Психодидактика. Ч.12. Демонстрационно-технический подход в системном усвоении знаний. Учебно-методическое пособие

В настоящей работе будет подробно рассмотрен вопрос введения основных элементов структуры знания физики (основных элементов структуры научных теорий) – научных фактов, гипотез, идеальных объектов, физических величин, законов и способов практического применения теоретического знания. В основу технологии их усвоения нами положен системно-функциональный подход. Его применение к усвоению целостной физической теории получил название – подход системно-структурный. Прежде чем рассматривать системно­структурный подход к усвоению физических теорий, необходимо рас­смотреть его часть – подход системно-функциональный к изучению физических величин. Как мы уже говорили ранее, каждый элемент в структуре научного знания имеет своё назначение – функции. Так, например, функции научного факта заключаются в том, что он слу­жит основанием для развития новой теории. Функция гипотезы за­ключается в том, что она является объяснением наблюдаемого факта. Функция идеального объекта состоит в том, что он является упро­щённой моделью рассматриваемого объекта. Идеальный объект по­зволяет абстрагироваться от излишней сложности и сосредоточить внимание на главных его свойствах. Функция величины в том, что она является количественной мерой и служит для измерения. Закон устанавливает зависимость одних элементов научной теории от дру­гих, устанавливает связь между ними. Элемент «практическое при- менение» показывает пути применения научной теории для расчётов, а также указывает пути практического применения положительных свойств рассматриваемого физического явления и борьбы с его нега­тивными проявлениями.

Развитие научной теории связано с количественными взаимоот­ношениями между величинами, характеризующими изучаемое явле­ние. Как правило, новое явление требует введения новых величин. Понимание сущности величин обеспечивает понимание теории в це­лом. Полная картина усвоения физических величин дана в пособии А.Н. Крутского [8].

Как видно, самым ответственным моментом в изучении явления является количественная его сторона, которая начинается с введения физической величины. Непонимание сущности физической величины приводит к непониманию всей теории в целом. Поэтому в психоди­дактической технологии изучению величин отводится особое внима­ние. Выбран системно-функциональный подход к их изучению. Сис­темно-функциональный подход связан с объединением знаний в сис­тему на основе их функций в структуре научной теории. Общность функций приводит в общности структуры знания об элементах науч­ной теории, что резко сокращает объём информации для механическо­го запоминания, повышает степень осмысленности знаний и процесса их получения.

Проанализируем известный эксперимент с тележкой и капельни­цей. Поставим на тележку капельницу и приведём тележку в движе­ние, настроив её с помощью блока и грузика так, чтобы она не двига­лась с места самостоятельно, но при малейшем её подталкивании про­должала бы движение до конца стола (в этом случае её движение бу­дет равномерным).

личивалось, а отношение оставалось постоянным.

и какое-то его свойство.

Теперь имеет смысл сформировать в виде вопросов и ответов систему знаний о скорости, которая обеспечит глубокое понимание этого нового элемента знания и даст возможность прочно его усвоить.

Физические величины бывают основные и производные. Ско­рость – это первая производная физическая величина в школьном кур­се физики. Поэтому представим технологию получения знаний о ней, обеспечивающую её полное понимание. Мы предлагаем минимальный состав знания, состоящий из шести элементов, который обеспечивает понимание сущности физической величины и процессов, с ней свя­занных.

элементами знания о физической величине вида

только написал формулу, но и пояснил смысл каждого входящего в неё символа. Ответ должен быть таким:

3. Физический смысл скорости. Он тоже не зазубривается, а ис­ходит от математического смысла отношения. Если мы делим путь на время, то находим, какой путь приходится на единицу времени. От­вет на этот вопрос может быть со словом «показывает». Итак:

принятой за единицу.

формулировок производилось по «часовой стрелке»

Физическую величину «давление» удобно вводить с использова­нием демонстрационного динамометра. Для этого надо заготовить не­сколько тел из деревянного бруса так, чтобы их площади опоры по­следовательно увеличивались в два, три, четыре и т.д. раза и конфигу­рация оставалась бы прежней, либо изготовить четыре одинаковых тела так, чтобы их можно было бы соединять между собой, чтобы по­лучать тело с последовательным увеличением площади опоры в два, три и четыре раза.