Обучение старшеклассников умению

применять общенаучные принципы

познания

Л. А. ЛЕЩИНСКИЙ,

В. О. ПУНСКИЙ,

(УССР, г. Ворошиловград,

36-я средняя школа)

Стремясь усилить роль среднего образования в процессе коммунистического воспитания молодежи, педагогическая наука ставит перед учителями всех школьных дисциплин новую и важную задачу вооружать старшеклассников методологическими знаниями, учить их применять диалектический метод научного познания [1; 2].

Как правило старшеклассники не владеют диалектическими принципами познания, поэтому не могут использовать их в своей самостоятельной познавательной деятельности. Чтобы преодолеть эти недостатки, учителя нашей школы разработали межпредметную систему формирования познавательных способностей старшеклассников, используя которую знакомят учащихся уже частично в VIII и в основном в IX классе с научными принципами познания, учат школьников применять эти принципы в процессе получения знаний, в частности по физике. Покажем, как эта работа проводится.

Уже на вводном уроке физики в VIII классе в доступной форме и на конкретных примерах разъясняется определение понятия "закон" (законы- это существенные, необходимые, повторяющиеся связи между явлениями), а затем на протяжении всего учебного года данное определение многократно закрепляется и применяется на практике. Для обучения учащихся умению описывать действие физических законов используем логический стереотип, предложенный Л. Я- Зориной [/, с. 89-90].

Непосредственное изучение диалектических принципов познания, как показывает опыт работы, наиболее целесообразно начать в IX классе. При этом на первом уроке в кратком вступительном слове напоминаем учащимся, что изучает физическая наука и какую огромную роль она играет в современную эпоху. Далее говорим: "Для того чтобы физика и все другие науки давали человечеству верные знания об окружающем мире, научное познание должно осуществляться в соответствии с определенными правилами - общенаучными принципами. Этими принципами вооружает нас марксистско-ленинская философия. Ее основы вы будете изучать в X классе, в курсе обществоведения; но с некоторыми принципами познания полезно познакомиться раньше, поскольку овладение ими позволит глубже усвоить содержание курса физики и других учебных предметов, сделает учебу интереснее, продуктивнее".

Вывешивается текстовой плакат, в котором сформулированы такие общенаучные принципы познания:

1) раскрытие взаимосвязи явлений,

2) рассмотрение явлений в их развитии,

3) раскрытие проявляющихся в них противоречий,

4) выявление в них общих законов (закономерностей).

Учащиеся выписывают общенаучные принципы познания на первую страницу тетради по физике.

Приступая к разъяснению 1-го принципа, напоминаем, что явлениями называются все изменения, происходящие в природе и обществе. Ученики сами могут назвать многие уже известные им физические явления и раскрыть связи между ними (наличие электрического тока и нагревание проводника, падение любого тела и ускорение его падения и т. д.). Подчеркиваем и на конкретных примерах показываем особенно большое значение раскрытия причинно-следственных связей между физическими явлениями [5].

Переходя к объяснению 2-го принципа, предлагаем девятиклассникам привести примеры, иллюстрирующие

27

постоянное изменение явлений. Обобщая ответы, делаем вывод: в мире нет ничего неизменного. Объясняем, что развитием называется не всякое изменение, а лишь идущее по восходящей линии: от низшего - к высшему, от простого - к сложному. Примером развития может служить история науки. Так, изученные в VIII классе законы Ньютона в настоящее время уже считаются не всеобщими, а действующими только в определенных условиях - при движении тел со скоростями, значительно меньшими скорости света. В XX в. развитие науки и техники так резко ускорилось, что в мире произошла научно-техническая революция. Использование атомной энергии в мирных целях и освоение космоса, впервые начавшиеся в нашей стране, создание ЭВМ и лазеров - вот далеко не полный перечень важнейших результатов этой революции.

В чем же источник, причина всякого развития? С постановки такого вопроса начинаем разъяснение 3-го принципа познания. Поскольку ответить на него учащиеся еще не могут, указываем, что этим источником служат различные противоречия. Указываем, что противоречием называется отношение между взаимосвязанными противоположностями. В качестве примера напоминаем о силах действия и противодействия; по аналогии учащиеся могут привести и другие примеры (атом состоит из взаимодействующих разноименных зарядов, магнит имеет два полюса и т. п.).

Чтобы подготовить почву для осознанного усвоения 4-го принципа, проверяем, не забыли ли ученики сообщенное им в VIII классе определение понятия "закон" и предлагаем вспомнить уже изученные ими законы физики (закон Гука, закон сохранения энергии и др.). Подчеркиваем, что научные законы надо не механически заучивать, а усваивать осознанно, чтобы уметь объяснять их действие и применять их на практике. "Какая, например, проявляется закономерность в падении тел?" - спрашивает учитель. Отмечается, что с увеличением массы тел возрастает сила притяжения, что связь между этими явлениями закономерна, поскольку ей присущи признаки, входящие в определение понятия "закон": во-первых, в этой связи проявляется сущность явления (т. е. са-

мое главное в нем, без чего оно не может быть); во-вторых, эта связь необходима (в условиях земного притяжения она возникает неизбежно, независимо от нашего сознания и воли) ; в-третьих, она повторяется бесчисленное число раз (всегда и везде, где имеет место притяжение тел к центру нашей планеты).

"Все рассмотренные нами принципы познания,- говорит, подытоживая первую часть вводного урока, учитель,- потому и называются общенаучными, что применяются при изучении не только физических, но и других явлений (химических, биологических, исторических и т. д.). Теперь вы сможете пользоваться принципами научного познания и на уроках по иным учебным предметам, но, конечно, нужно учитывать особенности каждой науки".

Заключительная часть урока в соответствии с текстом "Введения" к учебнику IX класса посвящается общей характеристике первого раздела курса физики.

На протяжении всего последующего процесса обучения в IX классе систематически ведется работа по закреплению и дальнейшему развитию сведений об общенаучных принципах познания. Работа строится таким образом, чтобы обеспечивалась восходящая линия в формировании познавательных способностей школьников: от обучающих и тренировочных упражнений- к самостоятельным, от более простых упражнений - к более сложным.

? Для первого обучающего упражнения по применению принципа взаимосвязи был выбран урок, посвященный рассмотрению броуновского движения. Вначале ставится проблемный вопрос: "Чем объяснить возникающее иногда во. время рыбной ловли хаотическое движение крючка с наживкой?" Учащиеся пытаются объяснить это явление тем, что в воде существуют водовороты, подводные течения, но затем догадываются, что крючок может быть атакован стаей мальков, а поскольку их удары не согласованы, крючок отклоняется каждый раз в другую сторону. Далее демонстрируем фрагмент о броуновском движении из фильма "Молекулы и молекулярное движение". Сообщаем, что правильное качественное объяснение этого явления с точки зрения молеку-

28

лярно-кинетических представлений было дано в теории, разработанной А. Эйнштейном. Проникновение в сущность этого явления позволило ученому установить связь между, казалось бы, совершенно различными явлениями - броуновским движением и голубым цветом атмосферы. Таким путем подводим учащихся к выводу: причина броуновского движения заключается в тепловом движении молекул среды и флуктуациях производимого ими давления.

Домашнее задание и последующая проверка знаний включает такие вопросы:

Связаны ли между собой броуновское движение и температура среды?

Какова связь между интенсивностью броуновского движения и вязкостью среды?

Что общего и в чем различие между тепловым движением и механическим?

При рассмотрении строения газообразных, жидких и твердых тел, углубляя знания учащихся, учитель объясняет, что уменьшение или увеличение энергии молекул может любой газ превратить в твердое тело и наоборот. Раскрытие этой взаимосвязи продолжается при изучении твердых тел: показывается, как их свойства (упругость, пластичность, хрупкость и т. д.) зависят от расположения атомов, как познание этой связи позволяет ученым создавать материалы с заранее заданными свойствами.

? Широкие возможности имеются на уроках физики и для обучения школьников умению применять принцип развития.

При рассмотрении закона сохранения и превращения энергии это делается на основе описания истории развития исследования тепловых явлений.

На уроке, посвященном электромагнитной индукции, предлагаем вспомнить опыт Эрстеда, а затем спрашиваем учащихся: "Как вы думаете, какой вопрос мог поставить перед собой М. Фарадей, зная, что электрический ток вызывает появление магнитного поля?" Ученики обычно догадываются, что ученый задумался над вопросом: "Нет ли здесь противоположной связи - не может ли магнитное поле вызывать электрический ток?" После

описания опытов Колладона ставится вопрос: "Почему эти опыты не дали положительных результатов?" Девятиклассники порой объясняют неудачу несовершенством приборов, слабостью магнита и т. п. В этом случае предлагаем им прочитать в учебнике на с, 223 последнее предложение ("Покоящийся относительно катушки магнит не вызывает в ней тока"), после чего они приходят к выводу, что ошибка Колладона заключалась в попытке установить связь между катушкой и магнитом, не рассматривая ее в развитии. Таким образом, учащиеся самостоятельно "открывают" явление электромагнитной индукции,

? На многих уроках физики в IX классе может применяться и принцип раскрытия противоречивости явлений.

При изучении вопроса о силах взаимодействия молекул, чтобы показать не только притяжение, но и отталкивание, мы демонстрируем опыт с насосом: если, закрыв отверстие насоса, вначале надавить на поршень, а затем отпустить его, он поднимется. Раздав учащимся по две стеклянные пластинки с каплей воды между ними, предлагаем разнять их, не сдвигая. Обобщая весь этот экспериментальный материал, указываем, что рассмотренные явления по сути своей противоречивы. Проверив, помнят ли девятиклассники сообщенное им на вводном уроке определение понятия "противоречие", объясняем, что между молекулами действуют одновременно силы отталкивания и притяжения. Предложив учащимся рассмотреть рис. 8 учебника, указываем на две противоположные тенденции: силы взаимодействия стремятся удержать частицы в положении равновесия (т. е. в строгом порядке), а тепловое движение этому препятствует. Первоначальные сведения о борьбе двух противоположных тенденций - "стремления к порядку" и "стремления к беспорядку" - подготавливают школьников к усвоению в курсе обществоведения одного из законов диалектики.

Противоречивость явлений раскрывается также при изучении насыщенного пара. "Какой характер имеют известные вам из курса VII класса процессы испарения и конденсации?" - спрашивает учитель. Учащиеся отвечают, что это два противоположных про-

29

цесса. Сообщив, что такое "динамическое равновесие", предлагаем объяснить, как оно проявляется в этих процессах. Делается вывод, что насыщенный пар образуется благодаря одновременному протеканию двух противоположных процессов, стремящихся скомпенсировать друг друга.

При изучении поляризации диэлектриков обращаем внимание девятиклассников на противоречивость процесса поляризации. Сначала выясняем, чем отличается проводник от диэлектрика. Затем рассматриваем диэлектрик, помещенный в электрическое поле. Таким образом, учащиеся убеждаются: с одной стороны, тепловое движение препятствует ориентации молекул, а с другой стороны, внешнее поле ориентирует их вдоль силовых линий.

? Общенаучный принцип познания, который требует раскрытия законов (закономерностей), закрепляется при изучении газовых законов. Прежде всего знакомим учеников с общей характеристикой газовых законов и термодинамическими параметрами. Приводим аналогичные примеры (зависимость между ускорением и силой при постоянной массе; зависимость между силой тока и напряжением при постоянном сопротивлении) и предлагаем рассмотреть зависимость между давлением и объемом для данной массы газа при постоянной температуре (демонстрируя опыт с прибором для изучения газовых законов). Таким образом, подводим учащихся к осознанному пониманию закона Бойля - Ма-риотта. На следующем уроке они выполняют лабораторную работу, в ходе которой отвечают на следующие вопросы: между какими величинами устанавливается связь в данном опыте? Как доказать, что она закономерна? При каких условиях действует закон Бойля - Мариотта?

Урок "Законы Фарадея""начинаем с повторения определения понятия "закон". Далее выясняем условия существования тока в жидкости и признаки, по которым можно установить его наличие. Учащиеся называют два признака: показания приборов и появление металла на электроде. Устанавливаем, какой из этих признаков главный и почему. Потом задаем вопрос: "Между какими величинами возникает связь?" Ученики отвечают:

"Между количеством электричества, прошедшего через раствор, и массой вещества". Так и на данном уроке мы учим девятиклассников умению раскрывать проявляющиеся в физических процессах объективные законы.

Подобная работа проводится при рассмотрении и других законов: закона Ома, закона Ампера и т. д.

? Очень важно, чтобы школьники учились применять общенаучные принципы познания взаимосвязанно - в их органическом единстве. С этой целью предлагаем специальные упражнения.

Например, в процессе изучения различных типов газовых разрядов составляем на доске логическую схему, представленную выше. Разбирая ее, обращаем внимание учеников на следующее.

Взаимосвязь между всеми видами разрядов проявляется в том, что происходит ионизация ударом и эмиссия зарядов. Принцип развития отражен в переходе от несамостоятельного разряда к самостоятельному. Противоречивость выражается в наличии двух противоположных процессов - рекомбинации и ионизации. Закономерность заключается в том, что при сравнительно небольших скоростях и постоянной концентрации зарядов существует прямая пропорциональная зависимость между силой тока и напряжением.

Как показывает опыт, описанная выше учебная работа позволяет школьникам в известной степени овладеть умением осознанно оперировать общенаучными принципами познания. Правда, не все из них по собственной инициативе, т. е. без наводящих вопросов учителя, применяют принципы позна-

30

ния в своей учебной деятельности, порой методологические знания слабо успевающих школьников имеют формальный характер (зная определение понятия 'закон', они не могут объяснить, почему ту или иную связь между физическими явлениями мы назы?ваем закономерной; зная, что такое противоречие, не могут обнаружить его в изученном явлении и т. д.), но все же включение в курс физики изучения общенаучных принципов по?знания приносит положительные результаты: повышается качество усвоения учебного материала по физике, достигается более высокий уровень ак-тивизации учения школьников. Усвоение учащимися общенаучных принципов познания должно, разу- меется, осуществляться при изучении не только физики, но и основ других наук.

Литература

1. Зорина Л. Я. Дидактические основы формирования системности знаний старшеклассников. - М.: Педагогика, 1978.

2. Шубинский В. С. Формирование диалектического мышления у школьников. - М.: Знание, 1979.

3. Мещанский В. Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики.- М.: Просвещение, 1976.

4. М о щ а н с к и и В. Н. Основные компоненты процесса формирования научного мировоззрения учащихся при изучении физики. - Физика в школе, 1980, ? 2.

5. Сукиасян Г. В. Изучение причинно-следственных связей в VI-VII классах, - Физика в школе, 1977, ? 1.