Герб БГПУ

Школьный учебник физики: достижения, проблемы, перспективы

П.И. Самойленко, А.В. Сергеев

    Создание оригинального и качественного школьного учебника физики в условиях дифференциации и глобальной модернизации среднего образования - дело очень сложное, требующее большого методического мастерства и широкой научной эрудиции авторов. Для кардинальной перестройки средней школы необходим всесторонний анализ учебной литературы, появившейся в 80-90-х гг.. разработка и реализация новых концептуальных подходов к созданию учебников физики, содержание и структура которых отражали бы достижения научно-технического прогресса и учитывали инновационные психолого-педагогические идеи.

    В современных условиях особое значение приобретает самостоятельная работа учащихся, поэтому роль учебной книги возрастает, она все в большей мере принимает на себя обучающие функции, ранее целиком принадлежащие учителю. Из пассивного носителя информации учебник превращается в активную дидактическую систему, которая должна обеспечивать ученику самоконтроль за усвоением знаний, а также способствовать формированию физического стиля мышления и специфической языковой культуры. Будучи ведущим дидактическим средством. учебная книга по физике призвана обеспечить оптимальные условия для самообразовательной работы: ученик должен иметь реальную возможность изучить и осознать содержащийся в ней учебный материал.

    В соответствии с законом Российской Федерации "Об образовании" полная средняя школа (X-XI классы) стала дифференцированной, что обеспечило возможность учета интересов и способностей учащихся, их лучшей подготовки к практической деятельности по окончанию школы. Этим и объясняется появление в последние годы целого ряда интересных и оригинальных учебников по физике. Однако не все считают, что для разных типов общеобразовательных учреждений нужны разные учебники. Так. С.В. Громов (см.: Физика в школе. 1996., No4., С. 75) утверждает, что стабильный школьный учебник для классов разного профиля должен быть одинаков. В то же время известный физик-методист А.А. Пинский придерживался противоположною мнения. Привлекательна идея создания учебника физики, ориентированного как на общеобразовательные классы, так и классы с углубленным изучением физики. Однако на сегодняшний день осуществить ее невозможно, поскольку отсутствуют теоретические и практические наработки. Эта проблема настолько серьезна, что здесь неуместен метод проб и ошибок, необходимо провести фундаментальные исследования.

    Мы проанализируем изложение материала в традиционных и альтернативных учебниках для старших классов, а также в учебных пособиях для углубленного изучения физики и гуманитарных классов и лицеев. При этом будем опираться на принцип историзма, т.е. методологическую идею. требующую познания объектов и явлений в их развитии. Кроме того, мы будем использовать принцип системности, т.е. методологическое положение, касающееся познания объектов как систем (выделение элементов, связей между ними, изучение механизмов функционирования. организации и др.).

    Начнем с характеристики стабильных учебников для массовой школы, которые известны, как учебники И.К. Кикоина, Н.М. Шахмаева, Г.Я. Мякишева. Они создавались в конце 60 - начале 70-х гг.. прошли многолетнюю апробацию, обсуждались на страницах журнала "Физика в школе" и другой периодической печати, что привело к их значительному усовершенствованию.

    Структура этих учебников практически одинакова (например, курсы механики строятся как последовательное решение основной задачи механики. т.е. реализуется так называемая логическая цепочка академика И.К. Кикоина), но основываются они на разных концептуальных подходах. Это затрудняет работу с ними и снижает эффективность самообразовательной деятельности учеников.

    Отметим общие недостатки учебников для массовой школы:

    По нашему мнению, стабильные учебники 70-х гг. свою задачу выполнили: теперь же нужны учебные пособия нового типа, тик как общеобразовательная школа стили принципиально иной.

    В 90-е гг. открылось довольно много школ и классов с углубленным изучением физики, для которых разработаны специальный учебный план и программа. Естественно, для ее реализации необходим профильный учебник. То же можно сказать относительно гуманитарных школ и классов. Так появляется новое поколение оригинальных учебников физики. С каждым годом они улучшаются и. как нам представляется, эти книги могут сыграть положительную роль в совершенствовании физического образования в период его дифференциации.

    Остановимся более подробно на учебных пособиях для IX класса. Рассмотрим особенности учебника "Физика-9", автор которого учитель-новатор П.Г. Саенко.

    Структура этого учебника традиционна: введение - основы кинематики - основы динамики - законы сохранения - механические колебания и волны. Материал изложен компактно, четко, строгим языком современной физики, доступно для учащихся данной возрастной группы. Книга заслуживает самою пристального внимания учителей физики, работающих по стандартным программам, так как в ней обобщен передовой опыт, учтены последние достижения методической науки. Терминология, обозначения, единицы физических величин соответствуют общепринятым стандартам. Иллюстрации методически удачны, целенаправленны, разнообразны по графическому и художественному исполнению, многие из них отражают динамику физических явлений и процессов. Большинство вопросов изложено без излишней математизации, с опорой на учебный эксперимент, который служит не только средством наглядности, но и источником знаний, способом ознакомления с экспериментальным методом в физике. Часть опытов и наблюдений предлагается учащимся провести в домашних условиях. Еще одно из достоинств учебника - тщательный подбор опытов. Лабораторные работы приведены в конце его и носят проблемно-поисковый характер. Автор предлагает к ним схему письменного отчета, перечень оборудования и вопросы для самоподготовки, а в остальном ученики должны проявить творческий подход к выполнению каждой работы. Таким образом, алгоритм выполнения лабораторной работы не приводится, и это мы считаем методической находкой.

    Вопросы классической физики излагаются на современном уровне их понимания. Особое внимание обращено на рассмотрение механизма изучаемых физических явлений. Обобщения, сформулированные в виде кратких выводов, представлены структурно-логическими схемами и таблицами.

    Задачи и вопросы составляют неотъемлемую часть каждого параграфа и служат для осмысления, расширения и углубления изучаемого материала. В учебнике приведено много примеров решения расчетных и качественных задач, которые направлены на развитие интеллектуальных и поисково-творческих способностей учащихся.

    Хорошо, что автор ввел в учебник обобщенные планы, критерии оценок ответов учащихся, перечень ошибок (грубых, негрубых и недочетов), требования к знаниям и умениям учащихся по механике.

    К недостаткам данного учебника можно отнести следующее:

  1. Не разъясняются основные термины, например, "механика", "кинематика", "динамика" и т.д., а ведь термины - основа физического языка.
  2. Приводятся не совсем корректные определения, например, инерции, ИСО.
  3. Первый закон Ньютона формулируется как следствие второго, не разъясняется, почему он имеет самостоятельное значение.
  4. Физический смысл понятия "потенциальная энергия" излагается весьма туманно, например, не выясняется, при каких условиях можно ввести это понятие, почему для потенциальной энергии существует несколько формул.

    Однако эти неточности (хотя есть и другие, подобные им, но здесь неназванные), как говорится, погоды не делают. Таким образом, учебник П.Г. Саенко "Физика-9" в основном выполняет функции современного учебники для массовой общеобразовательной школы и адресуется в первую очередь учащимся сельских школ. поскольку он, на наш взгляд наиболее "приспособлен" к самовыражению.

    Среди новых учебников особое место занимает "Физика-9" В.Н. Мощанского, отличающаяся своим концептуальным подходом к построению систематического курса физики в старших классах.

    Автор поставил перед собой важную задачу - создать учебник для учащихся разных склонностей и развития и. на наш взгляд, успешно с ней справился, во многом благодаря тому, что учебный предмет он рассматривает и конструирует как модель науки в системе культуры: на уровне культуры знания слиты воедино с деятельностью но их получению, применению и опенке. Наука, техника, искусство, философия, этика, отражая мир по-своему, представляют культуру в целом, взаимодействуют, обмениваются познавательными методами, понятиями, образами, идеями. Так что ориентация физического образования на культуру отвечает современной направленности методологии и методики.

    Курсу механики, в построении которого сохранена идея И.К. Кикоина, предшествует "Введение в физику", где ученик находит ответы на вопросы: "Зачем изучать физику?". "Как ее изучать?". "Что изучает физика?". "Как она связана с производством?". "В чем заключаются общечеловеческие ценности физики?". Такое вступление показывает место физики в мире культуры. Методической находкой В.Н. Мощанского мы считаем "Заключение", в котором знания обобщаются под разными углами зрения: как решается основная задача механики, какова структура механики как научной теории, механическая картина мира, механика и производство, механические процессы и экология.

    Чтобы сделать курс механики завершенным, в приложении приводится раздел "Статика", имеющий множество практических применений.

    Таковы особенности, связанные со структурой и содержанием этого учебника. Теперь кратко остановимся на его методических особенностях. Одна из них - усиленный гуманитарный аспект. Автор рассказывает о людях науки, методах, которыми они пользовались, о связи человека с природой, влиянии научно-технического прогресса на образ жизни и мышление человека, о снижении эмоциональности восприятия мира людьми в эпоху развитой техники и производства. Другая - усовершенствование методического аппарата, что проявляется в следующем:

    Особо следует отметить язык и стиль изложения материала: в учебнике нет скучных мест, неинтересной фактуры. Автор широко использует разговорный стиль изложения, живую беседу, включает в ход повествования слова моральной поддержки: отдельные положения иллюстрирует фрагментами из художественной литературы.

    В книге встречаются нетрадиционные трактовка физических понятий и последовательность изложения некоторых вопросов. Так, и разделе "Динамика" автор сначала формирует понятие силы, а не массы, как это принято в большинстве школьных учебников, при изучении механической энергии вводит понятие "механическое состояние", что позволяет ему четко разграничить понятия "механическая энергия" (характеристика механического состояния) и "работа" (характеристика процесса изменения состояния) и предотвратить ошибки учащихся в усвоении этого материала. В разделе "Механические колебания и волны" сначала рассматривается кинематика, динамика и энергетика колебаний материальной точки, затем показывается, что специфическая особенность гармонического колебания материальной точки - периодическое изменение всех физических величин, характеризующих ее. и лишь после этого анализируются колебания пружинного и математического маятников.

    К основным недостаткам учебника В.Н. Мощанского мы относим следующие:

  1. 1. Автор утверждает, что "замена реального объекта его упрощенной моделью - идеальным объектом - это очень распространенный в науке метод - метод идеализации, или метод моделирования". С таким утверждением, т.е. отождествлением двух разных методов, трудно согласиться.
  2. 2. В §26 важно разъяснить, хотя бы на примерах, различие между инерцией и инертностью (так как учащиеся часто их путают), но это не сделано.
  3. 3. Автор приводит математические записи второго закона Ньютона
или

однако их смысл различен

    На наш взгляд, вторая формула точнее выражает второй закон Ньютона, так как из нее следует, что причиной ускорения являются силы.

    Итак, учебник В.Н. Мощанского "Физики-9" оригинален по содержанию и методическому аппарату, помогает учищимся приобретать знания в соответствии с их интересами и склонностями, учит самостоятельно добывать знания. Его можно рекомендовать,. в первую очередь, для работы в классах гуманитарного профиля.

    Главная методическая особенность учебника "Фиэика-9" М.М. Балашова - трехуровневое изложение учебного материала, т.е. он рассчитан на учащихся с разным познавательным интересом к физике. В каждом параграфе наибольший объем занимает материал базового (первого) уровня, который однако не является упрощенным. Соответствующий ему текст изучают все учащиеся на уроках, а материал второго уровня - лишь желающие на факультативных занятиях: материал третьего уровня предназначен отдельным одаренным школьникам для индивидуальных занятий.

    Структура механики традицией на, но раздел кинематики значительно расширен, что позволяет автору вести учеников в мир большой физики, познакомить с ее методами, языком и стилем мышления.

    Учебник написан живо и убедительно, автор обращается непосредственно к ученику и его повседневному опыту, ведет с ним диалог, что настраивает учащегося на самостоятельную деятельность. В текст включено много цитат из трудов классиков физики и других источников, вместе с тем отсутствуют привычные определения, требующие заучивания наизусть. Учтено, что у школьников данного возраста преобладает наглядно-образное мышление, поэтому рисунки не только иллюстрируют текст, но и значительно расширяют и углубляют его. Удачно подобранный зрительный ряд существенно облегчает понимание смысла учебного материала.

    Методической находкой автора следует считать и размещение вопросов и задач не в конце параграфов, как это принято в отечественной учебной литературе, а внутри них, по ходу изложения. когда главные мысли закрепляются разбором нескольких вопросов или задач, которые в большинстве случаев опираются на повседневный опыт школьников. Показываются основные этапы решения физической задачи: анализ явления или процесса, выбор его модели, отбор необходимых данных, решение системы уравнении, анализ ответа. Форма условии задач разнообразна: текстовая, в виде рисунка, занимательной истории или исторического факта, описания бытовой ситуации. Лабораторные работы и экспериментальные задачи тоже включены в ход повествования. Автор не приводит списка необходимою оборудования и плана действий ученика, а лишь формулирует задачу исследования и предупреждает о возможных погрешностях, что дает учащимся возможность осуществить самостоятельный творческий поиск.

    Отметим некоторые недостатки этого учебника.

  1. Основной из них состоит в том, что учебник информационно перегружен. Каждый параграф в среднем включает более 7 страниц печатного текста, а отдельные параграфы - более 10 страниц (например, §8,12,13, а §15 содержит почти 16 страниц). Ученику, даже очень способному, тяжело воспринимать неструктурированный учебный материал такого объема, так как в параграфах отсутствует деление текста подзаголовками на смысловые фрагменты.
  2. Трудно согласиться с некоторыми утверждениями автора, например: "Инерция - не свойство тел. а явление природы". В Физическом энциклопедическом словаре (М.. 1983) читаем: "Инерция в механике - свойство материальных тел, находящее отражение в 1-м и 2-м Ньютона законах механики".

    Не совсем корректно утверждение, что Земля представляет собой инерциальную систему отсчета (ИСО). Она, как вращающееся тело, в принципе не может быть ИСО, но при определенных условиях ее можно рассматривать как ИСО.

    Таким образом, по этому оригинальному учебнику могут, работать не все учителя, а лишь энтузиасты, экспериментаторы, поскольку им необходимо освоить авторскую научно-методическую концепцию, чти не тик просто при отсутствии методической разработки к учебнику.

Продолжение

Источник информации:

Физика в школе. - 1998. - N1

Дата публикации:

22 марта 2001 г.

Версия для печати | Оглавление