Изменение содержания обучения физике как необходимое условие развития мышления учащихся Всероссийский Съезд учителей физики. Секция 5 «Физика и общее развитие. - презентация

1 Изменение содержания обучения физике как необходимое условие развития мышления учащихся Всероссийский Съезд учителей физики. Секция 5 «Физика и общее развитие учащихся» Директор Центра образовательного консалтинга и аудита, Проректор Открытого института «Развивающее образование», Руководитель Клуба физиков, кандидат психологических наук Владимир Александрович Львовский г. Москва 30 июня 2011 года

2 Российское образование 2020 – РИСКИ: «У России сегодня есть реальный риск – инвестировать большие средства в воспроизводство образования вчерашнего дня». Из материалов к IX Международной конференции «Модернизация экономики и глобализация». ВШЭ при участии Всемирного банка и Международного валютного фонда Этот риск – разворачивание трех типов результатов как трех разных процессов: «обучение» «предметные», «воспитание» «личностные», «развитие» «метапредметные».

3 Смена парадигмы и проблемы Теория: деятельностный и компетентностный подходы Практика: новый подход к стандартизации, объективация оценки качества образования, общественно-государственный договор Риск: сохранение традиционного обучения при изменении риторики. Подмена: Деятельность, действие = активность, работа Компетентности = общеучебные умения Стандарты = минимум ЗУН

4 От традиционной к деятельностной парадигме: эволюция или революция? Опасения небезосновательны: Средства реализации деятельностного подхода: практикумы (лабораторный, решения задач, компьютерного моделирования) Деятельностные формы и методы в рамках традиционного обучения Кроме программы знаний учителю надо иметь программу видов деятельности Парадигма развивающего обучения и деятельностного подхода (Давыдов): изложение ведется индуктивно с постепенным выходом на теоретическое обобщение Дедуктивные приемы объяснения способствуют развитию теоретического мышления Чем больше самостоятельности, тем больше мышления

5 Оценка качества образования PIRLS (4 класс, компетенции) : Россия в числе первых TIMSS (4 и 8 классы, ЗУНы) : Россия в первой десятке PISA (15 лет, компетенции): Россия в последней десятке Основные выводы: Достижения начальной школы связаны с переходом от репродуктивных форм обучения к активно-деятельностным формам, от традиционного к развивающему обучению Достижения начальной школы теряются к 15 годам Хорошие теоретические знания и плохое практическое мышление (компетентности) к 15 годам Необходима реформа основной школы

6 Два направления проектирования Проектирование снизу: от возрастных возможностей обучающихся на данной ступени Проектирование сверху: от целей и содержания следующей ступени ПРОБЛЕМА проектирования на современном этапе: активная перестройка требует инноваций одновременно на всех ступенях образования рассогласование начальной, основной и старшей школ.

7 Психологическая база деятельностного подхода Культурно-историческая теория Л.С. Выготского Теория деятельности А.Н. Леонтьева Возрастная периодизация Д.Б. Эльконина Теория учебной деятельности и учебного предмета В.В. Давыдова

8 «… знание всегда деятельность, война человечества за обладание природой » « Наглядность, создавая наиболее легкий и удобный путь для усвоения знаний, вместе с тем в корне парализует привычку к самостоятельному мышлению » Лев Семенович Выготский (1896 – 1934) Алексей Николаевич Леонтьев (1903 – 1979) Не в способностях к науке – условие ее усвоения, а наоборот : условие формирования научных способностей – в усвоении достижений науки

9 « И ум с самого начала нужно воспитывать так, чтобы противоречие служило для него не поводом для истерики, а толчком к самостоятельной работе, к самостоятельному рассмотрению самой вещи » Эвальд Васильевич Ильенков (1924 – 1979) Феликс Трофимович Михайлов (1930 – 2006) Классно - урочная система и атрибутивный для нее беспроблемный внеисторизм содержания, так же как авторитарность методов обучения, входят в противоречие с изменяющимся характером человеческой деятельности

10 « Мы нашли ключ к проблеме развивающего обучения в младшем школьном возрасте. Этот ключ содержание обучения. Если мы хотим, чтобы обучение в начальной школе было развивающим, то мы должны позаботиться прежде всего о научности содержания... » Даниил Борисович Эльконин (1904 – 1984) «Каждый учебный предмет – это своеобразная проекция той или иной «высокой» формы общественного сознания (науки, искусства, нравственности, права) в плоскость усвоения. Такое проецирование имеет свои закономерности, определяемые целями образования, особенностями самого процесса усвоения, характером и возможностями психического развития школьников и другими факторами» Василий Васильевич Давыдов (1930 – 1998)

11 Фундаментальность, методологичность физики по отношению к другим наукам и практикам Междисциплинарность, связь с историей развития философии, наук, техник, технологий Собственная богатая история с эволюционными и революционными переходами Что надо учитывать при «проецировании»?

12 1. Преднаука – «реальные миры»: схематизация и моделирование наличной практики («экспериментальная физика»). 2. Развитая наука – «возможные миры»: восхождение от модели к реальности («теоретическая физика») Два этапа развития физики – один предмет? / В.С. Степин «Теоретическое знание». Второй этап можно разделить на: классический, неклассический, постнеклассический/

13 «Эпизодический», вводный, описательно-технологический/ Античная физика «Систематический», базовый, монистический / Физика Нового времени «Научный», культурно- исторический, дуалистический / Физика XX века Три возраста – три учебных предмета Младший подросток / 5 – 7 классы Подросток / 7 – 9 классы Юноша / 9 – 11(12) классы

14 Продолжает линию младшего возраста на выделение в текучести природного мира устойчивых форм, структур и их закономерных трансформаций Не закладывает систему, не исходит из аксиом, а обращается к опыту ученика, в т.ч. полученному в предшествующем обучении, структурирует и преобразует его Но: система должна просвечивать через эпизод, «интуиция системы», порождение и фиксация опережающих обучение «умных вопросов», на которые нет ответов в эпизодическом курсе Установка на поиск экспериментальных опровержений; прагматическая мотивация прогнозирования и управления «Эпизодический» курс: описание и управление

15 Материалом связан с предшествующим ему эпизодическим курсом, но противостоит ему по способу происхождения знания (преодолевает описание через априорные модельные конструкции) Построение теорий через квазиисторическую реконструкцию процесса развития научных понятий Через монистический и детерминированный мир начинает просвечивать дуализм и стохастичность «научного» курса Установка на теоретическое опровержение; учебно-познавательная мотивация построения теории и поиск границ применимости «Систематический» курс: объяснение

16 Два фокуса проектирования Формально-организационный Предметно-содержательный Проект физики в деятельностном подходе: Нелинейность и Противоречивость

17 Псевдокультурное действие ЗАДАЧА СРЕДСТВО «Натуральное» действие Проблематизация «Культурное» действие

18 Как строить проблематизацию Что будет, если убрать нос? Организовать встречу внешнего, натурального, житейского, оче-видного И реального или мысленного эксперимента Зафиксировать и обострить противоречие (довести до антиномии) Преодолеть натуральное в культурном

19 Проблематизация КПД=25% КПД=50% КПД=150% «Чтобы корова меньше ела и больше давала молока, ее надо меньше кормить и больше доить»

20 Вера приняла участие в дискуссии: «Мне кажется, что правы оба ученика. Тело может быть тяжелее, если в нем больше частиц или сами частицы тяжелее». Предложите рисунки и схемы, иллюстрирующие различие в позициях А, Б, В и Л. В связи с этим обсуждением Гриша вспомнил известную загадку «Что тяжелее – килограмм пуха или килограмм железа?». См. видеозапись –ПЕРЕХОД К ДИСКУ Двойная фокусировка = изменение содержания «Видел в вещах ты не раз, что одна тяжелей, чем другая При одинаком объеме их тел. Отчего б это было?» (Лукреций) Аня объяснила так: в одном теле больше частиц, чем в другом Борис объяснил так: частицы одного тела тяжелее, чем другого ПЕРЕХОД К ПАРАГРАФУ В УЧЕБНОМ ПОСОБИИ ПЕРЕХОД К УПРАЖНЕНИЮ В РАБОЧЕЙ ТЕТРАДИ

21 Эволюция учебных средств Рабочая тетрадь Сб. задач и упраж. Справочник Учебное пособие

22 5-6 классы 7 класс8 класс9-11 классы Рабочая тетрадь 70%15%10%5% Учебное пособие 10%50%35%5% Задачник 10%20%30%40% Справоч- ник 10%15%25%50% Распределение учебного материала по классам

23 Какой шаг надо сделать в компьютерном моделировании? ТРАДИЦИЯ: отождествление модельного и реального экспериментов, некритическое отношение к компьютерной модели НОВАЦИЯ: различение и «размножение» планов (точек зрения, позиций), критическое отношение и к компьютерной модели, и к реальному эксперименту, и к теории

24 Проблематизация на переходах Реальность (эксперимент) Базовая модель (теория) Компьютерная модель

25 Исследовательские лаборатории Весомый правильный Невесомый правильный «Сказочный» (вес) «Сказочный» (плечо) Возможное, невозможное и действительное. Видимое и мыслимое Работа с чужой точкой зрения Поиск характерных заданий (позиционное видение) Установка на поиск обоснований (опровержений)

26 Контрольно-оценочная самостоятельность (обратимость) Выделение двух зон: эксперимента и моделирования Задача управления (моделирование в разных планах) Демонстрации

27 Игры, тренажеры Отработка математических умений в применении к физическим задачам Поиск способов самопроверки Установка на приближенное, вероятностное, оценочное суждение

28 Практикумы Построение и использование измерительных приборов Сложная проектная задача Проверка и изучение закономерностей Выход на новое понятие Установка на поиск границ применимости

29 Координация с математикой Игровая ситуация – пространство пробы и поиска. Лаборатории – пространство обучения. Поисковый запрос: «межпредметные физико-математические модули» в Единой коллекции цифровых ресурсов

30 Все эти годы эксперимент шел в «закрытом» варианте, т.е. учебные пособия и методические разработки получали только школы, входящие в Экспериментальную площадку МАРО. В 2009 году мы перешли к более широкой апробации. Участие в разработке новых ФГОС (группа «Эврика») Основная задача – создание Народного Курса Физики с переходом на новое поколение стандартов Пятый этап эксперимента: Серию «Самоучитель по физике» можно приобрести: Всем, кто приобретает серию на класс, Клуб физиков бесплатно высылает Диск с цифровыми ресурсами. Заказ:

31 Приглашаем всех желающих принять участие в разработке и апробации Народного курса физики, построенного на деятельностных основаниях. Создан в 1999 году в связи с проблемой перехода образовательной системы Д.Б. Эльконина – В.В. Давыдова в основную школу. За это время в эксперименте приняли участие: 6000 учащихся 68 школ 35 субъектов РФ