Межпредметные связи физики и информатики, сущностный подход в изучении физики.

    В процессе конкретизации и теоретической  разработки гипотезы была сформулирована концепция сущностного подхода, основные положения которой звучат следующим образом:

1. Сущностный подход в процессе обучения физике предполагает такой способ организации учебно-познавательной деятельности учащихся, при которой главный акцент делается на выявлении и осознании ими комплекса сущностных связей и отношений зависимости между физическими объектами и явлениями, а также между компонентами описывающих их фрагментов физического научного знания.
2. В частнометодическом плане конечным этапом разработки сущностного подхода является комплекс средств, обеспечивающих долговременное его запоминание, основанное на глубоком понимании указанных выше связей и отношений зависимости, и представляет собой единство содержательного и процесуального компонентов. К содержательному компоненту относится уточненная в дидактических целях и адаптированная к уровню школьного курса физики система связей и отношений зависимости между явлениями, объектами и фрагментами физического знания, к процесуальному – теоретическое мышление, в процессе которого и осознаютсявсе эти связи.
3. Реализация сущностного подхода в процессе обучения предполагает органическое единство трех компонентов деятельности учащихся: информационно - воспроизводящего, критически-рефлексивного и продуктивного и предполагает особый акцент внимания учителя на реализации рефлексивного компонента.
4. Наряду с непосредственным введением сущностно-ориентированного материала в учебный процесс важным и перспективным является структурная организация материала в виде задач и упражнений, выполнение которых позволяет ученику через дискуссионно-диалогическое общение с партнерами и учителем приходить к выявлению всех обсужденных выше типов связей и отношений зависимости.
5. Одним из важнейших критериев включения сущностно-ориентированного материала в учебную деятельность учащихся формальных, искаженных и вообще неверных представлений о характере и многообразии всего комплекса связей и отношений зависимости, о котором идет речь в связи с сущностным подходом.

Реализация  сущностного подходав процессе обучения физике способствует формированию у учащихся социально и личностно значимых мыслительных умений, необходимых для успешной профессиональной деятельности в любой области, для ориентации в потоке информации, связанной с окружающим миром и потому актуальна для любого профиля по отношению к изучаемому курсу физики.

      Анализ  проблемы позволил нам сделать следующие выводы:

1. Сущностный подход в процессе обучения физике в среднем общеобразовательном учреждении предполагает такой способ организации учебно-познавательной деятельности учащихся, при котором главный акцент делается на выявлении внутренних связей и отношений зависимости изучаемых физических объектов, процессов и явлений, а также описывающих их элементов структуры физического научного знания: физических теорий, законов и закономерностей самого различного уровня, физических понятий и величин.
2. Сущностный подход представляет собой целостный дидактический конструкт и и конечным этапом его разработки является совокупность средств, обеспечивающих осознанное усвоение учащимися учебного материала и способность к продуктивной познавательной деятельности – как в рамках данного материала, так и за их пределами, и все это основано именно на глубоком осознании всех описанных выше связей и отношений зависимости.
3. Сущностный подход в процессе обучения физике представляет собой единство содержательного и процесуального компонентов. К содержательному компоненту относится система связей и отношений зависимости между объектами и явлениями, а также между элементами структуры физического знания, представленного в школьном курсе физики, а к процесуальному – теоретическое мышление, при котором все эти связи усваиваются, осознаются и актуализируются.
4. Реализация сущностного подхода в процессе обучения физике предполагает также единство трех компонентов в учебной деятельности учащихся: информационно-воспроизводящего, критически-рефлексивного и продуктивного, - прежде всего на уровне содержания решаемых познавательных задач и способов и приемов учебной деятельности, необходимых для этого решения. В этой связи деятельность учителя включает: прогнозирование возможных неверных и искаженных представлений учащихся о различных связях и отношениниях зависимости на основе диагностики содержательной насыщенности и корректности учебной информации; постановку соответствующих целей уроков и разработку специальных средств активного погружения учащихся в ситуации осмысления и анализа широко распространенных формальных и ошибочных подходов и представлений; разработку специальных средств диагностики усвоения учащимися сущностных аспектов учебного материала и коррекции неверных и формальных знаний, представлений и приемов познавательной деятельности.
5. Основным видом совместной учебно-познавательной деятельности учителя и учащихся являются различные варианты диалоговых технологий, когда в процессе дискуссионного общения с учителем и с партнерами ученик эффективно усваивает, осознает и при необходимости актуализирует усвоенные ранее связи и отношения зависимости, о которых идет речь при раскрытии сущностного подхода.
6. Одним из важнейших критериев включения сущностно-ориентированного материала в учебный процесс является его направленность на «изживание» у учащихся различных неверных, неточных, формальных и искаженных представлений о связях, о которых шла речь в связи с сущностным подходом, как правило, повторяющихся при формальном подходек процессу обучения из года в год.
7. Сущностный подход предполагает определенное изменение акцентов в системе подготовки и переподготовки учителя в педвузах, связанное прежде всего с необходимостью более тесного соотнесения изучаемого материала вузовских курсов с соответствующим школьным материалом, обоснованием упрощенных подходов, используемых в школьных курсах самого разного уровня, и обоснованием законности тех или иных широко используемых адаптаций физического знания для изложения на школьном уровне, также связанных с необходимостью включения в систему методической подготовки студента, спепиальных задач и упражнений, позволяющих студенту в будущей работе эффективно использовать все обсужденные приемы сущностного подхода. 

    Итак  мы сказали, что сущностный подход в какой-то степени является совокупностью средств, обеспечивающих осознанное усвоение учебного материала и способностью к продуктивной познавательной деятельности – как в рамках данного материала, так и за его пределами. И мы вновь сталкиваемся с межпредметными связями в учебном процессе.

    Само  понятие «межпредметные связи» для  выяснения его содержания и объема требует обращения к целям, содержанию и структуре учебных предметов. Говоря о целях учебных предметов, нельзя не вспомнить высказываний Н. К. Крупской: «Мы перешли к предметной системе, которая облегчает систематическое изучение различных областей, явлений, но значит ли это, что мы хотим воздвигнуть между отдельными предметами стены? Целевая установка, которую мы преследуем в нашей школе, — дать знания, необходимые для перестройки жизни на социалистических началах. Такой подход связывает все науки воедино общей цепью, создаст между ними связь громадной силы. И необходимо, чтобы она была осознана». Выделяя главные задачи школы и учебных предметов, можно условно свести их в три больших раздела: образовательные, воспитательные, развивающие.

      Различные стороны знания как продукта общественно-трудовой и мыслительной деятельности людей  входят в содержание предмета не непосредственно, а в педагогически обработанном виде. Учебные предметы по-своему синтезируют элементы разных наук.

      Содержание  предмета реализуется в учебно-воспитательном процессе с помощью системы методов, приемов, форм обучения, учебных ситуаций и т.д. и в общественно полезной деятельности. Именно единство содержательной и процессуальной сторон обучения и воспитания, их целевая установка, педагогическая направленность (в подборе и интерпретации фактов, идей, теорий, в системе способов деятельности, методов и приемов обучения, в организации общественно полезного труда) обеспечивают (если иметь  в  виду совокупность всех учебных предметов) формирование научного мировоззрения обучаемых, их трудовую, политехническую, нравственную, эстетическую подготовку.

      В соответствии с содержанием, структурой и особенностями функционирования учебных предметов можно выделить и систематизировать межпредметные связи. Толковые словари определяют связь как отношение взаимной зависимости, обусловленности, общности между чем-нибудь.

      Под межпредметными связями мы понимаем единство целей, функций, содержательных элементов, учебных дисциплин, которое, будучи реализовано в учебно-воспитательном процессе, способствует обобщению, систематизации и прочности знаний, формированию обобщенных умений и навыков, в конечном итоге — формированию целостного научного мировоззрения и качеств всесторонне и гармонически развитой личности. Как известно, система предполагает целостность, единство элементов, находящихся в отношениях взаимной субординации, иерархии,— целостность, служащую достижению определенных целей. Как систему можно рассматривать высшее образование. «Закономерные связи между различными областями науки и культуры, между наукой и идеологией, между теорией и практикой, между чувственным и теоретическим познанием. Логические связи отдельных систем знаний внутри учебных предметов находят выражение в содержании обучения. Эта многоэтапная система должна быть усвоена индивидом, стать его субъективным достоянием. Межпредметные связи можно рассматривать как необходимый элемент системы предметного обучения, ибо предметы и их отношения не могут быть противопоставлены друг другу. Систематичность обучения педагогический принцип, осуществление которого позволяет, сообразуясь с возрастными возможностями учащихся, достигать системности их знаний. Реализация этого принципа необходимое условие успешности обучения. Объединяя учебные предметы в систем, межпредметные связи выполняют только им присущую функцию - обобщение знаний и на этой основе формирование целостного мировоззрения и целостной личности. Межпредметные связи осуществляются на разных уровнях:

на  уровне предметов, принадлежащих  к разным циклам (общепредметные или межцикловые связи), на уровне предметов одного цикла, принадлежащих к одной группе или разным группам   предметов   (внутрицикловые   связи)   и   на внутрипредметном. Все эти связи подвижны, переходят одна в другую, диалектичны.

      Охарактеризуем  различные типы связей, исходя из основных функций учебных предметов. Если иметь в виду образовательные функции межпредметных связей, то прежде всего выделим связи изучаемых фактов и явлений. Каждый предмет обладает своим конкретным «набором», своей системой изучаемых фактов. Вместе с тем многие из этих фактов находятся в определенных отношениях с фактами других — родственных или иногда даже сравнительно далеких друг от друга — предметов. Имея в виду ассоциативные связи, К. Д. Ушинский говорил об ассоциациях по сходству, по противоположности, по порядку места и времени. Действительно, в той или иной группе предметов есть существенные факты, общие или близкие друг к другу, например факты, связанные с лексикой, фразеологией, словообразованием, с общими сведениями о языке в курсах русского и родного языков (имеется а виду школа с нерусским языком обучения).

      Есть  факты, общие для всего цикла предметов (гуманитарного или естественнонаучного) или для нескольких предметов разных групп. На межцикловом уровне (имеются в виду взаимосвязи гуманитарных и естественнонаучных дисциплин) связи между фактами не носят столь широкого характера, как между фактами одного цикла, но все же их следует постоянно учитывать. Так, учителя естественнонаучных дисциплин обращаются к фактам общественной жизни, когда освещают те или иные моменты из истории науки или значение тех или иных открытий, изобретений, производственных процессов для родной страны и человечества или раскрывают экологические проблемы; по-своему отражаются и оцениваются научные открытия, изобретения, достижения науки и производства в пределах гуманитарного цикла. В частности, на многих  из  этих  фактов  базируются  философские  и социологические выводы в обществоведении. Литература и другие искусства раскрывают гуманистическую сущность фактов науки и техники опосредствованно, рисуя социально-нравственные и социально-политические конфликты и характеры людей.

      Идентичные  или близкие факты должны рассматриваться  не только в плане их тождества  или близости, но и отграничения, в разных научно-методических аспектах и в соответствии с диалектикой  все более глубокого постижения сущности явления. Только такой подход к фактам приводит к расширению и углублению знаний, к формированию в сознании обучаемых целостной модели факта (явления) или системы фактов (явлений); в противном случае неизбежны дублирование или даже вульгаризация изученного, например, понимание художественного произведения как иллюстрации к общественным. Языка, своеобразного кода, выражающего ее содержание (язык формул в математике или физике).

      Некоторые методы одной науки используются в смежных, а иногда и отдаленных областях знания, например математические методы, применяемые в естественных науках и даже в лингвистике (математическая лингвистика). Эти процессы и явления по-своему отражаются в учебных предметах. В качестве примера отметим широкое применение в естественнонаучных дисциплинах и в ряде гуманитарных дисциплин графических элементов (система изучения которых входит в содержание такой прикладной дисциплины, как черчение). Важно научить студентов умениям переходить от языка данной науки к языку другой, видеть глубинные связи (и вместе с тем отличия) языков, в частности терминов, обозначающих идентичные или близкие понятия. Кроме того, все предметы помогают обучаемым овладеть общенаучным языком. Охарактеризованный выше тип связей должен учитываться в реальном педагогическим процессе со стороны как предметов, влияющих на другие, так и предметов, испытывающих это влияние.

      Функциональный  подход к проблеме позволяет выделить межпредметные связи воспитательного  характера. Мы имеем в виду идейно-политическое воспитание, осуществляемое прежде всего соединенными усилиями таких гуманитарных предметов, как обществоведение, история, основы государства и права, экономическая география, литература, и ряда естественнонаучных предметов (физика, химия, биология: практическое применение научных знаний, роль производства в общественном развитии и т.д.). Далее трудовое воспитание (подготовка к жизни, труду, будущей профессии, формирование качеств творческой личности, трудолюбия и т.д.), которое осуществляется не только базовыми предметами с их политехнической направленностью, но и, по сути, всеми предметами, изучаемыми в высшей школе. Нравственное воспитание,   предполагающее   и   освоение нравственных норм и критериев (входящих в непосредственное содержание таких учебных предметов, как обществоведение или основы государства и права, или опосредствованно в содержание таких предметов, как история и литература, когда на основании анализа фактов деятельности исторических лиц или героев художественных произведений делаются выводы нравственного характера), и  формирование определенных нравственно-oценочных   позиций   учащихся.   Своеобразие   освоения нравственных норм и критериев в том, что оно базируется не только на познании явлений действительности, но и на самопознании и самовоспитании человека. Нравственные аспекты имеют не только гуманитарные, но и естественнонаучные предметы, позволяющие осознать гуманистические цели науки, формирующие объективность в оценке фактов и явлений, стремление к доказательности и точности суждений. Некоторые из умений и навыков носят сугубо предметный характер (умения, связанные с проведением лабораторных работ, в курсах физики и радиотехники и т.д.); другие — характерны для разных групп предметов (умения работать со схемой, чертежами - в общетехнических предметах, группы); третьи — формируются в процессе изучения определенного цикла предметов (например, для естественнонаучного цикла -- это умения, связанные с применением формализованного языка). «Предметные», «групповые», «цикловые» умения находятся в органической связи с общепредметными. Среди последних такие сложные, как умения воспроизводить и применять знания на практике в сходных и новых ситуациях; умения логического характера (анализ, синтез, конкретизация, сравнение, аналогия); умение рационального учебного труда, в частности умение работать с книгой (выбор и общая оценка книги, выделение главных   мыслей   абзаца,   главы,   книги,   пользование дополнительной, справочной литературой, картотекой, составление картотеки и т.д.). Особенно важны речевые умения, связанные с восприятием и порождением текста (воспроизведение и анализ готового текста, составление текста собственного высказывания и т.д.), которыми учащиеся овладевают прежде всего на занятиях по литературе, но которые в значительной мере формируются и на уроках по всем предметам.