобщению знаний учащихся на разных уровнях общности, уделяли большое внимание отечественные психологи (П.Я. Гальперин, А.Н. Льеонтьев, Н.А. Менчинская, Н.Ф.Талызина), дидакты (Ю.К. Бабанский,Т.А. Ильина, И.Я. Лернер, П.И. Пидкасистый, М.Н. Скаткин, A.M. Сохор), методисты (П.А. Знаменский, В.Г. Разумовский, Л.И. Резников, А.П. Рымкевич, Е.В. Савелова, А.В. Усова и др.).

Вопросам систематизации и обобщения знаний на материале учебных предметов средней школы посвящены диссертационные работы Г.И. Аверкиевой, А.И. Архиповой, Л.П. Ворониной, И.С. Карасовой, О.С. Кретинина, М.С. Кюяджиевой, Т.Л. Логвиновой, А.Ф.Меняева, В.В.Мултановского, Д.А. Пасечник, Р.И.Рявкиной , Н.Д. Савченко, Д.С. Столярчук, Л. С. Хижняковой, Б.П.Эрдниева.

Высоко оценивая значения этих разработок для теории и практики совершения процесса обучения на основе логической структуризации учебного материала, необходимо, однако, отметить, что ряд аспектов исследуемой проблемы нуждаются в дальнейшем исследовании.

Недостаточно изучены принципы построения содержания уроков физики, а также система практических занятий и упражнений, обеспечивающих формирование структурно-логических знаний учащихся.

Наше исследование направлено на решение проблемы по поиску методических приемов логической структуризации учебного материала как средства систематизации и обобщения знаний школьников, позволяющих сформировать не формальные, а осознанные знания, действенные, на основе формирования «структур умственной деятельности, ответственных за творчество: анализ, синтез, обобщение, сравнение, перенос знаний в новую ситуацию» (И.Я. Лернер).

Таким образом, научно-педагогическое противоречие заключается в том, что актуализация культуросообразного подхода, тенденции развития современного физического образования предполагают формирование у учащихся целостного представления о современной физической картине мира на основе систематизации и обобщения знаний учащихся. Однако методика логической структуризации учебного материала как средства систематизации и обобщения знаний учащихся старших классов средней школы по физике остается не до конца разработанной. Поэтому разработка методических приемов логической структуризации учебного материала как средства систематизации и обобщения знаний учащихся старших классов по физике представляется в настоящий момент одной из наиболее актуальных проблем в современной методике преподавания физики.

Проблема исследования состоит в разрешении противоречия между необходимостью формирования у старшеклассников умений и навыков систематизации и обобщения знаний и недостаточной разработанностью методических приемов и способов логической структуризации учебного материала как средства систематизации и обобщения знаний по физике.

Цель диссертационного исследования состоит в разработке системы методических приемов логической структуризации учебного материала как средства систематизации и обобщения знаний учащихся старших классов по физике.

Объектом исследования является процесс обучения физике в старших классах общеобразовательной школы.

Предметом исследования является логическая структуризация учебного материала как средство систематизации и обобщения знаний учащихся старшей ступени общеобразовательной школы по физике. Гипотеза исследования

Формирование у учащихся целостного представления о современной физической картине мира, навыков и умений систематизировать и обобщать свои знания и достижение планируемых результатов обучения будет обеспечено, если выявить уровни логической структуризации учебного материала как средства систематизации и обобщения знаний учащихся по физике, разработать систему методических приемов и способов логической структуризации на каждом уровне. Задачи исследования:

1. Выявить гносеологические и психолого-педагогические особенности систематизации и обобщения знаний на основе логической структуризации учебного материала.

2. Определить уровни логической структуризации учебного материала как средства систематизации и обобщения знаний учащихся старшей ступени по физике;

3. Разработать систему методических приемов и способов логической структуризации на каждом из выявленных уровней;

4. Провести апробацию эффективности разработанных методических приемов логической структуризации учебного материала.

Методологической и общенаучной основой исследования являются философские положения об окружающем нас мире как о совокупности взаимосвязанных и взаимодействующих объектов, как о системном и целостном образовании.

Исследование опирается на идею материального мира как системного образования, обусловливающего необходимость системного подхода к его изучению (В.Г. Афанасьев, И.В. Блауберг, Б.М. Кедров, В.Н. Садовский, М.И. Сетров, А.И. Умов, А.П. Шептулина, Э.Г. Юдин); фундаментальные работы в области философии образования и методологии педагогики посвященные проблемам систематизации и обобщения знаний (J1.C. Выготский,П.Я. Гальперин, Б.С. Гершунский, Г.Д. Глейзер, В.В. Давыдов, В.П. Зинченко, В.В. Краевский, П.В. Копнин, Н.А. Менчинская, А.Н. Леонтьев,A.M. Новиков,С.Л. Рубинштейн, В.А. Сухомлинский,В.Д. Шадриков, Д.Б. Эльконин), дидактики (С.И.Архангельский,Ю.К. Бабанский, В.П. Беспалько, B.C. Безрукова, В.А. Бетев, В.И. Загвязинский, Л .Я. Зорина, Т.А. Ильина, B.C. Леднев, И.Я. Лернер, П.И. Пидкасистый, М.Н. Скаткин, В.А. Сластенин, A.M. Сохор,Н.Ф. Талызина и др.), методики (П.А. Знаменский, В.Г. Разумовский, Л.И. Резников, А.П. Рымкевич, Е.В. Савелова, А.В. Усова и др.).

Методы исследования.

В ходе исследования использовались теоретические и эмпирические методы. Анализ психолого-педагогической и методической литературы по данной проблеме позволил сформулировать теоретические позиции исследования. Методы эмпирического исследования включали изучение состояния уровня систематизации и обобщения знаний по физике в старших классах средних школ, педагогический эксперимент, статистический анализ результатов данного эксперимента.

Этапы исследования. 1. На первом этапе (1990 - 1998 гг.) проводился поиск оптимальных форм и методов обучения, анализ педагогической и методической литературы, изучался педагогический опыт и была начата разработка собственной методики обучения, основанной на формировании системы логически структурированных учебных материалов, способствующих систематизации и обобщению знаний.

2. На втором этапе (1998-2000 гг.) была разработана собственная гипотеза исследования, определена и обоснована стратегия исследования, выявлены его цели и задачи. В результате была проведена интерпретация основных теоретических посылок, концептуального и рабочего понятийного аппарата исследования, первичные апробации предложенных практических рекомендаций, методик, технологий логической структуризации учебного материала и анализ, оценка их эффективности.

3. На третьем этапе (2000-2001 гг.) вносились необходимые коррективы, разрабатывались и совершенствовались методы и технологии логической структуризации учебного материала курса физики.

4.На четвертом этапе (2001-2002 гг.) осуществлялась оценка результативности проведенного педагогического эксперимента и подводились итоги.

Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключается в том, что

-доказана возможность и целесообразность введения предлагаемой концепции многоуровневой логической структуризации учебного материала в школьный курс физики как средства систематизации и обобщения знаний учащихся старших классов средней общеобразовательной школы;

- определены уровни логической структуризации учебного материала по физике;

- разработаны методические приемы и способы логической структуризации учебного материала, представленные в виде структурно-логических конспектов, блок-схем, обобщающих таблиц, структурно-логических конструкций, структурно-логической таблицы-комплекс и др. по пяти уровням на материале курса физики для старших классов средней школы. Практическая значимость исследования состоит в том, что его результаты отражены в ряде учебных и методических пособий: разработано учебное пособие для 9-11 классов "Структурно-логические конспекты по физике"; разработана и внедрена в ряде школ Республики Саха программа спецкурса "Физическая картина мира". Данные пособия оказывают реальную помощь учителю в овладении методическими приемами логической структуризации учебного материала как средства систематизации и обобщения знаний учащихся старших классов средней общеобразовательной школы по физике. Обоснованность и достоверность результатов и выводы исследования обеспечены:

- внутренней непротиворечивостью полученных результатов исследования и соответствующих им положениям базовых наук; выбором методов адекватных решаемым задачам;

- репрезентативностью выборки экспериментальных и контрольных классов; статистическими методами обработки данных педагогического эксперимента, применяемых в педагогических исследованиях;

- воспроизводимостью результатов обучения. На защиту выносятся:

1. Уровни логической структуризации учебного материала:

Состав первого уровня определяется системой элементов учебного материала, объединяемых функциональными, логическими и генетическими связями.

Состав второго уровня определяется фрагментами теорий и состоит из элементов первого уровня и компонентов теории.

Содержание третьего уровня отражает целостные физические теории. Четвертый уровень определяется взаимодействием элементов различных физических теорий.

Пятый уровень выходит на физическую картину мира, отражающую общие методы и принципы науки.

2. Система методических приемов логической структуризации учебного материала по пяти указанным уровням.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществилась в школах Республики Саха (Якутия) в гг Верхневилюйск, Вшпойск, Якутск, Алдан. Основные материалы и результаты исследования отражены в 15 печатных работах. Результаты работы излагались на следующих научно-практических конференциях: седьмая Всероссийская Научная конференция студентов-физиков и молодых ученых в гг. Санкт-Петербург , Екатеринбург ( 2001 г); вторая научно-практическая конференция ; "Молодые ученые Якутии в стратегии устойчивого развития российской федерации." (г. Санкт-Петербург. 2001 г.); дистанционная конференция проведенная центром дистанционного образования Эйдос по вопросам 12-летнего образования. (2001 г.); научно-практическая конференция "Развитие физико-технического образования в республике Саха (Якутия)" (2001 год.); две научно-практические конференции "Проблемы и перспективы развития физико-математического образования" в с. Верхневилюйск. (2000г., 2001 г); научно-практическая конференция "Управление качеством образования и аттестация" в г.Алдан (2001 г.); научно-практическая конференция " Новые технологии образования. Тестирование." в г.Вилюйск. (2001г.); научно-практическая конференция "НИТ в образовании и экономике" в г. Якутске. (2001 года.); научно-практическая конференция молодых ученых "Проблемы и приоритеты современного образования" в г. Москва, (2002 г.).

Заключение диссертации по теме «Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)», Филиппов, Олег Егорович

Выводы по логической структуризации физической картины мира по этапам ее развития:

- физика не является постоянным и неизменным сводом понятий, законов и теорий, а представляет собой диалектическое единство присущих им абсолютных и относительных сторон, выражающихся в преемственности физических знаний.

- развитие физики характеризуется диалектической взаимосвязью теории и практики: общественно-историческая практика служит источником и движущей силой развития науки, критерием истинного научного знания.

- научные открытия не являются чисто случайными, а представляют собой, в конечном итоге, закономерный результат развития производительных сил, науки и культуры общества.

- развитие физических знаний (основных понятий, идей и самой ФКМ) имеют эволюционно-революционный характер.

Заключение по главе.

Таким образом, методика систематизации и обобщения знаний учащихся по физике может осуществляться предлагаемой концепцией многоуровневой логической структуризации учебного материала. При структурно-системном подходе к учебному материалу по физике он предстает как совокупность теорий и их элементов. Каждая учебная теория структурируется как совокупность системообразующих элементов и связей между ними, адекватно отражающих научную теорию.

Пятиуровневую концепцию логической структуризации учебного материала как средства систематизации и обобщения знаний по физике мы выработали исходя из структуры обязательного минимума содержания общего среднего образования по физике в старшей ступени. Содержание учебного материала физики старшей ступени средней школы состоит из разделов «Механика», «Молекулярная физика», «Электродинамика» и. т.д. Разделы делятся на подразделы. Например «Молекулярную физику» составляют подразделы «Молекулярно-кинетическая теория идеального газа», «Термодинамика» и «Изменение агрегатных состояний вещества». Каждый подраздел, в свою очередь, делится на логически завершенные учебные материалы. Например, подраздел «Динамика» составляют материалы «Законы движения», «Статика» и «Силы в природе». Исходя из таких структурных соображений нами сформированы пять уровней логической структуризации всего курса физики старшей школы по физике с дополнительным приложением спецкурса «Физическая картина мира». Многолетня педагогическая практика и научно-аналитическая работа позволила выработать и апробировать каждому уровню соответствующие методические приемы логической структуризации:

Логическая структуризация первого уровня осуществляется структурно-логическими конспектами. Каждый структурно-логический конспект состоит из отдельных блоков, отражающих логически завершенный элемент знаний. Блоки располагаются в иерархичной последовательности адекватно этапам познания. Связи между элементами знаний здесь предназначены для описания и объяснения свойств предметов и явлений, отражают путь становления и формирования понятий, восхождение от них к конкретным практическим проявлениям. Один такой конспект охватывает один логически завершенный учебный материал, например «Силы в природе».

Второй уровень логической структуризации используется на уроках обобщения и систематизации знаний после прохождения относительно крупной темы курса физики в форме блок-схем. Каждый блок такой схемы на

157

Рис 13. вой логической ции курса физики.

I Модель

ФКМ

Ууровень слтк

11111 н о

BjlVypoecHb I многоуровне-структуриза

III уровень! | | Структурно-логические конструкций о П уровень.

I Блок-схемы. более абстрактном уровне будет отражать знания, данные в блоках структурно-логических конспектов. Связи в этом случае иерархичны.

Третий уровень логической структуризации по составу элементов относится к целостным теориям и используется на уроках систематизации и обобщения еще больших по объему тем или целых разделов курса физики в форме, обобщающих таблиц, графов или логических конструкций (логических структур). Связи между элементами могут быть сопоставляющими, сравнивающими и иерархичными.

Четвертый уровень логической структуризации начинает использоваться на уроках систематизации и обобщения после прохождения двух или более разделов физики или всего курса физики, изучаемого в средней школе. Используются такие приемы логической структуризации как обобщающие таблицы, графы, структурно-логическая таблица-комплекс. Характер связей - генетические, логические, внутренние функциональные, сопоставляющие.

Пятый уровень — высший уровень системности. Он выходит на физическую картину мира и ее эволюцию. Здесь используется модель логической структуры физической теории и обобщающая таблица, характеризующая все этапы развития физической картины мира.

Таким образом, многоуровневая логическая структуризация позволяет выделить не только наиболее важные для всего курса «сквозные» элементы: но и общие «сквозные» связи между элементами и способствует осуществлению последовательной и планомерной систематизации и обобщении учебного материала.

Наибольшая полнота информации об объекте достигается при наличии структуризации по многим уровням. Для целостного усвоения материала рассмотрению должны подвергнуты не только компоненты разных уровней. Но и различные типы связей и взаимодействий компонентов на всех уровнях логической структуризации. Многоуровневая проработка материала, как нам представляется, наиболее рациональный путь познания сложных систем, т.к. меньше загружает память и облегчает поиск научных сведений.

Данную концепцию мы представим в виде следующей структурной модели рис 13.

ГЛАВА 3.

ОРГАНИЗАЦИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА ПО ИССЛЕДОВАНИЮ ПРИЕМОВ ЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРИЗАЦИИ ПРИ ОБОБЩЕНИИ И СИСТЕМАТИЗАЦИИ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ.

§3.1. Задачи эксперимента и методика его проведения.

С целью проверки исходной гипотезы, сформулированной в начале исследования, и эффективности предлагаемой методики использования приемов логической структуризации учебного материала при систематизации и обобщении знаний учащихся нами был проведен обучающий эксперимент. Перед обучающим экспериментом ставились следующие задачи:

1. Проверить эффективность применения разработанных приемов многоуровневой логической структуризации как средств систематизации и обобщения знаний учащихся в 9-11-х классах.

2. Определить влияние д&пной методики использования приемов логической структуризации на качество знаний учащихся , на формирование у них навыков и умений самостоятельно систематизировать и обобщать свои знания при решении задач соответствующего содержания.

Обучающий эксперимент проводился в два этапа.

На первом этапе (1998-99уч.год) обучающий эксперимент, проводился следующих школах Верхневилюйского улуса Республики Саха (Якутия): Намекая средняя школа, Верхневилюйская средняя школа №1, Кэнтикская средняя школа, Верхневилюйская средняя школа №2 и Верхневилюйская республиканская гимназия.

В этих школах проверялась доступность разработанных нами приемов логической структуризации учебного материала как средства систематизации и обобщения знаний учащихся.

Обсуждение и опытная проверка дали возможность скорректировать и дополнить их содержание. Так постепенно складывалась методическая система, которая позволила перейти к следующему этапу.

Второй этап обучающего эксперимента проводился в 1999-2000 учебном году в вышеназванных школах, задача которого заключалась в проверке целесообразности использования отдельных приемов логической структуризации как средств систематизации и обобщения.

На третьем этапе эксперимента, который проводился в 2000-2001 учебном году , проверялась эффективность разработанной методики систематизации и обобщения с помощью логической структуризации.

При выборе школ мы исходили из принципа валидности. В данных школах работают учителя, имеющие достаточно большой педагогический опыт и имеющие склонность к исследовательской деятельности.

Из двенадцати учебных классов, принявших участие в эксперименте, шесть классов являлись экспериментальными, шесть контрольными. Эквивалентность обеспечивалось сравнением среднего балла годовых оценок по физике учащихся экспериментальных и контрольных классов. Всего в эксперименте приняло участие 285 учащихся старших классов (соответственно 142 и 143 учащихся).

Все материалы для учителей (методические разработки, тексты самостоятельных и контрольных работ, тесты) готовились заранее и тщательно обсуждались с методистами и учителями на семинарах и научно-практических конференциях. Принимающие участие в эксперименте учителя физики инструктировались автором как по методике, так и по содержанию материала.

Перед проведением обучающего эксперимента учащиеся кратко знакомились с целями и задачами эксперимента.

Для проведения педагогического эксперимента были составлены тексты контрольных заданий для 9-11-х классов. Задания 1-4 были рассчитаны на I уровень логической структуризации и способствовали контролю усвоения понятий законов и взаимосвязи между ними. Задания 5-6 (для 9-х классов задания 5-7) требовали понимания и выполнения П-го уровня логической структуризации и выявляли уровень знаний и умений по определению взаимосвязи элементов знаний из различных параграфов раздела физики. Задания 7-8 (для 9-х классов - 8-10) требовали от учащихся самостоятельной установки правильного соответствия между элементами структуры теории и элементами предметного знания. Задания составляются на ориентировочной основе структурно-логической схемы III уровня, которые самостоятельно выполняются учащимися.

И наконец, задания 9-10 (т.к. в курсе 9-го класса входит только одна область - "Механика", IV-й уровень в тестах для 9-го класса отсутствует) ориентированы на систематизацию знаний всего курса физики. Учащиеся самостоятельно заполняют таблицы, сопоставляющие элементы из различных разделов курса физики, решают задачи, содержащие элементы различных разделов курса физики и устанавливающих их взаимосвязь в стандартных и нестандартных ситуациях.

§3.2. Результаты педагогического эксперимента

Для определения объема знаний учащихся нами применялся метод регистрации. Каждому правильному решению приписывалось "1", неправильному - "О". В результате такой регистрации каждому из предложенных заданий в экспериментальных и контрольных классах мы получаем две совокупности: а) "1" - выполнившую задание; б) "О" - невы полнившую задание. Используя данные эксперимента IX классов, мы определили коэффициент полноты усвоения предлагаемой методики по формуле

I". Результаты представлены в таблице 3.1.

Заключение

Подводя итоги теоретического и экспериментального исследования можно сделать выводы:

1. Выявлены гносеологические и психолого-педагогические особенности систематизации и обобщения знаний на основе логической структуризации учебного материала.

В результате анализа философских и общенаучных методологических работ выявлены основные характеристики и функции научных физических теорий, преобразование которых в учебные способствовали бы системности и целостности знаний учащихся.

Результатом процесса логической структуризации учебного материала, обусловленного содержанием системы учебных знаний и способов деятельности по усвоению, являются системные знания учащихся, своеобразие которых для учебных физических теорий мы видим в наличии следующих признаков:

- способа организации структуры теории посредством иерархических и логических связей ее элементов ;

- процесса объединения элементов в систему на основе функциональных и генетических связей как механизма интеграции частей в целое;

- сохранение содержания всех разнородных элементов теории.

Теоретическими предпосылками к формированию логически структурированных знаний были выделены: а) в организации содержания обучения на уровне учебного материала:

- целостная трансформация научных физических теорий в учебные с сохранением логической структуры теории (Д.В. Вилькеев, Л.Я.Зорина, В.В. Мултановский, В.Г. Разумовский и др.);

- циклическое построение учебного материала курса физики в старших классах средней школы: от обобщения фактов и теоретических предпосылок ФКМ к построению абстрактных моделей явлений. От модели - к выводу теоретических следствий и их экспертной проверке и применению (В.В.

Мултановский, В.Г. Разумовский);

- знаково-символическая наглядность теоретического знания (В.В. Давыдов,

Л. С. Высотский). б) в организации учебно-познавательной деятельности учащихся:

- организация учебно-познавательной деятельности при усвоении физических знаний на ориентировочной основе действий и среды действия (П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина);

- теоретический уровень усвоения физических теорий и основных физических понятий (В.В. Давыдов, Д.Б. Эльконина);

- реализация условий для осуществления активной познавательной деятельности на творческом уровне усвоения (В.В.Давыдов, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов, В.А. Орлов, И.П. Калошина и др.).

2. Определены уровни логической структуризации учебного материала как средства систематизации и обобщения знаний учащихся старшей ступени по физике.

На основании анализа теоретических источников о структуре учебного материала, учета возможностей управления процессом усвоения знаний и формированием теоретического мышления и мировоззрения, инвариантных характеристик структуры содержания школьного физического образования, психологических особенностей переработки информации старшеклассниками нами выделены пять уровней структурности целостно представленного учебного материала и адекватных им видов структурно-логических построений.

Состав первого уровня определяется системой элементов учебного материала, объединяемых функциональными, логическими и генетическими связями.

Состав второго уровня определяется фрагментами теорий и состоит из элементов первого уровня и компонентов теории.

Содержание третьего уровня отражает целостные физические теории.

Четвертый уровень определяется взаимодействием элементов различных физических теорий.

Пятый уровень отражает физическую картину мира. 3.Разработана система методических приемов и способов логической структуризации на каждом из выявленных уровней. (Концепция многоуровневой логической структуризации).

Логическая структуризация первого уровня осуществляется структурно-логическими конспектами. Каждый структурно-логический конспект состоит из отдельных блоков, отражающих логически завершенный элемент знаний. Блоки располагаются в иерархичной последовательности адекватно этапам познания.

Второй уровень логической структуризации используется на уроках обобщения и систематизации знаний после прохождения относительно крупной темы курса физики в форме блок-схем. Каждый блок такой схемы на более абстрактном уровне будет отражать знания, данные в блоках структурно-логических конспектов.

Третий уровень логической структуризации по составу элементов относится к целостным теориям и используется на уроках систематизации и обобщения еще больших по объему тем или целых разделов курса физики в форме графов или логических конструкций (логических структур).

Четвертый уровень логической структуризации начинает использоваться на уроках систематизации и обобщения после прохождения двух или более разделов физики или всего курса физики, изучаемого в средней школе. Используются такие приемы логической структуризации как обобщающие таблицы, графы, структурно-логическая таблица-комплекс.

Пятый уровень — высший уровень системности. Он выходит на физическую картину мира и ее эволюцию. Здесь используется модель логической структуры физической теории и обобщающая таблица, характеризующая все этапы развития физической картины мира. 4.Проведена апробация эффективности разработанных нами методических приемов логической структуризации учебного материала.

Проведенный педагогический эксперимент показал эффективность разработанной на основе специально сформулированных условий и "модели многоуровневой логической структуризации" методики изучения физики в старших классах средней школы, которая :

- обеспечивает формирование структурированных системно-обобщенных знаний , способствует доступному раскрытию на урочных и внеурочных занятиях методологических знаний и повышает на этой основе качество обучения;

- формирует у учащихся такие умственные операции как анализ, синтез, абстрагирование, конкретизация, перенос знаний, а также навыки и умения самостоятельно систематизировать и обобщать знания;

- развивает структуру умственных действий памяти, повышает качество знания, ее глубина, осознанность и действенность (умение применять на практике); позволяет более продуктивно использовать память за счет группировки разрозненных сведений и фактов в более крупные блоки информации, которые легче запомнить и воспроизвести в нужные моменты, что содействует более прочному и глубокому усвоению знаний; позволяет достичь наибольшей полноты информации об объекте за счет рассмотрения не только компонентов разных уровней, но и различных видов взаимосвязей компонентов на всех уровнях;

- формирует у учащихся целостное представление о физической картине мира и ее эволюции.

Таким образом, проведенное исследование позволяет рассматривать многоуровневую структуризацию учебного материала как один из действенных путей и эффективных средств для повышения качества знаний учащихся старших классов средней школы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат педагогических наук Филиппов, Олег Егорович, 2003 год

1. Алексеев М.Н. Актуальные проблемы логической науки. - М.: Издательство МГУ, 1964. - 151с.

2. Алексеев М.Н. Учебный предмет и его логическая структура. М.: АПН СССР, 1958.-212с.

3. Анцыферова Л.И. Принцип связи сознания и деятельности и методология психологии. В кн. "Методологические и теоретические проблемы психологии". М.: Наука, 1969. -106с.

4. Архипова А.И. Систематизация знаний учащихся на уроках физики на оенве принципа цикличности. :Автореф. дис. канд. пед. наук.- М., 1984. -24с.

5. Бабанский Ю.К. Выбор методов обучения в средней школе. -М.: Педагогика, 1981. 176с.

6. Бабанский Ю.К. Методика формирования теоретических обобщений механики у учащихся.: Автореф. канд. пед. наук. -М., 1963. -18с.

7. Березина А.Ю. Графы и их выражение. -М.: Просвещение, 1979, -143с.

8. Беспалько И.М. Структурно-семантический анализ учебного материала. Тез. докл. XVIII Герценовские чтения. Л.: ЛГПИ им. А.Герцена, 1975. С.8-13.

9. Бетев В.А. Содержательно-знаковая наглядность в процессе управления обучением физике. Тез. докл. республ. межвуз. научн.-практ. конф. "Теоретические аспекты применения содержательно-знаковой наглядности в обучении физике."- Куйб.: КГПИ, 1990. -40с.

10. Ю.Богоявленский Д.Н., Менчинская Н.А. Психология усвоения знаний в школе. М.: Издательство АПН РСФСР, 1959. - 346с.

11. П.Борис М.Н. , Столярчук Д.С. Систематизация и обобщение знаний о физических величинах. // Физика в школе. -1982. -№6. -С.64-65.

12. Борсуковский Б.А. Систематизация и обобщение знаний учащихся в курсе физики выпускного класса.: Автореф. дис.канд. пед. наук. Ч., 1984. -22с.

13. Боумен У. Графическое представление информации. М.: Мир, 1971. -252с.

14. Браверман Э.М. Обобщающий урок в IX классе по теме "Основы молекулярно-кинетической теории".// Физика в щколе. 1983. -№5, С.52-53.

15. Бугаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе. Теоретические основы. -М. :Просвещение, 1981. -288с.

16. Бугаев А.И., Сорокина Н.Г., Сущснко С.С. Опорный конспект как одно и средств обучения физике. //Физика в школе. 1979. - №6. -С.27-30.

17. Бухарева Н.Ю. Методические основы обобщающего повторения при изучении физике на подготовительном отделении университета. :Автореф. канд. пед. наук. -С-Пб., 1997. -213с.

18. Валентинавичус В., Урбайте С.О. О систематизации знаний по физике.// Физика в школе. 1970. - №6. -С.51-53.

19. Вильняев Д.В. Методы научного познания в школьном обучении. Казань: Таткнигоиздат, 1975. - 160с.

20. Вишневский Л.И., Артюшкина Л.М. Применение логических структур учебного материала при обучении физике.// Физика в школе. 1981. №1. -С. 42-44.

21. Газиев Э. Перенос приемов обобщения у школьников.// Вопросы психологии. -1974.-№2.-С. 116-123.

22. Галь Н.В. Формирование у учащихся системы знаний на основе системно-структурного подхода. //Педагогика. 1978. -вып. 18. - С. 14-21.

23. Гальперин П.Я. Основные результаты исследований по проблеме "формирования умственных действий и понятий". -М.: Прогресс, 1965. -123с.

24. Гальперин П.Я. Основные результаты исследований по проблеме "формирование умственных действий". -М.: Педагогика, 1965. -323с.

25. Гамезо М.В., Ломов Б.Ф. , Рубахин В.Ф. Психологические аспекты методологии и общей теории знаков и знаковых систем: Психологические проблемы переработки знаковой информации./ под.ред. В.Ф. Рубахина. -М.: Наука, 1977. С.9-22.

26. Гидронович В.А. Организация обобщенного повторения и выпускных экзаменов по физике.: Автореф. дис.канд. пед. наук. М., 1988. -21с.

27. Грабарь М.Н., Краснянская К.А. Применение математической статистики в педагогических исследованиях. -М.: Педагогика, 1977. -136с.

28. Гресс Н.П. Один из способов систематизации знаний учащихся по физике: Совершенствование процесса обучения физике в средней школе. 1974. -вып.1.- С.40-43.

29. Губанов Б.В. Структура и методика познавательной деятельности учащихся старших классов при усвоении теоретического знания по физике.: Автореф. дис.канд. пед. наук. -Чел., 1994. 22с.

30. Гурова В.Г. Совершенствование методики повторения учебного материала курса физики 6-7 классов.: Дис. канд. пед. наук.- Чел., 1982. 232с.

31. Давыдов В.В. Виды обобщения в обучении. -М.:Педагогика, 1972. 424 с.

32. Давыдов В.В. Научное обеспечение образования в свете ноаого педагогического мышления. М.: Педагогика, 1989. С.78-79.

33. Дидактика средней школы./ под ред. М.А. Данилова и М.Н. Скаткина. М.: Просвещение, 1975. - с. 135.

34. Дидович Н.Н. Обобщение и систематизация знаний учащихся по физике на основе понятия энергии и закона сохранения энергии. : Дис. канд. пед. наук. Киев, 1979. - 169с.

35. Зиновьева А.А. Логическое следование: Проблемы логики и теории научных знаний. В кн. Проблемы логики и теории научных знаний." -М.: Наука, 1967. -125с.

36. Иванчук О.В. Методика формирования у учащихся обобщенных видов деятельности по усвоению понятий о физических объектах: Дисс. кан. пед. наук. Астрах., 1999. -146с.

37. Ильченко В.И. Блочно-структурная модель лекционно-практической системы обучения // Средне-специальное образование. 1983. -№12. - С. 12-14.

38. Ительсон Л.Б.,Креймер А .Я. О сравнительной эффективности различных структур изложения учебного материала// Советская педагогика. -1965. -№4. -С.26-30.

39. Кабанова -Меллер Е.Н. Формирование приемов умственной деятельности и умственное развитие учащихся. -М.: Просвещение, 1968. -288с.

40. Калинина Л.М.,Быков С.Б., Береснев А.Н., Софрошенков А.Ф. Структурные блок-схемы в курсах математики и физики// Вестник высшей школы. -1979. -№6. С.64-66.

41. Карасова И.С. Комплексные семинары как форма систематизации и обобщения знаний учащихся средней школы: Дис . канд. пед. наук. -Челябинск, 1980. -195с.

42. Кедров Б.М. Диалектический путь теоретического синтеза современного естественнонаучного знания. В кн. Синтез современного научного знания. -М.: Прогресс, 1973. -С.9-59.

43. Кедров Б.М. Обобщение, как логическая операция// Вопросы философии. -1965. -№12. -С.46-47.5 2. Кириллов а Г.Ф. Теория и практика в условиях развивающего обучения. -М.:Просвещение, 1980. -159с.

44. Клевицкий В.В. Задачи на развитие способностей к систематизации на уроках физики.// Творчество учителя как необходимое условие совершенствования учебно-воспитательного процесса. -М.:Мысль, 2000. -Вып.7. -С.67-69.

45. Клочковская Р.Д. Процесс систематизации и его структура: Автореф. дис.канд. филос. наук. Саратов, 1971. -22с.

46. Клочковская Р.Д. Систематизация знаний как логический процесс. -В кн. Анализ системного научного знания. -Саратов: СГУ, 1973, С.46-47.

47. Коварский Ю.А. Роль мысленных моделей и методика их использования в процессе обучения физике в средней школе: Автореф. дис.канд. пед. наук. -М.:1973. -26с.

48. Кожин В.Н. Логико-гносеологические вопросы дидактики: Автореф. канд. фил. наук.-Киев, 1973. -21с.

49. Коменскй Я.А. Великая дидактика/ Изб. пед. сочинения. ч.1 -М.Политиздат, 1955, С.46-51.

50. Кондаков В.А. Логико-дидактические принципы и особенности складывания структуры курса физики. В кн: Вопросы логики и психологии в методике физикиб Сб. статей/ Куйбышев, пед. институт.- Куйбышев, 1969. -С. 4-30.

51. Кондаков Н.И. Логика. -М.: Учпедгиз, 1954. -512с.

52. Копнин П.В. Гносеологические и логические основы науки.- М.:Мысль, 1974. -568с.

53. Коробов Е.Т. Логическое структурирование// Средне-специальное образование. -1978. -№3 -С. 22.

54. Криволапова Н.А. Опорные конспекты по физике в системе развивающего обучения: Автореф.дис. канд. пед. наук. -Екат., 1999. -21с.

55. Кубицкий В.А. О систематизации знаний учащихся по физике// Физика в школе. -1972. -№1 -С.34-36.

56. Кузнецова Л.Н., Кузнецов М.Е. Систематизация учебного материала: (Схемы на уроках физики) // Физика в школе. -1999. -№6. -С.21-23.

57. Кузьмин В.П. Гносеологические проблемы системного знания. -М.: Знание, 1983, -64с.

58. Лазарев Ф.В., Новоселов М.М. Обобщение. -В кн. БСЭ. Третье издание, 1974. -Т. 18 -С.590-592.

59. Логика научного исследования/ Отв. ред. П.В. Копнин и М.В. Попович. -М.: Наука, 1965. -250с.

60. Лосев А.Ф. Знак. Символ. Миф. М.: Издательство МГУ, 1982. -479с.

61. Луппов Г.Д. Опорные конспекты и тестовые задания по физике: 11 класс. -М.: Просвещение, 1996. -326с.

62. Манасян А.С. К проблеме развития научных знаний, философские вопросы логического анализа научного знания. Ереван: Издательство АН Армянской ССР, 1969. -с. 27.

63. Мансуров Н.А. Структурно-целевой метод представления научной информации и его применение в преподавании школьного курса физики: Дисс. канд. пед. наук. -М., 1996. -270с.

64. Маркова И.В. Взаимосвязь и взаимодополнительность предметно-образной и абстрактно-логической наглядности как средство интенсификации процесса обучения физике: Автореф. канд. пед. наук. Л., 1987. -23с.

65. Мартынова К.Е. Методика записей и зарисовок на уроках физики, пособие для учителей. -М.: Учпедгиз, 1961. -120с.

66. Мартынюк Н.Г. Структуризация учебного материала школьниками как способ развития их теоретического мышления: Дисс. канд. пед. наук. -Киев, 1988. -230с.

67. Матюшкин-Герке А.А. Структурно-логические модели конструрирования учебной информации и их использование в управлении процессом обучения. -JL: Издательство ЛГУ, 1978. -36с.

68. Медведев И.Ф. Формирование обобщенных знаний и умений как условие развивающего обучения на лабораторных и практических занятиях по курсу общей физики. -Челябинск: ЧГПИ, 1986. -45с.

69. Менчинская Н.А. Взаимодействие слова и образа в процессе усвоения знаний школьникам :тез. докладов на совещании по психологии. -М.: Учпедгиз, 1953. -С.4-7.

70. Мизинцев В.П. Моделирование в дидактике// Вестник высшей школы. 1970. - №9.-С. 21-26.

71. Мингазов Э.Г. Гносеологические основы принципа наглядности обучения// Советская педагогика. 1975. -№9. - С. 18-25.

72. Мирзоев Б. Использование рисунков при решении качественных задач в VI-VII классах// Физика в школе. -1976. -№3. -С.48-49.

73. Мирошниченко А.А. информационно-семантическая структуризация учебного материала. Ижевск: Изд-во УГУ, 1975. -36с.

74. Монтанов В.В. Образ, знак, условность. -М.: Высшая школа, 1980. -160с.

75. Мощанский В.Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики. -М.: Просвещение, 1976. -158с.

76. Мултановский В В. Проблема теоретических обобщений в курсе физики: Дисс.докт.пед. наук. -Киров, 1979. -420с.

77. Назаров Т.В. Абстрактно-теоретическое обобщение в преподавании физики: Сб. "Проблемы преподавании физики в ВУЗ-е". -Томск: изд. ТПУ, 1995. -С.21-23.

78. Назаров Т В. Физика: системно-структурный подход. М.: Айыына,2001. -155с.

79. Обобщенные методы решения физических задач./ Сост. В.Г. Петросян -Нальчик.: Министерство общего и проф. образования РФ, 1997. -146с.92.0ре О. Теория графов. -М.: Наука, 1968. -352с.

80. Орлов В.А. Проблемы содержания и методов проведения факультативных занятий по физике/ На примере факультативного курса физики в 8-ом классе/ -М.: Просвещение, 197294.0рлов В.А. Физика в таблицах: 7-11кл. Справочное пособие.-М.: Дрофа, 2000. -64с.

81. Павлов Ю.В. Статистическая обработка результатов педагогического эксперимента. -М: Знание, 1972. -31с.

82. ЮО.Паламарчук В. Д. Дидактические основы формирования мышлениеучащихся в процессе обучения: Автореф.дис. докт. пед. наук. -Киев.: 1984,-47с.

83. Пасечник П.Т. Некоторые проблемы и способы систематизации задач в курсе физики средней школы. В кн.: Совершенствование процесса обучения физике. - Челябинск, 1979. -С.70-76.

84. Ю2.Перминова JT.H. Функции и место структурно-логических схем в учебном процессе. -Дисс. канд. пед. наук. -М., 1979. -224с.

85. ЮЗ.Петросян В.Г. Обобщающие методы решения физических задач.- Нальчик: Каб.-Балк. ГУ им. Х.М. Бербекова, 1997. -146с.

86. Ю4.Пидкасистый П.И. , Коротяев Б.И. Организация деятельности на уроке. -М.:3нание, 1985. -30с.

87. Ю5.Плетенев П.М. Опорные конспекты: для слушателей подготовительного отделения. -Новосибирск: НГАС, 1996. -36с.

88. Поликарпов В.с. символизм в физике, -киев. 1974.- 154с.

89. Полонский В.М. Понятийно-терминологический аппарат педагогики, (проблемы классификации и систем)// Педагогика -1999. №8 -С. 16-23.

90. Попова Т.П., Попов A.M. Создание особой схемы как одна из форм систематизации знаний( Физика в X классе: Опыт учителя)// Физика в школе. -1998, №5. -С.32-34.

91. Ю9.Разумовский В.Г., Хижнякова JI.C., Архипова А.И. и др. Современный урок физики в средней школе. -М.: Просвещение, 1983.- 224с.

92. Ю.Разумовский В.Г. Развитие творческих способностей в процессе обучения физике. Пособие для учителей. М.: Просвещение. 1975. -272с.

93. Ш.Резников Л.И. Графические упражнения и задачи. -М.: Издательство АПН РСФСР, 1984. 207с.

94. Резников Л.И. Обобщение знаний по физической оптике// Физика в школе.1970. -№2. -С.62-64.

95. ПЗ.Рейнгард Н.М. Психолого- методические основы структурирования содержания , форм и методов обучения в вузе. -Дисс. канд. пед. наук. -Киев, 1985. -250с.

96. Розенберг Н.М. Матричная методика выявления и анализа систем связей в учебном материале// Советская педагогика. 1975 -№2-С.70-78.

97. Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии. -М.: Педагогика, 1989. 286с. Пб.Саввинов А.С. Системное исследование физических знаний(концепцияэволгена). Якутск, 1993. -75с.

98. Савинов А.А. Логические законы мышления. -Л.: Издательство ЛГУ, 1958. -351с.

99. Садовой Н.И. Совершенствование методики изучения физической оптики в школе на основе структурно-логического анализа учебного материала и знаний учащихся. Дисс. канд. пед. наук. -Киев, 1984. -182с.

100. Сейдбеков С. систематизация знаний путь к обобщению// Физика в школе. -1974. -№4. -С.46-49.

101. Скаткин М.Н. Совершенствование процесса обучения. -М.: Педагогика,1971.-170с.

102. Сорокина Н.Г. Использование графов в процессе обучения геометрической оптике. -Дисс. канд. пед. наук. -Киев, 1980. -169с.

103. Сохор A.M. Логическая структура учебного материала. -М.: Просвещение, 1974. -422с.

104. Сочетание слова и средств наглядности в обучении: Дидактическое исследование/ под ред. А.В. Занкова. -М.: Издательство АПН РСФСР, 1958. -380с.

105. Старосельская -Никитина О.А. Эрнест Резерфорд. -М.: Наука, 1966. -С. 143.

106. Столярчук Д.С. Знаково-символическая наглядность как средство обобщения и систематизации знаний учащихся по физике в средней школе. -Дисс. канд. пед. наук. -Киев, 1987. 197с.

107. Страгар Э. Система и методы руководства учебным процессом. Киев: Радянска школа, 1982. -225с.

108. Строгович М.С. Логика. -М.: Госполитиздат, 1949. -363с.

109. Сухомлинский В.А. Избранные педагогические сочинения: В 3-х т/ Сост. О.С. Богданова, В.З. Смаль. -М.: Педагогика, 1979. -560с.

110. Сущенко В.А. Систематизация знаний учащихся при изучении электростатики// Физика в школе. 1974. -№6. -С.29-33.

111. Сутценко С.С. Повышение эффективности обучения электромагнетизму на основе совершенствования структуры учебного материала: Автореф. дис.канд. пед. наук. Киев: 1979. -17с.

112. Талагаев Ю.В. Системно-синергетический подход к изучению физико-математических дисциплин в общеобразовательной школе: Дисс. канд. пед. наук. -Саратов, 2000. -171с.

113. Тыщенко О.А. Структурирование учебного материала курса алгебры 8-9 класса с углубленным изучением математики: Автоеф. дис. канд. пед. наук. -М., 1997. -23с.

114. Уваров Л.С. Символизация в познании. -Минск:Политиздат, 1971. -271с.

115. Урбетис П., Валентинавичус В. Выбор структуры урока в зависимости от работоспособности учащихся // Физика в школе. -1977. -№4 -С.22-24.

116. Усова А.В. Психолого-дидактические основы формирования у учащихся научных понятий: Учебное пособие по спецкурсу. -Челябинск: ЧПГУ, 1986. -84с.

117. Усова А.В. Формирование обобщенных умений и навыков в условиях осуществления межпредметных связей// Народное образование. -1974. -№3. -С.23-26.

118. Усова А.В., Вологодская З А. Развитие познавательной самостоятельности и творческой активности учащихся в процессе обучения физике. -Челябинск: Факел, 1996. -126с.

119. Усова А.В., Завьялов В.В. О систематизации знаний учащихся в процессе обучения физике. -В кн.: Развитие познавательных способностей и самостоятельности учащихся в процессе преподавания физики. Челябинск, 1974. -С.38-47.

120. Усова А.В., Завьялов В.В. учебные конференции и семинары по физике в средней школе. -М.: Просвещение, 1975. -111с.

121. Ушаков М.А. Рисунки на уроках физики// Физика в школе. 1979. -№1 -С.44-51.

122. Ушинский К.Д. Родное слово: Книга для учащихся.Собр. соч. в 11-ти томах. Т.6. -М.: Учпедгиз, 1979. С.265-266.

123. Филиппов О.Е. Составление блок-схемы по физике// Сб. докл. "Физико-математическое образование: проблемы и перспективы".-Верхневилюйск, 2001.- С.8-12

124. Филиппов О.Е. Развитие структурных знаний у учащихся по физике. // "Современная школа как лаборатория воспитания человека. Якутск и OA "Шаг в будущее".- Якутск, 2001 .-С.27.

125. Филиппов О.Е. Логическое структурирование учебного материала как средство развития учебно-интеллектуальных умений учащихся новой школы.//Аспирантские чтения педагогов. ИПКРО МО РС(Я).-Якутск,2002,-С.46-51.

126. Филиппов О.Е. Концепция многоуровневой логической структуризации учебного материала.//Проблемы и приоритеты современного образования. ИОСО РАО, М.,2002.-С.114-117.

127. Фридман Л.М. Наглядность и моделирование в обучении. -М.: Знание, 1984. -173с.

128. Фролова Т.М. Структурирование учебного материала и знаний учащихся по физике как средство повышения эффективности обучения.- Дисс. кан. пед. наук. -Киев, 1984. 269с.

129. Хамблина Д. Формирование учебных навыков.- М.:Педагогика, 1986. -С.54-55.

130. Хижнякова Л.С. Обобщающее повторение в курсе физики средней школы. Дисс. док. пед. наук. -М.,1972. -402с.

131. Хорошавин С.А. Рисунок для выражения единства абстрактного и конкретного в демонстрационном эксперименте// Физика в школе. 1985. -№4. -С. 65-66.

132. Черноволенко Н.Ф. Высшие уровни систематизации знаний и их эвристическая ценность. Логика научного исследования. М.: Просвещение, 1965. -156с.

133. Шардаков М.Н. Очерки психологии учения. -М.: Учпедгиз, 1951. -200с.

134. Шептулин А.П. Диалектический метод познания. М.: Политиздат, 1983. -320с.

135. Эльконин Д.Б. Избранные психологические труды. -М.: Педагогика, 1989. -560с

136. Эрдниев Б.П. Использование матриц в логической систематизации учебного процесса. -Дисс. канд. пед. наук. -Киев, 1978. -207с.