Возможности
интеллектуального развития школьников в связи с формированием методологических
и прикладных знаний в процессе обучения физике
Ю.Б.Альтшулер
В последнее
время работам по формированию методологических знаний учащихся в процессе
изучения физики заслуженно уделяется большое внимание. Предполагается, что
методологические знания могут решить целый ряд актуальных проблем современного
физического образования, таких как системность, сближение научного и учебного
знания, повышение уровня познавательной мотивации, а также проблем повышения
качества знаний по физике и даже сокращения информационной перегрузки обучаемых
[2]. Перспективной является идея о целесообразности формирования
методологических знаний в единстве с прикладными. "Эта методическая идея
имеет глубокие философские корни, поскольку основана на философской идее о
неразрывной связи материальности и познаваемости Мира" (Н.В.Шаронова).
Более того, существуют учебные программы, направленные на формирование
методологических и прикладных знаний, методические схемы и рекомендации [3], то
есть очевиден переход от теоретических исследований в этой области теории и
методики обучения физике к внедрению в образовательный процесс, что весьма
перспективно, особенно в условиях сокращения недельной нагрузки по физике в
общеобразовательной школе.
Однако следует
иметь в виду, что результат, достигаемый при формировании методологических
знаний, не является самоцелью. Особенно в условиях перехода к профильному
обучению в старшей школе, при котором для учащихся, выбравших профиль А и Б, не
ставится целью решение перечисленных выше проблем. На самом деле системность,
научность, качество знаний являются в этом смысле не решающими факторами,
влияющими на результат обучения, а косвенно способствуют развитию интеллекта и
теоретического мышления учащихся. Сегодня определяющим для выпускника средней
школы становится уровень интеллектуального развития, позволяющий успешно
реализовать себя как индивида в социуме.
Средствами
физического образования возможно достижение результатов в положительной
динамике в развитии интеллекта. Как отмечает С.Е.Каменецкий, развитие интеллекта
и творческих способностей через развитие теоретического мышления является
важной задачей обучения физике [16, с.141]. Решению этой задачи, на наш взгляд,
способствуют методологические и прикладные знания, которые формируются в
процессе обучения физике.
Методологические
знания, определяемые Н.С.Пурышевой как знания об общенаучных терминах, о
структуре знаний, о методах познания – эмпирического и теоретического, –
отражают системность и научность знаний [15, с.85]. Именно методологические и
прикладные знания позволяют, как нам представляется, создать в учебном процессе
условия для "формирования обобщенных схем действительности" [6,
с.24], при котором приобретение знаний происходит вместе с интеллектуальным
развитием учащихся.
Очевидно, что,
как подчеркивает М.А.Холодная, современная средняя школа должна быть
ориентирована на совершенствование уровня развития интеллектуальных
возможностей каждого ученика [19, с.199]. Поэтому встает вопрос о том, какие
психолого–педагогические предпосылки существуют для возможности формирования
методологических и прикладных знаний учащихся средствами физики, и какие
результаты развития интеллектуальных и творческих способностей можно ожидать
вследствие этого формирования. В этом направлении нельзя не отметить работу Г.Н.Степановой
[14], в которой рассматривается информационный подход в развитии школьников в
процессе обучения физике. Однако информационный подход в обучении, определяемый
Г.Н.Степановой, не соответствует информационному подходу в
экспериментально–психологической теории интеллекта, а больше соответствуют
процессуально–деятельностному подходу в теории мышления как процесса,
основоположником которой явился С.Л.Рубинштейн [13]. Здесь же необходимо
отметить, что формирование знаний о методах научного познания у учащихся в
возрасте до 12–13 лет принципиально затруднительно ввиду недостаточного
развития абстрактного и логического мышления в этом возрасте.
На наш взгляд,
наиболее эффективно воздействовать на развитие интеллектуальных способностей
учащихся средствами методологических и прикладных знаний, формируемых в
процессе обучения физике, можно в возрасте ранней юности – 15–16 лет. Этап
ранней юности, характеризуемый завершением физической и достижением социальной
зрелости, совпадает со старшим школьным возрастом, этому этапу принадлежит
особая роль в психологии развития и формирования личности и интеллекта
учащегося [9]. В этом возрасте, как указывает Дж.Брунер [5], обучение может
стать ведущим фактором интеллектуального развития, если оно предоставит ученику
возможность самому форсировать свое развитие. Ранняя юность – период повышенной
мыслительной активности, значительного роста продуктивности мышления,
склонности к теоретизированию. Существенные сдвиги происходят в
интеллектуальной деятельности старшеклассников. Основной особенностью, как
указывают И.С.Кон и Д.И.Фельдштейн, является нарастающая способность к
абстрактному мышлению, "изменение соотношения между конкретнообразным и
абстрактным мышлением в пользу последнего" [11, с.223]. " Важная
особенность этого возраста, – продолжают авторы, – формирование активного,
самостоятельного творческого мышления". Таким образом, развитие интеллекта
тесно связано с развитием творческих способностей. У старших школьников, как
отмечает Д.И.Фельдштейн, "от 15 до 17 лет идет развитие абстрактного и
логического мышления, рефлексия собственного жизненного пути, стремления к
самореализации" [18, с.185]. На этом фоне достаточно продуктивной
представляется деятельность по формированию методологических и прикладных
знаний старших школьников. Формирование методологических и прикладных знаний
опирается на развивающееся абстрактное и логическое мышление.
Абстрактно–логическое
мышление можно определить как психологический процесс познания, предполагающий
использование выделенных свойств объекта (абстракций) и определенных
последовательностей на основе причинно–следственных (логических) связей.
Важнейшие методы познания в физике – абстрагирование, аналогия, моделирование,
гипотеза, мысленный эксперимент, а также приложения физики, которые могут
описываться с помощью моделей, опираются на абстрактно–логическое мышление.
Формальная логика, по Ж.Пиаже, – это высшая ступень в развитии интеллекта, она
формируется к периоду ранней юности [12]. По Ж.Пиаже, складывающаяся к возрасту
ранней юности система операций подготавливает почву для формирования научных
понятий и на последнем, высшем периоде интеллектуального развития – периоде
формальных операций – старшеклассник освобождается от конкретной привязанности
к объектам и приобретает возможность мыслить так же, как взрослый человек.
Таким образом, нам представляется, что методологические и прикладные знания
учащихся можно реально формировать средствами физического образования с целью
развития интеллектуальных способностей лишь в старших классах средней школы.
Интерес к теме
интеллектуального развития учащихся старших классов тем более актуален, что
профильное обучение на третьей ступени образования из области эксперимента
переходит в область принятия управленческих решений. В состоянии ли профильное
обучение обеспечить необходимое разностороннее развитие учащихся, гармоничную
структуру интеллекта, если когнитивные процессы при профильном обучении
обслуживают однобокую систему обработки, хранения и воспроизведения информации
только определенного свойства?
В связи с этим
представляется необходимым направление исследований, связанное с изучением
структуры интеллекта и его деформаций в процессе профильного обучения на
старшей ступени обучения. При этом немаловажным является вопрос о том, каким
должен быть базовый курс физики в непрофильных классах. Предполагается, что ряд
школьных дисциплин, не являясь научными дисциплинами, не очищенные окончательно
от идеологической окраски, или не имеющие своего метода, не в состоянии
развивать теоретическое мышление и интеллект учащихся. В частности, мы склонны
согласиться в этом смысле с С.И.Гессеном [7, с.37], который выделял из
естественных дисциплин физику, из исторических – государственно-политическую и
экономическую историю (увы, имеющие указанные выше недостатки), из
филологических – латинский язык, из философских – логику. Структура научного
познания и классификация наук тесно связаны между собой. В связи с этим можно
отметить вариант линейной классификации наук, предложенный Б.Г.Ананьевым на
основе классификации Б. М. Кедрова [1, с.37–38], и замечания к ней о
возрастающем значении естествознания и его приложений в том числе для изучения
человека. Очевидно, что на передний план выступает необходимость формирования
методологических и прикладных знаний как фактор развития теоретического
мышления и гармонизации интеллекта обучаемых. Место языкознания и логики в
современном образовании старших школьников незначительно даже в классах
гуманитарного профиля, поэтому физическое образование становится едва ли не
единственным средством такого развития. Поскольку наиболее пригодным материалом
для овладения методом науки в целях "усовершенствования ума", как
писал С.И.Гессен [11, с.75], должны быть те науки, в которых метод проявился
особенно отчетливо и дал ощутимые результаты, то базовая часть предмета физики
при профильном обучении должна в обязательном порядке содержать средства
формирования методологических и прикладных знаний.
Понимание того,
что физика (и физико–математические науки вообще) является наиболее мощным средством
общего развития человека, в отечественной педагогике сложилось еще в первой
трети XX века, как раз по причине развитой методологии физико–математических
дисциплин. Сторонником такого взгляда был Д.М.Сокольцов [11, с.206], который
был активным противником тех преобразований, которые сегодня мы называем
профильным обучением: "Всякий уклон средней школы в сторону той или иной
специализации должен почитаться извращением идей средней школы".
Необходимо признать, что эти взгляды более соответствовали ситуации,
сложившейся в науке и образовании более 80 лет тому назад. С тех пор, а
особенно за последнее десятилетие, ситуация существенно изменилась, и сейчас
уже никто всерьез не подвергает сомнению необходимость профильного обучения
или, по крайней мере, не имеет достаточно научных доводов для активной
оппозиции. Однако нельзя признать проблему содержания физического образования в
классах с различным профилем обучения окончательно решенной, тем более в связи
с проблемой развития интеллекта учащихся. Это свидетельствует об актуальности
исследований по развитию интеллекта средствами физического образования и, в
частности, средствами формирования методологических и прикладных знаний,
которые, на наш взгляд, в состоянии положительно влиять на это развитие.
В психологии
интеллекта наряду с объяснительными подходами существует ряд факторных подходов
и комплекс моделей с соответствующей той или иной модели иерархией. Факторный
подход в теории интеллекта или факторный анализ интеллекта предполагает метод
измерения различных атрибутов интеллекта с помощью отдельных тестов и
определение факторов интеллекта на основе корреляционной обработки результатов
в батарее тестов. Большинство иерархических моделей факторного подхода
предполагают на вершине иерархии некий G –фактор (по теории Ч.Спирмена),
определяющий общий интеллект, а также S–факторы (или конкретные факторы) [8,
с.16]. Наборы тестов Г.Айзенка и Дж.Равена настроены на измерение G–фактора. В
основе исследования структуры интеллекта лежит группа тестов Р.Амтхауэра, основанная
на многофакторной теории интеллекта по модели Л. Терстоуна. По ряду субтестов
структуры интеллекта можно сделать вывод как о теоретических, так и о
практических способностях, как о двух гранях интеллекта.
В работе
М.Е.Бершадского [4], посвященной когнитивному мониторингу уровня понимания,
приводятся доводы в пользу использования теста Р.Амтхауэра для интегральной
характеристики интеллекта и измерения уровней вербального, пространственного и
математического интеллекта в области первичных базовых когнитивных
способностей, непосредственно не связанных с предметной информацией. Следует,
однако, заметить, что эта батарея тестов определяет не только умения выделять
связи между понятиями, но и комбинаторные способности, способности к суждению,
индуктивное мышление, внимание и память. Владение общими и частными методами
познания М.Е.Бершадский относит к области предпонимания, обусловленной
результатом обучения и влияющей на результат обучения. Нам же представляется,
что владение общими и частными методами познания в сочетании с другими
компонентами методологических знаний, а также в синтезе с прикладными знаниями
обуславливает и развитие интеллекта в целом, и отдельных его факторов в
частности. В тесте Р.Амтхауэра анализируется "профиль" интеллекта, а
именно – теоретические способности (первые 4 субтеста) и практические
способности (последние 5 субтестов), по которым получены достаточно высокие
коэффициенты корреляции соответственно с достижениями в гуманитарных предметах
и в физико–математических. Поэтому интересным представляется тестологический
анализ структуры интеллекта школьников в классах с различным профильным
обучением при использовании программы и методики для формирования
методологических и прикладных знаний по физике и без использования. Предварительные
результаты измерений показывают наличие связи методологических и прикладных
знаний учащихся независимо от профиля класса с показателями теста Р.Амтхауэра
как по первой, так и по второй части субтестов.
Факторный
(тестологический) подход, который не позволяет судить об умственных процессах,
делает ограниченными результаты изучения уровня и структуры интеллекта, тем не
менее является единственным измерительным методом, позволяющим делать оценки и
выводы. Для установления соотношения между методологическими и прикладными
знаниями, формируемыми в процессе обучения физике, и интеллектуальным развитием
учащихся существенную роль играет, на наш взгляд, когнитивная теория
интеллекта, рассматривающая человеческий ум как компонент интеллекта,
управляющий обработкой информации [15, с.444]. С точки зрения дидактики физики,
здесь имеет смысл рассмотрение вопросов содержания информации, и в меньшей
степени психических процессов, связанных с ее обработкой. Содержание информации
должно включать знания о методах, об исходных положениях, об основании и
структуре физической науки и ее приложений, о принципах формирования и способах
добывания и применения знаний, то есть обеспечивать формирование
методологических и прикладных знаний.
Установление
связей между формированием методологических и прикладных знаний и развитием
интеллекта и связанным с этим развитием совершенствованием конвергентных
(нормативных) и дивергентных (творческих) способностей учащихся и их
обучаемостью представляется достаточно актуальной проблемой на границе
психологии, дидактики и технологии обучения.
Список
литературы
1. Ананьев Б.Г.
О проблемах современного человекознания. – СПб.: Питер, 2001. – 272с.
2. Альтшулер
Ю.Б. Формирование методологических и прикладных знаний учащихся в процессе
изучения электродинамики в курсе физики средней школы. Дисс. … канд. пед. наук
/ Н. Новгород: НГПУ, 2003. – 215с.
3. Альтшулер
Ю.Б. Методологические и прикладные вопросы физики. Программно–метод. материалы.
– Н. Новгород: Изд–во "Вектор ТиС", 1999. – 44с.
4. Бершадский
М.Е. Когнитивный мониторинг: диагностика уровня понимания // Школьные
технологии. – 2003. – 3. – С. 178–185.
5. Брунер Дж.
Психология познания. За пределами непосредственной информации / Пер. с англ. К.
И. Бабицкого. – М.: Прогресс, 1977. – 412с.
6. Гальперин
П.Я. К исследованию интеллектуального развития ребенка // Вопросы психологии. –
1969. – N1. – С. 24.
7. Гессен С.И.
Основы педагогики. Введение в практическую философию. – М.: Школа-пресс, 1995.
– 447с.
8. Дружинин
В.Н. Психодиагностика общих способностей. – М.: Изд. центр
"Академия", 1996. – 224с.
9. Захарова
А.В. Психология обучения старшеклассников. – М: Знание, 1976. – 394с.
10. Кон И.С.,
Фельдштейн Д.И. Отрочество как этап жизни и некоторые психолого–педагогические
характеристики переходного возраста // Хрестоматия по возрастной психологии:
Учеб. пособ. для студ.: Сост Л.М.Семенюк; Под ред. Д.И. Фельдштейна. – М.:
Изд–во Междунар. пед. академия, 1994. – 266с.
11.
Педагогическое наследие русского зарубежья. – М.: Просвещение, 1993. – 288с.
12. Пиаже Ж.
Избранные психологические труды: Пер с англ. и фр. – М.: Междунар. пед.
академия, 1994. – 680с.
13. Рубинштейн
С.Л. Основы общей психологии – СПб.: Питер, 2002. – 720с.
14. Степанова
Г.Н. Обновление содержания физического образования в основной школе на основе
информационного подхода. Автореф. дисс. … д–ра пед. наук / М.: ИОСО РАО, 2002.
– 36с.
15. Солсо Р.
Когнитивная психология – СПб.: Питер, 2002. – 592с. .
16. Теория и
методика обучения физике в школе: Общие вопросы: Учеб. пособие для студ. высш.
пед. учеб. заведений / С.Е.Каменецкий, Н.С.Пурышева, Н.Е.Важеевская и др.; под
ред. С.Е.Каменецкого, Н.С.Пурышевой. – М.: Изд. центр "Академия",
2000. – 368с.
17. Теория и
методика обучения физике в школе: Частные вопросы: Учеб. пособие для студ. пед.
вузов / С.Е.Каменецкий, Н.С.Пурышева, Т.И.Носова и др.; под ред.
С.Е.Каменецкого. – М.: Изд. центр "Академия", 2000. – 384с. .
18. Фельдштейн
Д.И. Закономерности поуровневого развития личности в онтогенезе / Хрестоматия
по возрастной психологии. Учеб. пособ. для студ.: Сост Л.М.Семенюк; Под ред.
Д.И.Фельдштейна. – М.: Междунар. пед. академия, 1994. – 266с. .
19. Холодная
М.А. Психология интеллекта. Парадоксы исследования – СПб.: Питер, 2002. – 272с.