Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5 | Следующая страница реферата

Физика и математика как учебные предметы, являясь основой естественнонаучного образования школьника и студента, несут в себе мощный гуманитарный потенциал, определяющий в том числе процессы социализации и адаптации личности к изменяющимся явлениям окружающего мира, равно как и стимулирующий развитие интеллектуальных сил и личностных качеств обучаемого.

Естественно, что физика всегда стремится решать свои задачи, опираясь на интуицию, аналогии и эксперимент, а математики хотят добиться логической завершенности модельности и целостности математических знаний, обслуживающих физические процессы и явления. Физическая наука на протяжение столетий стимулировала математические исследования. Так, механика Ньютона дала мощный толчок к развитию дифференциального и интегрального исчисления, механика упругих сред - тензорному анализу, термодинамика - гармоническому анализу, квантовая электродинамика - теории локально выпуклых пространств и обобщенных функций Л.Шварца и С.Л.Соболева, квантовая механика - теории неограниченных операторов в банаховом пространстве. Поэтому влияние физики и математики на формирование подструктур личности будет тем более весомым, если процесс их преподавания (равно как и отбор надлежащего содержания) будет максимально взаимообусловленным. При этом влияние физики на математику и математики на физику не является симметричным и имеет свои особенности в существе и форме проявления. Математика, объективно в высокой степени формализованная наука, требующая высокого уровня абстрагирования и отвлечения от реальностей действительного мира, нуждается в активизации конкретизационных, мотивационных и деятельностно-моделирующих процессов в ходе ее освоения. Это определяет следующие основные компоненты влияния физического содержания на освоение математики с развивающимся эффектом:

мотивационный (определяющий личностный смысл деятельности в направлении вектора цель - результат). Например, появление мотиваций, стимулированных физическим содержанием, может проявляться по следующим критериям: целостности (наличие антиципаций /предвосхищение будущего результата/ для проявления сущности целевого учебного элемента математики в ходе формирования когнитивного опыта школьника: антиципации могут актуализироваться как в репродуктивной, так и в продуктивной учебной деятельности; так, в первом случае таковыми могут быть физические задачи, явления, процессы, приводящие к мотивированному введению математических понятий и теорем; во втором случае возможна, например, квазиисследовательская деятельность школьников в малых группах по решению средствами математического аппарата физических задач); достижения (создание проблемных физических ситуаций, стимулирующих появление новой математической информации); фона (создание условий направленного восприятия активизацией ментальной /склад ума, мироощущение, мировосприятие/, перцептивной /непосредственное отражение действительности органами чувств/ и эмоционально-волевой сферы - исторические сведения, наглядность, эмоции и т.п.);

самоопределения (создание ситуативной /ограниченной определенными условиями/ доминанты /господствующий в данный момент очаг возбуждения в центральной нервной системе, обладающий повышенной восприимчивостью ко всем приходящим в нее раздражениям и способный оказывать тормозящее влияние на деятельность других нервных центров/ выбора социальной позиции школьника в процессе решения физических задач с максимальным использованием математических ресурсов);

прикладной (определяет приложение математических знаний к реальным процессам и способствует ориентации личности в окружающем мире);

практический (определяет процессы конкретизации математических абстракций физическими явлениями);

деятельностный (определяет процессы математического моделирования физических явлений и расчета физических процессов);

эвристический (способствует формированию и развитию математического знания, а также креативности /свойство мышления, характеризующееся способностью к преобразованию ментального опыта/ личности).

В то же время физика как педагогическая задача не может быть эффективно представлена лишь на феноменологической или полукачественной ступени абстракции (без достаточного математического осмысления), по крайней мере, в силу рассмотренного выше ее влияния на математику.

Может, однако, создаться впечатление, что математика (особенно в сфере образования) является средством для описания и объяснения физических явлений и процессов или средством для реализации алгоритмических процедур. "Существует широко распространенное заблуждение, что математика полезна для физиков лишь потому, что она дает средства для вычислений. На деле математика играет гораздо более тонкую роль, которая в конечном счете куда важнее. Когда создается удачная математическая модель физического явления, т.е. модель, которая позволяет делать точные вычисления и предсказания, то сама математическая структура модели открывает новые стороны этого явления" [2].

В более глубоком анализе влияние математического содержания на освоение физики типологизируется в следующих компонентах:

алгоритмико-вычислительном (определяющем возможность проведения алгоритмических процедур и численных расчетов физических явлений);

формализационном (определяющем степень формализации физических процессов и явлений): измерения, представления и преобразования величин, функциональные зависимости между физическими величинами, знаково-символическая формализация и графическая визуализация физических законов;

сущностном (определяющем возможность проникновения и вскрытия сущности физических явлений и процессов); это становится внешним агентом требований к математической подготовленности ввиду адекватности объяснения сути разнородных физических явлений и процессов информирования мыслительной культуры. Уровень математического образования должен удовлетворять объективные потребности в доказательности, логической завершенности формируемых математических знаний, устойчивости и прочности умений и навыков оперировать с математическими объектами в процессе обучения физике.

модельном (определяющем моделирование физических процессов и явлений), при этом, когда создается и анализируется удачная математическая модель физического явления, то создаются предпосылки для открытия новых сторон этого явления или процесса;

эвристическом (способствующем развитию физического знания и креативности личности).

Это становится важным аспектом математической подготовки студентов-физиков ввиду адекватности объяснения разнородных физических явлений и формирования математической культуры будущих учителей физики.

Концепция исследования представляет собой научные основы решения проблемы математического образования будущих учителей физики:

1. Педагогический процесс математического образования студента-физика определяется представлением о нем как о научно управляемом процессе,

имеющем целью достижение высокого уровня математической готовности выпускников педвузов к выполнению функций обучения, воспитания и развития обучаемых средствами математики,

связанном с реализацией общедидактических принципов: научности, доступности, гуманизации, дифференциации и т.д.,

организуемом с учетом современного состояния школьного образования: Федерального государственного стандарта полной (средней) школы, разнообразия форм средних учебных заведений, вариативности учебных программ и учебников, разработки новых педагогический технологий,

определяемом рядом системообразующих факторов: фундирования как процесса физической и углубления математической подготовки на основе базового школьного компонента, реализации технологии наглядно-модельного обучения математике, профессионально-педагогической направленности математического образования.

2. Эффективная организация учебно-методической деятельности студентов-физиков требует реализации для математической деятельности следующих структурообразующих принципов: фундирования, целостности, профессионально-педагогической направленности, наглядно-модельного обучения, оптимальности, развивающего обучения.

Реализация рассмотренных принципов в педагогической системе математического образования должна осуществляться в следующих компонентах содержания образования:

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: отправить сообщение, реферат личность.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5 | Следующая страница реферата