Если плясать от печки... Об изучении физики в школе.
Не секрет, что образование российских школьников стало последнее время притчей во языцех. Причина по нашему мнению в ложных ориентирах всей системы образования.
Всякий современный юноша должен научиться в школе, чтобы вступить в жизнь вооруженным наукою: умению наблюдать и делать измерения; умению делать нужные вычисления по методам математики; умению почерпать знания из книг, когда в этом явится надобность. В.В. Лермантов, методист
Суть науки не есть создание математической модели. Суть науки – интеллектуальная честность. Сэм Харрис
...знание достигается интуитивно, и логическое изложение в лучшем случае является подчиненной и дополнительной помощью при обучении, а в худшем — решительным препятствием. С помощью интуиции учащийся должен «прилететь» к заключению, «приземлиться», и только тогда он может прибегнуть к логике, чтобы обозреть общий путь, ведущий к цели. Если эта мысль правильна, то интуитивный подход должен быть первичным при введении в новый материал на всех уровнях. Морис Клайн, амер. математик
Большая часть великих идей современных математиков, если не все, получила свое начало в наблюдении. Дж. Сильвестр, англ. математик
Логика просто освещает завоевание интуиции. Морис Клайн
Математику движут вперед в основном те, кто отмечен даром интуиции, а не строгого доказательства. Герман Вейль
Дать дело рукам, а потом подключить голову! А.А. Окунев
Проницательность есть способность путем догадки уловить существенные связи вещей в течение неощутимо малого времени. Аристотель
Почему так важны для ребёнка практические работы по физике? Существует очевидный разрыв между личным опытом ученика и знанием, которое должен передать ему учитель.
-«Сегодня мы будем изучать Закон радиоактивного распада!» - говорит учитель. А в сознании ученика, к чему это будет привязано? – Не важно?! Так и повиснет оно в воздухе. Такое непривязанное знание всегда схоластично, мертво, ибо лишено связи с питательной почвой личного опыта. У А.А. Окунева на это работали его мастерские, где ученик приходил к истине через внутренний (его собственный!) диалог, направляемый мастером в нужное русло. У В.А. Кораблёва – через практическую работу. Ничто не может заменить ребёнку ощущение тяжести гири в руке для понимания термина «вес тела». С этого надо начинать изучение физики, а не с формулировки закона. С ощущений, которые даёт экспериментирование. Личное ощущение и есть фундамент знаний.
Если «плясать от печки», то изучение физики в школе должно проходить преимущественно в лаборатории. Для ученика сегодня катастрофически мало демонстрационного эксперимента и фронтальных лабораторных работ, чтобы ощущать «дух естественных наук». Нужна ежедневная практика работы с приборами, измерительной техникой, самостоятельное экспериментирование, решение экспериментальных задач.
Для этого следует изменить программу по физике, требования к изучению предмета, количество помещений, объединённых понятием «кабинет физики» (аудитория + лаборатория + лаборантская), как это было прописано когда-то в трудах лучших методистов-физиков (В.Л. Розенберг, Б.Ю. Кольбе, Н.С. Дрентельн, В.В. Лермантов и др.)[1]
Весь материал по программе следовало бы изучать сугубо через практические работы учеников на уроке и дома. А обобщение проводить на специальных уроках-лекциях.
Нынешний ученик, как правило, не умеет работать, не умеет учиться, не знает, что есть такое добросовестный труд, а умеет лишь «сдавать», списывать чужое, компилировать тексты, уворованные из интернета, причём без зазрения совести и без всякой попытки осознать и углубиться.
Добросовестности не требуется. Многие преподаватели в школе, да и в вузе принимают такие работы с неподдельным умилением: «Деточка соизволила!..» Такими они приходят и во взрослую жизнь, часто не могут найти работу – страна плохая! – а дело-то в том, что они к работе и не способны, ни к какой! Способствует этому негласно принятая теория Мальтуса, со всё более стремительной скоростью разделяющая детей на способных (для специализированных школ) и «отстой» (для муниципальных заведений). А между тем дети способны в большинстве своём все. К разному, но способны. А губит их тоталитарное образование с его идеей «всех обязательно учить всему, несмотря ни на что». И школа должна сделать всё, чтобы природные способности детей могли быть реализованы. От министра до учителя - должны! А мальтузианские представления надо «гнать из школы вольтовой дугой»! Не веришь в детей – уходи. Из школы, из РОНО, из министерства!
В помощь ребёнку и учителю накромсать электронных учебных материалов нового поколения и нового содержания.
Виртуальный демонстрационный эксперимент (3D), чтобы ученик мог дома повертеть установку так и эдак, мог несколько раз проделать опыт, в некоторых случаях с замедлением, чтобы лучше усвоить (разглядеть) существо опыта. При закреплении материала учителю не обязательно снова ставить эксперимент, можно использовать виртуальную модель.
Виртуальная лабораторная работа (3D) из списка обязательных за курс физики для использования учеником дома при подготовке к реальной лабораторной работе в классе. Эту же виртуальную работу можно использовать в домашней работе при подготовке отчёта и при закреплении материала в классе.
Виртуальные экспериментальные задания (в немерянном количестве) для развития навыка экспериментирования на уроке и дома, а также для организации контрольно-проверочных работ.
Примеры такого рода виртуальных пособий см. здесь:
Сразу скажем, что дизайнерская сторона дела и скрипты управления в этих примерах весьма не совершенны, но дело-то не в этом. Ничто не мешает на уровне министерства просвещения создать первоклассные пособия для всех школ. (Есть ведь положительный опыт создания открытых модульных систем!) Теперь задачи другие и средства разработки могут быть куда более совершенны.
Само собой разумеется, что использование виртуальных моделей вместо реального эксперимента в большинстве случаев категорически недопустимо для учителя. Исключение составляет, может быть, ситуация, когда нужный прибор вдруг вышел из строя, или проведение эксперимента в классе не возможно по соображения безопасности и т.п. Главное, чтобы использование виртуальных моделей вместо реальных встречалось в школьной практике, как можно реже.
Мы находим не допустимым использовать в учебнике фразы такого толка (взято из одного из учебников последних лет выпуска): «… Многими экспериментами установлено, что F = ma.» Ученик должен понимать, какими именно экспериментами, действительно ли установлено, с какой погрешностью и т.д. Считаем недопустимыми в школе малейшую научную недобросовестность (а она в приведённой выше фразе есть), диктат знания, априорное интеллектуальное превосходство учителя над учеником.
В связи со сказанным выше необходимо изменить и формат ЕГЭ по физике. Исключить как ненужную первую часть по проверке простого знания формул. Вместо неё экзамен следует сдавать на компьютере (как ЕГЭ по ИКТ), что позволит мгновенно создавать любое количество вариантов ответов (невозможность списывания).
В первой части экзамена следует проверять умение ученика объяснить стандартный демонстрационный эксперимент по физике на компьютерной модели с вариативными контрольными вопросами на понимание.
Во второй части следует проверить, как ученик усвоил выполнение и понимание сути одной из стандартных лабораторных работ по курсу физики средней школы с вариативными контрольными вопросами на понимание.
В третьей части решить творческую практическую задачу, самостоятельно выбрав из списка нужные приборы и собрав виртуальную установку, получить результат, указав погрешность измерений.
Четвёртая часть проверяется экспертами и может представлять собой задачи типа последней части нынешнего ЕГЭ по физике.
[1]Буткевич К.Ф., Николаев Л.П. Историческая записка, изданная ко дню пятидесятилетия Санкт-Петербургской шестой гимназии (1862 – 1912). Санкт-Петербург, 1912 г. Галанин Д.Д., Горячкин Е.Н.,Павша А.В., Сахаров Д.И. Физический эксперимент в школе. Том первый. Оборудование физического кабинета. Под редакцией С.Н.Жарова. Государственное учебно-педагогическое издательство, Москва, 1934 г. Барсков Я.Л. Педагогический музей военно-учебных заведений. 1864–1914: Исторический очерк. – СПб., 1914. Н.С. Дрентельн. Пособие для практических работ по физике в средней школе. СПб. 1908 год Рукопись Б.И. Переверзев. «Опыт организации физического кабинета средней школы» 1948-1949 уч.год
