ВЛ-Физика-введение_18-12-13

ДЕЯТЕЛЬНОСТНЫЙ ПОДХОД К
ФИЗИЧЕСКОМУ ОБРАЗОВАНИЮ.
УЧЕБНЫЙ ПРЕДМЕТ «ФИЗИКА»
Кандидат психологических наук Владимир
Александрович Львовский, проректор Открытого
института «Развивающее образование»
lvovsky@mail.ru, +79161569511, www.ouro.ru
руководитель Некоммерческого партнерства
«Авторский Клуб» www.author-club.org
https://www.facebook.com/groups/154535861367492/
Руководитель Клуба физиков www.physclub.ru
18 декабря 2013 года
Вебинар №1 по физике
ЭПИГРАФ
«Сила укоренившегося в умах
предрассудка о внутренних
источниках духовного развития
человека столь велика, что она
заставляет видеть условия этого
развития как бы перевернутыми с
ног на голову: не в усвоении
достижений науки – условие
формирования научных
способностей, а в способностях к
науке – условие ее усвоения…».
А.Н. Леонтьев
Содержание вебинара
• Деятельностный подход к обучению и
принципы новой дидактики
• Задачный подход как переходный
• Учебный предмет «Физика»: Зачем учить?
Чему учить? Как учить? Чем учить?
• Проект детско-взрослого Клуба Физиков
Другим странам по сто. История пастью
гроба. А моя страна подросток, твори,
выдумывай, пробуй!
В. Маяковский
Два условия, необходимые для выхода в
режим развития (инновационный рывок):
 Изменение внешних требований и
результативный провал
 Появление новых ресурсов для
инновационного рывка
TIMSS (качество математ. и ест. образование): Trends in
Mathematics and Science Study Россия в первой десятке
PISA (читательская компетентность, матем.,ест.15 лет):
Programme for International Student Assessment Россия в хвосте
PIRLS (качество чтения и понимания текстов 10-11 лет):
Progress in International Reading Literacy Study Россия в лидерах
Основные выводы:
Достижения начальной школы связаны с переходом
от репродуктивных форм обучения к активнодеятельностным 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
Что не делают наши школьники
В таблице приведены результаты эксперимента по
определению зависимости длины пружины от массы
подвешенного на ней груза. Опишите, как длина пружины
изменяется в зависимости от массы подвешенного груза
Масса (г)
0
10
20
30
40
50
60
Длина пружины (см)
5
7
9
11
12
13
13
От
80%
к
10%
Примеры заданий (PISA)
Задание по математике
ОГРАБЛЕНИЯ
В телевизионной передаче журналист
показал следующую диаграмму и сказал:
«Диаграмма показывает, что по сравнению с
1998 годом в 1999 году резко возросло число
ограблений».
520
1999
год
Число
ограблений
за год
515
510
1998 год
505
Считаете ли вы, что журналист сделал
правильный вывод на основе данной
диаграммы? Запишите объяснение своего
ответа.
Диаграмма является ярким
примером манипуляции
общественным мнением.
Большой масштаб и
изображение только верхней
части столбцов
целенаправленно наводят на
мысль о значительном
увеличении числа ограблений.
Верно выполнили это задание в
2000 г. – 6%, в 2003 г. – 3%
российских учащихся.
Принципы новой дидактики
Принцип связи уровня развития ребенка с
обучением. Возрастные возможности
младших школьников и подростков не
являются “натуральными”, природными. При
кардинальном изменении образовательной
системы обнаруживаются новые
потенциальные возможности возраста.
В 60-е гг. рефлексивные способности теоретического
мышления обнаруживались лишь у редких
(одаренных) детей. В настоящее время уже
разработана конкретная технология порождения
рефлексии средствами учебной деятельности, и
такие дети перестали считаться исключением.
В.В. Давыдов
Доминанты учебного процесса: начальная и основная школа
Создаются условия освоения ребенком
принципиально новых
средств и способов действия
смысловой стороны действия
Ребенок нацелен
на освоение и принятие нового
слоя культурных содержаний
на поиск себя и своего места
Педагогический смысл взаимодействия учителя и ребенка
в преодолении
индивидуальности ребенка с
тем, чтобы вписать ее в рамки
культурных форм действия
в преодолении формальной
всеобщности в пользу вариативности,
открывающей возможности культурной
индивидуализации
Принципы новой дидактики
Принцип доступности необходимо
преобразовать в принцип
развивающего обучения, т.е. в такое
построение обучения, при котором
можно управлять темпами и
содержанием психического развития
школьников. Подобное обучение
должно «вести за собой» развитие,
внутри себя создавать условия и
предпосылки психического развития.
В.В. Давыдов «Теория развивающего
обучения»
Научность или доступность?
• Научность, системность, систематичность
требуют линейного построения курсов
• Доступность, возрастосообразность,
сознательность, активность и т.д. требуют
отхода от линейного построения
Это реальное противостояние культуры и индивида,
реальное противоречие, которое неразрешимо в рамках
старой ассоциативно-рефлекторной теории обучения
Разрешение этого противоречия лежит в плоскости
построения новой дидактики, в которой иначе
понимается научность и доступность
Физика
• 20-е годы (408 ч.) : в 5 – 7 кл. по 4 ч. в неделю
• В 30-е годы (493 ч.): 6 – 10 кл. по 3 ч. в неделю
• В 80-е годы (527 ч.): 6 – 7 кл. пропедевт.курс (2 ч.), 8
кл. механика (3 ч.), 9 кл. молекулярная физика и
электродинамика (4 ч.), 10 кл. колебания и волны,
оптика, квантовая физика (4,5 ч.)
• Новая система концентров (340 ч.): 7 – 11 кл. (2 ч.)
Раздел
Основная (7-9)
Старшая (10-11)
Механика
50 ч.
32 ч.
Мол. физ.
45 ч.
20 ч.
Электрод.
50 ч.
34 ч.
Квант. физ.
25 ч.
40 ч.
Варианты структуры (по П.А. Знаменскому)
Радиальная (линейная): отделы,
которые изучаются полностью и
однократно
Концентрическая: все отделы изучаются
несколько раз на новом уровне
Ступенчатая: похожа на
концентрическую, но более свободное
расположение материала
Недостатки линейных курсов (1)
Из программы 1890 года для гимназий и реальных
училищ: «Распределение материала сделано
согласно общепринятой системе науки» (т.е.
радиальное построение).
• Не учитываются возрастные и психологические
особенности. Переход от раздела к разделу
определяется только логикой содержания без учета
детей.
• В каждом разделе есть простой, легко доступный
юным ученикам материал, есть крайне сложный и
доступный только более взрослым ученикам.
• От трудных вопросов одного отдела совершается
резкий переход к легким вопросам другого отдела.
Недостатки линейных курсов (2)
• Не удается простроить межпредметные связи,
т.к. в каждом научном предмете своя логика и
последовательность. В частности, не хватает
математической подготовки.
• Глубина изучения определяется не важностью
материала, а возрастом.
• «Раньше, чем формировать отвлеченные
понятия и идеи, раньше, чем вырабатывать
приемы отвлеченного мышления и прибегать к
строгим доказательствам, надо запастись
фактическими, часто еще логически не
обоснованными, сведениями, надо пройти
предварительную фазу накопления восприятий
и создания физических представлений» (П.А.
Знаменский).
Государственная программа (80-е годы)
• 7 кл. Строение вещества (6 ч.); движение и
силы (23 ч.); давление т.т., ж., г (23 ч.);
работа, мощность, энергия (12 ч.)
• 8 кл. Тепловые явления (24 ч.);
электричество (44 ч.)
• 9 кл. Механика, практикум (102 ч.)
• 10 кл. Молек. физика и термодинамика (45
ч.); электродинамика (72 ч.); практикум (16 ч.)
• 11 кл. Колебания и волны (48 ч.); оптика и
СТО (41 ч.); квантовая физика (32 ч.);
практикум (12 ч.);
• 11 кл. Астрономия (34 ч.)
Что такое «базовый курс»?
«До последнего времени первая ступень курса физики (7-8
классы) играла в основном роль базы для последующих
систематических курсов физики (9-11 классы) и
астрономии (11 класс). Теперь ситуация коренным
образом меняется. 10-11 классы будут работать в
условиях профильной дифференциации … В этих
условиях курс физики и астрономии в 7-9 классах
приобретает новое значение. Он становится базовым
курсом, призванным обеспечить систему
фундаментальных знаний основ физической науки и ее
применений для всех учащихся независимо от их
будущей профессии». (Ю.И. Дик, А.А. Пинский, 1998)
Систематический (базовый) курс физики строится на
фундаменте аксиоматики Галилея и Ньютона.
Программа Е.М. Гутник, А.В. Перышкин
• 7 кл. Строение вещества (5 ч.);
взаимодействие тел (21 ч.); давление
т.т., ж., г (23 ч.); работа, мощность,
энергия (13 ч.)
• 8 кл. Тепловые явления и изменение
агр. сост. вещества (23 ч.); электр. и
эл/магн. явления (34 ч.), свет.явл.(9 ч.)
• 9 кл. Законы механики (26 ч.); мех.
колеб. и волны (10 ч.); электромагн.
поле (17 ч.), атом и ядро (11 ч.)
Программа А.В. Грачев и др.
• 7 кл. Механ. явления. Законы Ньютона (59 ч.)
• 8 кл. Строение вещества и тепловые явления
(33 ч.); электромагнитные явления (30 ч.)
• 9 кл. Механ. явления, законы Ньютона (30 ч.);
электромагнитные колебания и волны (8 ч.);
оптические явления (12 ч.); квантовые явления
(12 ч.)
• 10 кл. Механика (20 ч.); молекулярная физика и
термодинамика (20 ч.), электродинамика (20 ч.)
• 11 кл. Мех. колеб. и волны (14 ч.);
электродинамика (19 ч.); оптика (14 ч.); физика
микромира и астрофизика (10 ч.)
Программа А.Е. Гуревича
• 5-6 кл Физика и химия. Тело и вещество (22 ч.);
взаимодействие тел, в т.ч. гравитационные,
электрические и магнитные (26 ч.);
механические, тепловые, электромагнитные,
световые, химические (45 ч.); человек и природа,
в т.ч. элементы астрономии, географии,
механики, техники, экологии (33 ч.)
• 7 кл. Основы молекулярной теории и
термодинамики МКТ (57 ч.), атом и ядро ( 6 ч.)
• 8 кл. Электродинамика (48 ч.); геом. оптика (19
ч.)
• 9 кл. Механика
Программа Н.С. Пурышевой и Н.Е. Важеевской
• 7 кл. Механические явления и звук (44 ч.);
световые явления (16 ч.);
• 8 кл. Элементы молекулярной физики и
термодинамики (45 ч.); электрические
явления и ток (23 ч.)
• 9 кл. Законы механики, колеб. и волны
(30 ч.); электромагнитные явления, колеб.
и волны (19 ч.); элементы квантовой
физики (9 ч.); Вселенная (8 ч.)
Программа А.А. Фадеевой и др.
• 7 кл. Молекулярная физика и
термодинамика; практикум по решению
задач (8 ч.)
• 8 кл. Кинематика, динамика, законы
сохранения, равновесие тел, механические
колебания и волны; практикум по решению
задач (10 ч.)
• 9 кл. Электростатика, постоянный
электрический ток, электромагнетизм; атом и
ядро (8 ч.); практикум по решению задач (8
ч.)
Принципы новой дидактики
Принцип “восхождения от абстрактного к
конкретному”. Введение в учебный предмет
начинается с выделения наиболее общего
принципа построения этого предмета, из
которого выводится все многообразие
конкретных правил и определений.
Принцип моделирования. Существенные
свойства изучаемого предмета специально
выделяются для учителя и учеников с
помощью особых средств - учебных моделей.
Наглядность и моделирование
«Наглядность, создавая наиболее легкий и
удобный путь для усвоения знаний,
вместе с тем в корне парализует привычку
к самостоятельному мышлению …требуя,
чтобы все нужное преподносилось
ученику в расчлененном, разжеванном и
переваренном виде.
Между тем необходимо позаботиться
именно о создании наибольшего числа
затруднений в воспитании ребенка как
отправных точек для его мыслей».
Л.С. Выготский
Принципы новой дидактики
«Принципу наглядности следует
противопоставить принцип
предметности, т.е. точное
указание тех специфических
действий, которые необходимо
произвести с предметами, чтобы,
с одной стороны, вычленить
содержание будущего понятия, с
другой – изобразить это
первичное содержание в виде
знаковых моделей».
В.В. Давыдов «Теория
развивающего обучения»
Принципы новой дидактики
Принцип детского действия.
Ученики совершают открытия новых
способов действия, осуществляя
реальное преобразование объектов
и материалов, с которыми они
работают. Дискуссии
организуются только по поводу
результатов реальных
практических действий детей.
Слово и Дело
Вначале было СЛОВО – говорит
священное писание.
Вначале было ДЕЛО – отвечает Гете
устами Фауста.
Слово не было вначале.
ВНАЧАЛЕ было дело.
Слово образует скорее конец, чем
начало развития.
Слово есть конец, который венчает
дело.
Л.С. Выготский «Мышление и речь».
Принципы новой дидактики
Принцип поиска. Существенные
свойства изучаемого предмета не
сообщаются детям в готовом виде.
Учитель строит учебную ситуацию
таким образом, чтобы помочь
детям самостоятельно их найти и
зафиксировать в виде моделей.
Необходимость поиска не
диктуется требованиями учителя
или учебника.
Поиск мотивирован для детей
внутренней логикой содержания
обучения.
Учебная мотивация
Интерес к фокусу, к фейерверку … не
только не полезен, но даже вреден
педагогически.
Чрезвычайно легко вызвать интерес,
рассказывая анекдоты на уроках
истории, но трудно при этом уберечься
от того, чтобы это был интерес не к
анекдоту, а к истории.
Правило заключается в том, чтобы не
только вызвать интерес, но чтобы
интерес был как должно направлен.
Следует всегда придерживаться
психологического правила перехода
от естественных интересов ребенка,
которые мы у него находим в
достаточном количестве, к интересам
прививаемым
Деятельность, действие
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
МОТИВ
ДЕЙСТВИЕ 1
ЦЕЛЬ 1
ДЕЙСТВИЕ 2
ЦЕЛЬ 2
ЗАДАЧА = ЦЕЛЬ + УСЛОВИЯ
При изменении условий меняются операции
Задачный подход
Формально-культурное действие
ЗАДАЧА
СРЕДСТВО
Культурное
действие
Натуральное
действие
Проблематизация
Про курицу и яйцо
ЗНАНИЕ
МЫШЛЕНИЕ
ДЕЙСТВИЕ
СЛОВО
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ДЕЛО
ПОНЯТИЕ
СРЕДСТВА
СПОСОБЫ
ОРУДИЯ
ЗАДАЧА
ЦЕЛЬ
Знание и умение. Определение и понятие
У человека есть понятие ложки не когда
он может дать определение ложки, а
когда он может пользоваться чем-то в
функции ложки. У него есть понятие
«ложечности». А.Н. Леонтьев
«В современных условиях обучения
традиционная формула «знаю, но
еще не умею» трансформируется в
формулу «не умею, значит не знаю».
В.В. Давыдов
Можно ли иначе?
Зарисовки с уроков
«Запахи мы ощущаем от разных предметов,
Не замечая того, чтоб к ноздрям подступало что-либо»
(«О природе вещей» Лукреций Кар)
• Как распространяется запах?
• Что будет, если убрать нос?
• А если убрать воздух?
Можно ли «мыслить молекулами»?
Натуральное
Проблема
Культурное
КПД=25%
КПД=50%
КПД=150%
«Чтобы корова меньше ела и больше давала молока,
ее надо меньше кормить и больше доить»
Учебный предмет
«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» В.В. Давыдов
Три возраста – три физики
 Младший
школьник /
1 – 6 кл.

 Подросток /
7 – 9 кл.

 Юноша /
10 – 12 кл.

«Эпизодический», вводный,
описательно-технологический
/Античная физика – до Галилея/
«Систематический», базовый,
объяснительный,
монистический
/Физика Нового времени/
«Научный», культурноисторический, дуалистический
/Современная физика/
Физики: «Описательная» и «Объяснительная»
1. Преднаука – «реальные миры»: схематизация и
моделирование наличной практики
(«экспериментальная физика»).
2. Развитая наука – «возможные миры»: восхождение от
модели к реальности («теоретическая физика»)
Ритмы курса физики в деятельностном аспекте
УБ№ 1
2
3
4
5
6
7
Содержание физики
8
9
10
11 12
13
14
15 16
17
18
Средства физики
19
20
Школьный курс физики в
возрастной рамке (конкретизация)
Школьный курс физики в
возрастной рамке (конкретизация)
Школьный курс физики в
возрастной рамке (конкретизация)
Как устроена физика
(к вопросу о структуре знаний)
ФИЗИКА ДИСКРЕТНОГО
(СТРУКТУРНАЯ ФИЗИКА)
Пространство
– время
Экспериментальный
Сила –
импульс
методы
Работа –
энергия
и теоретический
Математические
методы
ФИЗИКА НЕПРЕРЫВНОГО
( ПОЛЕВАЯ ФИЗИКА)
Эволюция учебных средств
Проектная
тетрадь
Учебное
пособие
Рабочая
тетрадь
ДИСК
Справочник
Тяжелое и легкое
«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.
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?». На физическом
кружке этому вопросу пришлось посвятить целую серию занятий.



«СТВОЛ»:
«ВЕТВИ»:
«ЛИСТЬЯ»:
разные позиции приводят к развитию понятий
попытка «объять необъятное» (мозаика)
тексты, опыты, упражнения … (умения)

Создан в 1999 году в связи с проблемой перехода
образовательной системы Д.Б. Эльконина – В.В. Давыдова в
основную школу.
С 2000 по 2012 гг. в эксперименте приняли участие:
6000 учащихся ∙ 68 школ ∙ 35 субъектов РФ
В 2013-14 учебном году Сайт будет
спрофилирован на поддержку Детского
Клуба физиков.
Взрослые участники будут встречаться на
сайте www.author-club.org