Таксономии целей обучения физике

В дидактике наибольшую известность и распространение получила таксономия целей обучения американского ученого Б. С. Блума и его коллег. В познавательной области Блум выделяет шесть категорий целей: знание, понимание, применение общих принципов в новых ситуациях, анализ, синтез и оценка.

Понятно, что эта таксономия, как и любая классификация, не свободна от недостатков. В частности, в ней отсутствует такая категория, как решение проблем, или виды осуществления творческой, исследовательской деятельности. Такие операции, как анализ и синтез, располагаются в соответствии с данной таксоно­мией после понимания, в то время как понимание без анализа и синтеза невозможно.

В отечественной дидактике общепризнанной является таксо­номия целей обучения, предложенная В. П. Беспалько, который выделяет четыре уровня обучения и соответственно четыре уров­ня усвоения знаний, которые отражают требования к результатам обучения:

I уровень - узнавание объектов, свойств, процессов данной области явлений действительности (знания-знакомства) при повторном восприятии ранее усвоенной информации о них или действий с ними;

II уровень - репродуктивное действие (знания-копии) путем самостоятельного воспроизведения и применения информации о ранее усвоенной ориентировочной основе для выполнения известного действия;

III уровень - продуктивное действие - деятельность по образцу на некотором множестве объектов (знания-умения);

IV уровень - творческое действие, выполняемое на любом множестве объектов путем самостоятельного конструирования ориентировочной основы для деятельности (знания-трансформа­ции).

Эта таксономия получила достаточно широкое применение в отечественной дидактике высшей школы. Ее использование в средней школе возможно с определенными оговорками.

Большая работа в области таксономии целей обучения физике ведется польскими учеными. Одной из них является таксономия П. Карпинчика, учитывающая рассмотренные выше таксономии и специфику учебного предмета «физика». Его таксономия приве­дена в таблице.

Уровень	Категория	Подкатегория
Знания	Запоминание	- Распознавать и называть физические фак­ты, явления, опыты - Пользоваться физическим языком, симво­ликой - Воспроизводить физические формулы, определения понятий, формулировки зако­нов, сущность теорий
	Понимание	- Различать понятия, законы, принципы, положения теорий - Выполнять сравнение, классификацию, упорядочивание - Объяснять, описывать, интерпретировать - Обнаруживать роль физики в обществен­ных изменениях, в технике, в других науках
Умения	Применение зна­ний в типичных ситуациях	- Наблюдать явления, измерять величины - Пользоваться изученными примерами для решения похожих задач - Применять понятия, законы и теории для решения типовых проблем - Пользоваться таблицами, каталогами, графиками, математической символикой
	Применение зна­ний в проблем­ных ситуациях	- Замечать проблемы и находить способы их решения - Интерпретировать данные и формулиро­вать обобщения - Применять научные методы физики (индукцию, дедукцию) для решения новых проблем - Строить и проверять, теоретические модели

Приведенная таксономия позволяет уточнять конкретные цели обучения физике.

В проекте Государственного образовательного стандарта по физике цели обучения, выраженные через требова­ния к уровню подготовки учащихся (через конечный результат), сформулированы в виде конкретных умений. Ниже в качестве примера приведены требования к подготовке учащихся основной школы.

В результате изучения физики ученик должен

знать

• смысл понятий: физическое явление, физический закон, вещество, взаимодействие, электрическое поле, магнитное поле, волна, атом, атомное ядро, ионизирующие излучения;

• смысл физических величин: путь, скорость, ускорение, масса, плотность, сила, давление, импульс, работа, мощность, кинетическая энергия, потенциальная энергия, коэффициент полезного действия, внутренняя энергия, температура, количество теплоты, удельная теплоемкость, электрический заряд, сила электрического тока, электрическое напряжение, электрическое сопротивление, работа и мощность электрического тока, фокусное расстояние линзы;

• смысл физических законов: Паскаля, Архимеда, Ньютона, всемирного тяготения, сохранения импульса и механической энергии, сохранения энергии в тепловых процессах, сохранения электрического заряда, Ома для участка электрической цепи, Джоуля-Ленца;

уметь

• описывать и объяснять физические явления: равномерное прямолинейное движение, равноускоренное прямолинейное движение, передачу давления жидкостями и газами, плавание тел, механические колебания и волны, диффузию, теплопроводность, конвекцию, излучение, испарение, конденсацию, кипение, плавление, кристаллизацию, электризацию тел, взаимодействие электрических зарядов, взаимодействие магнитов, действие магнитного поля на проводник с током, тепловое действие тока, электромагнитную индукцию, отражение, преломление и дисперсию света;

• использовать физические приборы и измерительные инструменты для измерения физических величин: расстояния, промежутка времени, массы, силы, давления, температуры, влажности воздуха, силы тока, напряжения, электрического сопротивления, работы и мощности электрического тока;

• представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости: пути от времени, силы упругости от удлинения пружины, силы трения от силы нормального давления, периода колебаний маятника от длины нити, периода колебаний груза на пружине от массы груза, температуры остывающего тела от времени, силы тока от напряжения на участке цепи, угла отражения от угла падения света, угла преломления от угла падения света;

• выражать в единицах Международной системы результаты измерений и расчетов;

• приводить примеры практического использования физических знаний о механических, тепловых, электромагнитных и квантовых явлениях; решать задачи на применение изученных физических законов;

• проводить самостоятельный поиск информации естественнонаучного содержания с использованием различных источников (учебных текстов, справочных и научно-популярных изданий, компьютерных баз данных, ресурсов Интернета), ее обработку и представление в разных формах (словесно, с помощью графиков, математических символов, рисунков и структурных схем);

использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:

• обеспечения безопасности своей жизни при использовании бытовой техники;

• сознательного выполнения правил безопасного движения транспортных средств и пешеходов;

• оценки безопасности радиационного фона.

Помимо таксономии познавательных целей обучения Блумом и другими методистами предложена таксономия целей в эмоциональной области, в основе которой лежит понимание учащимися эстетических моментов в среде, в искусстве, в науке. Выделяют пять категорий:

- фиксация внимания на элементах, вызывающих эстетические переживания (рецепция), готовность к восприятию, осознание воспринимаемого;

-реакция на них (активность), легкость включения учащегося в деятельность, податливость к ответам на вопросы, успешность ответов;

- убежденность (оценка) - готовность отстаивать свои идеи и точку зрения, умение выбирать ценности и идеи;

- избирательность - умение выделить главное из набора оди­наковых фактов, создание набора ценностных ориентаций;

- индивидуальность - интегративная избирательность и убеж­денность, выбор системы ценностей и взгляда на мир - высший уровень сформированности личности.

Разработаны также таксономии в психомоторной сфере. В соответствии с одной из них выделены следующие уровни развития психомоторных способностей учащихся:

- имитация - непроизвольное повторение действия в результа­те наблюдения и подражания;

- манипуляция - действие по инструкции, по плану (модели), зафиксированное в осознанном умении;

- четкость - полноценное, уверенное выполнение действия, контролируемое сознанием, без инструкции и моделей;

- расчлененность - умение выполнить согласованно серию действий с осознанным контролем;

- завершенность - серия действий, выполняемых автоматизированно с полным усвоением.

Эти таксономии могут быть использованы при конкретиза­ции целей обучения, связанных с формированием видов дея­тельности и эмоционально-ценностного отношения к действи­тельности.

Изучение физики в основной школе направлено на достижение следующих целей:

• освоение знаний о механических, тепловых, электромагнитных и квантовых явлениях, величинах, характеризующих эти явления, законах, которым они подчиняются, о методах научного познания природы и формирование на этой основе представлений о физической картине мира;

• овладение умениями проводить наблюдения природных явлений, описывать и обобщать результаты наблюдений, использовать простые измерительные приборы для изучения физических явлений; представлять результаты наблюдений или измерений с помощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости; применять полученные знания для объяснения разнообразных природных явлений и процессов, принципов действия важнейших технических устройств, для решения физических задач;

• развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе решения интеллектуальных проблем, физических задач и выполнения экспериментальных исследований; способности к самостоятельному приобретению новых знаний по физике в соответствии с жизненными потребностями и интересами;

• воспитание убежденности в познаваемости окружающего мира, в необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества, уважения к творцам науки и техники; отношения к физике как к элементу общечеловеческой культуры;

• применение полученных знаний и умений для решения практических задач повседневной жизни, для обеспечения безопасности жизнедеятельности.