Развитие логического мышления учащихся в процессе обучения физике тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат педагогических наук Полякова, Елена Николаевна

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Полякова, Елена Николаевна

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА РАЗВИТИЯ ЛОГИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ

УЧАЩИХСЯ В ОБУЧЕНИИ.

1.1 .Психологические и дидактические аспекты формирования и развития мышления учащихся.

1.2.Развитие логического мышления учащихся на уроках физики на современном этапе развития школы.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2. РАЗВИТИЕ ЛОГИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ УЧАЩИХСЯ ПРИ

2.1 .Ознакомление учащихся с основами формальной логики.

2.2.Развитие логического мышления учащихся при объяснении нового материала и его закреплении.

2.3.Особенности содержания и методики решения физических задач с точки зрения, проблемы развития логического мышления учащихся.

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 2.

ГЛАВА 3. ОРГАНИЗАЦИЯ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА И

ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 3.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)», 13.00.02 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Развитие логического мышления учащихся в процессе обучения физике»

Актуальность исследования. В настоящее время неуклонно идет процесс информатизации общества, что приводит постепенно к массовой информатизации образования. Умение оперативно перерабатывать и оценивать поступающую информацию имеет большое значение, как для самого человека, так и общества, которому он принадлежит.

На современном этапе развития общества информация меняется и распространяется достаточно быстро, и учащиеся должны иметь способность не только запоминать ее, но и уметь анализировать, сравнивать, абстрагировать, делать правильные выводы и т.д. В связи потребностью и новым социальным заказом общества школе изменились цели и задачи образования, и особую значимость приобрела проблема развития мышления школьников.

Использование компьютеров значительно меняет образ мышления школьника, а внедрение компьютерных технологий в учебном процессе способствует развитию как логического, так и творческого мышления учащихся и их интеллектуального потенциала.

Умение логично рассуждать является показателем культуры мышления человека. В процессе обучения физике возникает необходимость развития логического мышления, и это возможно на основе использования логических операций (анализа и синтеза, абстрагирования и обобщения, сравнения и аналогии, классификации), основных законов формальной логики. Для эффективного развития мышления учащихся необходимо, чтобы мыслительные операции, законы логики использовались осознанно в ходе учебного процесса, и стали предметом целенаправленного формирования.

Проблема развития логического мышления учащихся в современных научно-методических исследованиях решалась учеными различных областей. Теоретической базой исследований послужили философские и психологические работы по формирования мышления С.Л.Рубинштейна, Н.Ф.Талызиной, В.В.Давыдова, А.Н.Леонтьева, Л.С.Выготского и др.

В методике обучения физике проблема развития мышления (логического и творческого) рассматривалась в работах В.Ф.Юськовича, В.Г.Разумовского, А.В.Усовой, Р.И.Малафеева и др. Ей посвящены диссертационные исследования В.И.Решановой, Н.М.Зверевой, В.К.Фурсова, Е.А.Самойлова, Р.К.Бабаджийска-Георгиевой и др.

Тем не менее, в решении этой проблемы остается еще много „белых пятен", и на основе психолого-педагогического анализа теоретических и методических исследований, педагогического опыта можно сделать вывод, что в педагогической науке и практике возникли противоречия между:

• потребностями общества в специалистах, способных использовать и осваивать новые информационные технологии (новыми требованиями по формированию мышления), и сложившимся, медленно меняющимся содержанием образования и традиционными методами обучения;

• содержанием государственного стандарта образования и отсутствием единых требований к разнообразным авторским учебным программам, альтернативным учебникам и пособиям по различным учебным дисциплинам (в частности физике), которые не всегда ориентированы на развитие логического и творческого мышления учащихся;

• возможностями школьного курса физики по развитию логического мышления учащихся и требованиями общества по развитию логического мышления в процессе школьного обучения;

• необходимостью использования в процессе обучения основ науки логики и отсутствием этого учебного предмета в профессиональной подготовке учителей физики.

Отмеченные противоречия в значительной мере могут быть преодолены, если будет создана комплексная методическая система по развитию логического мышления учеников при изучении естественнонаучных дисциплин. Поскольку основой естествознания является физика, то развитие мышления учащихся в процессе ее обучения имеет первостепенное значение.

Необходимость методического решения указанной проблемы, кроме того обусловлена изменившимися требованиями общества к организации мыслительной деятельности учащихся, что и определило актуальность проблемы развития логического мышления учащихся в процессе обучения.

Сказанное определило выбор темы нашего диссертационного исследования: „Развитие логического мышления учащихся в процессе обучения физике".

Объектом исследования является учебный процесс, ориентированный на развитие логического мышления учащихся при обучении физике.

Предмет исследования: развитие логического мышления учащихся в процессе обучения физике с использованием основ формальной логики.

Цель исследования заключается в разработке научно-обоснованной системы развития логического мышления учащихся при обучении физике.

Гипотеза исследования: эффективное развитие логического мышления учащихся может быть осуществлено, если:

- учащиеся последовательно знакомятся с основными логическими операциями и законами формальной логики при изучении материала по физике;

- строго соблюдаются этапы формирования минимума логической грамотности учащихся (определенный комплекс логических знаний);

- используется система заданий и задач, содержание которых направлено на развитие логического мышления учащихся;

- проводится работа по развитию логического мышления учащихся при обучении физике во всех основных видах их учебной деятельности. Критериями эффективности развития логического мышления учащихся на уроках физики являются:

• уровень обученности, который оценивается на основе фонда знаний (физические понятия, законы, основные формулы, элементы физических теорий, наименования физических величин);

• уровень мыслительной деятельности, который оценивается на основе умения решать логические задачи и применять полученные знания для решения нестандартных задач;

• уровень развития деятельности наблюдения, который оценивается по умению учащихся выделять сущность наблюдаемых явлений и умению объяснять наблюдаемое.

Оценка результатов педагогического эксперимента по изучению эффективности методической системы развития мышления учащихся проводилась по уровневой системе. Для анализа результатов использовались методы математической статистики, предложенные П.Н. Жучком.

Поставленные нами цель и задачи определили ход теоретико-экспериментального исследования. Педагогический эксперимент проводился в три этапа в течение 1994-2000 гг.

На первом этапе (1994-1995 уч.г.) изучалось состояние проблемы развития логического мышления учащихся в психолого-педагогической, методической и учебной литературе. Была сформулирована рабочая гипотеза, определены цель и задачи исследования. На данном этапе проверялась целесообразность применения отдельных методов развития логического мышления учащихся. Проводился пробный педагогический эксперимент в школах № 7, 12, 30 г. Кургана. В эксперименте было задействовано 246 учеников. Основными методами исследования являлись педагогическое наблюдение, беседы, анкетирование, выполнение учащимися контрольных и специальных заданий диагностического характера.

На втором этапе (1995-1996 уч.гг., 1996-1997 уч.гг.) осуществлялась разработка основных требований системы развития логического мышления учащихся, и проводился эксперимент по первичной ее опробации в школе № 44 г. Кургана, в эксперименте принимало участие 143 человека. Были определены контрольные и экспериментальные классы.

На третьем этапе исследования (1998-1999 уч.гг., 1999-2000 уч.гг.) предлагаемая методическая система реализовывалась в полном объеме в школах №38, 44, 47 г. Кургана. В исследовании было задействовано 152 школьника. Было проведено обобщение результатов эксперимента, оценка которого проводилась с использованием уровневой системы и методами математической статистики.

Методологической основой исследования являются: исследования в области философии, логики; психологические и педагогические исследования по формированию мышления учащихся; теория развивающего обучения; теория поэтапного формирования умственных действий; теория познания; теория формирования научных понятий и теория формирования обобщенных умений и навыков учащихся.

Исходя из поставленной цели и гипотезы исследования, были определены следующие задачи исследования:

1. Проанализировать состояние проблемы в психолого-педагогической, методической литературе по физике и в школьной практике.

2. Определить основные требования к использованию системы развития логического мышления учащихся при обучении физике.

3. Разработать методическую концепцию развития логического мышления учащихся в процессе обучения физике.

4. Экспериментально проверить на опыте эффективность предлагаемой методики.

5. Разработать методические рекомендации для учителей физики по использованию системы развития логического мышления учащихся в учебном процессе по физике.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования:

- изучение и анализ философской, психолого-педагогической, методической литературы по теме исследования;

- изучение и анализ опыта работы учителей;

- теоретическое моделирование эксперимента;

- проведение констатирующего и обучающего педагогического эксперимента в ряде школ г. Кургана;

- проведение количественного и качественного анализа статистических данных.

Научная новизна работы заключается в теоретической разработке методической системы развития логического мышления учащихся в процессе обучения физике на основе использования основ формальной логики (мыслительные операции, законы логики), охватывающей все основные виды учебной деятельности школьников и направленной на развитие их самостоятельности и творческих способностей.

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что:

• обоснована важность и целесообразность использования основных логических операций и законов формальной логики в процессе обучения учащихся физике;

• определен минимум логической грамотности учащихся (комплекс логических знаний) на первой и второй ступенях обучения школьников физике;

• разработаны основные требования к использованию системы развития логического мышления учащихся при обучении физике;

• выделены конкретные пути и способы развития логического мышления учащихся;

• предложены методы организации познавательной деятельности учащихся в различных видах учебной работы, направленные на развитие их логического мышления и интеллектуальных способностей.

Практическая значимость исследования состоит в том, что разработаны:

• программа спецкурса „Логика" (апробированная в 7-8 классах на материале учебных дисциплин естественнонаучного цикла);

• система заданий и задач, направленных на развитие логического мышления учащихся в процессе обучения физике, с учетом использования элементов формальной логики по некоторым наиболее трудным разделам курса физики;

• методические рекомендации по использованию системы развития логического мышления учащихся для учителей физики и студентов педагогических вузов;

• учебное пособие „Развитие логического мышления учащихся в процессе обучения физике" для студентов педвузов, использование которого повысило их уровень профессиональной подготовки.

Достоверность и обоснованность выводов обусловлены выбором методов исследования, соответствующих поставленным нами целям и задачам, детальным изучением и анализом данной проблемы и подтверждены результатами проведенного нами педагогического эксперимента.

Апробация результатов исследования осуществлялась:

• путем публикаций в печати;

• сообщений о ходе работы на педсоветах школы №44 г. Кургана и заседаниях методических объединений учителей физики г. Кургана (декабрь 1997 г., сентябрь 1999 г.);

• выступлений с докладами на кафедре теории и методики обучения физике Курганского государственного университета (май 1998 г., март 1999г., сентябрь 1999 г., июнь 2000 г.);

• участия в городском конкурсе «Учитель года» (январь 1998 г.);

• в виде докладов и сообщений на конференции «Совершенствование процессов обучения, воспитания и профессиональной ориентации молодежи в системе общего и профессионального обучения» (Курган, Курганский государственный университет, октябрь 1999 г.), на второй Международной научно-методической конференции «Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз» (Москва, МПГУ, март 2000 г.), на Съезде российских физиков-преподавателей «Физическое образование в 21 веке» (Москва, МГУ, июнь 2000 г.), на XXXIV зональной конференции педвузов Урала, Сибири и Дальнего Востока «Методические аспекты в профессиональной подготовке учителя физики» (Нижний Тагил, НТГПИ, сентябрь 2001г.);

• на курсах повышения квалификации при ИПКРО для учителей физики Курганской области (апрель 2000 г., январь 2001 г.);

• при экспериментальном обучении в школах г.Кургана.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Ознакомление учащихся в процессе обучения физике с основами формальной логики (мыслительными операциями, законами) позволяет им осознанно управлять своей мыслительной деятельностью.

2. Развитие логического мышления учащихся в учебном процессе будет эффективным в том случае, если обучение организовано на основе единой, логически цельной и научно обоснованной методической системы, которая охватывает все основные виды учебной деятельности по физике.

3. Организованное на основе разработанной нами методической системы обучение решает не только задачу совершенствования логического мышления школьников, но и задачу развития их интеллектуальных способностей (самостоятельности, познавательной активности, творческого мышления и др.).

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Полякова Е.Н., Малафеев Р.И. Развитие логического мышления учащихся в процессе обучения физике / / Проблемы развития творческого мышления студентов и учащихся в процессе обучения физике: Сб.науч.тр. Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та , 1998. С.47—51.

2. Полякова Е.Н. Принципы построения системы развития логического мышления учащихся при обучении физике / / Наука и образование: Научный журнал Министерства образования и науки Республики Алтай. Изд-во Гор. Алтайска. 1998. С.85.

3. Полякова Е.Н. О роли развития логического мышления учащихся / / Практика обучения как творчество: Тезисы докладов республиканской научно-практической конференции / Вятский гос. ун-т. Киров, 1998. С.52.

4. Полякова Е.Н. Некоторые вопросы развития логического мышления учащихся при обучении физике / / Сб. науч.тр. аспирантов и соискателей Курганского гос. ун-та. Курган: Изд-во КГУ, 1998. С.118.

5. Полякова Е.Н. Развитие представлений о Солнечной системе. Планеты Солнечной системы. Урок обобщения знаний в виде игры «Крестики-нолики». 8 класс // «Физика». Прил. к газете «Первое сентября». 1999. № 10. С.15 -16.

6. Полякова Е.Н. Развитие логического мышления учащихся при обучении физике и астрономии / / Материалы областной научно-практической конференции 2-го фестиваля - конкурса научно-исследовательского, технического и прикладного творчества молодежи и студентов. В 3 ч. Курган: Изд-во КГУ. 1999. С.114.

7. Полякова Е.Н. Развитие логического мышления при обучении физике // Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз: Сборник аннотаций докладов 2-ой Международной научно-методической конференции. М.: Изд-во МПГУ, 2000. С.22.

8. Полякова Е.Н. К вопросу о построении системы развития логического мышления учащихся при обучении физике / / Развитие логического и творческого мышления студентов и учащихся при изучении физики и химии: Сб. науч. тр. Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2000. С.52-58.

9. Полякова Е.Н. Ознакомление учащихся с элементами формальной логики с целью развития их логического мышления / / Съезд российских физиков-преподавателей «Физическое образование в 21 веке». Москва, 28-30 июня 2000г., МГУ им. М.В. Ломоносова: Тезисы докладов. М.: Изд-во МГУ, 2000. С.368.

10. Полякова Е.Н. Развивающее обучение на уроках физики / / Совершенствование процессов обучения, воспитания и профессиональной ориентации молодежи в системе общего и профессионального обучения: Тезисы докладов и сообщений региональной научно-практической конференции. Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та, 2000. С.43-44.

11. Полякова Е.Н. О развитии мыслительных Способностей школьников в процессе обучения физике / / Актуальные проблемы физического образования на рубеже веков в педагогических вузах: Материалы III Уральской региональной научно-практической конференции. Уфа: Изд-во БГПУ, 2001. С.143-145.

12. Полякова Е.Н. Развитие логического мышления учащихся на основе использования элементов формальной логики / / Физика в системе современного образования (ФССО-01): Тезисы докладов. В 2 т. Ярославль: Изд-во ЯГПУ им. К.Д. Ушинского, 2001. С.91.

13. Полякова Е.Н. Подготовка учителя физики И развитие логического мышления // Методические аспекты в профессиональной подготовке учителя физики: Материалы XXXIV зональной конференции педвузов Урала, Сибири и Дальнего Востока / Нижнетагил. пед. ин-т. Нижний Тагил, 2001. С.46.

14. Малафеев Р.И., Полякова Е.Н. Развитие логического мышления учащихся в процессе обучения физике: Учебное пособие. Курган: Изд-во КГУ. 2001.43 с.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографии (237 наименований), общим объемом 177 страниц. Диссертация содержит 25 таблиц, 30 рисунков и 9 гистограмм.