Розвиток змісту шкільного курсу фізики у Великій Британії, Німеччині та США (ХІХ–ХХ ст.)

Наприкінці ХІХ ст. переважним типом середньої школи у США була приватна “академія”, що будувалася за типом однойменної британської школи і виконувала ту ж саму функцію підготовки до вищої освіти. Тому в цій школі використовувався курс фізики академічного типу, що створився під впливом університетського курсу. В перші десятиріччя ХХ ст. сформувалася громадська середня школа.

Після Першої світової війни США стали одним із промислових лідерів. Швидкими темпами почали розвиватися різні галузі промисловості. Зростає зайнятість у виробництві і потреба у фахівцях, особливо інженерах. Аналіз офіційних статистичних даних показує, що в 1920 - 1930-х рр. спостерігається безпрецедентне зростання кількості учнів у старшій середній школі. Швидке збільшення кількості учнів було пов'язане як із демографічними процесами (внаслідок потоку емігрантів із Європи на початку ХХ ст.), так і з прийняттям закону про обов'язкове навчання до 16 років і обмеження використання дитячої праці.

Перетворення школи на масову стимулювало розвиток різних течій у педагогіці. Серед них варто відзначити такі основні:

1) “прогресистський” рух;

2) “традиціоністський” (академічний) рух.

Основна теза прогресистів про необхідність орієнтації освіти на інтереси учнів мала різні соціальні відтінки. Значна частина прогресистів мала на увазі не індивідуального учня, а певні групи, вважаючи, що різним групам учнів необхідні різні типи освіти.

Подібно до загальної суспільної ситуації і стану освіти йде і розвиток курсу фізики середньої школи. Курс фізики в цей період розвивається переважно у двох напрямках: 1) прогресивному; 2) академічному. Перший тип курсу фізики вивчає більшість учнів, другий - майбутні студенти університету. Подібна диференціація має місце й у вищій школі.

Перший універсальний університетський курс фізики, що задовольняв потреби різних категорій студентів, розробив Р. Міллікен. Структура курсу будувалася у вигляді шарів. Перший шар кожного розділу містив виклад основних концепцій і прості чисельні оцінки. У наступному шарі розділу збільшувався рівень деталізації викладу. Увесь матеріал курсу було подано у вигляді невеликої за обсягом обов'язкової частини й іншого матеріалу за вибором студента та викладача. Подібні принципи відбору змісту були використані Р. Міллікеном також для побудови шкільного курсу фізики. На відміну від університетського курсу перший шар шкільного курсу виходив з аналізу оточуючих учня фізичних явищ і технічних пристроїв. Історичний аналіз розвитку курсу фізики у США показує, що новаторський курс Р. Міллікена справив суттєвий вплив на подальший розвиток курсу фізики. Однак цей вплив не був стійким. Принципи побудови курсу, запропоновані Міллікеном, як показує аналіз підручників, регулярно проявлялися в інших курсах і знову забувалися майже протягом ста років після його появи.

Друга світова війна змінила суспільне ставлення до фізики та її ролі у створенні технічного потенціалу країни. Однак одержані результати дослідження дозволяють зробити висновок, що відповідні зміни в підході до побудови змісту шкільного курсу фізики запізнилися на десятиріччя. Зміст та структура академічного типу шкільного курсу фізики майже не змінилися з початку ХХ ст. Залишився енциклопедичний принцип побудови традиційних розділів. На початку 1950-х рр. до змісту курсу включається ілюстративний матеріал із техніки та побутового обладнання, а також здійснюються спроби радикально переглянути зміст курсу фізики відповідно до прогресистських поглядів. Значний вплив на навчальний план у цей період мало збільшення кількості учнів вищої і середньої шкіл. Старша середня школа, що перебувала під впливом прогресистів, перестала служити “фільтром” для системи вищої освіти. Замість цього вона пропонувала різні шляхи отримання середньої освіти.

Академічну лінію розвитку реалізує курс фізики середньої школи, створений Комітетом із дослідження навчання фізики (PSSC-курс). Необхідно зазначити, що в цьому курсі фізика була вперше подана як модель дослідження природи, створена вченими. Фізика поставала як відкритий предмет, що постійно змінюється, а не завершена система знань. Саме тому курс радикально відрізняється від традиційного. Центральна роль у навчанні має належати лабораторії. Спираючись на підхід сучасної фізики, автори намагаються подати фізику як єдину галузь знань, пронизану кількома фундаментальними принципами.

Як свідчить проведений аналіз, на початку 1960-х рр. під впливом курсу Комітету в багатьох підручниках фізики змінюється структура розділів: а) зміст концентрується навколо центральних тем; б) зменшується частка класичної фізики та збільшується матеріал сучасної фізики; в) вводяться експериментальні задачі та реалізується евристичний підхід.

Іншим напрямком розробки курсу фізики стає “Гарвардський проект”. Метою проекту було створення курсу фізики для учнів гуманітарного типу мислення, які орієнтуються на вищу освіту. Курс мав містити матеріал із філософії та історії науки, одночасно зберігаючи необхідну строгість, яка властива курсам фізики академічної спрямованості.

Приклад курсу фізики Комітету викликав спробу розробити зміст загального університетського курсу як його продовження. Значна зміна структури фізичного знання, збільшення значення фізики та фізиків у суспільстві, а також приклад PSSC-курсу стимулювали пошуки нових шляхів розвитку університетського курсу загальної фізики, одним із яких став Беркліївський курс. Автори Беркліївського курсу повернулись до ідеї побудови курсу “шарами”, запропонованої Р. Міллікеном, у поєднанні з принципом спірального розвитку матеріалу. Структура курсу була змінена відповідно до сучасних фізичних уявлень. З самого початку виклад будувався на основі квантових і релятивістських принципів. Під впливом Беркліївського курсу в інших університетських курсах зросла єдність ідейної структури згідно з сучасною фізикою та була змінена структура розділів. Але в рамках нової структури почалось повернення до курсу експериментальної фізики, виникла тенденція до включення розгляду фізичних явищ, історії науки, філософії, викладу еволюції фізичних уявлень. У курси почали включати застосування фізики в контексті різних спеціальностей.

Аналіз досвіду впровадження курсів фізики в 1950 - 1960-ті рр. показує, що фактично ці курси виявилися корисними лише невеликому відсоткові учнів. Основна причина полягає в тому, що, зосередившись на розробці логічної сторони курсів, автори знехтували психологічною стороною. З огляду на це нові курси справили найбільший вплив лише на здібних учнів і на університетський вступний курс фізики, а не на масове навчання фізики в середній школі США, для якої вони і були спочатку призначені.

У кінці 1960-х рр. у суспільстві спостерігалася зміна ставлення до природничих наук. Зростає занепокоєння наслідками науково-технічного прогресу: забрудненням навколишнього середовища, небезпекою ядерних і генетичних досліджень. Інтерес суспільства до фізики та фізиків почав падати.

В університетах запроваджували курси про зв'язки науки з розвитком суспільства, технології, екології. В навчанні більше уваги почали приділяти суспільним проблемам. Схожі типи програм почали розробляти і для середньої школи.

Поширення міждисциплінарного підходу до підготовки спеціалістів в університетах привело до необхідності застосування способів розробки змісту курсів і організації навчання, відмінних від тих, що застосовувались у традиційних академічних галузях. У зв'язку з цим знову зріс інтерес до “прогресистських” ідей у конструюванні змісту навчання і його організаційних форм. Екологічний і соціологічний підхід до природничих наук сприяв подоланню позитивістського ідеалу об'єктивного й остаточно встановленого знання. Позитивізм поступово був подоланий у різних галузях науки. Є підстави вважати, що значну роль у цьому процесі відіграла книга Т. Куна “Структура наукових революцій” (1962 р.), яка викликала великий суспільний резонанс і суттєво вплинула на методологію формування змісту фізичної освіти.

Як показує аналіз американських джерел, на початку 1970-х рр. суспільна думка повертається до екологічних та соціальних наслідків науково-технічного прогресу. Внаслідок цього одержують підтримку нові розробки курсу фізики в цьому руслі. Водночас відроджується інтерес до технічно орієнтованих курсів фізики. Один із таких курсів “Штучний світ” був розроблений із метою підвищення технологічної грамотності учнів. На відміну від попередніх курсів “прогресистського” типу практичні проблеми подавалися в узагальненому вигляді як проблеми транспорту, енергетики, збереження та передавання інформації.

Слід підкреслити, що нові віяння й експерименти в освіті відбувалися в умовах відносно стабільного стану економіки США. Система освіти перебувала в економічній безпеці, що давало їй можливість експериментувати відповідно до ідей, які набули поширення в суспільстві. У 1974 р. нові віяння й експерименти в освіті раптово припинилися. Ми поділяємо думку інших дослідників, що це сталося внаслідок нафтової кризи 1974 р., яка привела економіку в стан рецесії. Відновились консервативні тенденції в освіті. Спирання на психологічну концепцію Ж. Піаже знову змінилося переходом до біхевіоризму, оскільки останній ближчий до технології і допускає механічні процедури. У багатьох курсах почав використовуватися поділ матеріалу на фіксовані блоки з подальшим тестуванням й оцінкою кожного етапу навчання. Знову пожвавився інтерес до об'єктивізації цілей навчання і вимог до їх чіткої постановки.

Як свідчать статистичні дані, у 1980-х рр. у США продовжує знижуватися кількість учнів, що вивчають фізику в середній школі та в коледжі. Причиною цього, як показують результати дослідження, є панування в школах традиційного курсу фізики, призначеного для підготовки до вивчення фізики в університеті. З метою подолання цих негативних тенденцій П. Хевіт пропонує курс “Концептуальна фізика”. Курс базується на уявленні, що всі основні фізичні принципи можуть спочатку бути викладені на якісному рівні на основі простих моделей або окремих випадків і лише потім деталізовані.

Отже, економічні кризи у США не приводили автоматично до суттєвого реформування змісту навчального предмета. Інноваційні курси фізики існували за десятиліття до зміни стану економіки. Але прихильники різних напрямків реформування курсу фізики використовували суспільну ситуацію для виправдання потрібних їм змін у навчальному предметі. Вчені-фізики використали запуск радянського супутника як виправдання для свого способу побудови змісту курсу. Американська “постсупутникова” реформа навчання фізики проводилася “згори вниз” і внаслідок інтенсивної урядової підтримки впроваджувалася швидкими темпами. Однак виявилося, що у своїй фактичній роботі вчителі використовували лише деякі із запропонованих фахівцями принципів. Навчальний предмет, що складався внаслідок цього, відрізнявся від попереднього, дореформеного підходу, але не збігався з принципами, закладеними в його основу авторами реформ - університетськими професорами. Нові підходи до побудови фізичної освіти здійснили вплив на зміст і методи навчання фізики в середній школі. Але цей вплив відбувався саме через учителів.

П'ятий розділ “Розвиток курсу фізики наприкінці ХХ століття” присвячений аналізу змін у змісті курсу фізики, що відбувалися у Великій Британії та США в 90-х рр. ХХ ст.

Як свідчать результати дослідження, у 1990-х рр. у Великій Британії спостерігаються нові тенденції в розвитку суспільства, які викликають відповідні процеси в системі освіти, що, у свою чергу, відбивається на розвитку курсу фізики. Економічні реалії, вимоги поліпшення професійної підготовки детермінують зміни в системі освіти.

У 1992 р. у Великій Британії скасовується різниця в статусі між університетом і політехнічним інститутом, що існувала раніше. Створені на базі колишніх політехнічних інститутів “нові університети” об'єднуються зі “старими університетами” та вищими коледжами в нову систему пост-середньої освіти. Як показує практика, така система забезпечує більш гнучкий підхід до професійної освіти. Через мінливу ситуацію на ринку праці у Великій Британії третина робітників працює за короткостроковими контрактами. Це потребує постійної перекваліфікації. Професійна освіта ставить нові вимоги до побудови курсу фізики.

На підставі аналізу та порівняння офіційних статистичних даних можна зробити висновок, що на ситуацію в середній освіті також вплинули демографічні зміни та відповідні зміни в системі вищої освіти. Так, відсоток учнів (від загальної кількості їх вікової групи), котрі продовжували навчання в об'єднаній системі вищої та професійної освіти, збільшився порівняно з колишньою системою вищої освіти. Водночас попередня система підготовки фахівців спиралася на курс фізики “просунутого” рівня, що вивчався в підготовчому до вищої школи класі. Це спонукало екзаменаційну раду прийняти нові зменшені вимоги до іспитів “просунутого” рівня. При цьому виник розрив між рівнем підготовки більшості учнів та традиційним курсом фізики системи вищої освіти. Нова освітня і суспільна ситуація стимулює створення відповідного типу курсу фізики.

У 1990 р. під егідою Британського інституту фізики розробляється гнучкий підхід до навчання фізики (FLAP). Створений на основі цього підходу навчальний предмет не є традиційним курсом. Пакет навчальних ресурсів розроблено у вигляді замкнених міні-модулів, що забезпечують перехід від загального рівня середньої школи до вступних курсів фізики вищої школи. Пакет включає можливість розроблення на його основі курсу вищого рівня для студентів та курсу для випускного класу середньої школи.

Як показує аналіз британських джерел, зміни в системі освіти знов викликають потребу в інтегрованих курсах природознавства. Одним із найбільш популярних у 1990-х рр. стає Селтерівський курс. Основною його особливістю є включення наукових ідей у контекст практичного застосування. Конструювання змісту виходить з інтересів розвитку учнів, а не лише вимог вищої освіти.

У 1998 р. почався новий етап Наффільдівського проекту. Новий Наффільдівський курс фізики містить кілька частин. Вступна частина курсу є мотиваційною. У ній розглядається матеріал, що дає уявлення про повсякденну роботу в сучасній фізиці та широкий спектр практичних професій, пов'язаних із нею. Заключна частина курсу покликана поглибити розуміння основних ідей і тем з тим, щоб підготувати до подальшого навчання.

На відміну від Великої Британії, у США в 1990-х рр. зміни в курсі фізики почалися не із середньої, а з вищої школи. Так, Американська асоціація інженерів прийняла рішення про те, що загальний курс фізики не є обов'язковим для професійної підготовки інженерів. Натомість потрібні конкретні знання та вміння з цього курсу. Саме тому перед кафедрами фізики університетів постала нагальна потреба змінити зміст цієї дисципліни. Розпочалися роботи за проектом “Університетський вступний курс фізики”.

Як було з'ясовано в процесі дослідження, розроблені в рамках проекту нові курси фізики університетського рівня почали впливати і на шкільний курс. Ця тенденція вперше спостерігалася на прикладі Тафтського університету. Спочатку університетський курс було використано для навчання вчителів, а потім на його основі був розроблений новий шкільний курс, який пройшов успішне випробування.

Слід підкреслити, що відмінність сучасних реформ курсу фізики від розробок кінця 1950-х рр. пов'язана з використанням досліджень із психології засвоєння знань. Тривалий час усі дослідження з методики навчання фізики у США підсвідомо використовували біхевіористську психологічну модель. Аналіз праць американських дослідників свідчить, що ситуація різко змінилася в 1990-х рр., коли спільнота фізиків усвідомила досягнення когнітивної психології ХХ ст. і необхідність їх використання. Новий напрямок - конструктивістський підхід - прийшов на зміну біхевіоризму.

Отже, як свідчить аналіз розвитку курсу фізики у Великій Британії, Німеччині та США в ХІХ-ХХ ст., зазначений курс розвивається за власними внутрішніми законами. На авторів курсу також справляє вплив суспільна ситуація, але сама вона певним чином витлумачується ними. Навчальний предмет у школі конструюється в результаті боротьби конкуруючих тенденцій. Одна з тенденцій пов'язана з формулюванням мети і напрямку реформи курсу фахівцями у галузі освіти. Друга тенденція визначалася вченими-фізиками. Кожна з цих суспільних груп по-різному формулювала потреби учнів, науки і суспільства, що, на їх думку, визначали напрямок реформи. Однак досвід впровадження різних моделей реформи показав, що перетворення в обох випадках відобразили не сучасні і не майбутні потреби суспільства, а минулий його стан. Причина цього полягала в тому, що зміни навчального предмета в середній школі займають багато часу, тому що пов'язані з розробкою та практичною перевіркою навчальних посібників, а також перепідготовкою вчителів.

Проведене дослідження дає можливість сформулювати ряд рекомендацій щодо використання зарубіжного досвіду розвитку курсу фізики у вітчизняній педагогіці.

1. Міністерству освіти і науки в процесі переходу на профільне навчання у старших класах бажано взяти до уваги досвід Німеччини та Великої Британії в організації, розробці та впровадженні курсів фізики, інтегрованих курсів природознавства для учнів різних категорій у диференційовану систему освіти.

2. Авторам стандартів і програм доречно врахувати світові тенденції органічного включення основних концепцій квантової та релятивістської фізики та пов'язаних з ними методологічних понять у зміст шкільного курсу, нові підходи до оцінки знань і вмінь учнів з фізики, виходячи з концепції функціональної наукової грамотності.

3. Інститутам післядипломної освіти необхідно використати американський та британський досвід із перепідготовки вчителів фізики, а також організувати вивчення вчителями матеріалів таких інноваційних курсів, як Новий Наффільдівський курс і Карлсруе курс, досвіду організації фізичної освіти у розвинених країнах світу, використання світовою фізичною спільнотою матеріалів мережі Інтернет для навчання фізики та самоосвіти вчителів.

4. Педагогічним університетам необхідно включити в програму підготовки вчителів фізики ознайомлення зі світовим досвідом інтеграції професійної та фізичної освіти, методикою вивчення нових застосувань фізики і пов'язаних з нею робітничих професій, методикою концептуального вивчення принципів сучасної фізики.

5. Авторам підручників доцільно використати досвід розробки змісту курсу фізики в контексті основних понять сучасної фізики, який дозволяє вирішити проблему співвідношення класичної та сучасної фізики у шкільному курсі; змісту Селтерівського інтегрованого курсу відповідно до вікових інтересів учнів; різних типів інтегрованих курсів природознавства; динамічного підручника фізики відкритого типу, розміщеного на вузлі Інтернет.

6. У процесі вдосконалення загального курсу фізики вищої школи необхідно передбачити вступний розділ, у якому на концептуальному рівні подається виклад основних принципів сучасної фізики. Загальна структура курсу повинна відповідати структурі сучасного фізичного знання. При розробці змісту кожного розділу мають бути передбачені різні рівні його деталізації та викладу з тим, щоб забезпечити використання курсу різними категоріями студентів та ідейну єдність курсів фізики вищої та середньої школи. Зміст курсів фізики для студентів різних спеціальностей має будуватися на основі загальної фундаментальної структури в контексті підготовки до певної професійної діяльності, при цьому необхідно врахувати досвід розробки гнучкої структури загального курсу фізики американських і британських університетів, а також методи оцінки формування фізичних понять у студентів.

7. Розробникам навчального обладнання доцільно врахувати досвід створення єдиного експериментального навчального фізичного середовища для середньої та вищої школи.

У шостому розділі “Вплив інформаційних технологій на зміст курсу фізики” подано матеріали аналізу застосування комп'ютерів та глобальної комп'ютерної мережі в курсі фізики у Великій Британії та США.

Отримані у процесі дослідження дані дозволяють стверджувати, що завдяки розвитку інформаційних технологій використання моделей у навчанні істотно поглибилося та розширилося. Багато абстрактних фізичних понять, пов'язаних із фізичними полями, відносністю простору-часу тощо, можуть бути вперше подані у візуальній формі. Відтепер їх формування можливе на основі експериментування з візуальними образами.

Виявилося, що комп'ютери приводять до зміни зв'язку фізики і математики. Системи комп'ютерної алгебри, здатні автоматично перетворювати символічні вирази, звільняють учнів від рутинних перетворень, одночасно даючи можливість досліджувати складні реальні проблеми. За допомогою комп'ютера учень за невеликий час може промоделювати різні розв'язки, які виникають при зміні умов задачі, що допомагає усвідомити фізичний зміст того, що відбувається.

Як свідчить проведений аналіз, значний вплив мають комп'ютери в галузі навчального експерименту. Комп'ютери не замінюють і не скасовують традиційний фізичний експеримент, а, як показує накопичений досвід, допомагають учням краще зрозуміти те, що вони робили руками. Для навчання фізики почала широко використовуватися мікрокомп'ютерна лабораторія, яка являє собою поєднання комп'ютера з різними видами датчиків. У мікрокомп'ютерній лабораторії створюється таке навчальне середовище, коли дії в реальному фізичному світі безпосередньо поєднуються з абстрактними фізичними поняттями, що є серйозною проблемою для традиційно побудованого курсу. Стає можливим одночасне експериментальне дослідження явищ із традиційно різних розділів фізики. Вони зближуються за своєю глибокою структурою.

Водночас глобальна комп'ютерна мережа відкрила можливості, яких не було в ізольованих комп'ютерів. Світова мережа є динамічною системою, де зміни в одній її частині здатні швидко поширюватися на всю систему. Разом зі світовою мережею будь-яке пов'язане з нею предметне навчальне середовище теж стає динамічною системою.

Різні сторони навчального середовища перетворюються, стають гнучкими і здатними до швидких змін.

Виявляється нова тенденція розвитку підручника - він створюється разом із вузлом, який його підтримує у всесвітній мережі, де весь час відбувається діалог з учнями, вчителями та спеціалістами. Це - гнучкий підручник, який повсякчас оновлюється. У його створенні бере участь глобальна спільнота учнів, учителів, методистів та фізиків. Зворотний зв'язок здійснюється безпрецедентно швидко.

Аналогічні зміни відбуваються і з комп'ютерними навчальними програмами. На початковому етапі свого розвитку вони були автономними, замкненими системами. Наприкінці ХХ ст. чітко виявляється тенденція до об'єднання навчальної програми з глобальною мережею.

Навчальні програми починають створюватися разом із вузлом підтримки, який відстежує та концентрує всі матеріали, що з'являються у світовій мережі.

Програма інтегрується з іншими навчальними матеріалами. Локальна навчальна програма за допомогою всесвітньої мережі перетворюється на глобальне навчальне середовище.

Глобальна комп'ютерна мережа вносить якісні зміни і в навчальний експеримент. Після появи мікрокомп'ютерної лабораторії почався процес її об'єднання зі світовою мережею.

Виник новий тип віддаленої лабораторії. Великі дослідні центри, обсерваторії, станції спостереження пропонують для цілей освіти свої вузли, на яких зберігаються отримані ними останні дані експериментів та спостережень. У такий спосіб здійснюється безпосередній зв'язок шкільного навчання фізики з фундаментальним науковим дослідженням.

Отже, завдяки комп'ютерам знімаються вікові обмеження на формування фізичних понять.

Відбувається перегляд послідовності у формуванні фундаментальних фізичних понять у курсі фізики. У комп'ютеризованій лабораторії відбувається об'єднання віртуальної моделі та реального фізичного експерименту, що приводить до подолання традиційного розмежування різних розділів курсу. Утворюється єдине експериментальне навчальне фізичне середовище.

Варто наголосити, що не комп'ютери автоматично викликають зміни в курсі фізики. Інформаційні технології надають нові можливості для вирішення тих завдань глибокого перетворення курсу фізики, які вже були поставлені самим ходом його історичного розвитку.

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

У дисертації наведене теоретичне узагальнення процесу історичного розвитку змісту шкільного курсу фізики у Великій Британії, Німеччині та США в ХІХ - ХХ ст., яке дозволило установити основні чинники та тенденції розвитку, що мають прогностичну спрямованість для вдосконалення змісту вітчизняного шкільного курсу фізики та дають підстави для таких висновків.

1. Диференційована система середньої освіти, що склалась на початку ХХ ст. у Великій Британії, продовжує існувати до 1960-х рр. Відповідно, незмінним залишається і курс фізики граматичної школи, який відображає майже незмінний університетський курс. Глибокі зміни у фізичній науці і промисловості, що відбулися в середині ХХ ст., ведуть до створення Наффільдівського проекту реформування шкільного курсу фізики. Наффільдівський двоступеневий курс фізики створюється, в першу чергу, для граматичної школи та відповідно до її структури. Погіршення стану економіки Великої Британії в 1980-х рр., а також значні зміни в системі середньої освіти, пов'язані з розповсюдженням об'єднаної середньої школи, ведуть до втрати інтересу до курсу фізики академічного типу. Інтереси суспільства зміщуються від науки до технології, що веде до пошуку шляхів створення різного типу інтегрованих курсів.

2. Університетський курс фізики сформувався в німецькій моделі вищої освіти як визнана науковим товариством система знань даної науки - парадигмальний навчальний предмет. Середня школа з початку свого існування виконувала функцію підготовки до університету. Саме парадигмальний університетський курс і став основою для формування шкільного курсу. Університетський курс фізики в Німеччині формується в період становлення нової моделі вищої освіти в першій половині ХІХ ст. Одночасно складаються різні типи курсів фізики: а) курс експериментальної фізики; б) курс математичної фізики. На початку ХХ ст. на основі курсу експериментальної фізики та елементів курсу математичної фізики формується університетський курс загальної фізики.

3. Курс фізики середньої школи Німеччини розвивається в тісному зв'язку з університетським курсом. Спочатку шкільний курс будується за зразком університетського курсу експериментальної фізики. З розвитком німецької гімназичної освіти як освіти теоретичного типу в шкільному курсі фізики зростає математизація і дедуктивний характер викладу, що, у свою чергу, відображає відповідний напрямок розвитку університетського курсу. Становлення ступеневої структури шкільного курсу в середині ХІХ ст. пов'язане з розвитком різних типів середньої школи та накопиченням досвіду навчання фізики учнів різного віку.

4. На відміну від Німеччини та Великої Британії, у США в кінці ХІХ ст. склалася дворівнева система вищої освіти та зберігся її загальноосвітній етап. Відповідно, виникає потреба в різного типу курсах фізики: а) загальноосвітньому, для студентів усіх спеціальностей; б) спеціальному, в контексті певної професійної підготовки. На початку ХХ ст. у США завершується створення єдиної державної середньої школи, у якій диференціація освіти здійснюється за рахунок надання учням старших класів права вибору навчальних предметів. Подальший розвиток шкільного курсу фізики відбувається у двох основних напрямках: а) академічному, орієнтованому на вимоги вищої школи; б) “прогресистському”, що виходить із психології розвитку учня. Залежно від суспільних умов переважний вплив одержує один із напрямків.

5. У 1990-х рр. у Великій Британії та США зростають гнучкість та розмаїття зв'язків системи вищої, середньої та професійної освіти, які починають інтегруватися в єдину структуру. Одночасне зменшення кількості учнів середньої школи, викликане демографічними проблемами, призводить до послаблення можливостей диференціації за рахунок відбору. З одного боку, виникає потреба у поєднанні фізики з професійною підготовкою вже на першому ступені її вивчення. З другого боку, змінюються вимоги до знань учнів - зростає значення загальнонаукової функціональної грамотності порівняно з колишнім чітко визначеним обсягом знань. Зміна суспільних умов викликає прийняття нових державних стандартів освіти. Національний стандарт природничо-наукової освіти Великої Британії підкреслює необхідність інтеграції навчальних предметів, вимоги висвітлення технологічних досягнень, пов'язаних із сучасною наукою. У державному стандарті США вказується на необхідність ознайомлення учнів із методологічними поняттями науки.

6. У курсах фізики, які створювались у ході історичного розвитку, переважно відображаються такі аспекти фізичної науки, як основні принципи конструювання змісту: а) фізичні явища; б) технічні системи, що концентрують у собі фізичні ефекти та принципи; в) використання фізичних явищ і принципів для вирішення практичних проблем у різних галузях; г) знакова система фізики - теорії, моделі, поняття; д) емоційно-чуттєві образи фізичного світу; е) пізнання у фізиці через діяльність конкретних людей у контексті історичної епохи; є) пошукова діяльність у фізиці (наукові програми, методи, альтернативні ідеї і теорії, методологічні поняття); ж) філософські питання фізики. Розгляд фізичної науки з точки зору кожного з названих аспектів приводить до конструювання певного курсу фізики. Найбільш поширеним курсом фізики в історії країн, що досліджувалися, був навчальний предмет, сконструйований за парадигмальним типом, де побудова змісту базувалася на системі фізичних знань.

7. Курс фізики розвивався під впливом, з одного боку, своєї внутрішньої логіки, з другого - потреб системи освіти і суспільства в цілому. У Німеччині, Великій Британії та США виявилися такі напрямки розвитку шкільного курсу фізики: а) академічний; б) технологічний; в) філософсько-гуманітарний. Разом із тим спостерігається багато різних типів курсів, що являють собою комбінацію основних напрямків.

8. Суспільна ситуація через різні опосередковуючі ланки (систему освіти, фінансування, стан економіки) впливає на розвиток курсу фізики і його місце в навчальному плані середньої школи. У процесі проектування науки в навчальний предмет використовується первісна проекція, здійснена методологією науки. При подальшому конструюванні змісту навчального предмета використовується система цінностей, що залежить від усієї суспільної ситуації. Інноваційний курс фізики часто не набуває значного поширення. Освітня система має велику інертність, пов'язану з її структурою, що охоплює великі маси людей, нагромадженим фондом підручників, приладів та методик навчання. Консервативність системи також підтримується способом контролю змісту навчального предмета і знань учнів, прийнятим у даному суспільстві. Без зміни в статусі, освіті та поглядах учителів зміна курсу фізики в масовій практиці не відбувається.

9. Проведений аналіз дає підстави для виділення основних тенденцій розвитку курсу фізики. Перш за все, спостерігається зміна методологічної основи побудови змісту курсу. Найбільш поширена модель конструювання змісту курсу фізики спиралася на позитивістське уявлення про механізм еволюції наукового знання як раціональний розвиток теоретичної системи. Методологічна опора на позитивізм призвела до переважання у змісті курсу раціональних елементів та зменшення емоційно-інтуїтивних складових, що послабило цілісність освітньо-виховного впливу курсу як предмета загальної освіти. Історичні дослідження спростували позитивістську модель розвитку наукового знання. В сучасних розробках змісту шкільного курсу фізика почала розглядатися у цілісному контексті розвитку матеріальної та духовної культури.

10. Психологічно адекватній побудові змісту курсу суперечила структура традиційних розділів, що склалася історично. Розвиток фізики у другій половині ХХ ст. привів до посилення фундаменталізації системи фізичного знання. Різні розділи класичної фізики вдалося об'єднати в єдине ціле на основі фундаментальних принципів. Фізика вперше була подана як єдина взаємопов'язана галузь знання. Склалися передумови для фундаменталізації шкільного та університетського курсів відповідно до сучасних фізичних уявлень.

11. На відміну від курсу зі ступеневою структурою, в сучасних курсах почала використовуватися сіткоподібна структура. Курс будується у вигляді сітки модулів, у якій можливі різні шляхи руху. Опозиція лінійної (радіальної) та концентричної структур побудови курсу фізики, що дискутувалася у методичній літературі початку ХХ ст., аналізувалась за схемою “або-або”. Сіткоподібна структура допомагає реалізувати багатовимірну побудову курсу, синтезуючи різні структури, які використовувались у минулому: лінійну, концентричну та ступеневу. У цій структурі, почавши з будь-якого модуля та рухаючись відповідно до індивідуальних інтересів та особливостей пізнавальної діяльності, можна перейти до вивчення всіх інших аспектів фізичної науки. Стандартний курс фізики поступово перетворюється на систему курсів, між якими виникають різні зв'язки та переходи. Зміст кожного модуля курсу будується на основі єдиних фундаментальних понять і принципів фізики. Різноманітні шляхи вивчення курсу мають інваріантне ядро - основні фізичні принципи. Освітній стандарт реалізується не через тотожність змісту, а через його інваріант, що знімає суперечність, яка існувала в попередній структурі курсу, між необхідністю стандартизації та індивідуалізації. Така система дає змогу одночасно вирішити проблему індивідуалізації навчального предмета і зберегти його єдність.

12. Однією із засад побудови змісту навчального предмета є інформаційно-технологічна основа, яка залежить від доступних суспільству технічних засобів зберігання, передачі та обробки інформації. Навчальний предмет, що базується на паперових носіях, існує в інформаційному середовищі з невеликою швидкістю обміну інформацією та обмеженими зв'язками всередині фізичної спільноти. З появою та розвитком світової комп'ютерної мережі різко збільшилася швидкість руху інформації та структурне багатство зв'язків усередині спільноти. Дослідження процесів, що відбуваються у світовій мережі, дають підстави для висновку про становлення світової глобальної фізичної спільноти, всередині якої здійснюється фізична освіта різних рівнів. Водночас сама структура навчального предмета весь час змінюється залежно від стану світового інформаційного середовища. Виникає принципово нова особливість навчального предмета - він стає динамічною, багатовимірною системою, здатною адекватно відображати динамічний характер самої науки. Глобальна комп'ютерна мережа приводить до об'єднання всіх попередніх освітніх систем у єдине фізичне навчальне середовище. Середовище створюється у вигляді модулів, відкритих для доповнення, що також містить базу світових даних і засоби створення та пошуку зв'язків. Навчальне середовище безперервно змінюється завдяки діяльності учасників світової фізичної спільноти. Виявляється тенденція до становлення навчального предмета як глобального навчального середовища, здатного до саморозвитку.

13. Наприкінці ХХ ст. середня школа стала масовою, її функція змінилася. З інструменту підготовки до вищої освіти вона перетворилася на знаряддя розвитку всіх дітей. Шкільний курс з підготовчого до навчання у вищій школі перетворюється на інструмент, що забезпечує індивідуальний шлях дитячого розвитку. Розвиток інтегрованих курсів природознавства, зумовлений зміною функції середньої школи, процесами інтеграції природничих наук та новими формами їх використання у практиці, дозволяє виявити напрямки інтеграції навчального матеріалу. Історично першим напрямком інтеграції курсу фізики було його об'єднання з курсом філософії. Фізика саме виділилася як окремий предмет з курсу філософії. У сучасних умовах спостерігається повернення на новому рівні до цього напрямку інтеграції, але на шляху створення об'єднаних курсів фізики і філософії робляться лише перші кроки.

Розповсюдженим напрямком інтеграції є об'єднання різних наук при вивченні окремих об'єктів і процесів. Так, у межах одного предмета поєднується декілька курсів: а) фізики та астрономії; б) фізики й хімії; в) фізики, хімії та біології.

Наступним напрямком створення інтегрованого курсу є об'єднання навчального матеріалу різних предметів на основі виділення загальних принципів, що становлять методологічну основу сучасного природознавства: а) системно-структурна організація матерії; б) еволюція матерії у Всесвіті; в) збереження і перетворення енергії; г) квантові принципи будови речовини; д) принцип симетрії; е) імовірнісні закономірності.

Одним із сучасних напрямків інтеграції матеріалу є його об'єднання на основі практичних проблем (енергетики, екології, медицини), які вирішуються комплексним використанням методів різних наук.

Створення інтегрованого курсу також здійснюється на шляху об'єднання матеріалу на основі розгляду еволюції науки в суспільстві. При цьому використовується матеріал курсів фізики, історії та соціології.

Проведене дослідження дало можливість сформулювати рекомендації для вітчизняних авторів програм, підручників. Ці рекомендації стосуються змісту та структури курсу фізики, підходів до оцінки знань і вмінь учнів, принципів використання мережі Інтернет, вимог до навчального обладнання.

Перспективу подальшого дослідження вбачаємо в здійсненні порівняльного аналізу історичного розвитку вітчизняного шкільного курсу фізики та курсу фізики зарубіжних країн; вивченні інтеграційних процесів у розвитку курсу фізики у вітчизняній і зарубіжній середній школі; порівнянні тенденцій розвитку вітчизняного та зарубіжного курсів фізики. Вважаємо за доцільне провести аналіз впливу вітчизняного університетського курсу фізики на зміст шкільного курсу в різні історичні періоди.

шкільний фізика психологічний

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ АВТОРОМ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Монографії

1. Лещинський О. П. Фізика як навчальний предмет у середніх школах Великобританії, Німеччини та США. - Черкаси: ЧДТУ, 2003. - 255 с. (16 обл. вид. арк.)

Статті у фахових виданнях

2. Лещинський О. П. Цінності в побудові змісту навчального предмета // Цінності освіти і виховання: Науково-методичний збірник / За ред. О.В. Сухомлинської. - К.: АПН, 1997. - С. 175-177.

3. Лещинский А. П. Философские основания конструирования содержания учебного предмета // Науковий вісник Південноукраїнського державного педагогічного університету. - 1999. - Вип. 5. - С. 135-141.

4. Лещинський О. П. Образ науки і засади конструювання змісту навчального предмета // Педагогіка і психологія. - 1999. - № 3. - С. 29-36.

5. Лещинський О. П. Методологія та історія природознавства як засади побудови навчального змісту // Педагогіка і психологія. - 2000. - № 2. - С. 12-18.

6. Лещинський О. П. Вплив комп'ютерів на структуру і зміст навчального експерименту // Фізика та астрономія в школі. - 2001. - № 4. - С. 43-44.

7. Лещинський О. П. Вплив мережі Інтернету на навчання фізики // Педагогіка і психологія. - 2001. - №3-4. - С. 57-64.

8. Лещинський О. П. Загальний курс фізики в університетах США // Фізика та астрономія в школі. - 2002. - № 2. - С. 43-47.

9. Лещинський О. П. Проблема змісту шкільного курсу фізики в Німеччині на початку ХХ ст. // Вісник Чернігівського державного педагогічного університету. Серія: Педагогічні науки. - 2002. - Т. 1, Вип. 13. - С. 75-80.

10. Лещинський О. П. Розвиток викладання фізики у Великобританії під час першої наукової та промислової революції // Наукові записки Кіровоградського державного педагогічного університету. Серія: Педагогічні науки. - 2002. - Вип. 42. - С. 245-248.

11. Лещинський О. П. Вивчення основних ідей квантової механіки в середній школі на основі комп'ютерної візуалізації // Фізика та астрономія в школі. - 2002. - № 3. - С. 16-18.

12. Лещинський О. П. Засади побудови змісту шкільного курсу фізики в методичній літературі початку ХХ ст. // Наукові записки Національного педагогічного університету імені М. П. Драгоманова. Серія: Педагогічні науки. - 2002. - Вип. 46. - С. 86-92.

13. Лещинський О. П. Розвиток шкільного курсу фізики у Великобританії в ХІХ ст. // Наукові записки Національного педагогічного університету імені М. П. Драгоманова. Серія: Педагогічні науки. - 2002. - Вип. 48. - С. 158-168.

14. Лещинський О. П. Розвиток шкільного курсу фізики у США в другій половині ХХ ст. // Фізика та астрономія в школі. - 2002. - № 6. - С. 47-51.

15. Лещинський О. П. Становлення курсу фізики в Німеччині в першій чверті XVIII ст. // Збірник наукових праць Кам'янець-Подільського державного педагогічного університету.Серія: Педагогічна. - 2002. - Вип. 8. - С. 57-64.

16. Лещинський О. П. Дидактичні можливості інформаційних технологій у навчанні фізики // Педагогіка і психологія. - 2002. - № 1-2. - С. 34-41.

17. Лещинський О. П. Сучасні тенденції вдосконалення змісту навчання фізики у Великобританії // Педагогіка і психологія. - 2002. - № 4. - С. 127-133.

18. Лещинський О. П. Логіко-психологічні засади побудови структури та змісту курсу фізики останньої чверті ХХ ст. // Науковий вісник Південноукраїнського державного педагогічного університету. - 2002. - Вип. 6-7. - С. 31-37.

19. Лещинський О. П. Вальдорфський курс фізики // Теорія та методика вивчення природничо-математичних і технічних дисциплін: Збірник науково-методичних праць Рівненського державного гуманітарного університету. - 2002. - Вип. 5. - С. 45-49.

20. Лещинський О. П. Розвиток інтегрованих курсів природознавства у Великобританії // Шлях освіти. - 2003. - № 3. - С. 22-26.

21. Лещинський О. П. Вплив суспільних процесів на розвиток шкільного курсу фізики у Великій Британії // Наукові записки Кіровоградського державного педагогічного університету. Серія: Педагогічні науки. - 2003. - Вип. 51, Ч. 2. - С. 208-214.

22. Лещинський О. П. Аналіз історичного розвитку шкільного курсу фізики у Великій Британії та США // Збірник наукових праць Кам'янець-Подільського державного університету. Серія: Педагогічна. - 2003. - Вип. 9. - С. 55-58.

23. Лещинський О.П. Основні чинники розвитку курсу фізики середньої школи Великої Британії // Збірник наукових праць: Спеціальний випуск. - К.: Науковий світ, 2003. - С. 52-59.

Матеріали і тези доповідей

24 Лещинський О. П. Гуманітаризація змісту освіти в молодшому коледжі США // Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції “Школа за мир, взаєморозуміння і соціальний розвиток”. - Рівне, 1996. - С. 70-71.

25. Лещинський О. П. Гуманитаризация образования и учебный предмет // Материалы Международной научно-практической конференции “Образование в современном мире”. - Одесса, 1996. - С. 228-230.

26. Лещинський О. П. Побудова змісту навчального предмета на базисному етапі вищої освіти // Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції “Система неперервної освіти: здобутки, пошуки, проблеми”. - Книга 1. - Чернівці, 1996. - С. 98-101.

27. Лещинський О. П. Оновлювання побудови навчальних предметів і підготовка вчителя // Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції “Нові педагогічні технології з проблем гуманізації та демократизації навчально-виховного процесу в освітніх закладах”. - Черкаси, 1998. - С. 166-167.

28. Лещинський О. П. Засади побудови комп'ютерних навчальних програм з фізики та їх дидактична функція // Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції “Стратегічні проблеми формування змісту курсів фізики та астрономії в системі загальної середньої освіти”. - Львів, 2002. - С. 34-35.

29. Лещинський О. П. Зміни у зв'язках курсів фізики і математики у Великій Британії і США // Матеріали Всеукраїнської науково-методичної конференції “Проблеми математичної освіти”. - Черкаси, 2005. - С. 90-91.

Размещено на Allbest.ru