Кудинов В.В.

Челябинский государственный педагогический университет, Россия

Концепция изучения дисциплин

естественнонаучного цикла в современной школе

и формирование естественнонаучных умений

В существующих концепциях построения содержания общего образования одним из ведущих факторов, определяющих структуру содержания, приводится структура объекта изучения – окружающей действительности. Структура окружающего материального мира отражена в научных знаниях, которые стремятся к объективному отражению действительности. Поэтому именно научные знания, соотношение предметных областей отдельных наук и являются одним из основных факторов, влияющих на структуру содержания общего образования.

Предметом наук, изучающих природу, Ф. Энгельс определил движущуюся материю. Познание тел подразумевает познание различных форм движения, следовательно, основным предметом естествознания можно выделить различные формы движения. Энгельс также показал, что каждой форме движения соответствует определенный материальный носитель в природе. Опираясь на это положение, Б.М. Кедров уточняет: предметом естествознания являются различные формы движения материи в природе, носителей, структуру, взаимосвязи, закономерности, взаимопереходы и развитие которых изучает естествознание.

По определению Энгельса, каждая естественная наука изучает либо отдельную форму движения материи, либо ряд связанных между собой форм движения. Взаимосвязь наук определяется соотношением различных форм движения материи.

Формой движения материи называют определенный вид движения, который характеризуется единством определяющих его признаков и общностью материального носителя.

Поскольку физика изучает самые простые и общие формы движения материи, именно с нее и следует начинать цикл естественнонаучных предметов в школе. Следом за физикой следует изучать химию, а после этого – физическую географию и биологию. Такая последовательность школьных предметов в полной мере будет отражать логику изучения закономерностей природы.

В настоящее время изучение естественнонаучных предметов начинается с биологии в пятом классе, к изучению физики ученики приступают в седьмом, а химии – в восьмом. Такая последовательность не создает возможности научного объяснения процессов, происходящих в живых организмах. В результате этого школьный курс биологии является описательным, а биологическая форма движения рассматривается изолированно от более простых форм. Такое положение в школьном преподавании не соответствует современному состоянию биологической науки и не отражает закономерностей развития естествознания. Современная биология не может развиваться в отрыве от химии и физики, тенденция ее развития указывает на все возрастающую роль физики в биологических исследованиях. Однако в школьном курсе биологии не учтены ни современное состояние соответствующей науки, ни тенденции ее развития. С нарушением логики научного познания встречаемся и в школьном курсе химии. Хоть его преподавание и начинается позже, чем физики, тем не менее, в них наблюдается несогласованность. Эта несогласованность выражена в различной трактовке естественнонаучных понятий в двух курсах, ненужном дублировании при изучении сходных тем, встречающихся физических ошибках в учебниках химии, в изучении отдельных тем до рассмотрения соответствующих вопросов на уроках физики. Например, в учебнике химии 8 класса Г.Е. Рудзитиса и Ф.Г. Фельдмана рассматриваются ядерные реакции, тогда как соответствующий раздел физики изучается в 11 классе.

Современное содержание предметов естественного цикла не обеспечивает раскрытия перед учащимися взаимосвязи физических, химических форм материи, общности фундаментальных естественнонаучных понятий, законов, теорий, общности методов исследований, формирование единой естественнонаучной картины мира. Этот серьезнейший недостаток в содержании и структуре предметов естественного цикла требует незамедлительного его устранения (преодоления).

Восстановление логики изучения естественнонаучных предметов требует изменения последовательности разделов и тем и в самом школьном курсе физики. В настоящее время атомная и ядерная физика изучаются в конце школьного курса, Тогда как рассматриваемые в этих разделах формы движения материи относятся к простейшим. С другой стороны, выше было сказано, что физика изучает и такие формы движения, которые являются общими для материальных объектов на любом уровне организации (механическую, термодинамическую, квантово-механическую) Это обстоятельство тоже накладывает свои ограничения на структуру школьного курса физики. Таким образом, можно заключить, что для более полного отражения закономерностей естествознания в школьном обучении целесообразно: 1) изменить последовательность предметов естественнонаучного цикла: физика ® химия ® биология, начиная их изучение с 5 класса, и 2) существенно пересмотреть содержание и структуру соответствующих курсов.

Русский публицист XIX в. Д.И. Писарев писал: «…без физики нельзя взяться за химию, без физики и химии нет возможности приступить к физиологии животных и растений. Разумное, плодотворное изучение природы возможно только при соблюдении самой строгой последовательности» [2].

Согласно концепции естественнонаучного образования А.В. Усовой [3, 4], изучение предметов естественного цикла начинается с курса физики. Учитывая место данного курса в системе предметов естественного цикла, его назвали «опережающим».

Вот основные положения концепции его построения.

1. Физика является обязательным предметом в основной школе и ведущим компонентом базового естественнонаучного образования. Наряду с общими целями базового физического образования, отраженными в различных документах по образованию, следует выделить: создание у учащихся понятийной базы, необходимой для успешного изучения других предметов естественного цикла; раскрытие общности фундаментальных естественнонаучных понятий, законов и теорий, методов исследования, диалектической взаимосвязи явлений природы.

2. Отражая единство содержательной и процессуальной сторон обучения, в содержании опережающего курса физики выделяются два блока: основной и вспомогательный.

Дидактическая модель опережающего курса физики

Основной блок	Вспомогательный блок
(предметные научные знания)	I. Комплекс вспомогательных знаний (содержательная часть):	II. Способы деятельности (процессуальная часть):
I. Основы физики: факты понятия законы элементы теорий научные основы техники методы физических исследований II. Элементы астрономии	1. Логические 2. Методологические 3. Философские 4. Межпредметные 5. Историко-научные 6. Вопросы прикладного характера 7. Астрономические 8. Оценочные 9. Экологические	1. Познавательной 2. Практической 3. Самоконтроля 4. Оценочной

За период обучения в средней школе учащиеся выполняют большое число различных опытов. Однако, как показывают исследования, обобщенных умений самостоятельно проводить эксперимент они не приобретают в достаточной мере.

Экспериментальные умения формируются и используются в учебном процессе по всем предметам естественного цикла. С помощью экспериментов (опытов) познаются физические и химические свойства веществ, свойства живых организмов, закономерности явлений, протекающих в природе и технике. Поэтому их формированию необходимо уделить особое внимание.

При формировании экспериментальных умений важно дать общее понятие об эксперименте как одном из важных методов научного и учебного познания, раскрыть его функции и структуру, научить учащихся самостоятельно планировать учебный эксперимент и выполнять все операции, из которых он слагается.

Проведенные под руководством А.В. Усовой исследования [5] показали, что формирование этого умения происходит более успешно при выполнении следующих условий:

а) если в самом начале изучения физики дается общее понятие об эксперименте и раскрывается его структура (состав операций, из которых слагается эксперимент, и последовательность их выполнения) – на примере опытов, демонстрируемых на уроке учителем;

б) если затем отрабатываются умения выполнять самостоятельно отдельные операции при выполнении лабораторных работ под наблюдением и контролем учителя;

в) если затем предлагается учащимся выполнять самостоятельно комплекс операций, а часть операций (наиболее сложных) выполняются под руководством и контролем учителя;

г) предоставление учащимся самостоятельности при выполнении всех операций, из которых слагается выполнение опыта;

д) выработка умения определять погрешности опыта.

Литература:

1. Даммер М.Д. Методика опережающего изучения физики в основной школе [Текст] учеб. пособие по спецкурсу / М.Д. Даммер. – Челябинск: изд-во ЧГПУ, 1999.

2. Писарев Д.И. Избранные педагогические сочинения [Текст] сост. В.В. Большакова. М.: Педагогика, 1984.

3. Усова, А.В. Новая концепция естественнонаучного обучения [Текст] / А.В. Усова. – Челябинск: изд-во ЧГПУ, 2002.

4. Усова, А.В. Теоретико-методологические основы построения новой системы естественнонаучного образования [Текст] / А.В. Усова, М.Д. Даммер, С.М. Похлебаев, М.Ж. Симонова. – Челябинск: изд-во ЧГПУ, 2000.

5. Усова, А.В. Формирование у учащихся общих учебно-познавательных умений в процессе изучения предметов естественного цикла [Текст] / А.В. Усова. – Челябинск: изд-во ЧГПУ, 2002.