Роль знаковой формы науки в реализации целей обучения физике

Аннотация

Статья посвящена использованию межпредметных связей, методов укрупнения дидактических единиц и аналогий в методике преподавания физики для будущих учителей. Межпредметные связи рассматриваются на основе анализа законов и формул из различных разделов физики, анализа различных задачных ситуаций. В статье обращено внимание на роль знаково-символической формы в выявлении единства законов природы, определяющих различные физические явления. Метод укрупнения дидактических единиц П.М.Эрдниева позволяет в одну такую единицу объединить различные физические явления и выявить общность их законов. Внимание обучаемых обращается на умение по заданным графикам определить аналитические связи физических величин. Большое значение в содержании физики имеет исследование ситуаций с параллельным или последовательным соединением однородных элементов: пружин конденсаторов, резисторов, катушек индуктивности, источников тока. Анализ таких соединений в единой дидактической единице позволяет увидеть роль различных характеристик физических объектов, найти аналогии между ними и подумать над тем, почему закон последовательного соединения одних характеристик соответствует закону параллельного соединения других характеристик. Детальное внимание к анализу знаковой формы содержания физических явлений способствует более глубокому усвоению предмета изучения. Разработанная методика обучения интегрировала в себе три дидактических принципа: (1) межпредметных связей физики и математики, (2) укрупнения дидактических единиц, (3) наглядности обучения физике с демонстрацией закономерностей и аналогий в законах физики и математики в знаково-символической форме. Принцип демонстрации визуальной наглядности для школьников и студентов актуализирован современным мышлением цифрового поколения. В практической части исследования приняли участие 56 учителей физики школ республики. Установлено, что 66,1% из них активно применяют задачи с условиями в форме рисунков, 30,4% - используют редко; по оценке 55,4% учителей выборки, школьники часто испытывают затруднения при решении задач с графическим представлением условий и требующих графических ответов; 78,6% учителей акцентируют внимание на межпредметные связи физики и математики. Результаты опроса показывают актуальность разработки такой методики обучения.  

Ключевые слова: физическая наука; математический аппарат; знаковая форма содержания; аналитический и графический методы; функциональная зависимость; сопротивление; электроемкость; жесткость; параллельные и последовательные соединения; задачные ситуации.