Формирование современного научного мировоззрения будущего учителя при обучении физике на основе идей синергетики (18.09.2012)

Автор: Васева Елена Сергеевна

3. Предложен диагностический комплекс для проверки результативности обучения, позволяющий определить уровни сформированности у студентов системы обобщенных знаний, взглядов и убеждений, развития диалектического мышления, соответствующих современному научному мировоззрению.

Теоретическая значимость исследования:

1. Определены содержательно-процессуальные условия формирования современного научного мировоззрения будущего учителя физики: отражение в содержании обучения знаний, обеспечивающих понимание принципов современной научной картины мира (системности, синтеза научных знаний, глобального эволюционизма, самоорганизации), организация исследовательской деятельности студентов, опирающейся на специфические методы и структуру современных физических исследований.

2. На основе анализа научных оснований синергетики, их вклада в понимание принципов современной научной картины мира, с учетом требований к уровню подготовки будущего учителя физики, обоснована необходимость включения идей, методов, подходов синергетики в содержание обучения физике и разработки соответствующей методической системы.

3. Выделены дидактические основания (иерархия упрощенных моделей физических систем, логика построения теорий, на которых базируется синергетика) и система критериев (доказательности, доступности, генерализации, межпредметности, перспективности) отбора содержания обучения физике на основе идей синергетики для формирования современного научного мировоззрения.

Практическая значимость исследования состоит в том, что теоретические результаты доведены до уровня практического применения, разработаны и внедрены в учебный процесс:

1. Учебно-методический комплекс по дисциплине «Самоорганизующиеся системы в физике» для будущих учителей физики, содержащий: учебную программу, лекционный материал, тематику и описание работ лабораторного практикума, список рекомендованной литературы.

2. Система заданий для организации исследовательской деятельности студентов с применением вычислительного эксперимента над математическими моделями физических систем.

3. Методические рекомендации для преподавателей вуза по организации образовательной деятельности студентов в условиях реализации предлагаемой методической системы обучения в форме элективного курса.

Достоверность результатов, полученных в исследовании, и обоснованность сформулированных выводов обеспечиваются теоретико-методологическими основами исследования; обобщением педагогического опыта преподавателей физики; внутренней непротиворечивостью логики исследования, использованием теоретических и экспериментальных, соответствующих целям и задачам, методов исследования; применением статистических методов обработки экспериментальных данных и согласованностью полученных результатов.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в учебном процессе студентов физико-математического факультета Нижнетагильской государственной социально-педагогической академии. Основные теоретические положения и результаты диссертационного исследования докладывались на заседаниях кафедры физико-математического образования и кафедры информационных технологий НТГСПА. Апробация осуществлялась в результате обсуждений основных положений работы на Международных научно-практических конференциях («Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики», г. Екатеринбург, 2006 г., 2007 г., 2012 г.; «Физика в системе современного образования (ФССО-11)», г. Волгоград, 2011 г.), Всероссийских научно-практических конференциях («Актуальные вопросы использования инновационных технологий в образовательном процессе», г. Нижний Тагил, 2010 г., 2012 г.), Региональных научно-практических конференциях («Философия и наука», г. Екатеринбург, 2007 г.; «Актуальные проблемы обучения физике», г. Нижний Тагил, 2009 г.; «Формирование профессиональных компетенций у будущих учителей физики», г. Омск, 2010 г.; «Актуальные проблемы физико-математического образования в школе и ВУЗе», г. Нижний Тагил, 2012 г.).

Основные положения исследования отражены в 14 публикациях, в том числе 4 – в журналах, рекомендуемых ВАК МОиН РФ.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Существенный вклад синергетической концепции в становление ведущих принципов современной научной картины мира обусловливает необходимость включения идей, методов, подходов синергетики в содержание обучения физике будущих учителей.

2. Конструирование методической системы обучения физике на основе идей синергетики должно осуществляться с учетом требований к элементам этой системы, направленных на формирование современного научного мировоззрения:

– отбор учебного материала следует проводить в соответствии с комплексом критериев (доказательности, доступности, генерализации, межпредметности, перспективности) на основании логики построения теорий, на которых базируется синергетика;

– индивидуальная исследовательская деятельность студентов, основанная на технологии вычислительного эксперимента и принципе иерархии упрощенных моделей, должна стать приоритетным методом обучения, что будет обусловливать понимание методологии современных исследований в физике;

– контрольно-оценочная деятельность должна осуществляться в форме мониторинга результатов деятельности студентов по этапам проведения вычислительного эксперимента. Компоненты современного научного мировоззрения (обобщенные знания, взгляды и убеждения, свойства диалектического мышления) диагностируются на этапе анализа свойств и закономерностей поведения нелинейных самоорганизующихся систем и представления результатов индивидуальных исследований.

3. Реализация разработанной методической системы обучения студентов физике на основе идей синергетики обеспечивает результативность процесса формирования системы обобщенных знаний, взглядов и убеждений, свойств диалектического мышления, соответствующих современному научному мировоззрению.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка и четырех приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность, определяются объект и предмет, формулируются цель, гипотеза и задачи исследования, раскрываются теоретические и методологические основы, методы и этапы исследования, приводятся его научная новизна, теоретическая и практическая значимость, а также положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Теоретические аспекты формирования мировоззрения в процессе обучения физике» представлен анализ философско-методологических основ формирования научного мировоззрения, выявлены специальные содержательно-процессуальные условия формирования современного научного мировоззрения в процессе обучения физике, теоретически обосновано положение о необходимости включения в содержание обучения физике будущего учителя изучения идей, методов, подходов синергетики.

Мировоззрение является важным компонентом структуры личности и формируется под влиянием большого числа факторов практически на протяжении всей жизни человека. Проведенный анализ учебно-методических подходов (В. Г. Иванов, С. Е. Каменецкий, В. Н. Мощанский, Н. С. Пурышева, Н. В. Шаронова) к формированию мировоззрения в процессе обучения физике позволил выделить три его основных компонента:

– формирование системы знаний об основных понятиях, законах и принципах физики, способствующих созданию представления о научной картине мира и процессе научного познания;

– формирование взглядов и убеждений, соответствующих диалектико-материалистическому пониманию природы и процесса ее познания;

– развитие диалектического стиля мышления.

Фундаментом мировоззрения является система обобщенных знаний, поэтому одним из направлений деятельности учителя физики является сообщение знаний о методах исследования, о физической картине мира и отдельных этапах познания природы.

Физическая картина мира, согласно Н. С. Пурышевой, представляет собой идеальную модель природы, включающую в себя общие понятия, принципы, законы, теории и гипотезы физики и характеризующую определенный исторический этап ее развития. Физическая картина мира является базой общенаучной картины мира.

В понимание принципов современной научной картины мира существенный вклад вносит синергетика:

1. Принцип системности – мир признается совокупностью разноуровневых систем, находящихся в состоянии иерархической соподчиненности. Синергетика изучает открытые, неравновесные и нелинейные системы, в которых могут возникать пространственные, временные или функциональные структуры, т. е. образуется система более высокого уровня, свойства которой качественно отличаются от свойств отдельных подсистем.

2. Принцип синтеза научных знаний – построение общенаучной картины мира на основе интеграции знаний из различных дисциплинарных областей. Синергетика дает единое понимание процессов эволюции различных систем, тем самым она позволяет построить картину мира, в которой все связано и подчинено единым фундаментальным законам.

3. Принцип глобального эволюционизма – мир является развивающейся системой. Согласно синергетической концепции система может переходить от более низкого уровня сложности к более высокому, таким образом происходит развитие системы.

4. Принцип самоорганизации – Вселенная является открытой сложноорганизованной системой, нелинейно эволюционирующей под действием механизмов самоорганизации. Именно изучением закономерностей возникновения самоорганизации (упорядоченности) в динамических системах и занимается синергетика как наука.

Учет принципов современной научной картины мира, особенностей постнеклассической науки, характеристик обобщенной деятельности преподавателя, направленной на формирование научного мировоззрения учащихся, позволил выделить содержательно-процессуальные условия формирования современного научного мировоззрения в процессе обучения физике.

1. Обогащение содержания образовательного процесса за счет мировоззренческих идей, мировоззренческих знаний, обеспечивающих понимание современной научной картины мира:

– описание явлений, процессов с позиции идеи изменения, эволюции;

– демонстрация взаимосвязи свойств отдельных подсистем от координации друг с другом;

– показ структурной иерархичности окружающих явлений и объектов;

– рассмотрение связей и закономерностей в поведении сложных, нелинейных систем, в том числе, в явлениях самоорганизации.


загрузка...