The Language of Invariants as a Tool for Constructing Methods in the Didactics of Physics
The article presents the results of a search for ways to rationalize the activities of both creators and consumers of scientific and methodological knowledge. The key task of scientific practice is outlined: the solution of the problem of stability and reproducibility of processes and results of scientific and methodological activities. The authors propose to conceptualize and practically solve it in the language of invariants. The research methods are the historical and methodological analysis of scientific and educational activity, obtaining empirical data and their analysis, theoretical design (modeling) of methodical decisions. It is shown that, in the didactics of physics, in distinguishing methodological invariants, it is effective to use the following logic: activity-types of educational activity-types of descriptions-types of invariants-patterns of use. It is emphasized that the idea of invariance allows combining methodological tools of different content (lesson model, schemes of the scientific method of cognition, structure of solution to an educational physical problem) to organize a stable educational system, and, therefore, to transmit and reproduce activity. The authors prove that the development and implementation of invariant methodological solutions for organizing the activities of students (a) contributes to the implementation of the principles of training in the implementation of any pedagogical technology, (b) can serve as the basis for the creation of a consistent and understandable technology for teachers to master the basic norms of educational activity, (c) contributes to a sensible and structured organization of the educational process and, consequently, leads to students' understanding and activity in training. Examples of the manifestation of the language of invariants are given: the principles of educational activity in the didactics of physics, the didactic model of activity for the development of the scientific method of cognition, typical methodological solutions, etc. In particular, the logic of the implementation of a two-stage logic for solving physical problems is presented. The efficiency of student learning activity and teaching activity standardization has been experimentally proved. The results of the study may be useful to post-graduate students and practicing educators.
Keywords
методология,
инварианты,
дидактика физики,
методические модели,
экспериментирование,
моделирование,
учебная деятельность,
methodology,
invariants,
physics didactics,
methodical model,
modeling,
educational activityAuthors
| Saurov Yury А. | Vyatka State University | saurov-ya@yandex.ru |
| Perevoshchikov Denis V. | Vyatka State University | pdv31415@gmail.com |
| Uvarova Marina P. | Vyatka State University | mpozolotina@mail.ru |
Всего: 3
References
Рубинштейн Л.С. Основы общей психологии. СПб., 1999. 720 с.
Леонтьев А.Н. Философия психологии М., 1994. 228 с.
Давыдов В.В. Теория развивающего обучения. М., 1996. 544 с.
Щедровицкий Г.П. Мышление - Понимание - Рефлексия. М., 2005. 800 с.
Лекторский В.А. Эпистемология классическая и неклассическая. М., 2001. 256 с.
Щедровицкий Г.П. Философия. Наука. Методология. М., 1997. С. 199.
Перышкин А.В. Физика. 7 кл. : учеб. для общеобразоват. учреждений. 2-е изд., стереотип. М. : Дрофа, 2013. 221 с.
Otero V.K., Meltzer D.E. 100 years of attempts to transform physics education // Phys. Teach. 2016. Т. 54, № 9. P. 523-527. DOI: http://dx.doi.Org/10.1119/1.4967888
Babenko O., Larionov V., Khanchich O. Problem-based learning for technical students on the base TRIZ (theory of inventive problem solving) // SHS Web of Conferences. - EDP Sciences. 2016. Т. 29. DOI: 10.1051/shsconf/20162902001
Gess-Newsome J. et al. Teacher pedagogical content knowledge, practice, and student achievement // International Journal of Science Education. 2017. С. 1-20. DOI: 10.1080/09500693.2016.1265158
Shershneva V.A. et al. Contemporary Didactics in Higher Education in Russia // European journal of contemporary education. 2016. Т. 17, № 3. P. 357-367. DOI: 10.13187/ejced.2016.17.357
Concari S. et al. Didactic strategies using simulations for physics teaching // Current Developments in Technology-Assisted Education. 2006. Т. 3. P. 2042-2046. URL: https://www.researchgate.net/profile/Sonia_Concari/publication/237308516_Didactic_strategies_using_simulations _for_Physics_teaching/links/00b4952c70d976b046000000/Didactic-strategies-using-simulations-for-Physics-teaching.pdf
Corni F., Michelini M. A didactic proposal about Rutherford backscattering spectrometry with theoretic, experimental, simulation and application activities // European Journal of Physics. 2017. Т. 39, № 1. URL: https://doi.org/10.1088/1361-6404/aa9053
Leonard W.J., Dufresne R.J., Mestre J.P. Using qualitative problem-solving strategies to highlight the role of conceptual knowledge in solving problems // American Journal of Physics. 1996. Т. 64. P. 1495-1503. DOI: https://doi.org/10.1119/1.18409
Michelini M., Santi L., Stefanel A. Teaching modern physics in secondary school // PoS. 2015. P. 231. URL: http://inspirehep.net/record/ 1487216/files/PoS(FFP14)231.pdf
Sadler P.M., Sonnert G. Understanding Misconceptions: Teaching and Learning in Middle School Physical Science // American Educator. 2016. Т. 40, № 1. P. 26-32. URL: https://files.eric.ed.gov/fulltext/EJ1094278.pdf
Mayer V., Varaksina E. A simple demonstration when studying the equivalence principle // American Journal of Physics. 2016. Vol. 84, № 6. P. 482-486. DOI: https://doi.org/10.1119/L4945606
Mayer V.V., Varaksina E.I. A simple demonstration of Einstein's lift: a body thrown upwards moves rectilinearly and uniformly relative to a free-falling model of the lift // European Journal of Physics. 2015. Vol. 36. URL: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0143-0807/36/5/055020/meta
Mayer V.V., Varaksina E.I. Lecture demonstrations of relativity of electric and magnetic fields // European Journal of Physics. 2016. Vol. 37, № 4. URL: http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0031-9120/49/6/689/meta#artAbst
Mayer V.V., Varaksina E.I. Modern analogue of Ohm's historical experiment // Physics Education. 2014. Vol. 50, № 6. P. 689-692. DOI: https://doi.org/10.1088/0031-9120/49/6Z689
Michelini M., Santi L., Stefanel A. Research based proposals to build modern physics way of thinking in secondary students // Kiraly A., Tel T. (eds) Teaching Physics Innovatively (Budapest: University of Budapest). 2016. P. 331-350. URL: http://parrise.elte.hu/tpi-15/papers/MicheliniM_p.pdf
Щедровицкий Г.П. Избранные труды. М., 1995. 800 c.
Лернер И.Я. Процесс обучения и его закономерности. М., 1980. 96 с.
Краевский В.В. Проблемы научного обоснования обучения: методологический анализ. М., 1977. 264 с.
Коханов К.А., Сауров Ю.А. Методология функционирования и развития школьного физического образования. Киров : Радуга-ПРЕСС, 2012. 326 с. URL: http://www.saurov-ya.ru/Nauka/Mono/Metodol_razv_fiz_obraz_compressed.pdf
Коханов К.А., Сауров Ю.А. Проблема задания и формирования современной культуры физического мышления. Киров : Тип. «Старая Вятка», 2013. 232 с. URL: http://www.saurov-ya.ru/Nauka/Mono/Sovr_kult_mishl_compressed.pdf
Сауров Ю.А. Принцип цикличности в методике обучения физике. Киров : Изд-во КИПК и ПРО, 2008. 224 с. URL: http://www.saurov-ya.ru/Nauka/Mono/Princip_cycl_compressed.pdf
Степин В.С. Теоретическое знание. М. : Прогресс-Традиция, 2000. 744 с.
Человек в мире знания: к 80-летию Владислава Александровича Лекторского. М., 2012. С. 104.
Разумовский В.Г. Проблемы теории и практики школьного физического образования: избранные научные статьи / сост. Ю.А. Сауров. М., 2016. 196 с.
Разумовский В.Г., Орлов В.А., Никифоров Г.Г., Майер В.В., Сауров Ю.А. Физика : учеб. для учащихся 10 кл. общеобразов. учреждений в 2 ч. М., 2010.
Перевощиков Д.В. Методические особенности решения физических задач с астрономическим содержанием // Модели и моделирование в методике обучения физике : материалы докл. VII Всерос. науч.-теоретической конф. Киров : Радуга-ПРЕСС, 2016. С. 85-88. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=27585692
Перевощиков Д.В., Сауров Ю.А. О методике организации познавательной деятельности при изучении астрономии в курсе физики // Вестник ВятГГУ. 2015. № 3. С. 126-131. URL: http://www.saurov-ya.ru/Nauka/Svejie_public/saurov-perevoshhikov-metod-astro.pdf
Ковязин Е.И., Перевощиков Д.В., Сауров Ю.А. Освоение идей ФГОС при изучении астрономии в школьном курсе физики // Физика в школе. 2015. № 6. С. 26-30. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=24398180
Позолотина М.П. Приемы освоения физического мышления в системе дополнительного дистанционного обучения // Научно-методический электронный журнал «Концепт». 2017. № 9. С. 49-58. URL: http://e-koncept.ru/2017/170212.htm
Позолотина М.П. Выделение и трансляция норм физического мышления как способ его формирования при обучении школьников // История исследований научной лаборатории «Модели и моделирование в методике обучения физике» : сб. ст. / сост. К.А. Коханов. Киров : Кировская областная типография, 2017. С. 48-50.
Сауров Ю.А., Перевощиков Д.В. Методология познания как инструмент межпредметных связей физики и астрономии // Сибирский учитель. 2016. № 3. С. 26-30. URL: http://www.sibuch.ru/node/1817
Позолотина М.П. Проблема задания норм физического мышления при дистанционном обучении физике // Вестник ВятГГУ: Педагогика и психология : научный журнал. 2014. № 11. С. 246-250. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=22921817
Сауров Ю.А. Физика в 10 классе: Модели уроков : кн. для учителя. М. : Просвещение, 2005. 256 с.
Сауров Ю.А. Физика в 11 классе: Модели уроков : кн. для учителя. М. : Просвещение, 2005. 271 с.
