Виявлення когнітивних структур природничо світорозуміння

Виявлення когнітивних структур природничо світорозуміння та світогляду школярів (констатуючий експеримент)
Метою експериментальної частини дослідження є перевірка наших діагностичних підходів до виявлення і опису змісту і будови репрезентативних структур природничо світорозуміння, сформованих у дев’ятикласників (на матеріалі фізичного знання). У зв’язку з цим ми ставили перед собою наступні завдання: 1) розробити критеріально-орієнтовані завдання, спрямовані на виявлення розуміння учнями ньютонівської-галилеевской механічної картини світу; 2) виявити основні параметри аналізу відповідей школярів з позицій системно-диференційованого підходу до навчання; 3) розкрити своєрідність диференційованості когнітивних структур природничо світорозуміння у старших підлітків. Для вирішення цих завдань був проведений констатуючий експеримент в IX (лінгвістичному) класі Освітнього Центру № 109 р Москви. Учням пропонувалися завдання світоглядного, умовно кажучи, метанаучного або метатеоретіческого, характеру, при виконанні яких потрібно було поміркувати над співвідношенням фізичної реальності і фізичного знання. Вони складені на основі розроблених Н.В.Шароновой завдань по темі «Основи динаміки» (1994). У рамках даного дослідження ми обмежилися питаннями по розділу «Взаємодія в механіці і закони Ньютона». Далі наведемо ці питання і проаналізуємо відповіді школярів.
1. Для чого введені такі фізичні величини, як маса і сила? Дайте повну відповідь.
Для того щоб зрозуміти, наскільки відповіді учнів наближені до істинного відповіді, сформулюємо еталонний відповідь на дане питання. Маса – характеристика властивості тіл – інертності. Сила – характеристика дії одного тіла на інше при взаємодії. Властивості притаманні об’єктам і явищам в різному ступені. Тому маса і сила виражаються як фізичні величини, які кількісно і якісно характеризують властивості об’єктів (тіл) і явищ (взаємодій). Фізичні величини дозволяють порівнювати ступінь виявлення властивості у різних об’єктів і явищ. Фізичні величини потрібні для опису і пояснення явищ, для вирішення практичних завдань.
А тепер наведемо відповіді учнів.
Павло А .: «Все у Всесвіті знаходиться в русі. Для його характеристики були введені поняття швидкість, прискорення, переміщення. Для того, щоб зрозуміти, від чого прискорення залежить і для пояснення різних явищ, було встановлено взаємозв’язок між ними та іншими величинами. Поняття маси і сили були введені для подальшого пізнання світу, розвитку механіки і фізики ».
Діма М .: «Для позначення фізичних величин введені саме ці поняття для того, щоб: 1) через ці величини виражати інші; 2) для правильного назви фізичних явищ, притаманних цим фізичним явищам ».
Поліна К .: «Ці величини введені для того, щоб полегшити життя людей, т. К. В побуті необхідно точно знати масу деяких тіл, тому і були введені одиниці вимірювання маси. Сила, з якою ми впливаємо на тіла, залежить від їх маси, отже, одне поняття не може існувати без іншого ».
Ангеліна А .: «Маса введена для того в фізику, щоб ми точно могли дізнатися щільність, обсяг, силу та багато інших важливих фізичні величини. Без сили ми б теж не могли дізнатися різні закони ».
Валентин В .: «Ці фізичні величини введені для позначення тих природних процесів, фізичних явищ, які відбуваються навколо нас. Маса – це вага тіла безвідносно до інших тіл. Сила – це величина, що позначає вплив на тіло ».
Надія Ж .: «Для того, щоб вимірювати дії предметів по відношенню до інших тіл: з якою силою діє один предмет на інший, на скільки він своєю масою« навантажує »інший предмет».
У всіх цих відповідях спостерігається имплицитная злитість глибинного розуміння-нерозуміння сенсу фізичного явища та виявлених експлікованим поверхневих структур фізичних понять «маса» і «сила». Несформованість, невідокремленість, недифференцированность в зовнішньому плані сутності фізичного явища від його фізичної величини призводить зокрема і до невідокремлення фізичного сенсу однієї величини від іншої (наприклад, маси і ваги); тавтологічності у відповідях («для правильного назви фізичних явищ, притаманних цим фізичним явищам»); нерозчленованого предпоніманія сутності явища («на скільки він своєю масою« навантажує »інший предмет»); оперування тільки фізичними величинами без розуміння того, що за ними стоять властивості тіл і явищ («сила залежить від маси, одне поняття не може існувати без іншого»).
2. Чи існують сила і маса дійсно, чи це ми придумали такі фізичні величини? Відповідь поясніть.
Істинний відповідь (для вистав на даному рівні вивчення матеріалу, т. Е. В рамках механічної картини світу) повинен включати в себе наступні положення: об’єктивно існують інертність і взаємодія, маса і сила їх характеризують; назви величин могли б бути й іншими.
Наведемо спочатку відповіді учнів.
Надія Ж .: «Вони існують, адже кожен предмет має масу, а кожне тіло володіє якоюсь силою, яку він застосовує до інших предметів».
Валентин В .: «Існують такі явища, а назви, природно, придумали люди. Системи вимірювання теж були придумані людиною, щоб заміряти, розраховувати процеси за участю цих явищ ».
Ангеліна А .: «Звичайно ж, існують. Якщо не було б маси, то все б стало як у космосі, не було б сили тяжіння, всі люди відлітали б кудись. Можливо, навіть не було б світла і світу в цілому ».
Поліна К .: «Ні, таких величин не існує, ми не можемо їх побачити чи помацати. Ці поняття були введені людиною ».
Дмитро М .: «Вони існують. Тільки можна їх називати по-різному. Адже, наприклад, якби не відкрили закон всесвітнього тяжіння, то це не означає, що його б не було ».
Павло А .: «Таких величин насправді не існує. Людина протягом своєї історії бачив різні явища і намагався їх пояснити. Так виникло більшість фізичних величин. Потім їх пов’язували один з одним, вводили нові. Тим не менш, в природі нічого само з’явитися і зникнути не може. Кількість певної речовини на Землі може лише додатися за рахунок перетворень, але кількість всього у Всесвіті залишиться постійним ».
У відповідях учнів простежуються ті ж психологічні ефекти внутрішньої нерозчленованій фізичного явища і величини її характеризує, що ми спостерігали і у відповідях на попереднє запитання. Тут ми спостерігаємо також різні інтерпретації, що проявляють суб’єктну позицію учня, причому вони побудовані або на правильному, або неправильному розумінні істоти питання.

3. Що Ви відповісте Вашому співрозмовнику, якщо він стане стверджувати: «Всі наші знання з механіки не можна вважати правильно відображають світ, тому що ми самі ввели такі поняття, як сила, маса, прискорення, а адже ні сила, ні маса, ні прискорення самостійно в природі не існують »?
Зауважимо, що другий і третій питання за своїм глибинним змістом збігаються. Але поверхнева когнітивна структура в третьому питанні сформульована таким чином, що в ньому дається в прихованій формі підказка (або можна сказати в питанні міститься частина відповіді) – «ми самі ввели такі поняття як сила, маса, прискорення, а адже ні сила, ні маса , ні прискорення самостійно в природі не існують ».
Проаналізуємо відповіді випробовуваних у співвіднесенні з правильним поданням про сутність пропонованого питання.
Павло А .: «Ні, це невірне твердження, т. К. Всі процеси, що відбуваються навколо нас все одно необхідно як-небудь описувати. Без введення величин це було б неможливо. У фізиці існують певні точки, від яких ведуть початок всі інші формули. До них відноситься і маса ».
Дмитро М .: «Всі назви у фізиці умовні. Від того, як ми помічаємо назви, суть самого явища не змінюється ».
Поліна К .: «Я не погоджуся зі своїм співрозмовником, адже незважаючи на те, що люди самі ввели поняття, це не означає, що вони невірні. Адже вчені не просто взяли нізвідки такі слова як «сила», «маса». Вони намагалися пояснити що відбувається навколо явища і процеси. З часом, різні поняття ставали все точніше, проводилося багато дослідів ».
Ангеліна А .: «Я б з ним не погодилася. Так, сила, маса, прискорення самостійно не існують. Але ж все це виводиться з формул, в яких є і інші елементи. Так що він неправильно міркує. Люди відображають світ в законах таким, яким його бачать. Ніхто ще не сказав, що ми бачимо світ неправильним ».
Валентин В .: «Я стану доводити, що він правий тільки лише наполовину. Поняття ж придумали люди, а за вимірювальну шкалу були взяті числа, які були ще давно; природно, вони були взяті порівняно спонтанно, адже 60 секунд в хвилині колись мало релігійне значення. Але назви дано реальним процесам ».
Надія Ж .: «Чому ж, адже будь-який предмет має масу і володіє силою. При русі цей предмет може прискорюватися при дії на нього зовнішніх факторів або іншого предмета ».

Посилання на основну публікацію