Структурування навчального змісту шкільного курсу фізики.

Структурування навчального змісту – це виявлення його одиниць, їх змісту, встановлення зовнішніх і внутрішніх зв’язків між ними. В історії методики навчання фізики відомі три плани побудови змісту шкільного курсу фізики: лінійний, концентричний, ступінчастий.

При лінійній побудові змісту всі питання шкільної програми з фізики розглядалися тільки один раз протягом всього вивчення навчального предмета, тим самим скорочуючи навчальний час, що потрібний для вивчення фізики. Недоліком цієї побудови навчального змісту є нерівноцінність знань учнями різних розділів шкільного курсу фізики, що пояснюється відмінами пізнавальних можливостей школярів різних вікових груп.

При концентричній побудові змісту всі питання вивчалися в школі двічі – в першому і другому концентрах. Це дозволяло врахувати пізнавальні можливості школярів, поступово поглиблювати й узагальнювати той навчальний матеріал, що вивчався в школі. Але для такого вивчення фізики в школі потрібен значний навчальний час.

При ступінчастій побудові змісту частина питань вивчається тільки на першому ступені (7 – 8 класи) або на другому ступені (9 – 11 класи), а частина на обох ступенях. У цьому випадку не тільки враховуються вікові пізнавальні можливості школярів, а й більш раціонально використовується навчальний час. Тому ця побудова змісту навчального предмета вважається кращою.

Зміст шкільного курсу фізики не залишається незмінним. До тенденцій розвитку змісту курсу фізики другого ступеня навчання відносяться: подальше підвищення ролі фізичних теорій у змісті навчального предмета; ознайомлення учнів з досягненнями сучасної науки і техніки; включення у програму нових питань; використання елементів методів науково-природничих досліджень; збільшення завдань пошуково-творчого характеру; прагнення до більш глибокого аналізу й обґрунтування того, що вивчається.

У той же час реалізація цих напрямів розвитку змісту шкільного курсу фізики у практиці його викладання зустрічається з труднощами, що пов’язані з дефіцитом навчального часу.

У значній мірі подолати указану трудність можна такою організацією навчального процесу, щоб більшість питань курсу фізики 7 – 8 класів не потребували їх повторного вивчення у старших класах, а стали предметом їх подальшого розвитку і базою для усвідомленого засвоєння змісту, який розглядається на другому ступені навчання. Але для цього треба конкретно визначити, що саме повинні засвоїти учні на кожному ступені вивчення фізики в школі.

Поява нових типів шкіл-ліцеїв, гімназій, створення класів із різною профільною орієнтацією школярів, передбачає відмінності змісту навчального предмету, що в них вивчається. Зараз існують підручники з фізики, які написані різними авторами, зміст яких має відмінності у структурі й викладенні одних і тих самих питань шкільної програми. Для того щоб розібратися в різноманітності структур і змісті навчального предмета потрібно з’ясувати, що прийняти за одиниці змісту, який вивчається, знайти способи їх аналізу.

Зміст шкільного курсу фізики складається з окремих його компонентів: фізичних явищ, фізичних величин, законів, фундаментальних фізичних експериментів, фізичних теорій, приладів та технічних пристроїв.

Зміст кожного з цих компонентів можна описати через системи тверджень про їх істотні ознаки – системи структурних елементів.

Компонент – це частина системи, елемент – частина цілого. Тому висловлення ² компонент змісту шкільного курсу фізики ² треба розуміти так: в ньому підкреслюється, що мова йде про знання – цілісне утворення, яке входить у загальну систему знань з даного навчального предмета. Називаючи твердження про істотні ознаки компонента структурними елементами, підкреслюється той факт, що тільки за умови засвоєння учнями повного набору структурних елементів, які відносяться до даного компонента, можна говорити про його знання як ціле.

Повний набір структурних елементів, засвоєння якого є необхідною умовою створення у свідомості учнів цілісного уявлення про даний компонент змісту шкільного курсу фізики, називається блоком структурних елементів (блоком).

Блоки структурних елементів утворюють навчальний матеріал. Його учні повинні розуміти, зберігати у довготривалій пам’яті, вміти обґрунтовувати або ілюструвати конкретними прикладами, застосовувати до різноманітних ситуацій.

Зміст навчального матеріалу інваріантний у тому смислі, що він не залежить від поглядів авторів підручників на структуру і зміст того, що вивчається, від способів його пояснення різними учителями, тому що він відображає наукове знання. Визначення навчального матеріалу може стати однією з частин стандарту фізичної освіти.

Уся інформація, за допомогою якого пізнається та засвоюється навчальний матеріал має назву дидактичного матеріалу (у широкому розумінні).

Дидактичний матеріал визначає індивідуальний підхід авторів підручників, учителів фізики до шляхів уведення навчального матеріалу. Він не може бути предметом спеціального заучування, можна говорити тільки про його розуміння учнями. Кожний суб’єкт навчального процесу (учитель, учні) можуть використовувати той зміст для ілюстрації, доведення, обґрунтування окремих структурних елементів та їх систем який він вважає найбільш доцільним. У той же час уміння обґрунтовувати, розкривати зміст структурних елементів, використовуючи дидактичний матеріал, є покажчиком розуміння учнем навчального матеріалу.

Між блоками структурних елементів, самими структурними елементами існують зв’язки послідовності, перетинання, поглинання.

Сутність зв’язку послідовності полягає в тому, що одні структурні елементи, блоки не можуть бути введеними раніше інших. Цей зв’язок дозволяє встановити логіку, послідовність у вивченні програмного матеріалу, запобігти догматизму під час його вивчення, враховуючи, що введення нового матеріалу ґрунтується на раніше розглянутих компонентах змісту шкільного курсу фізики, їх істотних ознаках і відповідних способах діяльності.

Сутність зв’язку перетинання полягає в тому, що існують блоки аналогічні за змістом і структурою. Це означає, що поняття, які відносяться до певного компонента навчального предмета, повинні складатися з однакових наборів їх істотних ознак. Отже для кожного компонента змісту шкільного курсу фізики можна знайти загальний набір структурних елементів.

Сутність зв’язку поглинання полягає в тому, що блоки можуть бути різних рангів, між ними існує ієрархія. Блоки вищого рангу характеризуються тим, що деякі їх структурні елементи можуть бути розкриті через зміст блоків нижчого рангу (супідрядні блоки), тобто є їх узагальненнями.

Отже, у змісті шкільного курсу можна знайти такі компоненти, навколо яких групуються інші компоненти, тобто існують змістовні (генеральні) лінії розвитку змісту навчального предмета.

Таким чином, підґрунтям структурування навчального змісту є: виділення в кожному розділі, темі навчального предмета компонентів його змісту; розкриття змісту кожного компонента за допомогою блоків структурних елементів; встановлення зв’язків послідовності, перетинання, поглинання між блоками та їх структурними елементами, визначення змістовних ліній розвитку змісту навчального предмета; визначення дидактичного матеріалу, що обґрунтовує, ілюструє окремі структурні елементи. За одиниці змісту шкільного курсу фізики приймаються його компоненти.

Для прикладу розглянемо зміст першого розділу ²Теплові явища², викладеного у підручнику з фізики для 8 класу, авторами якого є Коршак Є.В., Ляшенко О.І., Савченко В.Ф.

У даному розділі можна виділити змістовні лінії, що визначаються поняттями: температура, внутрішня енергія, кількість теплоти, агрегатні стани речовини.

Формування поняття ²температура² відбувається під час розгляду питань: тепловий стан тіл; вимірювання температури; вплив температури на лінійні розміри тіл Кожне з цих питань можна розглядати як самостійні компоненти навчального змісту і виділити для них блоки структурних елементів. Об’єднує ці знання в систему поняття ²температура².