Теоретичні методи пізнання в шкільному курсі фізики

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

Федеральне агентство з освіти Російської Федерації
ГОУ ВПО "Карельський Державний Педагогічний Університет"
Фізико-математичний факультет
Кафедра теоретичної фізики та методики викладання фізики
Курсова робота
Теоретичні методи пізнання в шкільному курсі фізики
Виконавець:
Студентка ФМФ гр.534
Льовкіна Я.М.
Науковий керівник:
Тевель І.Р.
Петрозаводськ, 2009

Зміст
  Введення
§ 1. Методи наукового пізнання. Теоретичні методи пізнання
§ 2. Абстрагування
§ 3. Ідеалізація
§ 4. Аналогія
Список літератури

Введення

Серед сучасних тенденцій шкільної фізичної освіти важливе місце займає формування в учнів методологічних знань і умінь. Це процес передбачає що в процесі навчання ми будемо знайомити школярів з методами наукового пізнання, розкривати їх зміст, вправляти в застосуванні цих методів. Дамо визначення, на які ми будемо спиратися в нашій роботі.
Пізнання - це відтворення у свідомості (індивідуальному і колективному) характеристик об'єктивної реальності. Пізнання носить соціально та культурно опосередкований історичний характер і в більшості випадків передбачає більш-менш яскраво виражене усвідомлення засобів і способів пізнавальної діяльності
Метод - спосіб досягнення мети, певним чином упорядкована діяльність.
Наукові методи пізнання поділяються на дві групи: емпіричні та теоретичні. (У шкільному курсі фізики ми будемо навчати хлопців і тим і іншим) У даній роботі ми будемо розглядати теоретичні методи пізнання.
Метою роботи є - виявити сутність теоретичних методів пізнання і розглянути приклади їх використання в шкільному курсі фізики.
Методи: аналіз філософської, психолого-педагогічної та методичної літератури; підручників фізики для загальноосвітньої школи.

§ 1. Методи наукового пізнання. Теоретичні методи пізнання

Під введення ми визначили метод як "визначення", однак, в літературі існують й інші визначення. Так, в "джерело" поняття метод трактується як сукупність прийомів і операцій практичного і теоретичного освоєння дійсності. Інші джерела пропонують інші визначення "джерела", проте у всіх випадках можна виділити загальні риси поняття метод. Метод в будь-якому випадку трактується, як спосіб досягнення істини, як певним чином організована діяльність.
Метод озброює людини системою принципів, вимог, правил, керуючись якими він може досягти наміченої мети. Володіння методом означає для людини знання того, яким чином, в якій послідовності робити ті чи інші дії для вирішення тих чи інших завдань, і вміння застосовувати ці знання на практиці. Будь-який метод сам по собі ще не визначає успіху в пізнанні тих чи інших сторін матеріальної дійсності. Важливо ще вміння правильно застосовувати науковий метод у процесі пізнання.
Навчання в школі грунтується не на науковому, а на навчальному пізнанні. "Розумовський" уч. пізнання не по рез-там, отримують суб'єктивно нове знання. Засоби пізнання різні для наук. і уч. Пізнання. (Шк. і наук. Мікроскоп). Зміст по-різному (роботи). Засіб пізнання у фізиці - обладнання, матем. Апарат. Структура, хар-р деят-ти, уч. Повинен відтворювати наукове. (На скільки це можливо для школяра).
Розрізняють два рівні пізнання: емпіричний і теоретичний.
Теоретичні методи пізнання характеризуються.
Цикл наукового пізнання містить наступні етапи:
спостереження та аналіз фактів   формулювання проблеми   висунення гіпотези   теоретичний висновок наслідків   експериментальна перевірка наслідків   встановлення емпіричних законів   застосування теорії на практиці.
Виділяються такі теоретичні методи пізнання:
1. Абстрагування
2. Ідеалізація
3. Аналогія
4. Моделювання
5. Уявний експеримент
Гіпотеза.
Розглянемо тепер сутність цих методів і з'ясуємо як вони використовуються в шкільному курсі фізики.

§ 2. Абстрагування

Абстрагування - уявне відволікання від ряду властивостей предметів (явищ) і відносин між ними, яке виділення істотних властивостей і відносин. [1]
Під абстрагуванням розуміється відволікання від несуттєвих у даному дослідженні властивостей досліджуваного об'єкта або ж виділення в об'єкта властивості або сукупності властивостей, які повинні стати предметом самостійного дослідження. Наприклад, вивчаючи закони взаємодії електрично заряджених частинок, можна абстрагуватися від їх гравітаційної взаємодії, бо воно у багато разів слабкіше електромагнітного, тобто нехтуємо силами гравітаційної взаємодії, в порівнянні з електромагнітним у фізиці - нехтують тими чи іншими властивостями, зв'язками об'єкта, тобто абстрагуються від окремих властивостей досліджуваних об'єктів і явищ.
Абстрагування володіє об'єктивною основою. Дійсно, явище, об'єкт (предмет), процеси ніколи не вступає одночасно в усі можливі для нього відносини, зв'язку, взаємодії. Тому воно не проявляє одночасно всі свої властивості. Тим самим явища, об'єкти (предмети), процеси як би абстрагують самі себе.
Вивчати абстрактному об'єкті, тобто отже вивчати об'єкт, в якій цікавлять нас властивості реального об'єкта не затемнені другорядними властивостями і явищами.
Будь-яке наукове поняття є абстракція. Воно завжди абстрагує будь-яку сторону дійсності, що й фіксується в понятті. Без абстрагування теоретичне мислення неможливо. Абстрагування - це рух думки в глиб предмета, виділення його істотних моментів.
Питання про те, що в об'єктивній дійсності виділяється абстрагує роботою мислення і від чого мислення відволікається, в кожному конкретному випадку вирішується в прямій залежності, насамперед, від природи досліджуваного об'єкта і тих завдань, які ставляться практикою перед дослідником. Так, в механіці виділяють масу тіл і кількісне вираження діючих сил, відволікаючись від інших фізичних властивостей тіл. Однак при цьому необхідно враховувати, чи впливає розподіл мас на характер його руху.
Але абстрагування має свою межу, що визначається природою самих речей, їх властивостей і відносин. Ми абстрагуємося від тих властивостей, відносин, які не є визначальними для даного об'єкта, явища. Абстрагуючись від істотних властивостей і відносин, ми можемо втратити сам об'єкт.
Наприклад, якщо нам треба розрахувати обсяг повітряної кульки, то нам абсолютно не важливо якого він кольору, де його надували, і яким газом він заповнений. Іншими словами, при відомій геометрії кулі ми можемо абстрагуватися від його фізичними властивостями. Проте при прогнозуванні польоту повітряної кулі відволіктися від його механічних та термодинамічних параметрів - неможливо.

§ 3. Ідеалізація

Ідеалізація - це уявне конструювання понять про об'єкти, що не існують в дійсності, але для яких є прообрази в реальному світі.
Ідеалізації широко використовуються при дослідженні законів природи. Справа в тому, що в багатьох випадках для вивчення фізичного закону необхідно виключити з розгляду низку таких властивостей і відносин досліджуваних фізичних об'єктів, без яких ці об'єкти реально можуть існувати, але облік яких затулив би істота досліджуваного фізичного процесу. Так, інерціальна система відліку (у якій справедливий закон інерції: матеріальна точка, коли на неї не діють ніякі сили (або діють сили взаємно урівноважені), знаходиться в стані спокою або рівномірного прямолінійного руху) є прикладом ідеалізації.
Формування у школярів теоретичного методу ідеалізації являє собою тривалий і складний процес. Ідеалізації в основному постають перед учнями в готовому вигляді без показу в шкільному курсі їх походження, тобто суть методу не розкривається. Ідеалізація передбачає уміння не тільки абстрагувати, але відокремлювати в кожному даному явище істотне від другорядного.
Опанування учнями методу ідеалізації передбачає певний розумовий процес, який включає цілий ряд етапів:
1) виділення предмета ідеалізації серед безлічі об'єктів чи явищ;
2) відділення у виділеному об'єкті або явищі істотних аспектів (властивостей) від другорядних, з урахуванням того, що ідеалізація повинна служити гарним наближенням реального процесу;
3) доведення виділеного властивості (аспекту) до граничного значення;
4) формулювання ідеалізованого об'єкта або явища;
5) включення ідеалізованого об'єкта у фізичний закон, теорію і т.д.;
6) використання отриманої ідеалізації.
Одним із прикладів ідеалізації є поняття матеріальної точки. На прикладі вчать школяра абстрагуватися від реальних властивостей, затемнюючих ті суттєві сторони речей і явищ, які вивчаються. Якщо не акцентувати увагу учнів на тому факті, що матеріальна точка є ідеалізація реальних тіл, пов'язана із зневагою розмірами тіла, але вона володіє масою та іншими характеристиками руху, то може виникнути небезпека, що школярі будуть представляти матеріальну точку тільки в геометричному сенсі (вони і говорять часто: "матеріальна точка - це точка ...").
Наприклад: розглядаючи рух планет Сонячної системи навколо Сонця їх можна вважати мат. точками, тому що їх розміри планет малі в порівнянні з радіусами їх орбіт. Але коли предметом розгляду є рух автомобіля по поверхні Землі, наші планети вже не можна вважати матеріальними точками, сам автомобіль при цьому розглядається, як точка, тому що пройдений ним шлях багато більше його власних розмірів. Коли автомобіль займає місце на автостоянці, його не можна вважати матеріальною точкою, інакше на будь-який автостоянці можна було б умістити нескінченну кількість автомобілів.
Протягом курсу фізики учні неодноразово знайомляться з даним методом теоретичного дослідження, а це дозволяє їм зрозуміти, що вміння правильно ідеалізувати досліджувані процеси і об'єкти є важливим методологічним умовою, що забезпечує успіх у їх навчальної роботи.

§ 4. Аналогія

Аналогія - вид умовиводу, виявлення властивостей одного предмета на підставі подібності з іншим. [РПЕ]
Порівняння (встановлення подібності та відмінності між об'єктами) лежить в основі аналогії. Якщо буде виявлено, що один з порівнюваних об'єктів має властивості a, b, c, а, а інший a, b, c, d, то ми можемо припустити, що властивість d притаманне і першому об'єкту, бо воно не могло з'явитися поза зв'язком з властивостями a, b, c. Найтісніший зв'язок і взаємозалежність властивостей матеріальних систем є об'єктивною підставою для застосування методу аналогії. Аналогічними можуть бути окремі властивості, відносини, умови існування і т.д. Аналогії бувають якісні і кількісні. Необхідно враховувати, що загальні ознаки можуть бути абсолютно тотожними і просто подібними. Останнє зустрічається в більшості випадків.
Той факт, що звук і світло супроводжуються одними і тими ж явищами - відображення, заломлення, дисперсія, інтерференція і ін, привів Гюйгенса до думки про хвильову природу світла.
В арсеналі дидактичних засобів у вчителя є такі аналогії, як рій комарів або дрейф крижин у річці при поясненні руху "електронного газу" в металах; процес випаровування рідини при поясненні термоелектронної емісії та ін Знайомлячи учнів з цими аналогіями, слід підкреслювати, що мова йде не про процесах єдиної природи, а про зовнішній схожості чи єдності математичного апарату різних по суті явищ.
Процедура умовиводи за аналогією. Вона полягає в наступному. Учні отримують інформацію про два об'єкти, один з яких їх цікавить, а інший вже вивчений. З'ясувавши, що два об'єкти мають деякі спільні ознаки і перший з них має ще деяким ознакою x, наявність якого у другого об'єкта поки невідомо, роблять припущення, що, очевидно, другому об'єкту ця ознака також притаманний. Для того щоб виявити достовірність або неправильність такого виdода, потрібно додатково дослідити об'єкт або з допомогою експерименту, або за допомогою теоретичних міркувань.
Алгоритм дій
Організація інформації.
Вибір типу аналогії.
З'ясування властивостей або ознак у
а) відомого об'єкта,
б) невідомого об'єкта.
Знаходження загальних властивостей у відомого і невідомого об'єктів.
Висування гіпотези (про наявність у невідомого об'єкта нових властивостей, схожих із властивостями відомого об'єкта).
Перевірка гіпотези досвідом або міркуваннями.
Формулювання висновку.
Практика показала: складні для учнів кроки 3-5. Їм потрібно приділяти більше уваги.
У залежності від природи порівнюваних предметів і характеру загальних ознак умовивід за аналогією може призвести як до істинного, так і до помилкового висновку.
Умови успішності застосування аналогії є:
а) подібні ознаки об'єктів повинні бути істотними, і їх число повинне бути максимальним;
б) різні ознаки у об'єктів повинні бути несуттєвими, і їх число повинне бути мінімальним.
Правильність аналогії завжди перевіряється, в кінцевому рахунку, практикою (прямо або опосередковано). Цінність аналогії полягає в тому, що вона веде до висування гіпотез.
В даний час в методиці викладання фізики не реалізована ще одна аналогія, використання якої дозволило б здійснити єдиний, узагальнений підхід до формування у школярів поняття про стать. Вивчення гравітаційного поля (на прикладі гравітаційного поля Землі) дозволило б побудувати вивчення електростатичного поля за аналогією з гравітаційним (зі зверненням уваги на принципову відмінність цих типів взаємодії: гравітаційні сили завжди сили тяжіння, електричні ж - сили тяжіння і відштовхування). Використання цієї аналогії полегшить засвоєння школярами таких складних понять, як напруженість, потенціал, робота і енергія електричного поля і т.д. Звичайно, закон всесвітнього тяжіння (так само як і закон Кулона) спирається на ідею дальнодії - основну ідею механічної картини світу, проте було б корисним показати обмеженість цієї ідеї вже при вивченні класичної механіки, ввівши тут попередні уявлення про блізкодействія (полі). Так можна провести аналогію, що у електромагнітної хвилі і світла швидкість розповсюдження є схожою, і світла притаманне деякі корпускулярно-хвильові властивості, з чого випливає, що світло є електромагнітною хвилею.

Список літератури

1. Н.П. Семикіної, В.А. Любічанковскій, - Методологічні питання в курсі фізики середньої школи, М. "Просвіта", 1979 р.
2. Г.М. Голін, - Питання методології фізики в кусі середньої школи, М. "Просвіта", 1987 р.
3. С.Є. Каменецький, Н.А. Солодухин, - Моделі та аналогії в курсі фізики середньої школи, М. "Просвіта", 1982 р.
4. Під редакцією Е. Мю Браверман, посібник для вчителів і методистів, - Викладання фізики, розвиваюче учня. Книга 3. Формування образного і логічного мислення, розуміння, пам'яті. Розвиток мови. М., "Асоціація вчителів фізики", 2005 р.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Педагогіка | Курсова
30.7кб. | скачати


Схожі роботи:
Методика викладання теми Закон всесвітнього тяжіння в шкільному курсі фізики
Порівняльний аналіз методик перетворень Галілея в курсі загальної фізики і в курсі елементарної фізики
Завдання в шкільному курсі математики
Викладання сонета в шкільному курсі літератури
Елективний курс Біохімія в шкільному курсі хімії
Вивчення тригонометричного матеріалу в шкільному курсі математики
Лісові системи та їх вивчення в шкільному курсі біології
Методика вивчення багатогранників у шкільному курсі стереометрії
Методика вивчення функцій у шкільному курсі математики
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru