ОБОБЩАЮЩИЕ ПОНЯТИЯ И КАЧЕСТВО ОБРАЗОВАНИЯ
Ивлев В. И., Ахметова Н. Д., Колябин В. Б.
Преамбула
Несколько фрагментов государственных документов, регламентирующих деятельность системы общего образования в Российской Федерации.
- ФГОС среднего общего образования в редакции от 27.12.203 № 1028 [1].
«По учебному предмету "Физика" (базовый уровень) требования к предметным результатам освоения базового курса физики должны отражать:
понимание роли физики в формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач;
владение закономерностями, законами и теориями, уверенное использование законов и закономерностей при анализе физических явлений и процессов;
сформированность представлений о роли и месте физики … в современной научной картине мира, о системообразующей роли физики в развитии естественных наук, техники и современных технологий».
- Федеральная рабочая программа по учебному предмету «Физика» (базовый уровень) [2].
«Основными целями изучения физики в общем образовании являются:
Формирование интереса и стремления обучающихся к научному изучению природы, развитие их интеллектуальных и творческих способностей;
Развитие представлений о научном методе познания и формирование исследовательского отношения к окружающим явлениям;
Формирование умений объяснять явления с использованием физических знаний и научных доказательств.»
Приведенные фрагменты относятся не столько к конкретным знаниям (определений, формулировок, математических формул), а к пониманию, восприятию этих знаний, способности применить их к ситуациям, не описанным в учебниках. Именно такое (сущностное) понимание и определяет качество образованности человека. Но ни ЕГЭ, общероссийские проверочные работы, это не оценивают (не проверяют).
ЭКСПЕРИМЕНТ
Нами в двух общеобразовательных школах Республики Мордовия (одна школа из Саранска, вторая из районного центра) был проведен педагогический эксперимент. Ученикам 11-х классов было предложено в последние 10 минут урока письменно без подсказок учителя выполнить задание.
1. Дать определения понятиям:
Относительность – это …
Энергия – это …
Электричество – это …
Цифровые технологии – это …
2. Назвать 5 законов физики (только названия, без формулировок и формул), которые считаешь наиболее важными (фундаментальными).
Задача опроса: не проверка знания программного материала, а выявление развитости системного аналитического мышления. Такое мышление развивается не столько на уроках, сколько во время самостоятельной работы с учебником, с информацией из разных источников, во время общения. Но именно оно определяет качество образования (не обучения)!
Чем обусловлен выбор терминов.
Во-первых. ФГОС предусматривает системный подход в общем образовании. Конец марта: практически весь программный материал по физике пройден – должна быть сформирована система знаний, необходимая для ответа на все вопросы.
Во-вторых. Четкого однозначного определения (формулировки) этих понятий в учебниках нет. Так, в учебниках физики выводятся понятия кинетической и потенциальной энергии, но термин «энергия» не определен.
В-третьих. Понятия широко используются не только в физике, но и в обыденной жизни. В источниках информации (например, в википедии) даются различные трактовки одного того же термина.
Анализ ответов
Относительность
Ответы делятся на три группы.
1. Относительность – сравнение, сопоставление. Этот вариант встречается чаще всего. Ответ ожидаемый, так как одно из первых изучаемых в физике понятий – механическое движение – определяется как изменение положения тела относительно других тел. Однако, в ответах учеников термин понимается более широко. Наиболее четко этот вариант представлен ответом «Сравнение одного с другим на основе каких-то признаков». С одной стороны, такой ответ представляет собой обиходное, не физическое понимание термина. В то же время это положительный пример аналитического обобщенного подхода.
2. «Когда нет точного ответа» или «насколько неточными могут быть вычисления». Фактически термин «относительность» понимается как «приблизительность». Но здесь уже физика.
3. Только в двух ответах упоминается теория относительности Эйнштейна.
Плюс. Примерно в половине ответов содержится слово «сравнение». Действительно, относительность в физике подразумевает сравнение характеристик объектов и явлений, определяемых в разных системах отсчета.
Минус. Никто не вспомнил классический принцип относительности, согласно которому числовые (количественные) значения физических величин зависят от выбора системы отсчета, хотя об этом говорится в учебниках для начального изучения физики. Например, одна из формулировок классического принципа относительности, приведенная в учебнике [Пур]: «Относительность механического движения проявляется и в том,  что траектории одного и того же тела в разных системах отсчёта могут отличаться».
Энергия
1. Энергия воспринимается как синоним «сила». «Сила для выполнения задач и целей», «Какая-то сила, которая дает движения чему-то», «Это сила движения», «то, что придает тебе силу и мотивацию в жизни».
Минус. Принципиально ошибочный вариант: сила и энергия хотя и связаны между собой, но они характеризуют разные стороны взаимодействия: сила – мера действия (взаимодействия), а энергия характеризует способность к действию (воздействию).
2. Энергия связывается с работой. «Возможность совершить работу», «Способность производить работу», «Способность системы совершать работу».
Наиболее близок к верному определению энергии как свойства ответ: «Энергия – это то, что предпринимается для совершения того или иного действия (ей обладают все объекты). Очень интересный по смыслу ответ: «Дает объекту «пищу» для действия».
Плюс. Энергия воспринимается как некоторая способность (свойство) объекта.
3. Количественная мера. «Количественная мера в физике, характеризующая действие силы за время». Формулировка, объединяющая второй и третий варианты: «Энергия – физическая величина, равна работе, совершенной телом».
Минус. В физике термин «работа» понимается как физическая величина. Производить или совершать физическую величину невозможно. Приведенные выражения, хотя в практике обучения и используются, но физически некорректны. Действие (одного объекта на другое) характеризует сила. Изменение энергии (работа) характеризует один из результатов действия.
4. Кто-то нашел (вспомнил) философское определение: «Энергия – мера движения и взаимодействия всех видов материи».
Резюме. Желательны два определения термина «энергия» – как свойства и как физической величины.
Энергия – это свойство (способность) объекта оказывать какое-то действие на другие объекты (воздействие).
Энергия – это физическая величина, изменение которой (в механических процессах) равно работе, совершенной объектом в определенном явлении (механическом движении).
Электричество – это …
«Раздел физики, который изучает явления электромагнитной природы». «Раздел физики, в котором изучаются законы тока и взаимодействия зарядов с веществом».
Конечно, такой раздел физики существует, хотя в разных учебниках называется по-разному, но это не главное.
Электрические заряды как материальные объекты, не существуют. Есть лишь тела, состоящие из частиц, обладающих способностью к электромагнитному взаимодействию. Поэтому словосочетание «взаимодействия зарядов с веществом» логически неверно.
«Электричество – ток, упорядоченное движение электронов». Электрический ток, или упорядоченное движение электронов – лишь одно из частных проявлений электричества, хотя и важнейшее для практического использования.
Термин «электрический заряд», как и термин «энергия», имеет два возможных толкования. Во-первых, это способность объекта к электромагнитному взаимодействию. Во-вторых, это мера данной способности, т. е. физическая величина.
Плюс. Есть понимание, что термины «электричество» и «электромагнитные явления» одного порядка, близки по физическому смыслу.
Минус. В большинстве ответов приводятся частные проявления электричества (ток в розетке, свет в лампочке, ток в проводах), не хватает обобщения. Не отмечена фундаментальность электромагнитного взаимодействия.
Замечание. «Электричество – форма энергии, которая существует благодаря движению и взаимодействию зарядов». Слово «благодаря» придают словам, следующим в предложении за ним, статус причины. Но движение и взаимодействие зарядов не являются причиной энергии. Энергия – это свойство, присущее объектам от природы, или мера этого свойства (величина), придуманная людьми.
Цифровые технологии
Технология (от др.-греч. τέχνη — искусство, мастерство, умение; λόγος — «слово», «мысль», «смысл», «понятие») — совокупность методов и инструментов для достижения желаемого результата; в широком смысле — применение научного знания для решения практических задач. Технология включает в себя способы работы, её режим, последовательность действий [3].
Большинство респондентов прямо или косвенно связывают цифровые технологии с использованием компьютеров, так что «цифровые» фактически понимается как синоним слова «компьютерные».
Но какие практические задачи можно решать с помощью компьютера? «Обработка данных с помощью компьютеров и электронных устройств», «Технологии ХI века, в результате которых мы можем общаться, не выходя из дома, быстро находить информацию». «Технологии, которые позволяют создавать и хранить данные в электрическом виде с использованием компьютера и сетей». Всё это варианты работы с информацией (информационные технологии).
Происхождение термина «цифровые» отражено в ответах: «Приборы, использующие двоичную систему» и совершенно замечательном «Нолики и единички». К сожалению, никто не обратил внимания на то, что нолики и единички – не цифры, а символы, отражающие два возможных состояния реального физического объекта – p-n-перехода.
Можно обратить внимание на то, что двоичная система в информации известна применяется с давних времен и не только в компьютерах. Примеры: азбука Морзе (точки и тире) или обычные бухгалтерские счёты (костяшка находится справа – ноль, слева – единица). Кстати, счёты объединяют двоичную и десятичную системы счета. Кроме того, и в азбуке Морзе, и в компьютере символов фактически не два, а три. Третий элемент – пробел, отделяющий друг от друга основные два символа и группы символов в пространстве и времени.
Законы
В ответах учеников были названы практически все законы, входящие в программу. Следовательно, ученики фактически не делят законы на фундаментальные и частные, являющиеся следствием первых.
Предварительное резюме.
Мышление учеников выпускных классов общеобразовательной школы в отношении к обобщающим понятиям носит преимущественно обыденный, научно мало обоснованный характер.
Существующая система оценки качества общего образования (в том числе ЕГЭ), проверяя знания, не оценивает степень развития аналитического мышления.
Требования ФГОС, программа и учебники школьного курса физики нуждаются в корректировке.
Источники информации.
1. https://fgos.ru/fgos/fgos-soo/
2. https://static.edsoo.ru/projects/fop/index.html#/sections/3
3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Технология
| 
