М.В. Потапова

Раскроем кратко содержание понятий, составляющих базис данной статьи: эмпирические и теоретические знания, подход, сложность, трудность. Эмпирические знания - это знания, которые получены на основе опыта, обобщены с помощью таких умозаключений, как индукция. В процессе индукции, наблюдая и изучая отдельные факты, явления, свойства объектов, человек от единичных суждений переходит к более общим, формулирует правила, принципы, закономерности. Индуктивная форма обобщающего вывода часто основывается на аналогиях, однако, как правило, эмпирические знания отображают результаты практики, поэтому они отражают прагматическую составляющую эмпирического подхода.

Теоретическое знание - это целостная и систематизированная совокупность понятий о закономерностях окружающего мира. Получить их можно как в деятельности, так и в процессе мышления, как в рефлексивном, так и в нерефлексивном виде. Онтологическая (сущностная) составляющая в описании объекта, явления, процесса определяет базовую парадигму теоретического знания и самого подхода (парадигмальный механизм процесса познания). Однако истинным знанием является такое, которое проверено практикой, поэтому и эмпирическое, и теоретическое знание необходимо рассматривать не столько во взаимосвязи, сколько в целостном соединении - синтагме. Эмпирические и теоретические знания можно формировать у учащихся, студентов в условиях подхода как комплекса «…парадигматических, синтагматических и прагматических структур и механизмов в познании…» [1, с. 794].

Отдельные вопросы, темы, разделы курса физики средней школы составляют содержание учебного материала. «Учебный материал - часть социальной культуры, которая отобрана для усвоения в школе и обработана методически с учетом возможностей ее усвоения учащимися» [2, с. 26]. Учебный материал, включенный в параграф, тему, раздел, может быть как простым, так и сложным, а как сложный объект он может быть разложен на элементы (составные части). Сложность учебного материала зависит от того какое количество структурных элементов он включает, а также от того, каков характер связи и отношений (структур) между ними.

Сложность учебного материала можно описать двумя факторами. Если учебный материал состоит из множества элементов, которые связаны механически, то тогда сложность его будет определяться объемом элементов, входящих в параграф, тему (первый фактор). Например, описывая учебный материал, послуживший основанием для создания фундаментальной физической теории (например, электронной теории вещества), автор учебного пособия «Изучение фундаментальных физических теорий на факультативных занятиях» [4] выделяет 26 фактов, а в учебнике «Физика 10» его автор В.А. Касьянов описывает только 11. Первый учебный материал будет более сложным для усвоения, чем второй, потому что он включает большое количество фактов, которые должны быть усвоены.

Второй фактор, определяющий сложность учебного материала, зависит от структурных связей между компонентами системы. Учебный материал, раскрывающий систему органически взаимосвязанных элементов с помощью внутренних связей, образует сложную структуру. Например, для определения разности потенциалов между любыми точками электрической цепи, содержащей источник тока, необходимо хорошо знать такие понятия, как напряжение, разность потенциалов, падение напряжения на участке цепи, потенциал данной точки цепи, ЭДС источника тока, а также связи между ними. Связи между названными выше понятиями устанавливают закон Ома для полной цепи, закон Ома для участка цепи, закон Ома для участка цепи, содержащей ЭДС. Следует отметить, что сложный учебный материал не всегда бывает трудным. Например, если он включает большое количество фактов, явлений (области применения законов постоянного (переменного) электрического тока), то такой материал может быть сложным, но не трудным. Рассмотрим признаки, характеризующие трудность изучаемого материала, - трудность восприятия, трудность понимания, трудность осмысления. Трудность восприятия обусловлена объективными и субъективными причинами: неумением воспринимать объект в форме единого, целостного образа, неспособностью глубоко понять, что любое явление существует независимо от человека. Нередко трудность восприятия зависит от формы, методов и средств обучения. Например, включение в процесс обучения эмпирических форм познания окружающей действительности позволяет значительно уменьшить трудности восприятия учебного материала. Процесс нахождения существенных признаков и связей между явлениями на основе анализа и синтеза, вычленения существенного и отказа от случайного всегда вызывает трудности, потому что связан с пониманием сути явления. Трудность восприятия и понимания вызвана также тем, что правила логического умозаключения в процессе установления сходства и различия требуют теоретических обобщений, умения выделять причины появления новых качеств, умения сопоставлять их с уже усвоенными признаками объекта, явления. Наконец, трудность осмысления нового связана с тем, что этот процесс раскрывает внутреннее содержание явления, существенные связи которого необходимо понять, оценить и осмыслить. Таким образом, качество усвоения нового материала зависит от его сложности, трудности восприятия, понимания и осмысления.

Путей преодоления трудностей немало, рассмотрим один. На конкретном материале покажем, как можно изучать новый сложный и трудный учебный материал в условиях эмпирического и теоретического подходов. Из всех тем курса физики старшей профильной школы наибольшие затруднения у учащихся вызывает тема «Явление электромагнитной индукции». Отдельные вопросы этой темы можно изучать дважды, сначала на эмпирическом уровне, затем на теоретическом. Две темы электродинамики - «Магнитное поле тока» и «Явление электромагнитной индукции» - связаны. В теме «Магнитное поле тока», которая предшествует изучению темы «Явление электромагнитной индукции», при решении задач на силу Лоренца можно показать, что при движении незамкнутого проводника определенной длины, движущегося в однородном магнитном поле с постоянной скоростью, на его концах возникает постоянная разность потенциалов, численно равная ЭДС. На первом этапе учебного познания - эмпирическом термин «индукция» не используется. Во второй задаче, которая связана с первой, задание усложняется тем, что этот же проводник движется в однородном магнитном поле вдоль шин, замкнутых перемычкой. В образовавшейся замкнутой цепи течет электрический ток, мерой работы поля по перемещению свободных зарядов в замкнутом контуре служит ЭДС, численно равная работе сторонних сил по перемещению заряженных частиц к величине переносимого заряда. В данной задачной ситуации, сторонней силой служит сила Лоренца. Используя описанные выше условия, учащиеся получают математическое выражение для ЭДС ( или ), возникающей в проводнике, который движется со скоростью в однородном магнитном поле с индукцией . Рассматривая третью задачную ситуацию, которая связана с первой и второй, уточняют, что проводник длиной «» движется в однородном магнитном поле, «заметая» площадь (. В результате этого движения изменяется поток вектора магнитной индукции (для частного случая , ). На основе простых рассуждений показываем, что в контуре, в котором нет видимого источника тока, возникает электрическое поле, мерой работы поля по перемещению единичного заряда служит (). Знак минус можно объяснить за счет уменьшения площади контура при перемещении проводника вдоль оси (.учебный образование информация абстракция

Таким образом, при решении задач на силу Лоренца уже в теме «Магнитное поле тока» можно рассмотреть причину «возникновения» ЭДС индукции, не используя пока термин «индукция». Эмпирический подход в изучении сложной и трудной темы готовит почву для изучения закона электромагнитной индукции.

Теоретический подход к изучению физических основ явления электромагнитной индукции связан с анализом трех причин, обусловивших возникновение индукционного тока в замкнутом контуре (. Методы научного познания (наблюдение, эксперимент, обобщение) позволяют изучить способы индуцирования электрического тока в замкнутом проводнике, направление индукционного тока (правило Ленца), осуществить запись математического выражения для закона электромагнитной индукции (). Наконец, обосновать теоретически, что закон электромагнитной индукции, правило Ленца являются математическим выражением закона сохранения и превращения энергии.

Таким образом, сложность содержания образования можно выразить с помощью показателя «объем информации» (фактический и дидактический). Процесс обучения с точки зрения теории информации представляет собой процесс восприятия, осмысления, усвоения, хранения и использования информации [6]. Фактический (физический) объем учебного материала определяется принятыми в теории информации методами и измеряется в единицах количества информации. Дидактический объем содержания образования характеризует эту часть учебного материала, которая необходима и достаточна для полного его усвоения. Показатель объема содержания учебного материала, который может характеризовать его сложность, можно выразить отношением дидактического объема учебного материала к его фактическому объему.

Этот коэффициент определяется эмпирическим путем, он не учитывает то, как обучаемым этот материал перерабатывается, то есть усваивается. Однако показатель объема содержания образования связан с другим показателем - «посильность содержания образования», которая может быть определена с помощью скорости усвоения информации [2]. Показатель сложности содержания образования можно определить не только с помощью показателей «объем информации», «посильность содержания образования», но и соотношением степени абстракции содержания образования и опытом обучаемого. Чем больше между ними разница, тем более сложный для обучаемого будет материал, иначе говоря, менее доступным [2].

Понятие «трудность» содержания образования - его объективный показатель, хотя чаще всего он определяется на интуитивном уровне. Между тем этот показатель качества содержания образования может быть «измерен», потому что он связан с уровнями усвоения содержания образования (эмпирический, теоретический или распознавание, воспроизведение, понимание, применение, перенос). Показатель трудности содержания образования можно определить соотношением усвоенного обучаемым знаний и умений к требованиям, заданным целями образования [3].

В заключение отметим, что если трудность разными дидактическими способами можно преодолеть (один из приемов описан выше), то «сложность» содержания образования может оказаться для обучаемых тем барьером, который для них окажется непреодолимым.

Литература

1. Балл Г.А. Теория учебных задач - Психолого-педагогический аспект. - М.: Педагогика, 1990.

2. Беспалько В.П. Психологические парадоксы образования // Педагогика, 1989.

3. Бордовский Г.А., Нестеров А.А., Трапицын С.Ю. Управление качеством образовательного процесса: Монография - СПб.: Излательство РГПУ им. Герцена, 2001.

4. Карасова И.С., Пекин П.В. Изучение фундаментальных физических теорий на факультативных занятиях в средней школе. - Челябинск: Челяб. гос. пед ин-т и ЧИПКРО, 1990.

5. Кондаков Н.И. Логический словарь - справочник - М.: Наука, 1975.

6. Крипский А.М., Оноприенко Г.К. Информационный подход к определению объемов знаний, подавляемых студентам в вузе. - Минск, 1973.

Размещено на Allbest.ru