Понятійна визначеність як умова формування світорозуміння

Дуже важливою умовою формування природничо світорозуміння школярів є термінологічна визначеність / невизначеність у формулюваннях фізичних понять. К. К. Гомоюнов вказав на такі явища в області середньої, спеціальної та вищої освіти, як неадекватність викладу дійсної суті того, що описується, і неприпустимість багатозначності наукових термінів (Гомоюнов, 1983). Вони і призводять до невизначеності у формулюваннях понять і неясності для учня самого фізичного феномена.
С. А. Суровікіна проаналізувала формулювання визначень понять “властивість”, “явище”, “процес”, “величина” в підручниках фізики для середньої школи. Ці поняття вводяться у фізиці з VII класу, при цьому, в більшості випадків, якщо автори підручників і дають їм визначення, то не показують їх ієрархію, зв’язок один з одним (Суровикино, 1998). Як зазначає Д. С. Лотте, “всяку термінологічну систему слід розглядати не як якийсь довільний набір кодових слів, а як сукупність термінів, тісно, ​​органічно пов’язаних один з одним” (Лоті, 1971. С.17).
Для того щоб позначити наші позиції, наведемо визначення самого поняття “поняття” і ряду природничонаукових понять, прийнятих в природничонаукових дисциплінах, які входять до числа ключових в курсі фізики. У першому випадку ми слідуємо визначенню А. В. Усова: “Поняття є знання істотних властивостей (сторін) предметів і явищ навколишньої дійсності, знання істотних зв’язків і відносин між ними” (Усова, 1986. С.7).
Властивість – сторона (якість, ознака) матеріального об’єкта, яка обумовлює його відмінність чи схожість з іншими матеріальними об’єктами і що виявляється у взаємодії з ними.
Явище – це зміна істотних властивостей матеріальних об’єктів або прояв нових властивостей, обумовлених взаємодією з іншими матеріальними об’єктами. Процес – закономірна, послідовна, безперервна зміна наступних один за одним явищ, станів.
Властивості, явища, процеси кількісно і якісно характеризуються величиною. Існують такі визначення величини. “Величина – те, що можна виміряти, обчислити” (Кондаков, 1975. С.81). “Величина – 1. Розмір, обсяг, протяжність предмета. 2. Те (предмет, явище і т. П.), Що можна виміряти, обчислити “(Ожегов, 1994. С.63). “Величина – одне з основних математичних понять, що виникло як абстракція від числових характеристик фізичних властивостей” (Філософський словник, 1991. С.61). Ми будемо називати фізичною величиною якісну і кількісну характеристику властивостей тіл, явищ або процесів, яку можна виразити в результаті вимірювання або обчислення.
Першою фізичної картиною світу, яка формується у свідомості учнів, є механічна картина світу, заснована на законах Ньютона. Основними поняттями, навколо яких складається уявлення про дію цих законів, є поняття “взаємодія”, “маса”, “сила”, “швидкість”, “прискорення”.
Розглянемо, як вводяться поняття “взаємодія”, “маса”, “інертність” і “сила” в підручниках фізики VII і IX класу.
У підручнику “Фізика – 7 клас” А. В. Перишкін (2001) поняття “взаємодія” вводиться емпірично через експеримент з двома візками і робиться теоретичний висновок: “дія одного тіла на інше не може бути одностороннім, обидва тіла діють один на одного, т. е. взаємодіють “. Слідом за цим вводиться поняття “маса” і потім – поняття “інертність”. На їх основі формулюється ряд положень.
“У скільки разів швидкість першого тіла більше (менше) швидкості другого тіла, у стільки разів маса першого тіла менше (більше) маси другого”. Далі роз’яснюється, що тіло, що має в даному випадку велику масу, називають більш інертним, а тіло, що має меншу масу, коли його швидкість змінюється більше – менш інертним. Після цього вводиться поняття маси як фізичної величини, яка характеризує його інертність.
З нашої точки зору, тут вже закладена деяка термінологічна невизначеність для учнів. На перший погляд фахівця, все вірно: інертність – властивість тіла, маса – його характеристика. Однак у тексті підручника спочатку говориться про співвідношення швидкостей і зворотному співвідношенні мас тіл, а потім вводиться поняття інертності через зміну швидкості тіл, а це інша фізична величина – прискорення, а не швидкість тіла! У самому тексті підручника експлікована помилка, яка потім експлікується в помилкових уявленнях учнів, у яких ці два поняття не розведені.
Більше того, упущений такий важливий момент як тривалість дії, за час якого змінюється швидкість тіла і за яким можна визначити, наскільки воно інертно. Тільки після цього моменту, на наш погляд, було б фізично і логічно грамотно ввести поняття інертної маси як характеристики інертності тіла. Таким чином, введення понять “інертність” і “маса” можна здійснити наступним чином: те тіло, швидкість якого при взаємодії змінюється більше (менше) швидкості іншого тіла, є менш (більше) інертним, ніж друге тіло, яка бере участь у взаємодії. При цьому інертність – це властивість тіл, що беруть участь у взаємодії. У чому воно проявляється? Інертність – властивість тіла змінювати швидкість під дією інших тіл (сил) або зберігати її, якщо інші тіла (сили) на нього не діють. Після цього доцільно вводити поняття про масу як характеристики інертності і фізичну величину для вимірювання заходи інертності тел. Це дозволяє розкрити зв’язок зміни швидкості і маси тіл при взаємодії. При цьому поняття “сила” необхідно було ввести ще при обговоренні питання про дію і взаємодію тел.
У IX ж класі передбачається більш систематичне вивчення законів Ньютона. Але в підручнику “Фізика – 9 клас” А. В. Перишкіна і Е. М. Гутнік (1999), поняття “інертність” і “маса” взагалі не вводяться; мабуть, автори вважають, що зробили це в VII класі. Однак введення всіх понять в їх взаємозв’язку необхідно для міцного засвоєння будь-якого знання, а в даному випадку це необхідно при вивченні законів Ньютона в їх взаємозв’язку.
У подальшому тексті, при аналізі даних констатуючого експерименту, можна буде побачити, до чого призвели невизначеність і неструктурованість навчального матеріалу даного розділу фізики. Зауважимо, що саме за цими підручниками навчалися учні IX класу, що брали участь в констатирующем експерименті.
Розглянемо, як вводиться поняття “сила” в підручниках фізики цих же авторів. На початку однойменного параграфа в підручнику для VII класу наводиться кілька прикладів, коли тіло під дією іншого тіла приходить в рух, зупиняється або змінює напрямок свого руху, т. Е. По суті взаємодія розглядається як явище, але визначення сили як явища автори не дають, пославшись на те, що “у фізиці часто не вказують, яке тіло і як діє на дане тіло, а кажуть, що на тіло діє сила або до тіла прикладена сила. Сила – причина зміни швидкості руху “. Далі йдуть міркування про силу як фізичної величиною. Але чи може фізична величина бути прикладеної до тіла, діяти на тіло і змінювати швидкість його руху? Потім розкривається зміст цього поняття то як явища, то як величини, не акцентуючи увагу учнів на його багатозначності. Більш докладний аналіз багатозначності поняття “сила” і його непроработанности в підручниках фізики дається С. А. Суровікіной (1998). Не зупиняючись на цьому докладніше, вкажемо лише, що ефекти невизначеності у формулюванні понять, недифференцированности їх змісту та обсягу, непроработанности багатозначності фізичних термінів (зокрема, “явище” і “фізична величина”), логічно непослідовного введення понять в підручниках фізики для середньої школи призводять до несформованості когнітивної складової суб’єкта навчання школяра, що ми і спостерігали при проведенні констатуючого експерименту.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 4.00 out of 5)

Понятійна визначеність як умова формування світорозуміння