Мир в цифрах и формулах

Мир в цифрах и формулах

С такими мыслями я и приступал к разработке и реализации школьного курса физики, с которым учителя отчасти уже познакомились. Жаль, что пока фрагментарно – из полного комплекта напечатаны лишь две книги: Физика-9 (механика) и Физика-7 (обе – “Просвещение”).

Содержание полного курса по задумке выглядит следующим образом:

1. Физика-5,6. Содержательно – это изучение света и звука. Благодатный материал для детей этого возраста – активных, деятельных и пока еще любознательных. Много идей, возможностей фантазирования, много эффектного эксперимента, осуществимого самыми простыми средствами, и не слишком много “святой науки” с ее трудным языком и обилием математики. Основная задача на этом этапе – ввести ребят в атмосферу поиска, естественнонаучного творчества, интуитивного освоения научного метода. Здесь же мы должны поддержать еще не окончательно потерянную подростками способность задавать вопросы (чтобы в последующем избежать унылого занятия учителей – самим ставить вопросы и отвечать на них).

2. Физика-7. Основная задача на этом этапе состоит в том, чтобы вполне осознанно познакомиться с методом физики. Это можно сделать на разном материале, но я выбрал самый прямой путь: измерение физических величин. Ученики должны понять, как наш мир превращается в цифры и формулы. Более того, они должны сами проделать эту процедуру, иначе следующий этап абстракции – фундаментальные законы Природы – будет им не понятен. Другими словами, прежде чем использовать язык, нужно ему обучить, будь то китайский или не менее своеобразный язык физики. Согласитесь, для подавляющего большинства учащихся физика остается набором иероглифов, о которых можно забыть сразу после сдачи выпускного экзамена. Лишь малая часть учеников связывает окружающий мир и формулы, которыми исписаны классная доска или страница учебника. Так дадим им возможность самим “превратить” мир в цифры и формулы.

Конкретное содержание курса Физика-7 учителям известно, так как учебник уже вышел год назад и вот-вот появится второе издание.

3. Физика-8. Переходный курс. Он содержит феноменологические законы, то есть опытные частные законы, описывающие небольшие фрагменты Природы, вроде закона Архимеда или закона Гука. Каждый закон ученики выводят сами (не без исключений, конечно); необходимый для этого навык уже наработан в 7-м классе. Структурно учебник построен так: глава 1 – Механические свойства твердых, жидких и газообразных тел. Глава 2 – Тепловые свойства твердых, жидких и газообразных тел. Глава 3 – Электромагнитные свойства твердых, жидких и газообразных тел.

Но этот учебник содержит еще одну новую идею.

Изучая феноменологию, школьники в течение всего учебного года открывают микромир. Очень жаль, что самой великой идее естествознания в существующих курсах уделяется всего несколько страниц. Крайне важно для формирования научного мировоззрения, чтобы ученики сами пришли к мысли о существовании за миром вещей и событий еще одного – мира молекул и атомов, чтобы он был для них настолько реальным, насколько это возможно в школьном обучении. С этой целью и предлагается открывать мир атомов и молекул целый год на фоне наблюдаемых механических, тепловых и электромагнитных свойств тел. Вначале существование молекул и атомов представляется как вероятная гипотеза, появившаяся еще в античное время. По мере изучения свойств тел картина дополняется все новыми и новыми деталями. Она позволяет не только обьяснить всю совокупность свойств тел единым образом, но и сделать целый ряд предсказаний. Последняя – четвертая глава – суммирует все накопленные знания о микромире, обобщает их.

4. Физика-9 (механика) выпадает из общей структуры курса и плохо согласуется с действующей схемой деления школы на ступени: начальная (1-4), основная (5-9) и средняя (10-11). В девятом классе часть учащихся заканчивает школьное образование, и они должны получить законченное представление о физике как науке, выработать соответствующее мировоззрение. Тем, кто будет продолжать образование в системе средней школы, логично изучать механику, так как двух остающихся лет для изучения полноценного курса физики мало. Такое раздвоение трудно преодолеть в рамках классно-урочной системы. Делить учеников на группы в девятом классе, ломать сложившиеся коллективы негуманно. Выход находится в каждом конкретном случае. Конечно, легче это сделать в специализированных школах. Для желающих изучать физику (такие обычно и собираются в спецшколах) еще в прошлые годы создано много хороших учебников и пособий, к которым ныне добавляется выходящий в издательстве “Просвещение” четырехтомник Г.Я.Мякишева (отдельные главы этого пособия для школ с углубленным изучением физики выходили в издательстве МИРОС). В общеобразовательной школе проблема остается. Положение можно отчасти поправить, внедряя многоуровневое обучение.

Чтобы мой курс физики стал вполне законченным, необходимо создать еще один учебник Физика-9. Его содержание – основные (фундаментальные) законы физики. В 5-8-х классах ребята подготовились к восприятию общих законов Природы, освоили научный метод познания, изучили частные (феноменологические, описательные) законы – ступени к фундаментальным обобщениям. Изучение законов механики, термодинамики, электродинамики и должно завершить курс, который может быть полезен для выбравших девятилетнее образование и для школ и классов с так называемой гуманитарной ориентацией.

Таково краткое содержание нового курса физики для 5-9-х классов.

* * *

Мне уже приходилось писать о том, что в школе КАК учить важнее, чем ЧЕМУ учить. Можно построить развивающее обучение на любом материале. Чем младше дети, тем вернее это правило. Именно поэтому при создании учебников и подготовке уроков необходимо продумывать способы обучения с учетом возрастных особенностей. Широко использовать любимое занятие детей – игру! Но это должна быть дидактическая игра, имеющая глубокий физический смысл. “Украшение” псевдоигр разнообразными “чебурашками” и прочими “завлекалочками”, якобы любимыми ребятами, на самом деле быстро им надоедает, если в игре нет глубокого смысла. Нужно уметь совместить в игре смысл и азарт, смысл и юмор, смысл и деятельность, смысл и соревнование. Придумывание достаточного количества настоящих дидактических игр – насущная задача образования. Некоторыми играми готов поделиться.

Необходимо научиться излагать материал на языке, близком и понятном ребятам. При этом, не опускаясь до упрощенчества, “сюсюканья”, вести к умению свободно и грамотно выражать мысли, обогащать лексику.

Очень важная часть мастерства учителя – умение обеспечить успех каждому из своих учеников. Дети любят успех, а физика предоставляет много возможностей отличиться ребятам с самыми разными способностями и уровнем развития.

Словом, разговор об умении учить долгий и непростой. В этой статье я только обращаю внимание, что, говоря об учебниках, нельзя не касаться характера работы учителя. Никакие самые роскошные учебники и пособия не спасут учителя, не владеющего ремеслом, точнее, искусством учить.

Несколько замечаний об использовании моих учебников. Самое главное – они оставляют большое поле для творчества: учитель может варьировать программу, сокращать материал, который по тем или иным обстоятельствам не подходит для изучения в данном классе (низкий уровень подготовки класса или его гуманитарная специализация, нехватка оборудования и другие причины). Можете смело выбрасывать неподходящее и добавлять новое, если в этом есть необходимость. Учебники построены так, что логика изложения от этого не пострадает. Использованы ссылки только на тот материал, который будет изучаться в любых условиях.

Учебный материал в Физике-9 (механика) и Физике-9 (основные законы) разделен на уровни внутри каждого параграфа (последнее важно!).

На основных уроках изучается только первый уровень всеми учащимися.

Первый уровень не означает – упрощенный. Он содержит главные идеи (это интересно и нужно всем ученикам) и освобожден от “лишней” математики, затрудняющей восприятие многим. Самое трудное в этом варианте обучения – насытить первый уровень задачами, так как отсутствие математического описания существенно снижает количество формальных упражнений, которые можно предлагать ребятам. Поэтому я ввел в текст много задач и вопросов непосредственно там, где их уместно поставить перед классом. Придумывая новые упражнения, ориентируйтесь на характер предложенных.

Второй уровень не является обязательным. Его следует изучать на факультативных занятиях только с ЖЕЛАЮЩИМИ. Чем выше интерес к предмету, возбужденный на основных занятиях, тем больше будет желающих углубиться в предмет. Не стоит запрещать временное посещение факультативных занятий тем, кого заинтересовали какая-то отдельная тема или вопрос.

Занятия на третьем – самом глубоком и трудном – уровне нужно проводить индивидуально, в свободное время. Разумеется, исключительно с желающими. Не так уж часто в вашей практике встретятся ученики со столь высоким и устойчивым уровнем познавательного интереса, чтобы пожалеть для них несколько часов в неделю.

Уровни отличаются исключительно сложностью используемого математического аппарата, другого разумного принципа деления я не нашел.

Несколько слов об еще одном “нераспаханном поле” учебной литературы и учебного процесса: учебная иллюстрация – какой она должна быть? По существу речь идет об очень важной особенности восприятия окружающего детьми и подростками: образное мышление у них развито гораздо сильнее логического (то есть мышления понятиями). Поэтому в учебном процессе нужно использовать как можно больше наглядного материала: эффектные демонстрации, различного рода плакаты, рисунки на доске, слайды и кино. Один хорошо выполненный рисунок вполне заменит ученику целую страницу текста, трактующего какую-либо идею, если выполнен остроумно, привлекательно, но не загроможден лишними деталями, маскирующими идею, и если физическая идея в нем содержится! Совсем хорошо, если у ребят при рассматривании рисунка возникает желание его скопировать, воспроизвести, добавляя, возможно, новые детали. Что же на рисунках, плакатах, слайдах, имеющихся в нашем распоряжении? Графики, схемы, установки, приборы, таблицы… Скучно. Появившиеся в изобилии на книжном рынке пособия типа “Нечто в картинках” лишний раз доказывают, как трудно сделать дидактическую иллюстрацию. В них та же беда – внешняя завлекательность, мишура и практическое отсутствие физического смысла. Ясно, что дидактическую иллюстрацию может придумать и сделать только специалист, хорошо знающий предмет. Художников, знающих физику, я не встречал, а вот хорошо рисующих физиков немало! Будет полезно, если кто-нибудь из них всерьез займется дидактической иллюстрацией. В какой-то мере я попытался в моих книгах создать рисунки, имеющие глубокий физический смысл. Со многими рисунками можно работать, как с текстом, проводить измерения, ставить и решать какие-то вопросы, толковать рисунок и т.п. Обратите на это внимание при работе с учебниками.

В короткой статье нет возможности даже коснуться всех проблем обучения и учебной литературы. Остались “за кадром” вопросы содержания задач и упражнений, проблема эксперимента, построения урока, оценки знаний, использования компьютера и т.д. и т.п. Некоторые из этих вопросов поставлены в моих методических книгах: М.М.БАЛАШОВ “Методические рекомендации к преподаванию физики в 7-8 классах средней школы” (Москва, “Просвещение”, 1991) и М.М.БАЛАШОВ “Механика за 70 уроков” (Москва, “Просвещение”, 1993). Буду признателен всем, кто ознакомится с этими книгами и выскажет свои взгляды на поставленные в них вопросы, которые (я не сомневаюсь) волнуют всех учителей физики.

Пока руки не доходят до написания основательного методического пособия по моим учебникам; для этого также нужно накопить опыт. Буду признателен всем, кто поделится таким опытом, сделает замечания, укажет на погрешности, внесет предложения. Если вклад будет значительным и полезным, можно создавать методическое пособие вместе. Пишите по адресу: 109004, Москва, Нижняя Радищевская ул., д.10, МИРОС, лаборатория физического образования, Балашову М.М. Можно писать и на адрес издательства “Просвещение” (кстати, там можно и заказать учебники, так как традиционная система заказов сейчас работает с сильными перебоями): 127521, Москва, 3-й проезд Марьиной Рощи, 41, редакция физики и трудового обучения (или отдел заказов). Очень хотелось бы затеять добрую дискуссию и сотрудничество людей заинтересованных, квалифицированных, творческих. Таких среди учителей естественных наук немало. Только вместе, суммируя наш опыт и особенности педагогического творчества, можно решить волнующие нас проблемы. Организатором такой дискуссии может стать заведующий лабораторией физического образования МИРОС М.В.Грабиленков. Обращайтесь и к нему по адресу, указанному выше.

Михаил БАЛАШОВ

NB!

К началу нового учебного года в издательстве “Просвещение” выходит “Физика-8”, а к концу года – впервые в истории российской школы – “Физика-5, 6” в издательстве “Дрофа”.

Автор – Михаил Балашов.

Ученость есть сладкий плод горького корня.