Kitabı oku: «Развитие субъекта образования. Проблемы, подходы, методы исследования», sayfa 6

Обратимся вновь к термину естественнонаучного миропонимания. Если мы вспомним, приведенное выше определение понимания А.Н.Славской как «размещения» знания в когнитивной структуре сознания субъекта, то станет очевидным, что естественнонаучное миропонимание имеет субъектную направленность, субъект опосредствует собственной мыслительной деятельностью те знания, которые он получает о естественнонаучной картине мире. Иными словами, естественнонаучное миропонимание (ЕНМП) учащимися должно извлекаться из естественнонаучной картины мира (ЕНКМ).

В той мере, в какой естественнонаучное миропонимание становится неотъемлемой частью сознания субъекта – познавательными принципами, убеждениями, на которых строится его деятельность, формируется готовность к реализации и защите своих идеалов и убеждений, – мы можем говорить о естественнонаучном мировоззрении субъекта.

Таким образом, сложившаяся в науке ЕНКМ является средством формирования ЕНМП учащихся; а сформированное у субъекта естественнонаучное миропонимание становится основой его естественнонаучного мировоззрения. Учебный процесс по физике должен предоставлять учащимся это средство.

3.2. Принцип системной дифференциации в формировании естественнонаучного миропонимания и мировоззрения учащихся

Одним из всеобщих принципов развития всех систем и в том числе систем знаний, является принцип системной дифференциации, который может быть приложен к системе физического образования школьников. Он выражает чрезвычайно важную закономерность обучения и воспитания вообще и физического образования в частности, однако, педагогическое воплощение его до сих пор не найдено и не выражено в форме рекомендаций. Рассмотрим содержание принципа системной дифференциации и возможности его применения к решению частных вопросов образования школьников в области физики.

В исследованиях, посвященных методологическим вопросам школьного естествознания, в наибольшей мере разработаны вопросы формирования физической картины мира (Ефименко, 1975; Мултановский, 1977; Голин, 1986; Гончаренко, 1989). Эти исследования способствовали систематизации физических знаний школьников, повышению теоретического уровня усвоения ими основ физики, а значит, всего естествознания. Многие философы (Дышлевый, 1973, 1983; Микешина, 1983 и др.) считают, что имеющие хождение в культуре мировоззренческие образования, именуемые физической, химической, биологической, астрономической и другими картинами мира, в действительности не являются отображениями мира. Они фиксируют лишь какой-то аспект реальности и не могут быть признаны «картинами» в гносеологическом смысле слова. По нашему мнению, в педагогическом аспекте целесообразна единая картина мира природы, поскольку, с точки зрения психологии, невозможно разделение мышления и мировоззрения личности. При формировании необъединяемых локальных картин мира изучение естествознания мало способствует развитию целостно мыслящей личности. «Мышление распределяется по отдельным дисциплинам. Арифметика, техника, история и т. п. имеет каждая свое отдельное мышление. Не имеет своего мышления только сам человек, мышление которого охватывает и арифметику, и технику, и историю, и другие специальные области» (Рубинштейн, 1935. С.370).

В традиционном процессе обучения различают классификацию изучаемых объектов, систематизацию и обобщение знаний учащихся. Классификация объектов, изучаемых естественнонаучными дисциплинами, осуществляется на основе какого-либо существенного признака (системы признаков), что позволяет выделить существенное общее, что объединяет объекты в систему. К систематизации приводит установление причинно-следственных связей и отношений между изучаемыми явлениями, выделение основных единиц материала, закономерностей и подчиняющихся им явлений, процессов.

Классификация и систематизация сопровождаются процессом формирования обобщений. Он состоит в том, что учащийся посредством сравнений выделяет некоторые повторяющиеся свойства группы предметов. При этом происходит, с одной стороны, поиск и обозначение словом некоторого инварианта в многообразии свойств предметов, с другой – опознание предметов данного многообразия с помощью выделенного инварианта. Если в процессе обобщения учащийся оперирует непосредственно воспринимаемыми признаками изучаемых предметов, то он получает эмпирические обобщения². На этой логической основе построены многочисленные определители в естественных науках. При формировании содержательных обобщений очень важно открыть некоторую закономерность, необходимую взаимосвязь особенных и единичных явлений с общей основой некоторого целого.

В дидактике физики процессу систематизации знаний на протяжении многих лет, благодаря усилиям выдающихся методистов, уделялось достаточно большое внимание, а в этом контексте и формированию естественнонаучного миропонимания школьников. «Операция выявления сходства, систематизация представлений, образование упорядоченных звеньев знаний – самопроизвольный процесс, аналогичный процессу образования упорядоченных структур в окружающей природе (образования атомов, кристаллов, органических молекул и т. д.). Если сознание оперирует разобщенными представлениями и понятиями, то новое, усвоенное им знание будет воспринято на уровне памяти, не оказав влияния на развитие целостности знаний. Если же сознанию свойственна систематичность спонтанных понятий, развиты отношения общности между ними, то полученное знание включается в систему и все знания, хранящиеся им, становятся более систематичными и емкими» (Ильченко, 1993. С.16).

Как свидетельствуют исследования психологов (Л.С.Выготский, С.Л.Рубинштейн, Д.Б.Эльконин), сознание учащихся развивается в направлении все большего охвата знаний, интеграции их и уплотнения – образования понятий все большей емкости. «Развитый ум обладает теоретическим мышлением, имеющим своим содержанием область объективно взаимосвязанных явлений, составляющих целостную систему. Без нее и вне ее эти явления могут быть объектом лишь эмпирического рассмотрения» (Давыдов, 1986. С.108). Однако мы, в отличие от В.В.Давыдова, не склонны противопоставлять эмпирическое и теоретическое в образовании и усвоении знаний независимо от того, что лежит в основе этого противопоставления: содержание формирующегося понятия или его генез (происхождение). По В.В.Давыдову, формирование научного понятия и теоретического обобщения начинается сразу с выделения принципиально важного, сущностного отношения в изучаемом явлении. Оно и становится «клеточкой» квазиисследования. При этом этапы образования синкретических единств, поликомплексов и предпонятий ребенок минует в специально организованном учебном процессе. В.В.Рубцов рассматривает процесс образования понятий в более широком теоретическом контексте; а в генетическом плане как систему взаимопереходов «вещь – имя – понятие – идея» и исходит из того, что идея вещи так же реально существует, как и сама вещь. «В рамках такого рассуждения становится очевидным, что разрыв между эмпирическим и научным понятием, на котором строится концепция противопоставления теоретического и эмпирического знания, скорее не качественный, а количественный, ибо и то и другое есть лишь этапы целостного процесса становления и взаимопроникновения хода вещей и хода идей» (Рубцов, 2000. С.71). Заметим однако, что на каждом из этих этапов понятие и знание в целом характеризуется и качественным своеобразием.

В традиционном преподавании физики принято считать, что на первой его ступени, в VII–VIII классах, обучение должно носить эмпирический характер и строиться на основе восхождения от частного к общему, а процесс истинной систематизации знаний, обобщения и придания им целостности возможен только в старшей школе. Но наблюдения показывают, что, проявляя интерес к физике на первой ступени обучения, учащиеся теряют его уже в IX классе. Может быть, это происходит потому, что развивая любознательность как первую ступень развития познавательного интереса, мы забываем, что истинный познавательный интерес возникает только на основе самостоятельного решения правильно поставленных проблем и развития теоретического мышления в согласии с возрастными возможностями ребенка. Когда же начинать формирование естественнонаучной картины мира? В методической литературе рекомендуется делать это на второй ступени обучения физике на базе изученных физических теорий, т. е. индуктивным путем, от частного к общему.

Мы же считаем, что первой стадией теоретического исследования мира природы должно стать построение его естественнонаучной картины – она предшествует построению теории. Систематизация знаний о природе в процессе формирования естественнонаучного миропонимания должна проводиться дедуктивно-индуктивным путем: от фактов и наблюдений через эмпирические зависимости (самые «низкие» аксиомы, которые мало отличаются от непосредственного опыта) к частным, специфическим законам, к их системам, все время подготавливая открытие ребенком знания о фундаментальных закономерностях природы. Первоначально, на интуитивно-эмпирическом уровне это знание существует в форме «предпонимания целого» – основы для включения частных закономерностей в единую систему знаний о природе. Иначе говоря, это движение мысли от общего (как предпонимания целого) через частное (дифференциацию) к системному (интеграционному единству). Такой подход мы называем дифференциально-интеграционным, основанным на всеобщем принципе системной дифференциации.

В.Я.Перминов приводит «реконструированную» Лакатосом логику доказательства Эйлером теоремы многогранника, которая включает в себя следующие этапы:

1. Выдвижение догадки. Этот момент, согласно Лакатосу, не поддается рациональному описанию. Как и в сфере эмпирического знания, догадка в математике не может быть объяснена в качестве результата индукции, закономерного перехода от конкретных примеров к общему утверждению.

2. Обнаружение и ассимиляция контрпримеров. Контрпримеры в математике могут быть различного рода. Наиболее важные из них глобальные, но не локальные, то есть такие, которые не удовлетворяют теореме, хотя и удовлетворяют всем ее явно сформулированным условиям. Такого рода контрпримеры ведут нас к анализу доказательства и к уточнению самих условий теоремы.

3. Реинтерпретация контрпримеров, в результате которой они становятся подтверждающими примерами. Такой подход возможен и фактически использовался в истории обоснования утверждения Эйлера по отношению, например, к звездчатым многогранникам. Это также обычная процедура и для собственно эмпирического знания.

4. Улучшение догадки. Контрпримеры могут привести нас к формулировке теоремы в более общей форме. Так, в топологии теорема Эйлера о многогранниках получает другую, более общую форму, вследствие чего многие многогранники, рассматривавшиеся ранее как контрпримеры того или иного рода, превращаются в подтверждающие примеры.

Таким образом, Лакатос стремится показать, что логика развития небольшого фрагмента геометрического знания ничем не отличается от логики развития любого эмпирического знания: она состоит в конечном итоге в ассимиляции контрпримеров, посредством уточнения, реинтерпретации и обобщения исходной теоретической догадки. Однако то, что является естественным при осмыслении эмпирических фактов и построении естественнонаучных теорий учеными, не используется при построении естественнонаучного знания в учебных программах и разработке методов обучения (Перминов, 1981. С.80–81).

3.3. Когнитивная составляющая в структуре позиции субъекта учения при овладении физическими знаниями мировоззренческого характера

Всё, о чем мы говорили выше, дает основания считать, что изучение физики может и должно осуществляться учеником как активным субъектом, т. е. индивидом, обладающим волей, способным к рефлексии, к изменению предметной среды и самоизменению в процессе познания. Субъект учения, по мысли Е.Д.Божович, не только усваивает («присваивает») содержание учебного материала, но и соотносит его с содержанием собственного опыта, с тем, что уже усвоено им в предыдущих актах учения, в наблюдениях за окружающим миром и во взаимодействии с ним (Е.Д.Божович, 2000). При этом одним из основных компонентов, выделяемых в структуре позиции субъекта учения, является ее когнитивная составляющая, которая рассматривается как «компетенция ученика, включающая систему предметных знаний и умений; метазнания, т. е. «надпредметные» знания о знаниях, приемах и средствах переработки информации, данной в разных знаковых формах; «открытие» собственных способов учебной работы» (Е.Д.Божович, 2000. С.27). Когнитивная составляющая в сочетании с регуляторной и личностносмысловой, проявляющимися в рефлексивных способностях школьника и его ценностных ориентациях, образуют позицию субъекта учения как целостное образование.

Учение о субъектном характере усвоения знания может быть дополнено рассмотрением самого механизма усвоения с позиций системно-дифференцированного подхода, когда неструктурированное, хаотическое, фрагментарное знание субъект превращает в знание отделенное, структурированное, т. е. прошедшее процесс дифференциации.

Напомним в этой связи, что Курт Левин рассматривает все поведение – действия, мышление, желание, притязание, оценивание, достижение и т. д. – как изменение некоторого состояния поля в данную единицу времени (dx/dt), рассматривая далее научение как изменение в знании – когнитивной структуре (Левин, 2000). Характеризуя дифференциацию неструктурированных областей, он обращает внимание на когнитивное изменение психологического мира индивида в целом в ходе развития.

Согласно его теории поля, все изменения обусловлены определенными силами (направленными данностями). Что касается сил, которые вызывают изменение в когнитивной структуре, удобно различать два их типа: один, вытекающий из структуры самого когнитивного поля и ведущий к изменению в когнитивной структуре; другой – из определенных валентностей (потребностей или побуждений). Если связать эти силы с компонентами позиции субъекта учения, то первый тип сил, выделенный К.Левиным, можно признать отвечающим за изменения в когнитивной составляющей субъекта учения, а второй – за изменения в его регуляторной и личностносмысловой составляющих.

Второй тип сил связан не только с потребностями индивида, его ценностями и надеждами, но также валентностями, связанными со смыслом, наполняющим когнитивную структуру. Эти силы играют важную роль при решении любой интеллектуальной задачи. Психологическая сила, соответствующая потребности, к изменению когнитивной структуры, способствуя позитивному продвижению субъекта в процессе познания или облегчая этот процесс. По мысли К.Левина, интеллектуальные процессы, которые можно рассматривать как один из типов продуктивной деятельности индивида, зависят от степени дифференциации материала и эмоционального состояния, напряжения, размера и «текучести» жизненного пространства в целом.

Более узко и более строго интеллектуальные процессы, продуктивная деятельность, природа креативности и ее условия исследовались в научной школе Ж.Пиаже. Вся познавательная деятельность человека, с точки зрения Ж.Пиаже, зависит от количества и качества интеллектуальных структур. Активность субъекта в процессе познания определяются как наличием доминирующих умственных структур, так и непосредственными действиями (умениями) субъекта. По мысли Ж.Пиаже, само развитие есть смена доминирующих интеллектуальных структур. Так период 11–15 лет – это период рождения гипотетико-дедуктивного мышления, способности абстрагировать понятие от действительности, формулировать альтернативные гипотезы и делать предметом анализа собственную мысль. К концу подросткового возраста, ребенок уже способен отделять логические операции от тех объектов, над которыми они производятся, и классифицировать высказывания, независимо от содержания, по их логическому типу. За стадией гипотетико-формального мышления следует стадия, характеризующаяся способностью находить и ставить проблемы. Ж. Пиаже считал, что развитие идет независимо от обучения, которое осуществляется с опорой на уже достигнутый уровень развития и в тесной зависимости от него. Само же обучение должно идти «естественным» путем, когда интеллектуальные структуры вызревают согласно своим генетически заданным законам, и при усвоении конкретного материала (математического, физического, исторического и т. п.) у человека формируется та или иная логическая структура знания.

Вместе с тем Ж.Пиаже подчеркивал, что как сами стадии развития интеллекта, так и порядок их следования, хотя и являются результатом врожденной программы, не предрешают заранее процесс познания, они составляют лишь его условие; реализации же программы развития остается за субъектом.

Оппонируя Ж.Пиаже, Л.С.Выготский сформулировал широко известное сейчас положение о том, что обучение ведет за собой развитие, разумеется, с учетом пройденных ребенком циклов развития. Его положения о соотношении обучения и развития были конкретизированы в исследованиях П.Я.Гальперина, В.В.Давыдова, Н.Ф.Талызиной, Т.В.Габай и др. Не останавливаемся на этих концепциях и технологиях обучения – они широко известны.

Применительно к современному преподаванию физики (что находит отражение, в частности, в учебниках) приходится с сожалением констатировать, что оно по большей своей части предполагает осуществление учения по первому из трех типов, описанных П.Я.Гальпериным. Заметим, что многие ученые-физики и учителя считают, что само содержание физического знания дает ученику пищу для размышлений, а значит, и развития продуктивного мышления. Однако в традиционном обучении усвоение учебной информации носит репродуктивный характер; умственные операции, которые производит ученик, совершаются, как правило, в рамках оперативной памяти и не удерживаются долговременной памятью. При этом отдельные знания, умения, навыки, ценностные ориентации формируются разрозненно.

Попытки преодоления разрыва между обучением (учением) и развитием (изменением и самоизменением) ребенка ограничены введением спецкурсов логики или психологии, индивидуальными коррекционными программами по развитию отдельных высших психических функций. Такие программы обычно используются либо в гимназиях, то есть в работе с «одаренными» детьми, либо в классах коррекционного обучения или педагогической поддержки.

Реализация любого дидактического комплекса связана с репрезентативностью когнитивных структур. Н.И.Чуприкова описывает их «как внутренние психологические структуры, которые складываются в процессе жизни в голове человека и в которых представлена сложившаяся у него картина мира, общества и себя самого» (Чуприкова, 1997. С.341). Они определяют возможность построения субъектом системы личностных знаний, обеспечивающих целостный взгляд на мир, общество и себя.

Мы полагаем, что обучение физике может быть построено как единство «естественного», обеспечивающего самостоятельную работу личности над конкретной информацией, и усвоения опыта познания, целенаправленно передаваемого школой. Этот путь лежит в создании системы обучения, в котором на основе конкретного самостоятельно усвоенного материала появляются необходимые психологические новообразования, осуществляется формирование психологических, в частности, когнитивных, структур физического знания. Формирование их осуществляется на основе принципа системной дифференциации, приложимого как к организации самого процесса обучения физике, так и к процессу организации этих структур. Информация из окружающего мира извлекается и используется индивидом только в той мере и в такой форме, как это позволяют имеющиеся у него когнитивные структуры. Именно этими моментами и обусловливается то чрезвычайно важное значение, которое имеет понятие «когнитивные структуры» в теории и практике обучения. Последнее, как известно, носит и личностно обусловленный, и информационный характер. Эти два фактора ничего не меняют в положении о том, что формирование «когнитивных структур» подчинено принципу системной дифференциации. Личностное развитие школьника как субъекта учения предполагает такой путь развития, когда ученик не только усваивает (или «присваивает») знания, но и в состоянии сам их корректировать, вооружившись методами познания и логическими приемами, более того, отслеживая самостоятельно психологические новообразования в собственной когнитивной структуре знания, регулируя свою познавательную деятельность на основе рефлексии как ее результатов, так и самого процесса деятельности. При этом учащиеся усваивают не только рационально-логические приемы работы с информацией (в частности с физическими знаниями), а, значит, и самостоятельное оперирование ею, но и осуществляют регуляционно-оценочные функции по выявлению личностносмысловых аспектов знания, а, следовательно, и формирования собственной мировоззренческой позиции, построенной на четко осознаваемой картине миропонимания. Одним из центральных психолого-педагогических принципов обучения, который должен реализовываться на всех его этапах, начиная с составления программ и кончая проведением каждого конкретного урока, является требование формировать у учащихся упорядоченную систему знаний.

Анализируя подходы к реализации принципа системности знаний в различных частных дидактиках, Н.И.Чуприкова обращает внимание на связь этого принципа с прочностью усвоения знаний, которую выявил еще Дж. Брунер (Чуприкова, 1989. С.143–149). Он писал, что хорошее преподавание обязательно должно выделять структуру предмета и что «усвоение структуры предмета состоит в понимании его таким образом, который позволяет осмысленно связывать с ним многие другие вещи. Короче говоря, учить структуре знаний – значит учить взаимосвязи вещей» (Брунер, 1962. С.12). Брунер выделил три взаимосвязанных аспекта реализации этого принципа в обучении: хорошая структура предмета способствует доступности его изучения, пониманию новых явлений и сохранению знаний в памяти.