Интенсификация формирование теоретических знаний учащихся средствами новых информационных технологий

Интенсификация формирование теоретических знаний учащихся средствами новых информационных технологий Анализ литературных источников и результаты собственных научно-методических исследований (см., например) позволяют определить метод моделирования как основной способ учебно-познавательной деятельности учащихся в контексте использования новых информационных технологий (НИТ). Причем сущность деятельности по физического моделирования, с нашей точки зрения, заключается в установлении закономерных (функциональных и генетических) связей между отдельными элементами (общими моделями) компьютерной системы. Но отметим, что теоретический уровень познания не ограничивается физическими законами, в результате изучения школьного курса физики у учащихся необходимо сформировать систему физического знания, что соответствует уровню физической теории , которая является целостным отображением определенного круга явлений материальной действительности. Как подчеркивает А. И. Ляшенко, целью обучения основам современной физики является формирование системы познавательных действий, обеспечивает усвоение учащимися физических знаний соответствующих структуре физической теории — ее основе, ядру и выводным знанием.
имитация бруса

Такой подход ориентирован на выяснение сущности объекта познания и формирует у учащихся значительно выше познавательный потенциал, поскольку соответствует развитию в них теоретического мышления. По идее Г. М. Голина, существует высокий уровень теоретического познания, который, в отличие от его отдельных методов (абстрагирования, идеализации, моделирования, формализации и др.), Является целостным изучением основных физических теорий и включает в себя основные этапы процесса научного познания. А. И. Павленко отмечает, что именно «целостное изучение основных физических теорий требует синтеза, интеграции научных методов познания (наблюдения, эксперимента, модельных гипотез, восхождения от абстрактного к конкретному и т. д.) на качественно более высоком уровне, на уровне их диалектического применения в целостной теории». Как мы подчеркивали выше, центральной идеей нашего исследования является обоснование метода моделирования как основного способа учебно-познавательной деятельности учащихся в контексте НИТ. Именно поэтому раскрытие проблемы воспроизводства содержания физических теорий средствами НИТ требует анализа диалектической взаимосвязи и взаимозависимости таких форм отражения материальной действительности как модель и теория . В литературных источниках высказывается следующая мысль о сущности проблемы: пока теория рассматривается только как система знаний, отражающих определенный круг явлений материальной действительности, она не является моделью в общепринятом смысле слова. Но если теория используется для приобретения новых знаний, к настоящему времени отсутствующих, она выступает в роли логической модели, дедуктивный развитие которой заменяет экспериментальное исследование действительности. Это утверждение соответствует определению модели В. А. Штофф: модель — это мысленно воображаемая или материально реализованная система, которая, отображая или воспроизводя объект исследования, заменяет его таким образом, что ее изучение дает нам новую информацию об этом объекте. Обучение физики направлено прежде всего на осознание учениками основ классической механики, молекулярно-кинетической теории (МКТ), классической электродинамики, квантовой теории и теории относительности. Многие авторы подчеркивают, что среди фундаментальных физических теорий эта задача может быть решена на полноценном (количественном) уровне только для классической механики Ньютона. Организация деятельности по моделированию средствами НИТ требует использования системы знаково-символических средств, позволяющих оперировать (т. е. фиксировать и осуществлять различные преобразования) с существенными отношениями физических объектов. Именно поэтому возможность применения учениками средней школы математического аппарата теории Ньютона (основ векторной алгебры и дифференциального исчисления) очень важна в контексте организации знаково-символической деятельности по моделированию физических процессов и явлений. Таким образом, именно механика Ньютона может служить той основой, которая позволит перейти с уровня рассмотрения деятельности по моделированию как установление закономерных связей между компьютерными объектами на уровень изучения средствами НИТ наиболее сложной единицы физического знания — теории . Интенсификация формирования системы физических знаний в контексте новых информационных технологий требует определения структуры и содержания учебного материала, подлежащего усвоению с помощью компьютера. В структуре логически завершенной физической теории выделяют следующие составляющие элементы, как основа , ядро , выводы (последствия познавательного применения ядра теории). В основу входит эмпирический базис (совокупность опытных фактов), идеализированный объект (в фундаментальных теориях это модель материи на определенном структурном уровне), физические величины (количественная мера свойств различных сторон идеализированного объекта). Задача трансформации накопленного эмпирического базиса в теоретическое знание требует для своего разрешения создания некоторого идеализированного «посредника», что, во-первых , воспроизводит наиболее существенные и общие черты реальных физических об объектов и, во-вторых , играет роль фундаментальной идеи, на базе которой и строится ядро теории. Физические теории отличаются, прежде всего, положенными в их основу идеализированными объектами, от которых зависит сфера явлений, объясняются, и эвристическая сила теории. Для примера отметим, что в специальной теории относительности (СТО) идеализированным объектом является неевклидова четырехмерная множественность координат и промежутков времени, в электронной теории — электронный газ, в квантовой электродинамике — система гармоничных осцилляторов, в МКТ — идеальный газ и т. Д. Ядро физической теории составляет система общих законов, как правило, выраженных в математических уравнениях, а также постулаты и правила (характерные для теории законы сохранения и принципы симметрии). Так, ядро классической механики составляют уравнения Ньютона (некоторые авторы относят к нему также и законы сохранения импульса и энергии), электродинамики — система уравнений Максвелла, МКТ — уравнение состояния идеального газа, термодинамики — ее «начала», теории относительности — уравнение Эйнштейна и т . д. Система уравнений фактически воспроизводит специфические законы движения и способы функционирования соответствующего идеализированного объекта , на изучение которого направлена данная теория, благодаря чему он предстает перед нами в динамике и развитии.

Рубрика: Гуманистическая педагогика

- 30.08.2018