Структурирование учебного материала в соответствии с принципом восхождения от абстрактного к конкретному (диссертация)

 

На правах рукописи

 

Бутаков Сергей Анатольевич

 

СТРУКТУРИРОВАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА В СООТВЕТСТВИИ С ПРИНЦИПОМ ВОСХОЖДЕНИЯ ОТ АБСТРАКТНОГО К КОНКРЕТНОМУ

 

Специальности 13.00.01 – общая педагогика, история педагогики и образования

 

Диссертация на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

 

Магнитогорск, 2001

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение 3

Глава I. Методологические основы формирования структуры научного и учебного знания  13

§1. Подходы к построению логической структуры учебного материала 13

§2. Принцип восхождения от абстрактного к конкретному как один из универсальных принципов познания и педагогические аспекты его применения 31

2.1 Принцип восхождения от абстрактного к конкретному в философии и методологии 31

2.2 Построение системы теоретического знания 42

2.3 Методы построения научной теории 53

2.4 Педагогический аспект применения принципа восхождения от абстрактного к конкретному 79

§3. Требования к построению логической структуры учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному 86

Глава II. Опытно–экспериментальная работа по организации структурирования учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному 110

§1. Цели, задачи, этапы организации опытно–экспериментальной работы 110

§2. Анализ построения структуры учебного материала в учебниках естественнонаучного цикла и разработка структуры раздела «Электростатика 115

§3. Результаты опытно–экспериментальной работы по организации структурирования учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному 138

Заключение 149

Библиография

 

ГЛАВА I. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ НАУЧНОГО И УЧЕБНОГО ЗНАНИЯ

 

§2. Принцип восхождения от абстрактного к конкретному как один из универсальных принципов познания и педагогические аспекты его применения

 

2.1 Принцип восхождения от абстрактного к конкретному в философии и методологии

 

В самой общей форме восхождение от абстрактного к конкретному можно определить как метод развития научно-теоретического знания от неполного, одностороннего знания к знанию все более полному, всестороннему, к целостному воспроизведению в понятиях объективной действительности. В такой расширенной формулировке восхождение от абстрактного к конкретному может рассматриваться в качестве общей гносеологической характеристики направленности процесса развития научно-теоретического знания, поскольку существенным параметром этого процесса является движение от менее содержательного, абстрактного знания к знанию более точному, более содержательному.

В более узком философско-методологическом смысле метод восхождения от абстрактного к конкретному выступает в качестве определенного способа построения сложно организованной теоретической системы, а точнее, как способ развития научного знания от исходной идеализированной модели объекта, воспроизводящей его абстрактные сущностные характеристики, к теоретически целостному, системному отображению этого объекта. При этом в полученном теоретически конкретном знании оказываются воспроизведенными его внутренняя дифференцированность и многообразие его конкретных эмпирических проявлений, сторон, связей и отношений. Поэтому принцип восхождения от абстрактного к конкретному предназначен «быть методом построения научной теории» [3, С. 337.].

В классической домарксистской философии идея движения знания от абстрактного к конкретному впервые была разработана Г. Гегелем [20], который реализовал ее в своем учении о саморазвитии понятия. Согласно Гегелю, процесс обогащения и конкретизации понятия может быть представлен в виде развернутой логики мыслительной деятельности, направленной на выявление односторонних, конечных абстрактных определений, а затем на обнаружение их противоречивости. Это противоречие выступает источником дальнейшего движения мысли, в процессе которого происходит преодоление «конечности» абстрактных определений, их противоположности, и возникает новое синтетическое, более содержательное понятие. Это понятие, в свою очередь, оказывается противоречивым и т. д.

Таким образом, диалектика саморазвития мышления выступает у Г. Гегеля одновременно и как логика конкретизации понятия, как восхождение мысли от абстрактного к конкретному. Причем в этом процессе органически сочетаются и моменты аналитического расчленения мыслительных образований, и моменты их синтеза. Первоначально в ходе конкретизации понятия происходит аналитическое развертывание некоторой предпосылочной основы. Но на этом движение мысли не останавливается, так как вычленяемые моменты далее синтезируются, порождая нечто новое. Благодаря органическому сочетанию анализа и синтеза по мере развертывания логической системы Гегеля ее содержание в целом становится все более внутренне дифференцированным, аналитически расчлененным и одновременно все более конкретным, синтетичным.

В отличие от Г. Гегеля К. Маркс использовал этот метод прежде всего как способ построения конкретно-научной теории - теории политэкономии капитализма. Как пишет Э.В. Ильенков в работе «Диалектика абстрактного и конкретного»: «Маркс определил [82, С. 37.] «метод восхождения от абстрактного к конкретному» как тот правильный - ибо единственно возможный способ мышления, которым осуществляется теоретическое (научное) отражение действительности в голове человека» [47, С. 276.]. В своих исследованиях Маркс ориентировался на системное раскрытие характеристик капиталистического способа производства, хотя понятие «система» он в своих работах не использовал. При этом использование принципа восхождения от абстрактного к конкретному состояло в движении от «тощих» (по выражению Маркса) [82, С. 36-37.] абстрактных определений к их целостной системе.

В контексте работы целесообразно уточнить, что понимается в философии под «абстрактным» и под «конкретным».

«Под абстрактным К. Маркс понимал различные отдельные стороны, элементы, отношения, взятые сами по себе, вне конкретного целого, вне их единства. Абстрактное фигурирует в познании, таким образом, в двух планах: во-первых, как абстрактное чувственное созерцание, поскольку оно не в состоянии постичь внутреннего единства многообразного, во-вторых, как взятые сами по себе элементы целого» [68, С. 137.].

В отечественной философии наиболее емко, на наш взгляд, понятие «абстрактное» раскрыл В.В. Агудов:

«Во-первых, «абстрактное» - это форма всякого научного познания, совершающегося посредством теоретического мышления, а также всякий понятийный акт и результат, полученный ... на самых низких уровнях мыслительного воспроизведения и обобщения чувственного опыта...

Во-вторых, «абстрактное» есть относительно одностороннее, пока еще неполное знание о содержании исследуемого объекта...

В-третьих, «абстрактное» как одностороннее выступает в трех основных видах: (а) абстрактное как чувственно-конкретное в форме восприятий, представлений и развитых понятий; (б) абстрактное как итог абстрагирования и обобщения; (в) абстрактное как понятийная идеализация» [1, С. 188-189.].

Абстрактные категории как моменты целого разворачиваются в направлении к целостному, всеобъемлющему представлению о конкретном. Высказываясь об односторонности общих понятий В.И. Ленин писал, что эти понятия: «только и есть ступень к познанию конкретного, ибо мы никогда не познаем конкретного полностью. Бесконечная сумма общих понятий, законов etc. дает конкретное в его полноте». [72, С. 252]. В понимании К. Маркса: «Конкретное ... - это единство многообразного, синтез множества определений.» [68, С. 136.].

Конкретное в процессе познания играет двоякую роль и имеет две формы:

1) мысленно нерасчлененного конкретного, с которого начинается процесс исследования, ведущий к образованию абстракций;

2) мысленно синтезированного конкретного, завршеющего исследование на основе выделенных абстракций.

Проблема того, как относится абстрактное к конкретному и наоборот не ставится и не решается у К. Маркса как проблема отношения «мысленного» к «чувственно воспринимаемому» или «теоретического» к «эмпирическому». Она выступает как проблема внутреннего разделения и объекта исследования, и его образа в мышлении. В процессе восхождения от абстрактного к конкретному формируется логическое изложение уже имеющихся знаний в виде логически разработанной системы строго очерченных понятий и их определений. Поэтому необходимо понимать абстрактное и конкретное как формы движения мысли, которая воспроизводит некоторую объективно расчлененную целостность. При этом «... в отношении восхождения от конкретного к абстрактному важно подчеркнуть, что конкретное как его исходный пункт - это не чувственно-созерцаемая сторона познаваемого объекта, а сам этот объект, представленный в своей предполагаемой, но пока еще непознанной полноте. Под восхождением же от этого конкретного имеется в виду познавательное движение от предметно-практического общения с объектом познания через предварительные попытки построения «абстрактных», т. е. состоящих из теоретических абстракций, научных концепций к нахождению подлинно научных узловых абстракций, позволяющих затем построить такую концепцию объекта, которая отличается уже реальной возможностью воспроизвести в движении теперь уже от абстрактного к конкретному генезис и развитие этого объекта» [25, С. 62.].

Для применения принципа восхождения от абстрактного к конкретному необходимо предварительно:

1) осуществить аналитическую работу по выделению отдельных сторон предмета, по формированию абстракций и выделению исходной «клетки» [85, С. 251-252];

2) обозначить и определить в общих чертах саму сущность исследуемого объекта.

В данном контексте представляется спорным утверждение о том, что «... для этапа исследования характерно движение от предметно конкретного к абстрактному (исходным идеализациям), процесс же научного изложения теоретического знания предстает как восхождение от абстрактного к теоретическому конкретному» [35, С. 44.]. Два этих этапа совместны. При этом на втором этапе изложение результатов тесно переплетается с исследованием. Принцип восхождения от абстрактного к конкретному является поэтому принципом исследования: обозначаются и выявляются новые стороны и новые связи внутри исследуемого объекта, познается сущность и процессы функционирования объекта как конкретного синтезированного целого.

В связи с этим возникает необходимость нахождения научных корневых абстракций, которые позволят так концептуально очертить объект, что появится реальная возможность воспроизвести в движении от абстрактного к конкретному его генезис и развитие. Эти генетически исходные абстракции В.И. Ленин называет «клеточками»: «У Маркса в «Капитале» сначала анализируется самое простое, обычное, основное, самое массовидное, самое обыденное, миллиарды раз встречающееся, отношение буржуазного (товарного) общества: обмен товаров. Анализ вскрывает в этом простейшем явлении (в этой «клеточке» буржуазного общества) все противоречия (... зародыши всех противоречий) современного общества. Дальнейшее изложение показывает нам развитие (и рост и движение) этих противоречий и этого общества, в сумме его отдельных частей, от его начала до его конца» [72, С. 318]. Однако в данном случае «обмен товаров» - это процесс, явление, в котором проявляют себя противоречивые свойства товара и порождают противоречие. Исходная «клеточка» - товар как понятие, как исходная абстракция. В.И. Ленин «клеточку» видит в процессе, в обмене товаров. Но ведь порождаемые при этом противоречия обусловлены свойствами товара.

Из этого высказывания ясны особенности общих абстрактных понятий, которые играют переломную роль в начале движения познания от абстрактного к конкретному - это массовидное отношение в данном объекте, обладающее способностью к расширенному воспроизведению тех глубоких движущих противоречий объекта, которые заложены в этом отношении как зародыш. Исходные абстракции непременно обладают реальными прообразами в самой действительности.

Выделение на начальном этапе восхождения от абстрактного к конкретному генетически исходной «клетки» - абстракции особого рода - подчиняется ряду требований:

«а) всеобщность и воспроизводимость с точки зрения выведения тенденций развития и определения перспектив будущего состояния объекта;

б) отражение в ней основного движущегося противоречия объекта;

в) наличие реального прообраза в объективной действительности...» [1, С. 193.].

В данном контексте интересна точка зрения величайших ученых-физиков XX века В. Гейзенберга и А. Эйнштейна. Гейзенберг назвал исходную абстракцию Urphänomen (прафеномен, зародышевый феномен). Следуя далее, у него же находим, что «арифметика и теория чисел ... вскрывают, собственно, только то, что было заложено в понятии числа с их самого начала» [183, S. 100.]. А. Эйнштейн характеризует роль генетически исходных абстракций в формировании теорий следующим образом: «Законченная система теоретической физики состоит из понятий, основных принципов, относящихся к этим понятиям, и следствий, выведенных из них путем логической дедукции. Именно эти следствия должны соответствовать отдельным нашим опытам; их логический вывод занимает в теоретическом труде почти все страницы» [175, С. 62].

В этом случае исходные абстракции теории по отношению к ней выступают как ее основные понятия и принципы, а конкретизируют их соответствующие следствия. К примеру, к генетическим абстрактным понятиям можно отнести математические понятия «точка» и «прямая», физические - «абсолютно черное тело», «инерциальная система отсчета» и т. д. «Абсолютно черное тело» и «инерциальная система отсчета» представляют собой понятия, все признаки которых в итоге сводятся к одному какому-либо признаку или процессу или же к достаточно узкому их набору.

Поиск генетически исходной «клеточки» успешно осуществил в 60-х годах XIX века немецкий химик-органик Карл Шорлеммер. В те годы органическая химия почти совершенно не знала тех веществ, которые бы могли составить естественное основание ее системы. Шорлеммер применил диалектический метод восхождения от абстрактного к конкретному к органической химии. Он был первым из ученых-естественников, кто сознательно применил метод диалектики к одной определенной отрасли естествознания. Ученый исследовал простейшие из органических веществ, которые первоначально состоят лишь из углерода и водорода, но при замене части их водорода другими, простыми или сложными, веществами (атомами или группами атомов) превращаются в совершенно другие тела с самыми разнообразными свойствами. Это были парафины, понятие о которых стало исходной «клеточкой» в классификации органических соединений.

Избрав парафины в качестве объекта своих исследований, К. Шорлеммер был убежден в том, что именно здесь надо заложить основу органической химии. Такое убеждение было ему подсказано, по всем данным [171], тем самым диалектическим методом, рациональное содержание которого он взял у Гегеля, следуя в этом отношении за Марксом [55, С. 67-112.].

В области юридической науки предпринимались попытки представить в качестве «клеточки» правовую норму или правоотношение. Такую задачу (однако так и не решенную) поставил известный правовед А.Д. Керимов в книге «Философские основы политико-правовых исследований» [56]. Эти попытки, как он пишет, «не увенчались успехом по той простой причине, что сами эти «клеточки» имеют своим началом факторы, далеко уходящие вглубь социально-экономической жизни общества. Думается, что таким исходным началом в системе юридической науки являются не общественные отношения вообще, а те из них, которые с закономерной необходимостью нуждаются в правовом регулировании. Найти же общий объективный критерий этой необходимости в правовом регулировании общественных отношений - актуальнейшая задача юридической науки, требующая для своего разрешения коллективных усилий всех ее представителей» [56, С. 118-119.]. Автор работы считает, что «центральным пунктом проникновения от политико-правовых феноменов к их сущности и восхождения от сущности политико-правовых феноменов к их конкретным проявлениям являются определения политики и права» [56, С. 125.].

Нахождение исходной «клеточки», генетически и функционально элементарной части системы, отделяет завершение эмпирического исследования от включения теоретического мышления. Эта аналитическая деятельность, тем не менее, еще не ведет к теоретическому пониманию предмета, так как она оторвана от процесса восхождения, относящегося к процессам синтеза. Для полноты процесса восхождения необходимо мысленное воспроизведение предмета в соответствии с его реальной внутренней динамической структурой, то есть с совокупностью внутренних связей и противоречий предмета. Именно этот процесс и является теоретическим освоением предмета.

Для выявления реальных структурных связей предмета используются процессы анализа и синтеза. При этом они не исключают друг друга ни на стадии движения познания от мысленно нерасчлененного конкретного к абстрактному, ни на стадии восхождения от абстрактного к мысленно синтезированному конкретному. На первой стадии исследования «анализ есть преимущественно изоляция сторон, а синтез - преимущественно сходство, одинаковость, внешняя связь изолированных сторон. в восхождении от абстрактного к конкретному имеет место в большей мере единство синтеза и анализа, различие представлено через единство, а единство есть внутренняя связь различного, то есть синтез осуществляется через анализ, а анализ через синтез. Следовательно, так или иначе, мышление человека и на первой, и на второй стадии осуществляется в единстве противоположностей - анализа и синтеза. кроме того, и сами стадии существуют как противоположности по отношению друг к другу: на первой преобладает анализ, притом преимущественно как фиксирование различий внешне сходных сторон, а на второй - синтез, внутренне единый со своей противоположностью, анализом... Восхождение от абстрактного к конкретному представляет собой главную стадию в отображении органического целого, ибо именно на этой стадии первостепенной задачей становится раскрытие внутренних связей, внутреннего единства сторон органического целого, иначе говоря, совокупности законов и закономерностей, сущности органического целого» [15, С.193-194.].

В процессе восхождения от абстрактного к конкретному приоритетное значение для раскрытия сущностных связей предмета имеют связи субординации (однако при этом нельзя забывать и про связи координации). Связка «господствующее - подчиненное» становится главной для процесса исследования. Согласно принципу восхождения мысль ориентируется сначала на рассмотрение определяющей стороны, а затем стороны определяемой. Необходимость учитывать этого рода зависимость понятий друг от друга (отношение «господствующее - подчиненное») усложняет общую картину процесса восхождения. В этом случае возможно, что генетически более простая категория может оказаться при структурно-логическом исследовании находящейся после генетически более сложной.

Исходные теоретические конструкции и простейшие абстракции-«клеточки» составляют основу для процесса восхождения от абстрактного к конкретному и задают различные теоретические модели реальности. В данном случае популярность в современной науке системно-структурного подхода объясняется стремлением с его помощью построить исходную теоретическую модель.

Исходная модель, которая служит основой для процесса восхождения от абстрактного к конкретному, может иметь различную формализованность представления. К примеру, может содержать (или не содержать) математическое описание, обладать (или не обладать) наглядностью представления и т. д. Но основной, определяющий признак исходной модели состоит в том, что она представляет собой некую четко взаимосвязанную систему элементов с определенной структурой, которая отражает внутренние, существенные отношения действительности. Эта структурная связь элементов и содержит исходное концептуальное содержание теории, которое отличает ее от подобных схем, возникающих на эмпирической стадии науки, где отсутствует развернутое и дифференцированное понятийное содержание.

Развертывание сложных теоретических систем с богатыми внутренними связями в процессе восхождения от абстрактного к конкретному предполагает, что новые слои такого рода систем сами представляют собой отдельные теории со своими исходными абстракциями и конструкциями, которые разрабатываются на основе конкретизации отправных теоретических принципов системы.

Некая абсолютизация принципа восхождения от абстрактного к конкретному произошла лишь потому, что именно этот процесс дает конечный результат – конкретное знание. Однако этот процесс оказался бы невозможным, если не был бы предварительно осуществлен процесс восхождения от конкретного к абстрактному.

Восхождение от абстрактного к конкретному воспроизводит благодаря исследованию действительных противоречий предмета его внутреннюю динамическую структуру. Само исследование прослеживает реальные переходы и воссоздает поэтому реальную историю исследуемого предмета. Это воспроизведение важных моментов истории предмета служит средством для того, чтобы постичь его в развитом состоянии. Это возможно, так как в структуре предмета, которая представляет собой систему его внутренних связей сохраняется в «снятом» виде процесс его происхождения.

 

2.2 Построение системы теоретического знания

 

В процессе формирования теоретической системы знания реализуется единство законов диалектики с формами мышления - категориями, суждениями, умозаключениями, с формами и способами движения теоретического мышления. В этом случае теоретическое мышление выступает как конкретно реализованное. Перейдем к рассмотрению логической структуры теоретической системы знания.

В связи с возможностью выделения различных структур, реализующих некоторую теоретическую систему знания, выраженную в формализованном языке, возникает вопрос о том, в каком отношении эта структура находится к структуре изучаемого предмета и можно ли установить зависимость между ними. Интересен также вопрос о возможности построения единственно возможной и единственно правильной в научном отношении структуры теоретической системы знания.

Предполагая структуру предмета не меняющейся в определенном пространственно-временном интервале, необходимо признать, что возможность формального выделения различных структур в системе теоретического знания отнюдь не сводится к простой зависимости. К этой мысли приводит и предположение о стабильности структуры теории, которая фиксирует знания о предмете с постоянно меняющейся структурой.

В историческом плане вопрос о структуре всегда по-настоящему ставился только после достаточно полного выяснения особенностей изучаемого объекта. Основной причиной, заставлявшей ставить вопрос о структуре, было накопление достаточного числа фактов, говоривших о различии свойств вещей, несмотря на кажущуюся тождественность их элементарного состава (явлении химической изометрии, наличие различных агрегатных состояний одного и того же вещества и т. п.).

Сейчас понятие «структура» стало гораздо богаче, чем прежде, получив чрезвычайно широкое распространение в математике и науках, далеких от естествознания, - лингвистике, психологии, социологии и других. Что же касается самих естественных наук, то в них понятие структуры применяется уже не только по отношению к веществу, но и к полю, пространству-времени и другим.

Проведем анализ имеющихся философских определений структуры, призванных отразить наиболее общие и существенные аспекты этого понятия, получающего различную конкретизацию в различных науках.

При всем различии определений структуры их можно разделить на три группы, первая из которых непосредственно включает в понятие структуры характеристику состава объекта, вторая акцентирует внимание на самостоятельности структуры по отношению к компонентам состава, третья – на ее целостных свойствах.

В качестве примера определения первого типа можно привести формулировку И.В. Кузнецова: «Структурой материального объекта или процесса называется относительная выделенность их частей, элементов и соответствующая ей система, порядок материальных взаимосвязей этих элементов, их отношений, посредством которых элементы соединяются в то единство и цельность, которыми и являются объект или процесс» [67, С. 252]. Близким по форме является и определение С.Т. Мелюхина, по мнению которого «любая структура представляет собой устойчивое сосуществование и взаимодействие определенных элементов материи в различных ее формах» [87, С. 12]. Эти определения структуры включают в себя представление о некотором множестве материальных объектов, на которые расчленен определенный целостный объект.

Обратимся к другой группе определений. В.И. Свидерский дает следующее определение понятия «структура»: «Под понятием структуры мы будем понимать принцип, способ, закон связи элементов целого, систему отношений элементов в рамках данного целого» [126, С. 135.]. В.И. Свидерский подчеркивает, что его определение отличается от широко распространенного понимания, когда понятие структуры отражает «неоднородности данного явления, данного процесса, его строение». Такую структуру он называет «материализованной», поскольку она «включает в себя … не только закон строения, но и состав, сами элементы…» [126, С. 135.]. Все это, однако, не означает, что состав не предполагается, так как в данном определении структура отображается как связь элементов, а «в самом общем случае и в своем главном значении элементы суть прежде всего пребывающие разнокачественные процессы» [126, С. 133.]. Главное отличие данного типа определений от предыдущего состоит в том, что необходимо предполагаемый качественно дифференцированный состав не включается в содержание самого понятия структуры, поскольку считается, что для характеристики собственно структуры указание на природу компонентов целого не обязательно.

В качестве примера толкования третьего типа можно указать на работу А.Э. Воскобойникова, который предлагает рассматривать структуру как особую характеристику целостности системы, выражающую «принципиальную неотделимость элементов от самой целостности системы в силу крайне глубоких и тесных взаимодействий как между элементами, так и между ними и самой системой» [19, С.30]. Здесь понятие «структура» является показателем организованности системы и определенным образом обособляется от понятий строения и состава, в том смысле, что возможны объекты, имеющие состав и строение, но не имеющие структуры как «высшего» типа организованности состава.

В математике понятие «структура» было введено О.Оре [184, pp. 406-437.]. Математическое определение обладает большой степенью абстрагированности и звучит следующим образом: «Частично упорядоченное множество χ называется структурой, если в нем любое двухэлементное множество {x, y} имеет точные границы xy и xy» [17, С. 16.].

Обобщенные определения понятия «структура» приведены в «Философской энциклопедии»: «Структура – относительно устойчивое единство элементов, их отношений и целостности объекта, инвариантный аспект системы» [160, С. 140] и в «Философском словаре»: «Структура – строение и внутренняя форма организации системы, выступающая как единство устойчивых взаимосвязей между ее элементами, а также законов данных взаимосвязей» [162, С. 462].

В контексте нашей работы под структурой будем понимать логические свойства содержательных отношений, существующих между ее элементами.

Если рассматривать теоретическое знание в завершенной форме как некоторый результат познавательной деятельности, то в этом случае главное внимание должно уделяться структуре теоретического знания как устойчивой статической системы. Как следует из данного выше определения структуры, во-первых, необходимо выявление основных элементов, из которых построено теоретическое знание, во-вторых, нужна характеристика логических отношений, существующих между этими элементами [123, С.10.]. В развитой теории принято выделять следующие компоненты:

1) эмпирические предпосылки теории: ее основные факты, данные и результаты их простейшей логико-математической обработки;

2) исходный теоретический базис: главные допущения, идеализации, постулаты, или аксиомы, фундаментальные законы, или принципы;

3) логический аппарат теории: правила определения производных понятий с помощью основных, логические правила вывода, или доказательства;

4) все потенциально возможные следствия или выводы теории.

Представление этих составных компонентов неодинаково отчетливо в теориях различного типа, назначения и степени разработанности. К примеру, логический аппарат математических теорий обычно явно не описывается. Как правила определения понятий, так и правила вывода теорем из аксиом предполагаются ясными и известными. В естественных науках нередко точно не формулируются и не выделяются исходные принципы и законы, в особенности на стадии их становления. Они появляются только по мере дальнейшего исследования и обоснования теории.

Основным и наиболее важным элементом теоретического знания является принцип, который органически связывает другие элементы теории в единое целое в стройную систему. Отсутствие синтезирующего знание принципа привело бы к тому, что вместо научной теории мы получили бы механическую сумму понятий, суждений и законов, хотя и связанных между собой, но не объединенных в единую стройную систему. Существенна разница между принципом и другими элементами теоретической системы. Принцип является краеугольным, определяющим элементом, который находится в фундаменте теории и подчиняет себе все ее другие элементы. Причем каждый из этих элементов раскрывает этот главный принцип, и в этом единстве они образуют единую систему данной теории.

Так, в физике понятие инерции впервые было выработано в качестве принципа, или, как пишут А.Эйнштейн и Л.Инфельд, в качестве первой руководящей идеи по проблеме движения [176, С. 9], Галилеем и позднее оформлено в качестве закона Ньютоном. Идея относительности, которая конкретизировалась в законе инерции, помогла понять единство движения и покоя.

Принцип квантования положен в основу квантовой теории, в основу которой легла идея Луи де Бройля. Первоначально этот принцип звучал как принцип квантования энергии, затем Планк дал его более общую формулировку, представив его в виде принципа квантования действия вообще. Квант действия - это субстанция, присутствующая во всех явлениях, изучаемых квантовой теорией, хотя первоначально «введение предложенной Планком гипотезы казалось просто остроумным приемом, позволяющим улучшить теорию интересного, но, в общем-то, довольно частного явления...» [33, С. 91.].

«Благодаря исходному принципу теории, выражающему субстанциональное свойство предмета, удается построить единую теоретическую систему понятий и законов. Он проливает свет на все, казалось бы, не имеющие между собой ничего общего факты и явления.

А. Эйнштейн также подчеркивает мысль о связи принципов с понятиями: «Законченная система теоретической физики состоит из понятий, основных принципов, относящихся к этим понятиям, и следствий, выведенных из них путем логической дедукции» [175, С. 62.].

В структуре теории принципы выражены в узловых понятиях, а если теория строится на принципе восхождения от абстрактного к конкретному, то в генетически исходных «клеточках». Они вследствие связи с общими принципами теории обладают определенной логической функцией в процессе построения теории. выражая ключевые законы, которые характеризуют предмет, эти понятия становятся категориями данной науки. «Если какой-то закон верен, то при его помощи можно открыть другой закон» [153, С. 19]. Однако не всякий закон обладает подобной функцией.

Деление структуры теоретической системы может быть осуществлено по трем категориям: исходной, центральной и завершающей.

Исходная категория теории по своей структуре представляет собой единство противоположностей, это набор простейших исходных понятий. Благодаря этому из исходной категории становится возможным выведение более сложных понятий и законов.

Содержанием исходной категории является субстанция, причем определенная для каждого вида конкретной науки (для химии - атомы, для динамики - инерция, для квантовой теории - квант действия, для материалистической философии - материя и т.д.)

Центральная категория теории создается как специфическая для данной теории и, как правило, прямо противоположна исходной.

Исходной категорией динамики является понятие инерции, однако сама инерция предполагает отвлечение от действия, которое нарушает, изменяет состояние инерции. Центральная категория динамики - понятие силы - противоположно понятию инерции.

Центральная категория не может быть непосредственно получена дедуктивным путем из исходной. Всякий переход от одной категории к другой, противоположной, предполагает введение в это движение посредствующих звеньев, которые сочетают в себе черты предыдущей и последующей категорий. В рассматриваемом случае переход от понятия инерции к понятию силы непосредственно связан со вторым и третьим законами динамики. Второй закон вводит количественное соотношение, определяющее модуль силы, третий - характеризует взаимодействие тел посредством сил.

Завершающая категория дает объяснение опытным фактам. Она, как пишут Ф. Кумпф и З. Оруджев [68, С. 206.], раскрывает форму осуществления сущности, выраженной в центральной категории. Интересно, что чаще всего завершающая категория теории содержит необходимый набор знаний для начала новой теории, для формирования ее исходных категорий.

В первоначальной форме закон сохранения и превращения энергии был известен как закон сохранения механической энергии: сумма кинетической и потенциальной энергии системы называлась ее полной механической энергией. По сути, это завершающая категория классической механики. Однако, на законе сохранения энергии строится классическая термодинамика, в которой завершающей категорией явилась категория излучения. Очевидно, что энтропия должна осуществляться в виде излучения. «В процессе открытия Планком закона излучения понятие энтропии играло важную, можно вполне сказать - решающую роль» [70, С.112].

Научная теория, безусловно, должна соответствовать принципу системности и в формальном отношении, и на содержательном уровне. Содержательная системность задается общим указанием отдельных составляющих теоретического знания. Это проявляется в распределении понятийного аппарата теории по отдельным ее утверждениям. В результате ни одно из понятий теории не остается совершенно независимым от других. Они взаимно определяют друг друга и вместе ограничивают множество возможных интерпретаций теории.

В содержательной системности теории основным является наличие смысловой связи между понятиями, которая может задаваться дедуктивными отношениями внутри теории, однако не исчерпываться ими. Наличие смысловой связности должно предшествовать установлению логических отношений, которые носят формальный характер, абстрагируются от содержания соотносимых утверждений, устанавливая соотношения между ними исключительно в зависимости от формальных признаков рассматриваемых высказываний как элементов теории. В содержательных теориях анализ смысловой связи как бы включается внутрь дедуктивной структуры, обогащая ее своим содержанием.

Глубина концептуального аппарата научной теории определяется несколькими параметрами: широтой предметной области, общностью понятий и степенью их абстрактности. Широта предметной области зависит от того, какой фрагмент реальности описывается всеми понятиями теории, взятыми совместно. Концептуальный аппарат теории должен допускать классификацию, структурирование предметной области, причем не просто то или иное ее разбиение, а определенную иерархию разбиений, вкладывающихся одно в другое. Понятия научной теории должны допускать построение генетической систематизации объектов. Чем более общий характер носит то или иное понятие, тем больше у него связей с другими, менее общими понятиями. В силу этого общие понятия входят в большое число исходных положений теории, опосредуя собой связи внутри концептуального аппарата теории.

В роли общих понятий как связующих, опосредующих звеньев между менее общими проявляется диалектика общего и единичного, свойственная теоретическому мышлению. Общее понятие выражает качественную определенность, сущность конкретных явлений и материального мира. Вместе с тем общее - не самоцель в познавательном процессе вообще и в теоретическом знании в частности. Теоретическое познание осуществляется двусторонне направленным путем: от единичного к общему и от общего к единичному. «Значение общего противоречиво: оно мертво, оно нечисто, неполно etc., etc., но оно только и есть ступень к познанию конкретного», - писал В.И.Ленин [72, C. 252.].

Различают общие понятия и абстрактные понятия. Любое понятие, даже относящееся к наблюдаемым явлениям и процессам, является, по сути, общим. Уже в показаниях органов чувств, ощущениях и восприятиях присутствуют элементы обобщения, и тем более это верно применительно к понятиям. Но наряду с общими понятиями, относящимися к чувственно воспринимаемому, на данный момент времени в науке распространены понятия, в объем которых входят чувственно не воспринимаемые объекты. Примеров этому множество: математические сущности, объекты микромира, изучаемые в современной физике и т. д. Понятия, относящиеся к тому, что не возможно чувственно воспринять, не только общие, но и абстрактные. В данном случае категория «абстрактное» отражает отвлеченность, опосредованность по отношению к реальному чувственно данному миру. Наличие абстрактных понятий в концептуальной системе научной теории представляет необходимое условие глубины и объясняющей силы теоретического знания, так как познание движется от абстрактного к конкретному: на основании введенных абстракций адекватно отражаются сущности наблюдаемых в опыте явлений. Необходимо отметить, что процесс движения от конкретного к абстрактному не содержит в себе объяснения, а в лучшем случае - лишь основание для введения именно этих, а не других абстракций.

Реализация объясняющей функции теоретического знания только в движении от абстрактного к конкретному показывает, что абстрактные понятия важны не сами по себе, а только как средство более глубокого познания окружающей действительности. Научные абстракции, как указывал В.И. Ленин, «отражают природу глубже, вернее, полнее» [72, C. 152.). Такие абстрактные понятия как «электрический заряд», «электромагнитное поле» и другие аналогичные абстракции, относящиеся к микрообъектам, указывают на реально существующие, но чувственно не воспринимаемые предметы и явления и их свойства. Более того, макроскопические явления представляют собой результат взаимодействий на микроскопическом уровне. Это свидетельствует о том, что метод восхождения от абстрактного к конкретному при объяснении наблюдаемых явлений находит одно из своих объективных оснований в самой структуре физической реальности.

Выделение генетически исходных простейших структур или понятий, генетически исходных «клеточек», ведет к нахождению оснований теории. Эти генетически исходные основания дают возможность для построения на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному стройной логической системы. В этом случае необходимо обратить внимание на следующее: историческое развитие теории идет от частного к общему и от конкретного к абстрактному, а логическое движение в ее структуре осуществляется наоборот, в обратном порядке. Поэтому с точки зрения исторического становления научной теории аксиомы и основные базовые понятия представляют собой далеко не очевидные, а «выстраданные» создателями теории положения.

Становится ясно, что история теоретического знания невозможна без логического анализа структуры сформировавшихся теорий, что особенно ценно для преподавания учебных дисциплин. Механизмы развития научной теории, в свою очередь, позволяют понять отношения между ее отдельными положениями. Как и для всякого системного объекта, неразрывная связь исторического и логического верна применительно к научной теории.

Поэтому системность концептуального аппарата научной теории проявляется двояко:

1) имеется смысловая связь между понятиями;

2) благодаря этому точно и глубоко отражается действительность.

Для структурирования учебного материала из всего вышесказанного можно вывести очень ценный принцип - логическая структура теории отражает ее историческое развитие, только в обратном порядке. На этом и необходимо основываться при изложении учебного материала и постановке учебных задач, потому что по предъявленной логической структуре теории можно проследить и лучше понять процесс ее формирования, что сходно тому, как строение высокоразвитых организмов отражает путь их развития и способствует пониманию исторически более ранних ступеней развития.

 

2.3 Методы построения научной теории

 

Установление логической связи между отдельными законами, гипотезами и обобщениями той или иной области знаний обуславливает необходимость в построении и разворачивании накопленных знаний в виде теории. Накопление и анализ фактов, происходящие на ранней стадии развития науки, выступают обособленно, потому что доказательство или опровержение одного из них, как правило, не влияет на другие. Дальнейшее приведение полученных результатов в систему характеризуется введением более глубоких понятий и принципов, открытием более общих и фундаментальных законов, формулированием постулатов и аксиом. Из всего этого стремятся вывести логически систему на основе ранее полученных знаний. Происходит синтез научного знания.

Обратимся более подробно к термину «теория», одному из ключевых для излагаемого ниже материала, и рассмотрим его спектр значений.

1. Термин «теория» употребляется как характеристика мышления вообще (теория - это вообще духовное, мысленное отражение и воспроизведение реальной действительности; в данном контексте - это предельно широкое понимание слова «теория»).

2. Теория как учение или доктрина (это подход к толкованию слова «теория» чуть более сужен, чем в первом случае, здесь только добавляется признак системности и организованности знания).

3. Теория как система знаний, позволяющая рассчитывать будущие эксперименты в эмпирических науках.

4. Теория как алгоритм, позволяющий перерабатывать эмпирическую информацию (после получения совокупности опытных данных, обрабатывающиеся с помощью установленных схем и методов, на выходе теория дает другие данные, которые прогнозируют поведение исследуемой системы).

5. Теория как особого рода объект (в данном случае - это особое знаковое образование, общность текстов, которые связаны отношением выводимости).

Рассмотренные подходы к определению содержания термина «теория» позволяют получить следующее резюме: «Теория - форма достоверного научного знания о некоторой совокупности объектов, представляющая собой систему взаимосвязанных утверждений и доказательств и содержащая методы объяснения и предсказания явлений данной предметной области» [160, С. 205].

Научные теории отличает большое разнообразие по предмету исследования, глубине раскрытия сущности изучаемых явлений, а также многообразие функций, осуществляемых с их помощью в процессе познания. Это, конечно, крайне затрудняет выделение общих структурных элементов, составляющих теорию.

Научные теории можно классифицировать по самым разным признакам (основаниям) деления: объекту исследования, логической структуре, методу изучения, глубине анализа и т.д. Для методов анализа построения теорий наиболее существенной представляется классификация с точки зрения логической структуры. В связи с этим все существующие теории можно разделить на два больших класса:

1) логико-математические теории (формальные или абстрактные).

К ним относят все математические теории, кроме того те теории формальной логики, которые могут быть представлены в виде различных исчислений.

2) теории, исследующие эмпирический материал

К ним относят теории естественных и технических дисциплин, многие теории социальных и гуманитарных наук. Эти теории опираются на опыт и используют эмпирические методы исследования, поэтому их называют еще содержательными, конкретными и даже описательными.

Вторая классификация теорий возможна с чисто логической точки зрения:

1) дедуктивные

Дедуктивные выводы используются в первую очередь в математике и математическом естествознании, где все теоремы получаются с помощью дедукции из аксиом. В эмпирических науках дедукция используется в той мере, в какой в ней применяются математические методы.

2) недедуктивные

В опытных науках, тем не менее, возможно получение новых результатов с помощью индуктивных умозаключений в широком смысле этого слова (к примеру, проблематическая индукция и аналогии). В данном случае посылки не полностью обосновывают заключения, а делают его лишь вероятным, правдоподобным, в той или иной степени.

Если в качестве определяющего критерия выбрать глубину проникновения в сущность исследуемых явлений, раскрытие внутреннего механизма протекающих при этом процессов, то теории можно поделить на феноменологические и нефеноменологические.

В феноменологических теориях глубина познания не идет дальше сферы явлений. Они обычно ограничиваются объяснением эмпирически наблюдаемых фактов, описывают и систематизируют взаимосвязи между непосредственно наблюдаемыми свойствами явлений. В то же время задача научного познания не ограничивается только систематизацией и простейшими объяснениями фактов. Для более глубокого понимания явлений ученые выдвигают гипотезы о внутреннем механизме происходящих процессов, вводят абстракции. Поэтому уже новая теория с помощью абстракций стремится объяснить наблюдаемые явления и эффекты.

В истории естествознания можно найти многочисленные примеры перехода от феноменологических теорий к нефеноменологическим. Проведем сравнение классической термодинамики с молекулярно-кинетической теорией. Термодинамика как наука появилась задолго до того, как более или менее точно был выяснен вопрос о строении вещества. Однако такие свойства вещества как температура, давление и др. можно изучать, не выясняя его строения. Такова термодинамика и ее подход к изучению опытных данных, все результаты которого «содержатся в нескольких предельно простых утверждениях, называемых законами термодинамики» [153, С. 102]. В числе этих законов так называемые начала термодинамики: первое, закон сохранения и превращения энергии, второе, согласно которому тепло не может перейти без затраты работы от холодного тела к горячему, и третье, устанавливающее, полная энтропия системы возрастает при необратимых изменениях.

Эти принципы (начала) позволяют построить феноменологическую теорию тепловых явлений, которая устанавливает связи и законы между наблюдаемыми макропараметрами вещества. Однако объяснения, почему эти закономерности существуют, феноменологическая теория тепловых явлений не дает.

В ходе дальнейшего развития науки возникла молекулярно-кинетическая теория, которая позволила дать объяснение существующим в термодинамике закономерностям путем развития идеи об атомно-молекулярном строении вещества. В этой теории наблюдаемые физические свойства и величины объясняются с помощью ненаблюдаемых объектов, какими являются атомы и молекулы. Наблюдаемый переход от описания (термодинамика) к объяснению (молекулярно-кинетическая теория) свидетельствует о прогрессе познания, о более глубоком проникновении в сущность изучаемых явлений и в механизмы происходящих процессов.

Между описательными феноменологическими теориями и теориями нефеноменологическими, которые раскрывают внутренний механизм исследуемых процессов, существует закономерная связь. Изучение новых явлений всегда начинается с анализа фактов, установления связей между явлениями, с их описания и систематизации. Даже в феноменологических теориях приходится вводить абстракции и использовать идеализации. Понятия «световой луч» или «идеальный газ» являются, по сути дела, идеализациями, хотя их связь с эмпирическим материалом довольно прозрачна. Когда же используют такие понятия, как «атом», «фотон», «ион» и другие, которые служат для объяснения явлений, описываемых в феноменологических теориях, то это свидетельствует о проникновении в более глубокий уровень реальности, который лежит за явлениями.

Для другого типа классификации научных теорий в качестве основания может быть выбран характер предсказаний, которые могут быть получены с их помощью. В этом случае теории делят на динамические универсального характера и вероятностные статистической природы (для краткости их называют стохастическими). Первые дают однозначные, достоверные, вторые - лишь вероятностные предсказания.

К динамическим теориям относятся, например, теории небесной и земной механики, астрономии, классической физики и химии. Большинство теорий, относящихся к психологии, биологии и гуманитарным наукам, а также квантовые теории физики и химии, дают вероятностные предсказания, т.е. носят стохастический характер.

Основное различие между динамическими и стохастическими теориями заключается в характере тех основных законов и принципов, которые служат исходными посылками этих теорий. В динамических теориях эти законы представляют универсальные утверждения, характеризующие поведение любой динамической системы точно определенным способом. Так, в механике, если известен закон движения тела и заданы положение и скорость его движения в некоторый момент времени, можно точно рассчитать его положение и скорость в любой другой момент в будущем. Конечно, такая возможность связана с абстрагированием от ряда усложняющих обстоятельств: в действительности нельзя совершенно точно определить начальные условия движения тела, так же как отвлечься от ряда важных факторов, влияющих на его движение, поэтому подобные законы, как и основанные на них теории, имеют сравнительно ограниченное применение.

В теориях стохастического типа в качестве основных законов выступают статистические законы или, по крайней мере, некоторые из них являются статистическими. Такие законы характеризуют поведение не каждого объекта в исследуемом классе явлений, а некоторое свойство или признак, присущий классу объектов в целом. Для определения того, обладает ли отдельный объект указанным свойством, приходится вводить вероятностные понятия и методы, которые характеризуют степень возможности существования этого свойства у данного объекта.

Вероятностный характер предсказаний стохастических теорий обусловливается совокупным действием большого числа случайных факторов в больших массивах событий, которые принято называть статистическими коллективами, или ансамблями. Хотя поведение каждого объекта здесь неопределенно и случайно, однако за счет взаимного погашения и уравновешивания различных случайных факторов в таких обширных коллективах возникают специфические статистические законы. В явлениях микромира вероятностные предсказания связаны со специфическими корпускулярно-волновыми свойствами микрочастиц.

В отличие от законов динамического типа статистические законы не предопределяют ход процессов по жестко очерченной схеме, а характеризуют лишь направление и тенденцию процесса.

Американский ученый А. Рапопорт [186, p. 123 - 124.], опираясь на такие категории научного познания, как состояние и событие, выделяет три обширных класса теорий, которые в значительной мере допускают математическую обработку.

1) Теории, описывающие механизм перехода от одного состояния к другому (классическая и квантовая механики, где основные уравнения движения как раз и служат для описания перехода системы частиц от одного состояния к другому).

2) Теории, в которых хотя и используется понятие состояние состояния, но не рассматривается сам механизм перехода от одного состояния к другому (кристаллография, геометрическая оптика, классическая термостатика и другие науки, в которых речь идет скорее о статике, чем о динамике явлений).

3) Теории, в которых в существенной степени используется понятие массового случайного события, или явления (эти теории опираются на статистические методы исследования, основанные на анализе выборки из данной совокупности, или популяции; в них широко используются понятия и методы теории вероятности для оценки этой совокупности; такие теории часто встречаются в генетике, демографии, экологии, психологии, социологии и других отраслях науки).

Среди описательных теорий, для которых характерно применение главным образом качественных методов исследования, Рапопорт выделяет чисто таксонометрические теории, основывающиеся на классификации изучаемых явлений. К описательным следует отнести и многие исторические, археологические, палеонтологические и тому подобные теории, которые пытаются реконструировать прошлую историю по дошедшим фактам, свидетельствам и гипотезам. Большинство теорий в гуманитарных науках также основываются на описании и объяснении, они во многом связаны с интуитивным пониманием исследуемых явлений.

А.А. Ляпуновым предложена классификация естественно-научных теорий, основанная на учете уровня абстрактности теории [80]. Эта классификация в значительной мере опирается на понятие математической модели, применяемой для описания явлений:

1) теории первого уровня абстрактности (используют обычно математическую модель индивидуального явления; например, с помощью теории абстрактных автоматов можно описать функционирование сердца);

2) теории второго уровня абстрактности (используют математические методы, служащие для описания целого класса аналогичных по своей формальной структуре процессов; например, теории такого рода чаще всего применяются в современном естествознании - математический анализ дал в руки естествоиспытателей мощные средства для изучения характера различных типов функциональных связей между величинами, описывающими эти процессы);

3) теории третьего уровня абстрактности (используют логико-математические методы для описания способов обращения с самими абстрактными объектами, а также для анализа приемов рассуждений, в которых одни утверждения логически следуют из других; к примеру, такие теории встречаются в первую очередь в математике(основания математики, математическая логика), а в последние годы также в физике (основания физики), лингвистике (структурная лингвистика).

Существование различных классификаций, выделяющих некоторые характерные особенности ряда аналогичных в каком-либо отношении классов научных теорий, требует конкретного анализа структуры таких однотипных теорий.

В данном контексте важно остановиться на роли метода восхождения от абстрактного к конкретному в построении научных теорий. Этот метод в данном случае есть именно метод построения научной теории, задача которой состоит в том, чтобы духовно, мысленно воспроизвести то конкретное, которое не расчленено и как задача дано нам в представлении. Теория не может начинаться с этого конкретного; она должна начать с некоторых абстрактных определений и, двигаясь от них, мысленно воспроизвести в мышлении конкретное.

С другой стороны, метод восхождения от абстрактного к конкретному имеет специфику прежде всего в том, что он есть метод построения теории о сложных развивающихся объектах. Остается важным вопрос о появлении генетически исходных абстрактных понятий, однако в этом случае, если следовать тезису о методе восхождения от абстрактного к конкретному как о методе построения теории о развивающихся объектах, необходимо отметить, что источник появления исходных абстракций находят в изучении истории объекта. Исторически первые ступени могут оказаться и более простыми, абстрактными моментами, которые можно принять в качестве исходных абстракций. В такой трактовке восхождение от абстрактного к конкретному действительно выступает как частный прием построения научной теории, применяемый лишь к исторически развивающимся объектам.

Однако это не совсем так. Восхождение от абстрактного к конкретному есть общий прием построения развитых научных теорий. Заслуга Маркса в том, что осознал и сформулировал на языке категорий «абстрактное» и «конкретное» тот универсальный метод, который фактически характеризует развитое научное познание.

Для построения научной теории необходимо выделить генетически исходные абстракции (первичные термины и характеризующие их постулаты) и, двигаясь от них, получить систему высказываний, позволяющую описать эмпирические ситуации (т.е. духовно, мысленно воспроизвести конкретное).

Мысленно нерасчлененное конкретное знание, получаемое в созерцании (множество эмпирически данных ситуаций) образует не исходный пункт построения теории, а постановку задачи. Опираясь на многообразие эмпирического материала, надо уметь вычленить (а вернее сконструировать) такие исходные абстракции, которые дадут возможность воспроизвести это многообразие в расчлененном, систематизированном, упорядоченном виде. Логического пути, который вел бы от опытного материала к построению теории, просто не существует.

Следуя вышесказанному сравним аристотелевскую и галилеевскую динамику. Аристотель берет в качестве исходного пункта движение под действием силы в среде. оказывающей сопротивление движению, т.е. начинает с конкретного в созерцании. Исходя из этого, он приходит к основному закону своей динамики: для существования движения нужна сила. Галилей радикально изменил исходную систему абстракций. Он создает абстракцию в виде движения по инерции. В эмпирическом материале движение по инерции как таковое отсутствует, однако именно создание этой абстракции позволило действительно понять эмпирически данные движения, позволило мысленно воспроизвести конкретное.

Ниже рассмотрим возможную структуру различных теорий:

а) структура математических теорий

Наиболее исследованы в настоящее время структуры теорий математики и математической логики. Значительных результатов в области изучения структуры теорий добился коллектив математиков, выступавших под псевдонимом Н. Бурбаки. Этот коллектив поставил целью представить все существующие математические теории как некоторые комбинации абстрактных структур, поскольку исходные понятия почти всех математических теорий можно выразить в терминах абстрактной теории множеств, а сами эти теории рассматривались как аксиоматически построенные системы. Абстрактные структуры в общей форме отображают определенные отношения и закономерности объективного мира. Именно поэтому они могут применяться для исследования этого мира.

Новый структурный подход к математике, при котором она рассматривается как наука, имеющая непосредственным предметом изучения абстрактные структуры, дает возможность глубже понять классификацию и строение математических теорий. В основе этого подхода лежит понятие абстрактной математической структуры, которое раскрывается в программной статье Н. Бурбаки «Архитектура математики»: «Чтобы определить структуру задают одно или несколько отношений, в которых находятся его элементы... затем постулируют, что данное отношение или отношения удовлетворяют некоторым условиям (которые перечисляют и которые являются аксиомами рассматриваемой структуры). Построить аксиоматическую теорию данной структуры - это значит вывести логические следствия из аксиом структуры, отказавшись от каких-либо других предположений относительно рассматриваемых элементов (в частности, от всяких гипотез относительно их «природы»)» [15, С. 258-259].

Может показаться, что при аксиоматическом подходе к теории все внимание обращается на дедукцию следствий из аксиом. Нельзя отрицать, что сущность математики иногда видят не столько в ее предмете, сколько в методе. Несмотря на то, что дедукция играет доминирующую роль в построении математического знания, она не дает полного представления ни о специфике, ни о структуре математических теорий, хотя анализ логических правил и принципов математических рассуждений входит в задачу исследований математической логики. В этих целях она отображает содержательные рассуждения в формализованных логических языках, которые свободны от неясностей и неточностей обычного языка. Но, подчеркивает Н. Бурбаки, уточнение словаря и синтаксиса математического языка, хотя и действительно необходимо, на самом деле составляет лишь одну из сторон аксиоматического метода, притом наименее интересную [15, С. 248].

С формальной точки зрения все высказывания, фигурирующие в теории, могут претендовать на роль аксиом, а теория рассматриваться как система высказываний, замкнутых для дедукции. Каждое множество высказываний, которое содержит все свои логические следствия, будет представлять замкнутую систему, или теорию [185, p. 69-70]. С помощью двух исходных понятий - осмысленного высказывания и следствия - можно, как показал А. Тарский, получить весьма интересные результаты в области методологии дедуктивных наук, в терминах которой могут быть охарактеризованы такие важнейшие свойства математических теорий, как непротиворечивость, аксиоматизируемость, полнота и некоторые другие. Однако, зная только логический формализм теории, нельзя объяснить, почему исследователи предпочитают выбирать в качестве аксиом лишь некоторые высказывания, какими целями они руководствуются при их отборе, почему вопреки внешнему различию многие теории оказываются тождественными по своей структуре.

Ответ на эти вопросы можно найти в результате исследования основных структур, используемых в процессе создания математических теорий. В основе любой абстрактной структуры лежат одно или несколько отношений, в которых находятся элементы некоторого множества, причем конкретная природа этих элементов безразлична для математического познания. Именно отвлечение от конкретного содержания изучаемых предметов и их свойств и обеспечивает широкое применение математических методов в других науках. Вот почему понятие структуры играет первостепенную роль в математике.

Выделяют несколько фундаментальных типов математических структур:

1) Алгебраические - структуры, исходные отношения которых являются законами композиции (закон композиции - это отношение, когда два любых элемента множества однозначно определяют некоторый третий его элемент). Простейшей теорией подобного типа является теория групп, характеризуемая одним законом композиции, который в отношении к числам можно назвать умножением или сложением, применительно к векторам - геометрическим сложением и т. п. В принципе композиция может иметь любое конкретное содержание.

2) Структуры порядка - структуры, в которых рассматривается порядок следования элементов и сравнение их по величине, делимости и т. п.

3) Структуры топологического типа - структуры, которые в существенной степени опираются на понятия непрерывности и предела. Например, различные геометрические теории обладают топологической структурой.

Эти основные типы структур называют порождающими структурами. С их помощью можно проводить дальнейшую классификацию математических теорий по степени их общности.

Главную роль в общей классификации математических теорий играет идея иерархии структур, согласно которой многие из этих теорий возникают за счет комбинации нескольких основных, или порождающих, структур. Подобный принцип классификации теорий, основанный на переходе от первоначальных, порождающих структур к структурам сложным, объединяющим несколько структур, дает возможность выявить глубокие внутренние связи между теориями. При таком подходе отдельные теории и целые разделы математики располагаются не в порядке их исторического возникновения, а именно с точки зрения их структурного единства, в результате чего, например, теория простых чисел оказывается рядом с теорией алгебраических кривых. Но даже такой подход не свободен от недостатков, поскольку он, как отмечает Н. Бурбаки, является схематическим, идеализированным и застывшим [15, C. 256.]. В процессе развития математической науки могут быть выявлены новые, неожиданные связи между теориями и обнаружены неизвестные фундаментальные структуры. Поэтому свою концепцию Н. Бурбаки рассматривает как довольно грубое приближение к действительно существующей математике.

Основное значение теории алгебраических категорий состоит в том, что в ней обращается главное внимание на структурное сходство целого семейства однородных теорий. Например, с помощью категории всех групп выявляются наиболее существенные свойства обширного класса разнообразных групп.

Большая часть исследований структуры математических теорий опирается на аксиоматический метод, который используется для характеристики отношений в математической структуре. Аксиоматический метод объединяет казавшиеся не связанными математические теории, выявляет в них общие идеи и принципы, раскрывает единые черты в их строении. С помощью этого метода исследуются лишь результаты существующего, имеющегося знания, и по своему характеру нельзя выявить ни генезиса новых идей, ни движения математической мысли к новым результатам.

б) структура теорий опытных наук

Вопросы, связанные с анализом структуры теорий опытных наук, целесообразно начать с наиболее развитых опытных наук, теории которых обычно формулируются на математическом языке и поэтому могут быть представлены в аксиоматической форме.

1) Аксиоматический метод построения научных теорий (Евклид, Б. Спиноза, И. Ньютон, К.Гедель).

Изложение теории содержательным путем ведет к тому, что многие ее первоначальные понятия и допущения хотя и подразумеваются, но, как правило, явно не формулируются. Нередко даже ясно не выделяются все основные понятия и утверждения, которые служат в качестве посылок всех дальнейших выводов. Логическая структура теории при таком изложении остается неясной, а само изложение не упорядоченным и не систематичным. Чтобы преодолеть эти недостатки, там, где это возможно, обращаются к помощи аксиоматического метода.

Этот метод точно отграничивает первоначальные, исходные понятия и утверждения теории от производных. Создание аксиоматической системы начинается с выявления первоначальных, основных понятий теории. По мере введения новых понятий их стремятся определить с помощью первоначальных по логическим правилам определений. Важнейшую роль в создании аксиоматической системы играют аксиомы(постулаты) системы - исходные утверждения теории, которые служат посылками для дальнейших выводов и поэтому в рамках, системы принимаются без доказательства.

В античной науке аксиомы не доказывались потому, что считались самоочевидными истинами. Такой взгляд был широко распространен в математике XVII-XVII вв. и до некоторой степени сохранился в современной речи. В науке аксиомы не доказываются не потому, что считаются очевидными, а потому, что их доказательство потребовало бы обращения к другим утверждениям и в конце концов привело бы к регрессу в бесконечность. В любой науке нельзя логически доказать абсолютно все, но это отнюдь не означает, что аксиомы являются самоочевидными истинами. В конечном счете истинность аксиом, как и теории в целом, проверяется практикой.

Чтобы служить посылкой для вывода, аксиома должна быть логически сильнее всех тех следствий, которые можно из нее вывести. Совокупность аксиом теории в целом содержит потенциально все теоремы, которые можно доказать с их помощью. Иными словами, в аксиомах сконцентрировано все существенное содержание теории.

В естественнонаучных теориях в роли аксиом обычно выступают основные законы, или принципы. В отличие от утверждений частного характера или даже эмпирических законов они выражают наиболее существенные, определяющие, инвариантные отношения между изучаемыми явлениями.

В составе аксиоматической теории можно выделить следующие компоненты:

1) первичные понятия;

2) аксиомы (постулаты);

3) определения, с помощью которых вводятся производные понятия;

4) логические аксиомы и правила вывода, посредством которых выводятся теоремы из аксиом (обычно последние явным образом не указываются, хотя и подразумеваются).

Ясное определение аксиоматической структуры такой опытной науки, как физика, дал в докладе «О методе теоретической физики» А. Эйнштейн. «Полная система теоретической физики, - указывал он, - состоит из понятий, фундаментальных законов, которые должны иметь силу для этих понятий, и следствий, выведенных посредством логической дедукции. Это те следствия, которые должны соответствовать нашему единичному опыту; в любом теоретическом трактате их логический вывод занимает почти все страницы» [174, С. 182.].

Представление любой научной теории в аксиоматической форме требует достаточно глубокого предварительного анализа взаимосвязей между ее понятиями и утверждениями. Обычно это проще осуществить в теориях точного естествознания, выраженных посредством языка математики. Там, где эти связи остаются недостаточно выявленными и осознанными, а обобщения и утверждения теории должным образом неупорядоченными, аксиоматизация оказывается и преждевременной, и бесполезной. Вот почему попытки аксиоматизации целого ряда биологических, психологических и социологических теорий в значительной мере оказываются безуспешными.

2) семантический метод в построении научной теории (А. Тарский).

При семантическом подходе стремятся выявить, что обозначают эти формулировки систем предложений теории, какое реальное содержание они выражают. Любая теория может быть сформулирована на любом языке, поэтому точно так же одна и та же теория может быть представлена с помощью разных аксиоматических систем. Исследуя структурные особенности языка, на котором сформулирована теория, можно сделать некоторые выводы об особенностях теории.

Формы выражения теории могут быть разными, но ее содержание остается инвариантным относительно любого ее лингвистического выражения. То, что характеризует это инвариантное содержание, и представляет собой семантическую модель теории. Эта модель интерпретирует те предложения, которые дают истинное описание модели. Само понятие семантической модели впервые возникло в математике, где оно стало использоваться для обозначения интерпретации некоторой формальной, или знаковой, системы. Обычно интерпретация, или модель, такой системы строится из объектов более знакомых и привычных математических теорий.

Логическая роль исходного принципа по отношению ко всей теории определяется тем, что он является отражением субстанционального отношения самого предмета. И эта его логическая объединяющая функция распространяется не только на факты, которые, по видимости, ему противоречат (и инерция, и равенство стоимостей в актах обмена, и квантованность энергии и действия и т. д. - все это в мире фактов, на первый взгляд, отсутствует), но и на понятия и законы и другие принципы теории. Причем исходный принцип является всегда принципом сохранения основного свойства» [68, С. 202.].

Поскольку многие теории естествознания формулируются на математическом языке, понятие семантической модели оказывается весьма полезным инструментом для исследования структуры таких теорий. Семантический анализ, опирающийся на понятия и методы математической теории моделей, дает возможность сравнивать различные формулировки теории. В результате нередко оказывается, что две формулировки, казавшиеся раньше взаимно исключающими друг друга, на самом деле являются эквивалентными выражениями одной и той же теории.

Такие доказательства, даже если в них явно не используются семантические методы, опираются скорее на анализ содержания и смысла теории, чем на анализ формы ее выражения. Как известно, в свое время существовали две различные формулировки квантовой механики: матричный вариант, предложенный В. Гейзенбергом, и волновой вариант, выдвинутый Э. Шредингером. Впоследствии Д. фон Нейман показал эквивалентность этих двух формулировок. С семантической точки зрения это объясняется тем, что обе эти формулировки описывают одну и ту же математическую модель. Вот почему исследование свойств семантической модели теории приобретает весьма важное значение для характеристики структуры самой теории.

3) гипотетико-дедуктивный метод построения теории

В большинстве эмпирических наук чаще всего обращаются к гипотетико-дедуктивному методу. Этот метод дает возможность упорядочить гипотезы, эмпирические законы и обобщения хотя и не столь строгим образом, как аксиоматический, но достаточно систематически.

Как правило, применение гипотетико-дедуктивного метода начинается с установления и анализа имеющихся фактов, их простейших индуктивных обобщений и эмпирически найденных законов. Затем пытаются найти такие гипотезы, из которых можно было бы логически вывести остальное знание. Таким образом, гипотезы здесь служат в качестве посылок дедукции, а факты и их обобщения контролируют правильность вывода. Если они действительно вытекают как следствия из гипотезы, то тем самым подтверждается верность гипотезы. Главную трудность в этом процессе составляет не столько логический вывод, сколько поиски наиболее эффективных и по возможности простых гипотез. Гипотетико-дедуктивный метод может быть с успехом использован для проверки системы гипотез и построения отдельных фрагментов теории. Гипотетико-дедуктивный метод, как и аксиоматический, подытоживает определенные результаты познания, которые находят воплощение в научных теориях.

В достаточно развитых опытных науках теории, построенные с помощью гипотетико-дедуктивного метода, представляют собой разветвленную сеть гипотез, связанных отношением логической дедукции. Таким образом, принцип упорядочения различных элементов теории здесь тот же, что и в аксиоматическом методе: основой всех дальнейших рассуждений является логический вывод. Разница состоит только в том, что в последнем случае вывод делается из аксиом, а в первом - из гипотез.

На этом основании нередко гипотетико-дедуктивный метод рассматривают как особую разновидность аксиоматического метода. Существует и противоположное мнение, согласно которому аксиоматический метод считается частным случаем гипотетико-дедуктивного метода. Однако большинство специалистов в области логики и методологии науки склонны считать гипотетико-дедуктивный метод самостоятельным методом исследования, более эффективным для анализа структуры эмпирических наук, чем аксиоматический метод.

Характерная особенность гипотетико-дедуктивных теорий состоит в том, что в них устанавливается строгая последовательность уровней, на которых располагаются соответствующие гипотезы по их общности, глубине и их логической силе. В целом можно сказать: чем выше уровень, на котором находится гипотеза, тем в большей степени она участвует в процессе вывода следствий. И наоборот, чем ниже этот уровень, тем меньше ее роль в дедукции.

Если мы обратимся к теории тяготения Ньютона, то легко обнаружим, что в ней в качестве исходной посылки выступает закон всемирного тяготения, а также другие основные законы механики. Вначале этот закон был гипотезой, правильность которой была установлена посредством логического вывода из нее уже известных законов Кеплера и закона свободного падения Галилея.

В процессе разработки и проверки гипотеза или система гипотез может стать теорией, причем эмпирическая проверяемость гипотез находится в обратном отношении к их логической силе. Чем выше находится гипотеза в такой иерархически организованной системе, тем труднее она поддается проверке. Как правило, о подтверждении подобных гипотез мы можем судить лишь косвенно, в той мере, в какой подтверждаются эмпирически проверяемые гипотезы, которые логически вытекают из гипотез более высокого уровня.

Так, о подтверждении исходной гипотезы всемирного тяготения Ньютон судил прежде всего на основании того, что из нее логически вытекают все известные до этого законы Кеплера, Галилея и Гюйгенса. Экспериментальная проверка ее была предпринята Кавендишем лишь сто лет спустя. В результате многочисленных подтверждений исходные гипотезы рассматриваемых систем стали законами, а сами системы - теориями. Таким образом, гипотетико-дедуктивный метод дает возможность проследить, как в процессе исследования, включающем выдвижение и проверку гипотез, происходит становление теории.

Обращение к гипотетико-дедуктивному методу оказывается особенно плодотворным в тех отраслях научного знания, где преобладают эмпирические обобщения, экспериментальные законы и гипотезы, а общие принципы, объединяющие идеи и теоретические законы, только еще выявляются. Многочисленные новые отрасли знания, в которых существует множество конкурирующих между собой понятий, обобщений и гипотез, также нелегко поддаются систематизации даже с помощью гипотетико-дедуктивного метода. Однако даже здесь (науки о поведении и обучении, эмпирическая социология и психология, многие отрасли биологии и медицины) значительная часть накопленного материала постепенно может быть упорядочена и частично объяснена с помощью отбора и проверки все более общих и глубоких гипотез, т. е. в конечном счете с помощью гипотетико-дедуктивного метода способ систематизации научного знания не является единственно возможным. Не только в опытных науках, но и в математике более предпочтительным нередко оказывается генетический способ построения теории, который раскрывает, каким образом одни математические объекты возникают из других. Такой подход к математическим теориям защищается, в частности, сторонниками конструктивного направления в математике.

В естественнонаучных и социальных теориях, исследующих процессы возникновения и развития явлений природы и общества, генетический подход является доминирующим как при исследовании, так и при изложении его результатов (теории эволюции, антропогенеза, возникновения жизни, планетных и звездных систем, космологические теории в целом, возникновения и развития общественно-экономических формаций, генезиса, языка, сознания и мышления, культуры и т. д.).

Генетический подход к теории дает возможность преодолеть метафизическое противопоставление индукции дедукции в процессе научного исследования и, что особенно важно, понять дедукцию в свете диалектического учения о развитии. Опираясь на генезис возникновения более высокоорганизованных видов в природе, мы можем, как указывает Ф. Энгельс, свести классификацию организмов к дедукции, к учению о происхождении - какой-нибудь вид буквально дедуцируется из другого путем установления его происхождения, - а доказать теорию развития при помощи одной только индукции невозможно, так как она целиком антииндуктивна.

Таксономические методы, опирающиеся на принципы классификации и широко применяемые в биологических, антропологических, лингвистических и других теориях, могут быть правильно поняты только при учете принципа развития. Эти методы также частично раскрывают структуру соответствующих теорий. Во многих случаях весьма полезными оказываются также графические и другие наглядные методы, которые широко используются, например, в геометрической оптике, электротехнике, теоретической физике, не говоря уже о приложениями теории графов ко многим теориям эмпирической социологии и психологии. Все это свидетельствует о том, что ни аксиоматический, ни гипотетико-дедуктивный методы не являются универсальными способами построения и анализа всех без исключения теорий. Целесообразность применения того или иного метода зависит как от задач исследования, так и в особенности от стадии и уровня развития соответствующей научной теории.

Своеобразной клеточкой организации теоретических знаний на каждом из его подуровней является двухслойная конструкция - теоретическая модель и формулируемый относительно нее теоретический закон.

Рассмотрим вначале, как устроены теоретические модели. В качестве их элементов выступают абстрактные объекты (теоретические конструкты), которые находятся в строго определенных связях и отношениях друг с другом. Теоретические законы непосредственно формулируются относительно абстрактных объектов теоретической модели. Они могут быть применены для описания реальных ситуаций опыта лишь в том случае, если модель обоснована в качестве выражения существенных связей действительности, проявляющихся в таких ситуациях.

Например, если изучаются механические колебания тел (маятник, тело на пружине и т.д.), то чтобы выявить закон их движения, вводят представление о материальной точке, которая периодически отклоняется от положения равновесия и вновь возвращается в это положение. Само это представление имеет смысл только тогда, когда зафиксирована система отсчета. А это - второй теоретический конструкт, фигурирующий в теории колебаний. Он соответствует идеализированному представлению физической лаборатории, снабженной часами и линейками. Наконец, для выявления закона колебаний необходим еще один абстрактный объект - квазиупругая сила, которая вводится по признаку: приводить в движение материальную точку, возвращая ее к положению равновесия.

Система перечисленных абстрактных объектов (материальная точка, система отсчета, квазиупругая сила) образуют модель малых колебаний (называемую в физике осциллятором). Исследуя свойства этой модели и выражая отношения образующих ее объектов на языке математики, получают формулу , которая является законом малых колебаний.

Этот закон непосредственно относится к теоретической модели, описывая связи и отношения образующих ее абстрактных объектов. Но поскольку модель может быть обоснована как выражение сущности реальных процессов колебания тел, постольку полученный закон можно применить ко всем подобным ситуациям.

В развитых в теоретическом отношении дисциплинах, применяющих количественные методы исследования (таких, как физика), законы теории формулируются на языке математики. Признаки абстрактных объектов, образующих теоретическую модель, выражаются в форме физических величин, а отношения между этими признаками - в форме связей между величинами, входящими в уравнения. Применяемые в теории математические формализмы получают свою интерпретацию благодаря их связям с теоретическими моделями. Богатство связей и отношений, заложенное в теоретической модели, может быть выявлено посредством движения в математическом аппарате теории. Решая уравнения и анализируя полученные результаты, исследователь как бы развертывает содержание теоретической модели и таким способом получает все новые и новые знания об исследуемой реальности.

Теоретические модели не являются чем-то внешним по отношению к теории. Они входят в ее состав. Их следует отличать от аналоговых моделей, которые служат средством построения теории, ее своеобразными строительными лесами, но целиком не включаются в созданную теорию. Например, аналоговые гидродинамические модели трубок с несжимаемой жидкостью, вихрей в упругой среде и т.д., применявшиеся при построении Максвеллом теории электромагнитного поля, были «строительными лесами», но модели, характеризующие процессы электромагнетизма как взаимосвязи электрических и магнитных полей в точке, зарядов и электрических токов в точке, - были составной частью теории Максвелла. Чтобы подчеркнуть особый статус теоретических моделей, относительно которых формулируются законы и которые обязательно входят в состав теории, назовем их теоретическими схемами. Они действительно являются схемами исследуемых в теории объектов и процессов, выражая их существенные связи.

Соответственно двум выделенным подуровням теоретического знания можно говорить о теоретических схемах в составе фундаментальной теории и в составе частных теорий. В основании развитой теории можно выделить фундаментальную теоретическую схему, которая построена из небольшого набора базисных абстрактных объектов, конструктивно независимых друг от друга, и относительно которой формулируются фундаментальные теоретические законы.

Например, в ньютоновской механике ее основные законы формулируются относительно системы абстрактных объектов: «материальная точка», «сила», «инерциальная пространственно-временная система отсчета». Связи и отношения перечисленных объектов образуют теоретическую модель механического движения, изображающую механические процессы как перемещение материальной точки по континууму точек пространства инерциальной системы отсчета с течением времени и как изменение состояния движения материальной точки под действием силы.

Аналогичным образом в классической электродинамике сущность электромагнитных процессов представлена посредством теоретической модели, которая образована отношениями конструктов «электрическое поле в точке», «магнитное поле в точке» и «ток в точке». Выражением этих отношений являются фундаментальные законы теории электромагнитного поля.

Кроме фундаментальной теоретической схемы и фундаментальных законов в состав развитой теории входят частные теоретические схемы и законы.

В механике это - теоретические схемы и законы колебания, вращения тел, соударения упругих тел, движение тела в поле центральных сил и т.п. В классической электродинамике к слою частных моделей и законов, включенных в состав теории, принадлежат теоретические схемы электростатики и магнитостатики, кулоновского взаимодействия зарядов, магнитного действия тока, электромагнитной индукции, постоянного тока и т.д.

Когда эти частные теоретические схемы включены в состав теории, они подчинены фундаментальной, но по отношению друг к другу могут иметь независимый статус. Образующие их абстрактные объекты специфичны. Они могут быть сконструированы на основе абстрактных объектов фундаментальной теоретической схемы и выступать как их своеобразная модификация. Различию между фундаментальной и частными теоретическими схемами в составе развитой теории соответствует различие между ее фундаментальными законами и их следствиями.

Как уже отмечалось, частные теоретические схемы и связанные с ними уравнения могут предшествовать развитой теории. Более того, когда возникают фундаментальные теории, рядом с ними могут существовать частные теоретические схемы, описывающие эту же область взаимодействия, но с позиций альтернативных представлений.

Так, например, обстояло дело с фарадеевскими моделями электромагнитной и электростатической индукции. Они возникли в период, когда создавался первый вариант развитой теории электричества и магнетизма - электродинамика Ампера. Это была достаточно развитая математизированная теория, которая описывала и объясняла явления электричества и магнетизма с позиций принципа дальнодействия. Что же касается теоретических схем, предложенных Фарадеем, то они базировались на альтернативной идее - близкодействия. Нелишне подчеркнуть, что законы электростатической и электромагнитной индукции были сформулированы Фарадеем в качественном виде, без применения математики. Их математическая формулировка была найдена позднее, когда была создана теория электромагнитного поля. При построении этой теории фарадеевские модели были видоизменены и включены в ее состав.

Это обстоятельство характерно для судеб любых частных теоретических схем, ассимилируемых развитой теорией. Они редко сохраняются в своем первоначальном виде, а чаще всего трансформируются и только благодаря этому становятся компонентом развитой теории.

Итак, строение развитой естественнонаучной теории можно изобразить как сложную, иерархически организованную систему теоретических схем и законов, где теоретические схемы образуют своеобразный внутренний скелет теории.

Функционирование теорий предполагает их применение к объяснению и предсказанию опытных фактов. Чтобы применить к опыту фундаментальные законы развитой теории, из них нужно получить следствия, сопоставимые с результатами опыта. Вывод таких следствий характеризуется как развертывание теории.

 

2.4 Педагогический аспект применения принципа восхождения от абстрактного к конкретному

 

Применение принципа восхождения от абстрактного к конкретному в психолого–педагогической науке связывают с теорией развивающего обучения Эльконина–Давыдова и ее последователями. Интерес к принципу восхождения от абстрактного к конкретному со стороны дидактики обусловлен тем, что в этом случае восхождение от абстрактного к конкретному выступает как характеристика теоретического мышления. Этот аспект принципа восхождения характеризует как метод построения теории.

Данный аспект восхождения обстоятельно рассмотрен В.В. Давыдовым в его научных трудах [31, 32]. Давыдов прежде всего подверг критике принцип доступности обучения, из которого исходила вся традиционная педагогика. Согласно этому принципу, ребёнка следует обучать только тому, что он может немедленно освоить, иными словами, для овладения чем он уже располагает соответствующими возможностями. В.В. Давыдов развивает прямо противоположный взгляд: развитие мышления ребёнка – это не спонтанный процесс индивидуального созревания и развития интеллектуальных операций, а результат взаимодействия ребёнка с взрослым человеком. Высшие психические процессы (включая мышление) вообще первоначально возникают в процессе коллективной деятельности, предполагающей взаимодействие между участниками, и только потом становятся индивидуальным достоянием. То, что первоначально ребёнок делает под руководством и совместно с взрослым, потом он может делать самостоятельно. Мышление ребёнка вообще может развиваться только в результате взаимодействия с взрослыми: сначала родителями, потом учителями. Обучение при таком понимании – это не некая «надстройка» над независимо от него происходящими процессами созревания и развития мыслительных способностей и возможностей, а единственное условие развития самих этих способностей. Отсюда вытекают идеи «развивающего обучения».

На этой основе В.В. Давыдов развил свою теорию о роли содержательного обобщения в обучении. Он показал, прежде всего, что теория формального, или эмпирического обобщения, из которой практически исходила вся педагогическая теория и практика, предполагает определённую эпистемологическую концепцию эмпиризма. Эту концепцию В.В. Давыдов подверг философской критике в её общем виде (при этом он использовал идеи Э.В. Ильенкова) и особенно применительно к педагогике. Согласно эмпиризму, обобщение понимается как выделение общих черт ряда предметов, данных в чувственном опыте и принадлежащих к одному классу. В.В. Давыдов исходил из другой философской позиции, опирающейся на некоторые важные эпистемологические и методологические идеи Маркса, который сформулировал их в общем виде и применил в «Капитале». Эта философская позиция опирается на марксовское понимание метода восхождения от абстрактного к конкретному как метода теоретического понимания. Этот метод предполагает, что исходным пунктом построения теоретической системы не может быть эмпирическое обобщение, из которого исходит эмпиристская философия и которое рассматривалось как единственно возможный тип обобщения в педагогической теории и практике. По Марксу исходным пунктом теории может быть только особого рода идеализированная модель, генетически исходная «клеточка», которая соединяет черты всеобщего и особенного.

В.В. Давыдов подвергнуть критике принцип наглядности, который считался одним из устоев педагогической теории, а в действительности как раз и выражал эмпиристское понимание познания вообще и мышления в частности. В этой связи он специально проанализировал различие между обыденными понятиями и понятиями научными и показал на примере ряда случаев, что наглядность в обучении, как она понималась в педагогической традиции, не помогает, а серьёзно затрудняет образование у учеников научных понятий. Исходя из идеи содержательного обобщения, понятого в рамках метода восхождения от абстрактного к конкретному, В.В. Давыдов разработал теорию и практику новых способов построения школьных предметов и предложил новые методы обучения. Можно выделить три существенных пункта этой теории.

1. Исходный пункт обучения некоторому школьному предмету - это содержательное обобщение, конкретная абстракция, а не эмпирическая генерализация. Очень важно показать ученикам различие между эмпирическими обобщениями, используемыми в обыденной жизни, и обобщениями научными.

2. Необходимо обучать учеников специальным действиям, выполнение которых ведёт к формированию исходных содержательных обобщений - конкретных абстракций.

3. Содержательное обобщение как исходный пункт при обучении некоторому школьному предмету, как «клеточка» процесса мысленного развертывания этого предмета не может быть наглядной в эмпиристском смысле слова, так как не может быть прямо получено из чувственного опыта. Однако, как показал В.В. Давыдов, оно обладает своей собственной, не традиционно понимаемой наглядностью. Это наглядность модели, концептуальной схемы. «Клеточка» – это идеализированная модель существенных черт определённого школьного предмета. И как такая модель, она является чем-то одновременно абстрактным и конкретным, а значит, может обладать определённого рода наглядностью. Это был очень важный пункт. Те философы, которые изучали метод восхождения от абстрактного к конкретному, не ставили этого вопроса. В.В. Давыдов специально его исследовал, ибо это было для него принципиально важно в свете той практической установки, которая лежала в основе его теоретической работы: предложить конкретные методы обучения.

Если исследование начинается с рассмотрения чувственно-конкретного многообразия частных видов движения и идет к выявлению их всеобщей внутренней основы, то изложение результатов исследования, имея то же объективное содержание, начинает разворачиваться с этой уже найденной всеобщей основы в направлении мысленного воспроизведения ее частных проявлений, сохраняя при этом их внутреннее единство (конкретность). Учебная деятельность школьников строится в соответствии со способом изложения научных знаний, со способом восхождения от абстрактного к конкретному. Мышление школьников в процессе учебной деятельности имеет нечто общее с мышлением ученых, излагающих результаты своих исследований посредством содержательных абстракций, обобщений и теоретических понятий, функционирующих в процессе восхождения от абстрактного к конкретному [27].

Согласно В.В. Давыдову, учебная деятельность должна развертываться в реальном учебно-воспитательном процессе в соответствии с основными требованиями восхождения мысли от абстрактного к конкретному.

Приступая к овладению каким-либо учебным предметом, школьники под руководством и с помощью учителя анализируют учебный материал, выделяют в нем некоторое общее отношение, обнаруживая вместе с тем, что оно проявляется и во многих других отношениях. Фиксация детьми в какой-либо знаковой форме общего исходного отношения дает им содержательную абстракцию изучаемого предмета. Продолжая анализ учебного материала, школьники раскрывают закономерную связь выделенного исходного отношения с его различными проявлениями и тем самым строят содержательное обобщение изучаемого предмета. Затем они используют содержательные абстракцию и обобщение для выведения (опять с помощью учителя) других, более частных абстракций и для объединения их в целостном (конкретном) учебном предмете.

Когда школьники начинают использовать исходные абстракцию и обобщение как средство выведения и объединения других абстракций, то они превращают эти исходные мыслительные операции в такую понятийную форму, которая фиксирует некоторую «клеточку» учебного предмета. Эта «клеточка» служит для них в последующем общим принципом ориентации в многообразном фактическом учебном материале, который в понятийной форме они должны усвоить путем развернутого восхождения от абстрактного к конкретному.

Учебная деятельность, связанная с таким восхождением, осуществляется школьниками в процессе последовательного выполнения нескольких учебных действий, среди которых наиболее существенное значение имеют три начальных действия. Первое действие – преобразование предметно представленных условий учебной задачи с целью обнаружения в них генетически исходного и всеобщего отношения целого класса частно-практических задач. Второе действие – моделирование в предметной, графической и буквенной форме выделенного всеобщего отношения. Третье действие – преобразование моделей с целью изучения свойств всеобщего отношения в «чистом виде». В процессе выполнения этих действий школьники реализуют те содержательные абстракции, обобщения и выведение, которые характерны для восхождения мысли от абстрактного к конкретному.

Необходимо отметить, что в школьной практике конкретизация понятий связывается в основном с чувственно–конкретным восприятием. В этой связи интересна точка А.В. Усовой: «Процесс конкретизации понятий (движения от абстрактного к конкретному) тесно связан с обобщением. Процесс обобщения имеет место и на первом этапе образования понятий, в процессе абстрагирования. Однако это более низкий уровень обобщения. Оно носит преимущественно эмпирический характер. На втором этапе развития понятий, в связи с их конкретизацией, должно осуществляться обобщение на более высоком (теоретическом) уровне» [148, С.102.].

В итоге сама проблема, которую пытаются решить таким образом, возникает лишь потому, что «знание» задано человеку в форме, неадекватной действительному знанию. Ученик фактически овладевает суррогатом знания, мысленно нерасчлененным конкретным знанием, при этом не утруждает себя установлением структурных элементов знания и связей и отношений между ними и последующим синтезом с целью получения мысленно синтезированного конкретного. Хотя процесс познания должен начинаться именно с выделения реального и идеального предметов познания (реального конкретного и мысленно нерасчлененного конкретного) и завершаться установлением синтезированного конкретного в мышлении [108, С. 63-66.].

А.З. Рахимов, ученик В.В. Давыдова, в отношении принципа восхождения от абстрактного к конкретному отмечает: «Нетрадиционные, инновационные технологии развивающего обучения к ученикам предъявляют объективно другие требования и строятся на принципе диалектического метода познания. Это означает, что здесь мышление подчиняется результатам собственного исследования и анализа изучаемого объекта, мышление формируется в процессе предметно–преобразующей учебной деятельности и является отражением конкретной диалектики вещей, объектов и явлений, где учащиеся обнаруживают существенные свойства, признаки, отношения между внутренними элементами целого. Здесь основным методом познания является диалектический метод восхождения от абстрактного к конкретному» [117, C.30–31.].

Далее в труде А.З. Рахимова «Психодидактика» находим: «Познание сущности конкретного понятия идет последовательно от одного теоретически осмысленного, осознанного учеником факта к другому. При этом у ученика формируется полная ориентировочная основа умственной деятельности.

Выбор исследуемых учеником фактов строго направляется теоретической идеей – идеей восхождения от абстрактного к кокретному.

Переход мысли от одного факта к другому рассматривается как последовательные, логические моменты или ступени этого процесса познания» [117, С.31].

Подводя итоги, отметим, что при обучении используется в основном восхождение от абстрактного к конкретному как общая характеристика теоретического научного мышления и как закономерность развития научного познания в целом. Восхождение от абстрактного к конкретному как метод построения теории развивающихся объектов используется при школьном обучении в гораздо меньшей степени. Реализация восхождения от абстрактного к конкретному при обучении предполагает процесс развития понятий на основе их обобщения и обогащения их теоретическим содержанием.

 

§3. Требования к построению логической структуры учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному

 

В научно–педагогической литературе понятие «требование» рассматривается в двух аспектах:

1) как принцип, который раскрывает и конкретизирует тот или иной подход, определяющий общую стратегию теоретической, научно–исследовательской или практической педагогической деятельности [4, 100, 102, 164].

2) как правило или условие, реализующее тот или иной принцип [86., 99, 181].

Анализ научно–педагогической литературы свидетельствует о неоднозначности толкования учеными понятия «требование». В нашем исследовании мы будем придерживаться точки зрения тех ученых (В.И. Андреев, В.И. Загвязинский, М.М. Поташник, Н.М. Яковлева и др.), которые считают, что содержание любого подхода к исследованию и организации педагогического процесса конкретизируется рядом частных принципов, которые раскрываются в комплексе правил и условий их реализации и соблюдение которых обязательно для эффективной организации педагогического процесса. Эта обязательность соблюдения правил и условий отражает суть требований, предъявляемых к педагогическому процессу.

Поэтому под требованиями мы будем понимать частные принципы, которые раскрывают и конкретизируют тот или иной подход, определяющий общую стратегию теоретической, научно–исследовательской или практической педагогической деятельности.

Исходя из этого, решение нашей исследовательской задачи – определение дидактического комплекса педагогических требований к структурированию учебного материала на основе восхождения от абстрактного к конкретному.

При разработке образовательных идей необходимо говорить, в первую очередь, о новых методологических подходах к отбору содержания образования и структурированию учебных курсов. Этим и определяется наш интерес к такой категории педагогической науки как «принцип обучения (образования)», который связан с понятием «требование». Педагогическая наука, рассматриваемая в ее сегодняшнем становлении, есть наука, одновременно, как теоретическая, так и прикладная, технологическая. Педагогический принцип является, пожалуй, единственной категорией, соединяющей в себе онтологический и деятельностный срезы педагогической действительности.

Каждый педагогический принцип, взятый сам по себе, определяется в педагогической литературе, прежде всего, как выражение, или отражение, определенных теоретических законов и закономерностей, привнесенных в педагогику из других наук. Это, прежде всего, законы и закономерности, привнесенные в педагогику из гносеологии, социологии, психологии, физиологии, кибернетики.

Особое значение для формулирования педагогических принципов имеют также собственно педагогические закономерности, выражающие взаимосвязь между процессами преподавания и учения как основными составными компонентами педагогической деятельности. Данные педагогические закономерности во многом, как отмечает В.В. Краевский, уходят в своих основаниях опять же таки к закономерностям психологическим [60, С.49]. При формулировании собственных педагогических принципов, кроме закономерностей, необходимо учитывать также и целый ряд других факторов. «Нужно учесть цели, которые стоят сегодня перед обучением и воспитанием, конкретные условия, в которых осуществляется педагогический процесс, возрастные и другие особенности учащихся, способы конструирования учебных и воспитательных ситуаций» [60, С.55].

Однако формулирование педагогического принципа не является лишь учитывающим конкретно-исторические условия прочтением научной закономерности, т.е. в основе педагогического принципа лежит не только соответствующая закономерность, но также и различные факторы, обуславливающие эффективность педагогического процесса. Закономерности есть описание устойчивой структуры явлений через выявление существенных взаимосвязей между ними. Совокупность педагогических закономерностей позволяет, следовательно, получить онтологическое описание педагогической действительности. Формулирование принципа с учетом других факторов, влияющих на эффективность педагогического процесса, по сути дела, означает постепенный уход от онтологии, преодоление ее границ и выход за пределы онтологии. Самим актом такого формулирования осуществляется переход из онтологической сферы в сферу действия.

В существующем на сегодняшний день методологическом подходе этот переход осуществляется путем превращения описания в предписание, которые имеют конструирующий и предписывающий характер соответственно. Именно к этому, предписывающему моменту принципа будет обращено теперь наше внимание. Закономерность через принцип проникает в деятельностную сферу в виде требования, исходного императива.

Принцип (лат. principium - основа, первоначало) с философской точки зрения означает:

1) некоторую первооснову, исходный пункт, источник чего-либо;

2) основополагающее теоретическое знание, не являющееся ни доказуемым, ни требующим доказательств;

3) некоторая основополагающая этическая или иная норма. [162, С.382]

Античная философия рассматривала принцип именно как понятие, выражающее необходимость или закон явления. Современная философия трактует принцип как «центральное понятие, основание системы, представляющее обобщение и распространение какого-либо положения на все явления той области, из которой данный принцип абстрагирован» [162, С. 382]. При очевидной недостаточности и этой трактовки она все же отражает главное: принцип получается из объективной реальности, он отражает необходимость - закон явления объективной реальности, являясь его центральным понятием. Понятие «принцип» отражает внутреннюю сущность явления как диалектическое единство противоположностей или различий, единство, выступающее в качестве внутренней структуры, внутреннего механизма, внутреннего двигателя сущности (закона, необходимости). Именно поэтому принцип является истоковым сущностным ядром любого закона как объективной, так и субъективной реальности.

В современной педагогической литературе педагогический принцип понимается как основное исходное положение для педагогических действий, являющееся их первым и основным ориентиром и источником. Ю.К. Бабанский определяет принципы педагогического процесса как «систему исходных, основных требований к обучению и воспитанию, выполнение которых обеспечивает необходимую эффективность решения задач всестороннего, гармонического развития личности» [102, С.43]. В.В. Краевский подчеркивает методологическое значение педагогических и, в частности, дидактических принципов как наиболее общего нормативного педагогического знания [60, С.53]. «Дидактические принципы (принципы дидактики), - как отмечает И.П. Подласый, - это основные положения, определяющие содержание, организационные формы и методы учебного процесса в соответствии с его общими целями и закономерностями. ... Выступая как категории дидактики, принципы обучения характеризуют способы использования законов и закономерностей в соответствии с намеченными целями» [107, С.287]. Б.Т.Лихачев утверждает, что именно «строгое следование педагогическим принципам активно способствует снятию, разрешению воспитательных противоречий, обеспечивает безболезненное вхождение каждого ребенка в систему коллективных отношений и усвоение им социального опыта» [73, С.97].

Принцип, таким образом, открывает своим появлением пространство долженствования. Педагогическая действительность оказывается подчиненной педагогическим принципам и начинает быть вынужденной строить и перестраивать себя, исходя из них. Принцип, с точки зрения этой действительности, формулируется как исходная норма, требующая своей дальнейшей конкретизации. Именно реализации требований, выраженных принципами, посвящена дальнейшая разработка педагогических категорий: цель образования, содержание образования, форма, метод, методика. Предельным нормативным описанием реализации заложенных в принципе требований является технология. Только технология в своих наиболее жестких формах и предоставляет возможность полноты реализации требования, поскольку полностью сосредотачивается на самом процессе этой реализации, максимально ограничивая влияние любых внешних факторов, которые могут препятствовать данному процессу.

Сегодня в педагогической науке нет однозначного как качественного, так и количественного состава общепедагогических и частнодидактических принципов педагогической и учебной деятельности. Приведем здесь лишь некоторые из существующих вариантов.

Ю.К. Бабанский предлагает выделить следующие ведущие педагогические принципы:

1) принцип воспитывающего характера обучения;

2) принцип научности обучения;

3) принцип систематичности;

4) принцип доступности обучения;

5) принцип наглядности обучения;

6) принцип сознательности и активности учения школьников;

7) принцип прочности обучения;

8) принцип индивидуализации обучения [102, С.90-105].

Анализируя различные другие варианты предлагаемых систем педагогических принципов, следует отметить некоторую тенденцию их содержательного движения, связанного со все более полной актуализацией внутри них тематики целостного и разностороннего развития личности.

Среди вновь появившихся педагогических принципов следует отметить:

– принципы трудности обучения (Л.В. Занков);

– принципы проблемности обучения (П.Ф. Харламов);

– принципы проблемного обучения (П.Ф. Харламов, В. Оконь, М. И. Махмутов);

– принципы развивающего обучения (В. В. Давыдов);

– принцип творческого развития личности в обучении (А.З. Рахимов);

– принцип подчинения деятельности учителя учебной деятельности школьников (А.И. Подольский) и т.д.

Попытку дать наиболее полную систему общепедагогических принципов современной, направленной на развитие человека, педагогики предпринял Б.Т. Лихачев, разбив выделенные им принципы на обширные группы. В первой (принципы организации учебно-воспитательного процесса) выделяются:

1) принцип общественно-ценной целевой направленности учебно-воспитательного процесса;

2) принцип осуществления комплексного подхода, организации взаимодействия различных видов детской деятельности;

3) принцип связи всей учебно-воспитательной работы с жизнью;

4) принцип целостного и гармоничного интеллектуально-эмоционального, эмоционально-волевого и действенно-практического формирована личности в процессе обучения и воспитания;

5) принцип обучения и воспитания в коллективе;

6) принцип единства требовательности и уважения к детям;

7) принцип сочетания руководства жизнью детей и развитием их самодеятельности, инициативы и творчества;

8) принцип эстетизма всей детской жизни.

Ко второй группе принципов, по Б.Т. Лихачеву, относятся принципы непосредственного руководства деятельностью детей, а также их самодеятельностью в процессе обучения и воспитания:

1) принцип ведущей роли обучения и воспитания школьников по отношению к их интеллектуальному, эмоциональному, нравственно-волевому, действенно-практическому, эстетическому, физическому развитию;

2) принцип сочетания в стимулировании познавательной, трудовой и иной деятельности школьников, активизации их нравственно-волевых сил с возбуждением непосредственного интереса к делу;

3) принцип оптимизации, постоянного приведения методов и приемов интеллектуальной трудовой, всякой иной деятельности в соответствие с целями учебно-воспитательной работы, содержанием и реальной психологической ситуацией;

4) принцип сочетания и развития у детей в учебно-воспитательном процессе всех типов мышления: эмпирического и абстрактного с его разновидностями (формально-логического, диалектического, конкретно-исторического, а также образно-эмоционального);

5) принцип учета возрастных и индивидуальных особенностей детей в процессе учебно-воспитательной работы;

6) принцип последовательности и систематичности в обучении и воспитании;

7) принцип наглядности;

8) принцип доступности;

9) принцип прочности [73, С.96-104].

В нашем исследовании представляется важным вопрос о разработке педагогических требований (принципов), выявлении схемы, по которой можно подробно и ясно описать педагогическое требование (принцип). При разработке принципа обучения нам представляется логичной следующая схема [101].

1) Сущность требования (принципа).

2) Содержательные элементы требования (принципа).

3) Методологические, теоретические и организационно-практические основы принципа, законы и закономерности, лежащие в основе требования (принципа).

4) Образовательные, воспитательные и развивающие функции требования (принципа).

5) Взаимосвязь с другими требованиями (принципами).

6) Реализация в учебном процессе.

7) Правила, вытекающие из требования (принципа), и возможные способы их реализации.

8) Выводы и рекомендации.

Для совершенствования процессов формирования и развития научного стиля мышления у учащихся и разработки соответствующей педагогической технологии необходимо выделить ряд требований (принципов), которые базируются на принципе восхождения от абстрактного к конкретному и служат для построения логической структуры учебного материала. Это позволяет разрабатывать структуру содержания образования по любому учебному предмету, единственно правильную в научном отношении, и на основе этого решать проблемы:

– организации полноценной учебной деятельности;

– формирования и развития теоретического мышления;

– формирования произвольной регуляции всей жизнедеятельности;

– создания объективной основы для процессов становления и развития творческой личности школьника в обучении.

Нами были выделены следующие требования (принципы) структурирования содержания:

1. Выделение в учебном курсе (разделе) исходных абстракций, понятий.

2. Установление генетически исходных понятий.

3. Разрешение противоречий с помощью введения вспомогательных абстракций.

4. Отслеживание генезиса структуры теории.

Рассмотрим подробно каждое из перечисленных требований (принципов).

Выделение в учебном курсе (разделе) исходных абстракций, понятий.

1) Сущность требования – при построении логической структуры учебного материала, в первую очередь, необходимо выделить набор исходных абстракций и понятий.

2) Содержательные элементы требования:

- понимание содержания понятия «исходная абстракция»;

- знание основ способа построения научной теории;

- умение выделять исходные абстракции и понятия в рамках учебного курса или его раздела.

3) Основы требования:

- принцип восхождения от абстрактного к конкретному как важнейший гносеологический принцип;

- наличие в строении теории исходного теоретического базиса (основания теории), который состоит из системы допущений, аксиом и постулатов, фундаментальных законов и принципов;

- выявление основных понятий и исходных утверждений теории, ведущих к получению с помощью дедукции других понятий и утверждений теории.

4) Образовательные, воспитательные и развивающие функции требования, соответственно:

- умение находить исходные понятия и утверждения в качестве основы учебного курса или раздела; понимание обусловленности их появления в структуре курса (раздела); понимание роли исходных понятий и утверждений для раскрытия дальнейшей структуры теории на основе дедукции;

- формирование представлений об основах теории, понимание статуса исходных понятий в рамках научной теории, их значимости для учебного курса (раздела);

- формирование диалектического и логического мышления, умение выделять основы научного знания.

5) Требование выделения в учебном курсе исходных абстракций и понятий взаимосвязано с педагогическими принципами. Так, например, эта взаимосвязь на общем уровне проявляется со следующими принципами: принципом научности обучения и принципом систематичности.

6) В учебном процессе возможны следующие пути реализации требования выделения в учебном курсе исходных абстракций и понятий:

- построение учебных курсов на основе дедуктивного изложения знаний;

- формирование понимания роли исходных абстракций и понятий для структуры всего учебного курса (раздела);

- моделирование в учебном процессе нахождения исходных понятий и абстракций.

7) Способы реализации в учебном процессе требования выделения в учебном курсе исходных абстракций и понятий:

- изучение учебных курсов (разделов) должно начинаться с введения (или получения в ходе первоначального изучения) исходных абстракций и понятий;

- систематичность сообщения и получения знаний должна основываться на принципах построения научной теории.

8) Выводы и рекомендации по применению требования выделения в учебном курсе исходных абстракций и понятий:

- требование выделения в учебном курсе исходных абстракций и понятий позволяет следовать логике построения научной теории на начальном этапе, что формирует системность мышления учащихся;

- требование выделения в учебном курсе исходных абстракций и понятий устраняет проблему некорректного введения учебных понятий, характерную для многих учебных курсов и заключающуюся в опоре на «внутреннее» понимание учащимися сложных научных понятий на основе эмпирических знаний и наблюдений;

- требование выделения в учебном курсе исходных абстракций и понятий вносит ясность и четкость в учебный процесс, упорядочивает его; при этом снимается формализованное проведение начальных занятий по изучению раздела (или всего учебного курса);

- требование выделения в учебном курсе исходных абстракций и понятий развивает логическое и диалектическое мышление учащихся;

- применение требования выделения в учебном курсе исходных абстракций и понятий способствует более глубокому и полному усвоению знаний учащимися, базирующимся на понимании основ структуры учебного курса и исходных понятий и абстракций, а не на диффузном знании о началах теории;

- при проектировании учебной деятельности по изучению учебного курса (раздела) необходимо уделять большое внимание введению исходных понятий и абстракций, четкому обозначению их смысловой нагрузки на начальном этапе изучения курса и на весь курс в целом.

Установление генетически исходных понятий (генетически исходных «клеточек»).

1) Сущность требования – при построении логической структуры учебного материала необходимо найти генетически исходные понятия (генетически исходные «клеточки»), обладающие внутренним противоречием.

2) Содержательные элементы требования:

- понятие «генетически исходное понятие» («генетически исходная «клеточка»);

- требования, предъявляемые к генетически исходному понятию как к абстракции особого рода;

- умение находить генетически исходные понятия в рамках учебного курса или его раздела;

- умение распознавать заложенные в генетически исходных понятиях противоречия.

3) Основы требования:

- принцип восхождения от абстрактного к конкретному как важнейший гносеологический принцип;

- исходные абстрактные понятия в теории, которые играют переломную роль в начале движения познания от абстрактного к конкретному, обладающих способностью к расширенному воспроизведению глубоких, движущих противоречий объекта, которые заложены в этом отношении как зародыш;

- генетически исходные понятия, создающие фундамент для построения теории.

4) Образовательные, воспитательные и развивающие функции требования:

- умение находить генетически исходные понятия; понимание обусловленности их появления в структуре курса (раздела); понимание важности нахождения генетически исходных понятий для раскрытия дальнейшей структуры теории на основе дедукции;

- формирование научного мировоззрения учащихся, развитие у них системности мышления;

- умение видеть противоречия в составе теории и разрешать их на учебном уровне.

5) Требование установления генетически исходных понятий взаимосвязано с педагогическими принципами. Так, например, эта взаимосвязь проявляется со следующими принципами: принципом научности обучения и принципом систематичности.

6) В учебном процессе возможны следующие пути реализации требования установления генетически исходных понятий:

- отыскание в учебных курсах генетически исходных понятий;

- формирование понимания ведущей роли генетически исходных понятий для структуры всего учебного курса (раздела);

- обнаружение в учебном процессе противоречивых сторон понятий, которые впоследствии станут генетически исходными.

7) Способы реализации в учебном процессе требования установления генетически исходных понятий:

- при изучении учебных курсов (разделов) должно обращаться особое внимание на понятия, обладающие внутренними противоречиями, которые могут выступить в учебном курсе в качестве генетически исходных;

- систематичность сообщения и получения знаний должна основываться на принципах построения научной теории.

8) Выводы и рекомендации по применению требования установления генетически исходных понятий:

- позволяет следовать логике построения научной теории на начальном этапе, что формирует системность мышления учащихся;

- устраняет проблему некорректного введения учебных понятий, характерную для многих учебных курсов и заключающуюся в опоре на «внутреннее» понимание учащимися сложных научных понятий на основе эмпирических знаний и наблюдений;

- вносит ясность и четкость в учебный процесс, упорядочивает его; при этом снимается формализованное проведение начальных занятий по изучению раздела (или всего учебного курса);

- развивает диалектическое мышление учащихся;

- способствует более глубокому и полному усвоению знаний учащимися, базирующимся на понимании основ структуры учебного курса и исходных понятий и абстракций, а не на диффузном знании о началах теории;

- при проектировании учебной деятельности по изучению учебного курса (раздела) необходимо уделять большое внимание отысканию, установлению генетически исходных понятий, четкому обозначению их смысловой нагрузки на начальном этапе изучения курса и всего курса в целом.

1. Разрешение противоречий с помощью введения вспомогательных абстракций.

1) Сущность требования – при построении логической структуры учебного материала необходимо разрешать имеющееся в исходном понятии противоречие путем введения вспомогательных абстракций.

2) Содержательные элементы требования:

- понятие «вспомогательная абстракция»;

- функциональная направленность вспомогательных абстракций в структуре учебного курса как понимание тех действий, которые с их помощью могут быть осуществлены;

- номенклатура необходимых вспомогательных абстракций в рамках учебного курса или его раздела.

3) Основы требования:

- принцип восхождения от абстрактного к конкретному как важнейший гносеологический принцип;

- наличие в теории понятий, которые включают в свою внутреннюю структуру другие понятия теории в качестве абстракций;

- раскрытие содержания вспомогательных абстракций в ходе изучения учебного курса.

4) Образовательные, воспитательные и развивающие функции требования:

- знание содержания понятий учебного курса и понимание обусловленности их появления в структуре курса;

- формирование научного мировоззрения учащихся, развитие у них системности мышления;

- знание об элементах теории на основе дедуктивного ее построения в рамках учебного курса.

5) Требование разрешения противоречий с помощью введения вспомогательных абстракций взаимосвязан с педагогическими принципами. Так, например, эта взаимосвязь проявляется с принципом научности обучения и принципом систематичности.

6) В учебном процессе возможны следующие пути реализации требования разрешения противоречий с помощью вспомогательных абстракций:

- разработка учебных курсов на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному;

- организация системного усвоения знаний учебного курса и в особенности его понятий;

- организация учебной деятельности учащихся, направленной на исследование системы понятий учебного курса;

- формирование в учебном процессе системности знаний учащихся.

7) Способы реализации в учебном процессе требования разрешения противоречий с помощью вспомогательных абстракций:

- при изучении учебных курсов должно обращаться особое внимание на логичность изложения учебного материала; на понятия, которые раскрывают знания учебного курса, приобретаемые в ходе учебной деятельности;

- систематичность сообщения и получения знаний должна основываться на принципах построения научной теории.

8) Выводы и рекомендации по применению требования разрешения противоречий с помощью вспомогательных абстракций:

- позволяет следовать логике построения научной теории, что формирует системность мышления учащихся;

- устраняет проблему в создании системы организации изучения учебных курсов;

- вносит ясность и четкость в учебный процесс, упорядочивает его; при этом проведение занятий характеризуется четкой и внутренне наполненной динамикой усвоения учебного курса;

- развивает диалектическое мышление учащихся;

- при проектировании учебной деятельности по изучению учебного курса необходимо четкое и непротиворечивое введение прививочных абстракций, позволяющих сформировать ясные представления о системе изучаемых знаний.

Отслеживание генезиса структуры теории.

1) Сущность требования – при построении логической структуры учебного материала необходимо четкое понимание динамики генезиса структуры теории (в рамках учебного курса).

2) Содержательные элементы требования:

- структурирование учебного курса на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному;

- раскрытие содержания структуры учебного курса с помощью осмысления генезиса структуры теории.

3) Основы требования:

- принцип восхождения от абстрактного к конкретному как важнейший гносеологический принцип;

- структурное построение любой научной теории;

- раскрытие содержания структуры теории в ходе изучения учебного курса;

- динамичное наполнение содержания понятий курса;

- нахождение взаимосвязей между понятиями, изучающимися в учебном курсе.

4) Образовательные, воспитательные и развивающие функции требования:

- знание об объединении изучаемых понятий учебного курса в четкую и непротиворечивую структуру и понимание взаимосвязей между ними в структуре курса;

- формирование научного мировоззрения учащихся, развитие у них системности мышления;

- знание о структуре научной теории, основах ее построения в рамках учебного курса.

5) Требование отслеживания генезиса структуры теории взаимосвязан с педагогическими принципами. Так, например, эта взаимосвязь проявляется со следующими принципами: принципом научности обучения и принципом систематичности.

6) В учебном процессе возможны следующие пути реализации требования отслеживания генезиса структуры теории:

- разработка модели учебного курса на уроке обобщенного изучения материала;

- построение моделей изучаемых понятий, входящих в состав учебного курса;

- организация учебной деятельности учащихся, направленной на нахождение связей в системе понятий учебного курса;

- формирование в учебном процессе системности знаний учащихся.

7) Способы реализации в учебном процессе требования отслеживания генезиса структуры теории:

- при изучении учебных курсов должно происходить постоянное обращение внимания на взаимосвязь между понятиями, которые изучаются в рамках учебного курса;

- при изучении учебных курсов должно обращаться особое внимание на формирование системы знаний об изучаемом предмете, позволяющей в результате построить структурную схему полученного знания.

8) Выводы и рекомендации по применению требования отслеживания генезиса структуры теории:

- позволяет представить учебное знание в четко оформленном структурном представлении, что формирует системность мышления учащихся;

- устраняет проблему в создании системы организации изучения учебных курсов;

- позволяет учащимся «увидеть» содержание учебного курса (раздела) целиком, проследить взаимосвязи между понятиями и осознать генезис теории в рамках учебного курса;

- развивает структурно-образное мышление учащихся;

- при проектировании учебной деятельности по изучению учебного курса необходимо проведение обобщающих уроков, на которых уточняются взаимосвязи между всеми понятиями, входящими в изучаемую теорию, и образуется окончательное структурное представление об усвоенном учебном знании.

Выделение требований структурирования учебного материала позволяет изменить организацию учебного процесса, сделать его более продуманным и диалектичным. С помощью этих требований у учащихся формируется всестороннее видение изучаемых явлений и объектов, связей и отношений между ними: генетических, функциональных, причинно-следственных, по смежности, сопряженности вида и рода, что ведет к улучшению качества знаний, более глубокому их пониманию и осмыслению.

Но метод теоретического восхождения от абстрактного к конкретному, как и любой другой метод, имеет принципиальные ограничения и для познания действительности, и при использовании в обучении. Остановимся на них подробнее.

При исследовании комплексных систем метод восхождения от абстрактного к конкретному имеет следующие принципиальные ограничения. В силу сетевых межсистемных взаимодействий при генезисе систем невозможно выделение генетически исходной клеточки, генетически исходных отношений в достаточно «чистом» виде. В каждую из систем происходят «иносистемные» вторжения – происходят взаимодействия отношений, генетически исходных для разных систем. На это указывает Д. Дернер [34]. Поэтому можно утверждать, что не только в уже сложившейся структуре сложной динамической системы центральный пункт не один, а их много. Это положение относится и к предшествующему развитию межсистемных взаимодействий: развитие здесь идет сразу из нескольких различающихся между собой пунктов (клеточек, отношений). В связи с этим заметим, что используемая в методе восхождения от абстрактного к конкретному метафора самой первой, центральной, генетически исходной клеточки должна быть дополнена. Клеточки, принадлежащие не простейшим, а сложным, высокоразвитым организмам возникают из не полностью предсказуемого взаимодействия различающихся между собой клеток, принадлежащих различным особям (система возникает в результате взаимодействий нескольких систем). Межсистемные взаимодействия физического, биологического и социального мира находятся на таком уровне развития, который не позволяет однозначным и исчерпывающим образом реконструировать историю составляющих этот мир реальных конкретных систем, оценивать их актуальное состояние и прогнозировать будущее. В комплексных динамических системах навсегда исчезла и не может быть однозначным образом восстановлена некоторая часть информации об их предшествующей истории, недоступна в принципе часть информации о нынешнем состоянии, а также еще не сложились условия для однозначного выбора пути дальнейшего развития. Таким образом, объективные законы реального мира не позволяют выделить генетически исходные отношения в настолько исчерпывающем виде, чтобы вывести из них все разнообразие частного и единичного.

При анализе комплексных систем имеет смысл говорить не просто о частном и единичном, как это делается при использовании метода восхождения от абстрактного к конкретному, а об уникальном. Единицы рядоположны и тождественны друг другу, различий между ними нет или они не существенны, уникальность же неповторимо индивидуальна, невоспроизводима. Но и вообще для любой сложной системы всегда характерна та или иная степень уникальности. В такой системе наряду с общими имеют место уникальные, неповторимые закономерности, возникают уникальные ситуации и задачи, и в целом ряде случаев должны применяться не общие, а уникальные методы.

Исходя из различия между единичным и уникальным, можно утверждать, что общие методы теоретического выведения единичного возможны, а общие методы порождения уникального не могут существовать в принципе. Порождение уникального требует уникальных методов.

Кроме того, как отмечалось выше, помимо объективных законов реального мира имеются также ограничения, связанные с самим методом восхождения от абстрактного к конкретному. Если мы признаем, что изучаемая реальная система не является абсолютно замкнутой и что по отношению к ней существует другая система, с которым она может взаимодействовать хотя бы в приграничных областях, то это означает следующее. Для исчерпывающего теоретического описания изучаемой системы – вплоть до описания всех ее единичных проявлений – недостаточно языка (модели), разработанного только для этой системы. Это объясняется тем, что отдельные единичные проявления системы будут связаны со взаимодействием между рассматриваемой системой и той, с которой она взаимодействует. Отсюда следует, что из теоретической модели изучаемой системы невозможно выведение всего разнообразия ее проявлений. Если же мы находим общую модель, пригодную и для изучаемой системы, и иной, второй, то тем самым отказываемся признать для данного случая проблему влияния другой системы: обе системы начинают рассматриваться как части или варианты одной, более общей системы.

Из вышеизложенного можно сделать вывод, что метод теоретического восхождения от абстрактного к конкретному наиболее эффективен при исследовании устойчивых, стабильных, относительно закрытых реальных систем и при анализе идеальных систем с относительно простым набором допустимых операций. То есть речь идет о системах, не превышающих определенного уровня сложности. Системы учебного знания являются таковыми, так как их содержание достаточно консервативно и его обновление производится низкими темпами. Определение структуры учебного материала вносит окончательную ясность в механизм его построения. Поэтому разработанные нами принципы структурирования учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному позволяют сделать процесс структурирования доступным и методологически обеспеченным.

 

Выводы по главе I

 

1. Нахождение логической структуры учебного материала, существующее в теории и практике обучения, отображается в дидактической модели логической структуры знания о научном явлении, процессе и состоянии объекта. Но эта модель не является универсальной. Это лишает многие рассмотренные работы единой идейной основы и зачастую низводит многие способы структурирования в разряд частных дидактических находок, дающих положительный педагогический эффект. Поэтому нами ставится следующая задача: получение и обоснование требований, которые позволят структурировать учебный материал на основе восхождения от абстрактного к конкретному.

2. Исходные теоретические конструкции и простейшие абстракции-«клеточки» составляют основу для процесса восхождения от абстрактного к конкретному и задают различные теоретические модели реальности. Основной, определяющий признак исходной модели состоит в том, что она представляет собой некую четко взаимосвязанную систему элементов с определенной структурой, которая отражает внутренние, существенные отношения действительности. Эта структурная связь элементов и содержит исходное концептуальное содержание теории, которое отличает ее от подобных схем, возникающих на эмпирической стадии науки, где отсутствует развернутое и дифференцированное понятийное содержание. Восхождение от абстрактного к конкретному воспроизводит благодаря исследованию действительных противоречий предмета его внутреннюю динамическую структуру. Само исследование прослеживает реальные переходы и воссоздает поэтому реальную историю исследуемого предмета. Это воспроизведение важных моментов истории предмета служит средством для того, чтобы постичь его в развитом состоянии. Это возможно, так как в структуре предмета, которая представляет собой систему его внутренних связей, сохраняется в «снятом» виде процесс его происхождения.

3. Для структурирования учебного материала можно вывести очень ценный принцип - логическая структура теории отражает ее историческое развитие, только в обратном порядке. На этом необходимо основываться при изложении учебного материала и постановке учебных задач, потому что по предъявленной логической структуре теории можно проследить и лучше понять процесс ее формирования.

4. Метод восхождения от абстрактного к конкретному есть метод построения научной теории, задача которой состоит в том, чтобы духовно, мысленно воспроизвести то конкретное, которое не расчленено и как задача дано нам в представлении. Теория не может начинаться с этого конкретного; она должна начать с некоторых абстрактных определений и, двигаясь от них, мысленно воспроизвести в мышлении конкретное.

Восхождение от абстрактного к конкретному представляет собой общий прием построения развитых научных теорий. Для построения научной теории необходимо выделить генетически исходные абстракции (первичные термины и характеризующие их постулаты) и, двигаясь от них, получить систему высказываний, позволяющую описать эмпирические ситуации (т.е. духовно, мысленно воспроизвести конкретное).

Строение развитой теории можно изобразить как сложную, иерархически организованную систему теоретических схем и законов, где теоретические схемы образуют собственно структуру теории, своеобразный внутренний скелет теории.

5. Получение принципов структурирования учебного материала изменяет организацию учебного процесса, делает его более продуманным и диалектичным. С помощью этих принципов у учащихся формируется всестороннее видение изучаемых явлений и объектов, связей и отношений между ними: генетических, функциональных, причинно-следственных, по смежности, сопряженности вида и рода, что ведет к улучшению качества знаний, более глубокому их пониманию и осмыслению. Метод теоретического восхождения от абстрактного к конкретному наиболее эффективен при исследовании устойчивых, стабильных, относительно закрытых реальных систем. Системы учебного знания являются таковыми. Поэтому разработанные нами принципы структурирования учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному позволяют сделать процесс структурирования доступным и методологически обеспеченным.

 

ГЛАВА II. ОПЫТНО–ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАБОТА ПО ОРГАНИЗАЦИИ СТРУКТУРИРОВАНИЯ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ПРИНЦИПА ВОСХОЖДЕНИЯ ОТ АБСТРАКТНОГО К КОНКРЕТНОМУ

 

§1. Цели, задачи, этапы организации опытно–экспериментальной работы

 

Мы рассматриваем педагогический эксперимент как комплекс методов исследования, позволяющих обеспечить доказательную и научно–объективную проверку правильности гипотезы, которая была выдвинута в начале исследования.

Опытно–экспериментальная работа была построена как система взаимосвязанных занятий для организации экспериментального обучения, которые проводились по разработанным дидактическим технологиям. Это обучение проводилось с полным составом класса на уроках физики в 10 классе при изучении раздела «Электростатика». Сущность поставленного нами педагогического эксперимента заключается в том, что, согласно гипотезе исследования, развитие школьников, выражающееся формированием у них учебной деятельности и теоретического мышления, будет происходить более эффективно в том случае, если учебный материал отобрать и структурировать в соответствии с принципом восхождения от абстрактного к конкретному, так как в этом случае мы получим объективную основу для разработки дидактических технологий. В данном случае дидактическим результатом эксперимента (кроме формирования у учащихся учебной деятельности и теоретического мышления) должно было стать четкое и осмысленное осознание структуры изучаемого раздела «Электростатика», который был структурирован в соответствии с разработанными требованиями диалектико-логического подхода к отбору и структурированию содержания учебного материала.

Цели нашего экспериментального исследования ставились следующие:

1) анализ существующих начальных естественнонаучных курсов с точки зрения разработанных требований диалектико-логического подхода к отбору и структурированию содержания учебного материала, который проводился с целью изучения оптимального структурирования учебного материала, не противоречащего положениям диалектической логики;

2) выявление структуры раздела «Электростатика» на основе разработанных требований к структурированию учебного материала;

3) выявление эффективности разработанных дидактических технологий и определение феноменологических эффектов, возникших при написании контрольной работы.

В соответствии с целью экспериментального исследования и его гипотезой мы сформулировали следующие задачи, которые поэтапно решались в ходе работы с учащимися экспериментальных и контрольных классов:

1) определить степень сформированности структурно–системного мышления учащихся;

2) разработать дидактические технологии, позволяющие более эффективно организовать учебную деятельность при изучении раздела «Электростатика»;

3) проверить эффективность разработанных дидактических технологий в реальном учебном процессе.

Определяя показатели эффективности обучения в экспериментальных и контрольных классах, остановимся на следующих показателях:

– объем, глубина понимания и оперативность знаний учащегося;

– степень овладения пониманием структуры изучаемого раздела;

– умение ориентироваться в иерархических связях между понятиями раздела.

При проведении эксперимента необходимо обосновывать максимальную его продолжительность. Для этого мы соотнесли цели и задачи нашего эксперимента с необходимой его длительностью. Анализ показал следующее: когда речь идет о влиянии определенных дидактических технологий на развитие мышления, мотивационной сферы, активности, самостоятельности, то требуется два–три года для экспериментального подтверждения разработанных теоретических положений, которые позволили бы отметить существенные сдвиги в положительную сторону. Таким образом, базовый эксперимент в нашем исследовании занял два года. Еще один год потребовался на перепроверку выводов. Общая продолжительность педагогического эксперимента составила три года, что, на наш взгляд, является оптимальным сроком.

Особого внимания требует вопрос о количестве экспериментальных объектов. Ответ на него позволит осуществить репрезентативную выборку числа экспериментальных объектов, то есть классов и учащихся. Это число определяется темой и спецификой исследования. Общее число учащихся, принявших участие в педагогическом эксперименте, составило 515 человек, что обеспечивает статистическую достоверность полученных результатов.

Особое внимание было уделено тому, чтобы экспериментальные классы были типичными по уровню успеваемости и по наполняемости. Уравнение личностного фактора в эксперименте обеспечивалось тем, что уроки в контрольных и экспериментальных классах проводил один и тот же преподаватель, но по специально разработанной дидактической технологии в экспериментальном классе и по традиционной системе – в контрольном классе. Такой вариант в педагогических исследованиях признается наиболее оптимальным [7].

Наше опытно–экспериментальное исследование проходило несколько этапов:

1. Первый этап – поисково-теоретический.

На данном этапе нам необходимо было всесторонне изучить реальное состояние учебно–воспитательного процесса как системы.

Подготовка к экспериментальной работе состояла в решении ряда задач. К ним относятся:

– выбор необходимого числа экспериментальных объектов (количество экспериментальных и контрольных классов и число учащихся в этих классах);

– определение необходимой длительности проведения эксперимента;

– разработка конкретных методик для изучения начального состояния экспериментального объекта;

– проверка доступности и эффективности методик на небольшом числе испытуемых;

– определение признаков, по которым можно судить об изменениях в экспериментальном объекте под влиянием соответствующих педагогических воздействий;

– анализ начальных естественнонаучных учебных курсов в соответствии с разработанными дидактическими требованиями, осмысление построения их структуры.

2. Второй этап – экспериментально–аналитический.

Заключался в проведении созидательного эксперимента. Данный этап сводился к опытному обучению учащихся по разработанным дидактическим технологиям. Цель опытного обучения – уточнение исходной гипотезы исследования, отбор и корректировка средств организации деятельности учащихся на уроке в соответствии с задачами исследования. Экспериментальное обучение несло в себе и функции констатирующего эксперимента, и функции обучающего. На этом этапе учащиеся овладевали основами раздела «Электростатика» по разработанным технологиям, учились строить модели изучаемых понятий, определять исходные и генетически исходные понятия раздела, находить взаимосвязи между понятиями, реконструировать всю структуру раздела. На данном этапе мы осуществляли:

– построение раздела «Электростатика» в соответствии с принципом восхождения от абстрактного к конкретному;

– фиксирование данных о ходе эксперимента на основе контрольных срезов, характеризующих изменения объектов под влиянием экспериментальной системы мер;

– указание затруднений и возможных типичных недостатков в ходе проведения эксперимента;

– оценку текущих затрат времени, средств и усилий как обучающихся, так и педагогов.

3. Третий этап – обобщающий.

На этом этапе осуществлялись:

– анализ полученных экспериментальных данных;

– сверка аналитического материала с целью, задачами и гипотезой исследования;

– статистическая обработка результатов эксперимента;

– конечная диагностика уровня структуктурно–системного мышления учащихся;

– осмысление и аналитическое изложение материалов и выводов.

Итогом проектировочной работы стала программа эксперимента, которая позволила оценить результаты опытно–исследовательской работы, которая была тщательно спланирована, имела открытый и массовый характер и была доступна для наблюдения любому члену педагогического коллектива. Результаты этой работы систематически подвергались научному анализу, что позволяло контролировать экспериментальный процесс.

 

§2. Анализ построения структуры учебного материала в учебниках естественнонаучного цикла и разработка структуры раздела «Электростатика»

 

Выше нами были выделены требования структурирования учебного материала на основе восхождения от абстрактного к конкретному. В рамках естественных наук учащиеся, как правило, систематически изучают различные теории. Всякой теории свойственна определенная замкнутость, поэтому, исходя из вышеизложенных рассуждений, возможно их оптимальное структурирование на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному. В этом контексте представляется логичным провести анализ построения учебных курсов согласно выдвинутым требованиям. Для этого мы выбрали курсы по географии, химии и физике.

В настоящее время в преподавании географии выстраивается система развивающего обучения. Это позволяет осуществить более четкую, чем при традиционной системе, структуризацию содержания географии как учебного предмета, системность и целостность его построения. Необходимо понять принципиальное различие построения школьных учебников географии на основе понятийного знания от учебников с опорой на «ключевые слова» (количество которых нередко возрастает от сотни). В связи с этим, одной из центральных задач обновления содержания школьного курса географии является выделение системы теоретических понятий как центрального компонента содержания учебного предмета. Выделение системы теоретических понятий как центрального компонента содержания географического образования позволяет:

1) реализовать системный подход к построению отдельного учебного курса и школьной географии в целом;

2) организовать учебную деятельность школьников, направленную на достижение новых знаний в процессе выполнения разнообразных учебных задач;

3) четко определить планируемый результат обучения в рамках образовательного минимума;

4) уйти от непомерного, порой механического увеличения содержания изучаемого предмета.

При этом важно отметить, что соблюдение принципа доступности в обучении - непременное условие построения учебного предмета.

Для анализа нами были выбраны начальные курсы по физической географии. Этот выбор не является случайным. Именно в начальных курсах учебного предмета формируется первоначальная система понятий, к которым в дальнейшем учебном процессе постоянно будет происходить обращение, как учителя, так и учащихся. Нами были проанализированы учебники Сухова В.П. «Физическая география: Начальный курс» [140], Крыловой О.В. «Физическая география: Начальный курс» [66] и Герасимовой Т.П., Грюнберга Г.Ю. и Неклюковой Н.П. «Физическая география: Начальный курс» [21]. Эти учебники написаны для 6 класса средней общеобразовательной школы.

Между первыми двумя и последним есть существенные различия. Учебник Т.П. Герасимовой и др. выступает в качестве носителя учебной информации. Содержание этого учебника, его иллюстрации, методический аппарат разработаны с учетом того, что ведущую организационную роль в учебном процессе играет учитель. Учебник используется по его усмотрению. Учебники В.П.Сухова и О.В. Крыловой выступают для школьника как собеседники и учителя, их методический аппарат способствует вовлечению учеников в самостоятельную познавательную деятельность по освоению нового материала. Учебники В.П. Сухова и О.В. Крыловой являются учебными книгами, организующими умственную деятельность учащихся. Особенностью построения этих учебников является выделение новой для учебников географии структурной единицы, которая в отличие от традиционного параграфа представляет собой комплекс учебных материалов. В этот комплекс входят два вида материалов:

1) информационные, которые включают в себя текстовые и наглядные материалы (карты, схемы, учебные рисунки, графики и т.п.), причем наглядные материалы не служат лишь иллюстрацией к тексту учебника или рассказу учителя, а поднимаются до роли собственно источника новых знаний об изучаемых объектах и явлениях;

2) операционно-деятельностные, которые включают в себя географические задачи разной дидактической направленности, разного уровня сложности, сюда же входят и задания аналитического и синтетического характера, а также творческие задания на проектирование, моделирование, прогнозирование.

В учебниках В.П. Сухова и О.В. Крыловой выделены специальные уроки формирования практических, прежде всего картографических, умений учащихся. В их состав входят следующие уроки:

1) уроки овладения учащимися обобщенными приемами определения географического положения объекта;

2) уроки описания объекта по географическим картам;

3) уроки географического моделирования и прогнозирования.

Специально разработанный иллюстративный аппарат реализует дидактический принцип использования средств наглядности как источников нового знания по географии. Хорошо разработаны и взаимосвязаны вопросы формирования общих учебных и специальных географических умений учащихся. Например, на географическом содержании школьники знакомятся с правилами составления определений, деления понятий на группы и правилами составления классификаций, приобретают навыки структурирования.

В качестве общих способов умственных действий в курсе географии В.П. Сухова выступают правила познания:

1) любой объект окружающего мира при изучении необходимо прежде всего рассмотреть в целом и дать общее описание;

2) этот объект следует разделить на части и изучить каждую отдельно;

3) изученные части нужно мысленно соединить и выявить, как они взаимодействуют.

В этом проявляется единство диалектическое единство анализа и синтеза, изложенное в простой и доступной для школьников форме. От мысленно нерасчлененного конкретного знания учащиеся движутся к поиску абстракций, на основе которых строится мысленно синтезированное конкретное знание. Это ориентирует познавательную деятельность школьников и создает основу для организации учебной деятельности.

На основе правил познания учащиеся выполняют действие планирования, составляют опорные планы изучения всего курса. Такой план материализуется в виде опорной схемы крупными блоками. Двигаясь при изучении курса по опорному плану учащиеся детализируют крупные блоки, применяя одни и те же правила познания. В начальном курсе географии объект изучения Земля разделяется на литосферу, атмосферу, гидросферу, биосферу и географическую оболочку, в которой взаимодействуют вещества перечисленных геосфер. По ходу изучения составляется опорный план каждой оболочки. К примеру, гидросфера подразделяется на воды суши, Мировой океан и воды в атмосфере, которые, в свою очередь, могут быть классифицированы в дальнейшем. Их объединяет мировой круговорот воды.

В основу концепции учебника О.В. Крыловой положена идея о том, что и ученики, и учителя нуждаются в учебнике, который является не столько носителем новой информации, сколько пособием организующем умственную деятельность школьников. В учебнике изменены структура и характер подачи материала. Обычный учебник состоит из параграфов, в которых частями, из расчета на один урок, излагается содержание предмета. При этом практически единственным видом самостоятельной работы ученика является чтение, а вопросы и задания в большинстве своем предполагают репродуктивное воспроизведение прочитанного. Объем текста для чтения преобладает над объемом вопросов и заданий. Задания занимают в учебнике второстепенную позицию.

Учебник О.В. Крыловой состоит из «Уроков». Каждый урок - это блок учебных материалов: информационных и операционно-деятельностных. Информационный блок представлен текстами и средствами наглядности - географическими и историко-географическими картами, рисунками, схемами, графиками, фотографиями. Принципиальное отличие нового учебника в том, что средства наглядности служат не иллюстрациями, лишь поясняющими текст, а источниками нового знания. Сведения о типах и факторах выветривания, строении речных долин, горных ледников, о происхождении подземных вод и т.п. ученики получают из специально разработанных учебных рисунков - основных носителей географической информации по данным вопросам.

Операционно-деятельностный блок представлен географическими задачами, которые различаются по дидактическим целям, уровням сложности и предполагают работу с разными источниками информации. Представлены задания аналитического и синтетического характера, взаимно дополняющие друг друга. Большинство географических задач носит не репродуктивный, а продуктивный, творческий характер. В учебнике разработаны уроки по формированию важнейших приемов учебной работы: урок 31 - Определение географического положения гор; урок 33 - Определение географического положения равнин; урок 50 - Описание моря по физической карте; урок 54 - Описание речной системы по карте и другие. Операционно-деятельностный блок занимает почти половину учебника.

Таким образом, отличительная особенность представляемого учебника, делающая его, на наш взгляд, особенно актуальным, что в нем реализована важнейшая функция учебника - организаторская.

Современный учебник должен максимально способствовать усвоению необходимых теоретических знаний. Начальный курс физической географии - первый систематический курс географии в основной школе, поэтому главнейшая его задача - усвоение школьниками понятийного аппарата нового предмета. Особая роль отводится хорошо организованному сравнению и обобщению изученного материала, что должно привести к исчезновению из высказываний учащихся фраз типа: «Это озеро соленое, а это – глубокое».

В учебнике О.В. Крыловой сделана попытка преодоления одной из трудностей обучения: с помощью учебника формируются навыки целенаправленного обобщения ранее изученных знаний. Приведем пример задания связанного с обобщением, реализация которого на материале учебника успешно решается. Ученикам предлагается составить рассказ о горах, используя опорные термины: горы, абсолютная высота, низкие горы, высокие горы, меридиан, Анды, Гималаи. Условия составления:

а) сохранить предложенный порядок слов;

б) каждое слово употребить в отдельном предложении.

Благодаря предложенному в учебнике способу деятельности: «2) определить положение гор в системе географических координат, например, в каком направлении (вдоль какого меридиана или параллели) они протягиваются» [66, С.94], - могут быть получены фразы в рассказе-задании. Они будут звучать так: «Анды - это высокие горы в Южной Америке, протянувшиеся по направлению меридиана. Самые высокие горы Гималаи находятся в Евразии. Они протянулись вдоль параллели». Неспособность установить пространственную ассоциацию между меридианами как линиями направлений и расположенными по отношению к ним горными хребтами свидетельствует о том, что ученик использует понятие «меридиан» неполно - как линию на карте, показывающую направление с севера на юг. Четкая, поэтапная работа над изучаемыми географическими понятиями - важное условие глубокого понимания и усвоения содержания географии как предмета, а с другой стороны - устойчивая основа формирования приемов учебной работы.

Другой доминирующей линией содержания учебника географии, написанного О.В. Крыловой, является обучение работе с картой как источником географической информации. Ведущий прием учебной деятельности, которым овладевают ребята в процессе систематической работы с картой, - установление пространственных ассоциаций. Освоить этот учебный прием помогает серия специальных задач.

Урок 31. Определение географического положения гор (фрагмент)

Географические задачи

1. 1) Пользуясь физической картой мира, укажите, где находятся южноамериканские Анды. Назовите не менее семи ориентиров. Например. 1. Анды протягиваются с севера на юг вдоль западного побережья Южной Америки. 2. Анды протягиваются вдоль тихоокеанского побережья Южной Америки. 3. ... 2) Уточните географическое положение Анд, воспользовавшись политической картой мира.

3. Пользуясь физической и политической картами мира, определите черты сходства и различия в местоположении южноамериканских Анд и Большого Водораздельного хребта.

Урок 47. Определение географического положения морей (фрагмент)

Географические задачи

Сравнение морей по географическому положению

1. Выберите два моря и сравните их по географическому положению.

Для этого 1) выберите признак сходства географического положения морей; 2) выберите признак, по которому географическое положение морей различается.

Общность географического положения объектов	Различие
Карибское и Средиземное моря принадлежат бассейну Атлантического океана.	Но Карибское находится в его западной части, а Средиземное - в восточной.
Южно-Китайское и Аравийское моря лежат в тропических широтах.	Но первое является частью Тихого океана, а второе - частью Индийского.
Средиземное и Красное моря омывают Египет.	Но Средиземное - с севера, а Красное - с востока.

 

Работа с учебником формирует у учащихся следующие умения:

1) определять географическое положение объекта в системе географических координат;

2) сравнивать объекты по их географическому положению;

3) составлять описательные характеристики объектов;

4) устанавливать причинно-следственные связи.

В отличие от учебника В.П. Сухова, в учебник О.В. Крыловой по физической географии 6-го класса впервые включены уроки по формированию общих учебных умений. Теоретическое понятийное знание предполагает знание его (термина) - определение. В свою очередь непонимание структуры определения и неумение составлять определение (даже при понимании смысла термина!) приводят ученика к необходимости заучивания. Но в этом случае достаточно типична ситуация, в которой привыкший к такому заучиванию ребенок, забыв единственное слово, оказывается беспомощен в воспроизведении уже всего определения. Если ученик умеет составить определение на основе известных ему правил, то в ответ на вопрос: «Что такое дождь?», он говорит не «Это тогда, когда выпадают капли дождя», а рассуждает: «Дождь - это вид атмосферных осадков...». По мере изучения курса физической географии шестиклассники, обучаясь употреблению определений, знакомятся с правилами их составления.

В контексте нашей работы очень важен тот факт, что в учебнике О.В. Крыловой в качестве общих учебных умений даны ответы на вопросы: «Как разделить понятия на группы? Как составить классификацию?», приведены правила деления географических понятий на группы и правила классификации. Учащиеся приобретают в ходе выполнения заданий навыки структурирования и представления изученного материала в связанном систематическом виде. Приведем примеры это иллюстрирующие:

Урок 24. Как составить классификацию (фрагмент)

Задание 2.

1. Предложите основания классификаций: 1) обломочных горных пород; … 4) географических карт.

 

Задание 3. Рассмотрим классификацию:

Однако, в контексте нашей работы, важно отметить, что в явном виде ни В.П. Суховым, ни О.В. Крыловой генетически исходная клеточка начального курса географии не выделена. В этих учебниках реализовано исследование географического объекта «Земля» в полном цикле процесса познания – от мысленно нерасчлененного конкретного к абстрактному и далее – от абстрактного к мысленно синтезированному конкретному знанию.

В школьном начальном курсе химии структурирование содержания материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному впервые было выполнено С.Т. Сатбалдиной, автором учебников «Химия 8» [124] и «Химия 9» [125]. Они позволили внедрить в школьную практику технологию развивающего обучения. По ее программе и учебникам учителя успешно организуют деятельность школьников.

На основе диалектико-логического анализа и синтеза содержания начального курса неорганической химии С.Т. Сатбалдиной удалось выделить четыре основных химических понятия. Далее, на основе более глубокого диалектико-логического анализа и синтеза из четырех понятий выделено самое сложное содержательное понятие «химическое явление» и понятие «химический элемент», характеризующее генетическую клеточку химии. С.Т. Сатбалдиной впервые удалось построить начальный курс неорганической химии на новом существенном содержательном уровне. В учебниках химии С.Т. Сатбалдиной построение учебного материала произведено от генетической клеточки «химический элемент» через все основные химические понятия к самому сложному и содержательному понятию «химическое явление».

Работа в этой логике позволила С.Т. Сатбалдиной построить содержание курса химии как единого целого на основе анализа и синтеза. Движение в этом случае осуществляется от мысленно нерасчлененного конкретного понятия «химческое явление» («Ко») через абстрактное, а затем конкретизируемое понятие «химический элемент» (соответственно «Ао» и «А’») к содержательному (мысленно синтезированному конкретному) понятию «химическая реакция» («К’»). В целом восхождение в содержании может быть смоделировано таким образом: Ко ® Ао ® А’ ® К’.

Учебник С.Т. Сатбалдиной сконструирован таким образом, что учащиеся теперь изучают химию с позиции теории строения атом и выстраиваемой на ее основе Периодической системы элементов Д.И. Менделеева. Учащиеся сначала осознают существенные связи и отношения понятий «атом», «химический элемент», затем восходят к существенным связям и отношениям понятий «молекула», «химическое соединение», далее к понятию «вещество» как системе атомов химических элементов и их соединений и далее к сущности и механизму понятия «химическая реакция».

Остановимся более подробно на цепочке «химическое явление» ® «химический элемент» ® «химическая реакция».

В начале изучения химии по учебнику С.Т. Сатбалдиной учащиеся совершают совместно с учителем предметную деятельность, направленную на открытие предмета познания химии, на открытие понятия «химическое явление». Его исследование приводит к открытию генетической клеточки химии. В результате анализа учебных экспериментов делается вывод о вывод о возможности изменения веществ. По этому признаку выделяются явления вообще. С помощью учителя школьники обозначают делят явления на физические и химические.

Осмысление учащимися явлений на уровне «что было и что стало» показывает основное отличие химических явлений от физических. В физических явлениях вещества изменяют только свое состояние и не изменяют своей природы, а в химических явлениях нечто одно превращается в нечто другое.

Это позволяет выделить такой всеобщий признак химических явлений как превращение одних веществ в другие вещества и открыть тем самым предмет изучения химии. На этой базе формулируется определение понятия «химическое явление» как процесса превращения одних веществ в другие вещества, который сопровождается такими внешними признаками как выделение газа, выпадение или растворение осадка, изменение цвета, выделение теплоты.

Далее деятельность учащихся организуется на обнаружение генетически исходной всеобщей связи (связи между различными видами атомов), которая определяет содержание и структуру предмета изучения химии – превращения веществ. На основе проделанных опытов учащиеся подводятся к обобщенным умозаключениям:

1. Если вещества делятся, дробятся, плавятся, растворяются, испаряются, то это говорит о том, что они состоят из частиц, причем столь малых, что мы их не видим.

2. Если вещества состоят из частиц и одновременно существуют как целое, то частицы в веществе должны быть между собой связаны.

3. Если твердые вещества трудно разделимы, жидкие разделяются довольно легко, а для разделения газообразных веществ достаточно малого усилия, то связи между частицами в веществе могут быть прочными, менее прочными и слабыми.

Для ответа на вопрос «Почему связи между частицами могут быть различными?» выясняется, что нужно знать, что представляют собой сами связи. Поэтому ставится задача сначала изучить различные виды атомов, а затем уже и связи между ними в процессе их связывания. Далее после изучения различных видов атомов они «связываются» между собой и на этой основе конструируются молекулы как химические соединения на микроуровне организации. Затем из различных видов атомов и из их соединений (молекулы) конструируется макроуровень организации вещества. На основе знаний о прочности связей в веществах осмысливается и предсказывается процесс разрыва старых связей в исходных веществах и образование новых связей в веществах, представляющих собой продукты реакции.

В результате этого выстраивается план изучения химии на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному.

Из различных видов атомов будут конструироваться как наиболее сложные микрочастицы (молекулы), так и макроуровень организации вещества, а затем из веществ будут конструироваться процессы превращения веществ. Отсюда виды атом называется генетической клеточкой химии, а отношение между различными видами атомов – генетическим отношением в химии.

Процесс движения от атомарного уровня организации вещества к макроуровню его организации воспроизводит генезис вещества. Этот эволюционный путь развития вещества, а также способ его существования в виде химического явления и будет воспроизводиться учащимися в учебном процессе. Учащиеся будут последовательно продвигаться по уровням организации вещества и способу его существования, конструируя по восхождению четыре основополагающих понятия химии, обозначающих уровень организации вещества:

1) «химический элемент» (атомный уровень);

2) «молекула» (молекулярный уровень);

3) «химическое соединение» (вещественный уровень как уровень организации атомов элементов и их соединений);

4) «химическая реакция» (как способ существования веществ).

Важно выявить противоречивость атома как генетически исходной клеточки и показать его противоречивые стороны. По составу атом представлен противоположностями: положительно заряженными протонами и отрицательно заряженными электронами. Кроме того, в ядрах атомов имеются частицы, которые сочетают в себе обе противоположности – это нейтроны, каждый из которых при определенных условиях способен распадаться на положительный протон и отрицательно заряженный электрон. Несмотря на столь содержательное представление понятия «атом», важно выделить частицу, существенную для того или иного вида атома. Важно найти критерий вида атома.

С помощью учебника С.Т. Сатбалдиной решается и эта задача. При мысленном добавлении в атом определенных структурных единиц анализируются возможные последствия, вызванные этими структурными изменениями. Изменение в атоме числа нейтронов и электронов не приводит к изменению вида атома, изменяются соответственно либо масса, либо заряд атома. Эти разновидности определяются как изотопы и ионы. Однако изменение в атоме числа протонов приводит к изменению вида атома. Поэтому существенной частицей для вида атома является протон. Поэтому далее формулируется определение понятия «химический элемент» как вид атома. Таким образом рассматривается происхождение генетически исходной клеточки химии.

Создание школьного учебника физики в качестве начального учебного курса - задача очень сложная, требующая научно обоснованного подхода к отбору учебного материала, большого методического мастерства и широкой научной эрудиции авторов. Когда в современных условиях особое значение приобретает самостоятельная работа учащихся, то роль учебника возрастает. Учебник все в большей мере принимает на себя обучающие функции, которые раньше целиком принадлежали учителю. Из пассивного носителя информации учебник превращается в активную дидактическую систему, которая должна обеспечивать ученику самоконтроль за усвоением знаний, а также способствовать формированию физического стиля мышления и специфической языковой культуры. Будучи ведущим дидактическим средством. учебная книга по физике призвана обеспечить оптимальные условия для самообразовательной работы: ученик должен иметь реальную возможность изучить и осознать содержащийся в ней учебный материал.

Для анализа нами были выбраны начальные курсы по физике. Это учебники Гуревича А.Е. «Физика» [30], Пинского А.А. и др. «Физика и астрономия» [154], Подольского А.И. «Физика» [109], Шахмаева Н.М. и др. «Физика» [155]. Эти учебники написаны для 7 класса средней общеобразовательной школы.

Анализ построения структуры учебного материала в этих учебниках будет выполнен с опорой на ранее выделенные требования структурирования учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному. В анализе будет использоваться принцип единства исторического и логического как методологическая идея, требующая познания объектов и явлений в их развитии. Также мы будем использовать принцип системности, т.е. методологическое положение, касающееся познания объектов как систем (выделение элементов, связей между ними, изучение механизмов функционирования, организации и др.).

Уже на уровне рассмотрения содержательной стороны учебников, следует отметить, что в учебниках А.Е. Гуревича и Н.М. Шахмаева и др. мы сталкиваемся с нарушением принципа единства исторического и логического, согласно которому логическая организация учебного материала должна соответствовать историческому ходу процесса познания. При этом логическая организация учебного материала проявляется в процессе познания, организации учебной деятельности, направленной на развитие понятий и суждений, когда воспроизводится действительная история исследуемого объекта, когда реальный ход мыслей соответствует реальному процессу становления и развития. В этих учебниках физика рассматривается в отрыве от истории своего развития.

В учебнике А.Е. Гуревича изучение физики начинается с раздела «Молекулярная физика». При этом известно, что история развития физической науки начинается не с поисков представлений о строении вещества, а с создания простейших механических машин и механизмов.

В учебнике Н.М. Шахмаева и др. рассмотрение физического материала строится на формировании первоначальных представлений о свете, звуке, тепловых явлениях и строении вещества. Однако в этом учебнике так и не сформулированы важнейшие для учащихся в данном случае определения исходных понятий: свет, звук, теплота и т.д. Видимо, авторы учебника предполагают, что четкое представление об этих понятиях у учащихся было сформировано ранее. Эти нечеткие, диффузные первоначальные представления подвергаются дальнейшему развитию на основе развития конкретных, мысленно нерасчлененных, эмпирических знаний. Выделения генетически исходных понятий и дальнейшего структурирования учебного материала в учебнике Н.М. Шахмаева не происходит. По сути дела, учащиеся практически весь учебный год накапливают эмпирические сведения, не анализируя и не систематизируя их. Учебник Н.М. Шахмаева эмпиричен по своей сути, школьники с помощью этого учебника учатся накапливать экспериментальные сведения и лишь отчасти анализировать и объяснять их.

Остановимся далее на рассмотрении построения учебного материала в интегрированном учебнике Пинского А.А. и др. «Физика и астрономия». Такой учебник для девятилетней школы, по мнению авторов, создан впервые, и в нем вводятся основные физические и астрономические понятия, без знания которых немыслимо дальнейшее изучение предмета. В самом начале в него помещен весьма обширный по количеству материала вводный раздел «Физика и астрономия – науки о природе». В этом разделе задача учебного курса не ставится перед учащимися, однако в соответствии с обязательным минимумом содержания основного общего образования по физике рассказывается о физических и астрономических методах изучения природы.

Дальнейшее построение рассматриваемого учебника «Физика и астрономия» идеологически в целом схоже с «классическим» учебником А.В. Перышкина и Н.А. Родиной с той лишь разницей, что в рассматриваемом учебнике добавлены астрономические знания. Несмотря на всю свою «интегрированность» учебник «Физика и астрономия» А.А. Пинского и др. традиционен как по сути, так и по содержанию, поэтому ни о каком структурировании на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному в этом случае речь не ведется.

Однако, несмотря на всю вышеизложенную критику, существуют учебные пособия по физике, в которых возможно осуществление структурирования учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному. Это учебник «Физика» Подольского А.И. Проанализируем содержание этого учебника с точки зрения сформулированных выше требований структурирования.

Во «Введении» перед учениками ставится ряд задач и вопросов, которые позволяют сформулировать учебную задачу курса физики, которая сводится к проблеме основной задачи механики: «Зная начальное механическое состояние тела и оказываемое на него действие, определить механическое состояние тела в любой другой момент времени». Формирование такой учебной задачи ведет к включению школьников в произвольную образовательную деятельность. Поэтому формирование задачи курса в учебнике А.И. Подольского проводится путем последовательного ответа на такие вопросы: «Зачем нужны физические знания? Что является источниками физических знаний? Как измеряются физические величины?».

Важно отметить, что при разработке курса «Физика» Подольским А.И. найдено генетически исходное понятие курса. В основе всех физических явлений и процессов лежит взаимодействие. Однако, по мнению А.И. Подольского, исходным понятием для физики является «действие». Рассмотрим почему это так, только сначала более подробно остановимся на понятии «взаимодействие». Противоречивые стороны этого понятия можно сформулировать следующим образом: взаимодействие раскладывается на процессы действия и противодействия, которые приложены к разным объектам, однако совместно и действие, и противодействие не относятся к одному объекту. Однако нас может интересовать только история развития одного из объектов, а действие и противодействие к нему не относятся, поэтому противоречие в понятии «взаимодействие» не является полноценным. Поэтому в качестве генетически исходного понятия в курсе А.И. Подольского было использовано понятие «действие». Это было сделано по следующим причинам.

1. Тела могут находиться в определенном состоянии, которое может измениться, тогда они окажутся в другом состоянии. Поэтому первая задача – это научиться характеризовать эти состояния.

2. Выясним, почему меняется состояние тела? Потому что на него оказывает действие другое тело. Действие вызывает изменение состояния тела, поэтому разные действия вызывают разные изменения состояния. Поэтому вторая задача – это научиться характеризовать действие.

3. Поэтому логика построения курса была выбрана А.И. Подольским следующая: первая часть курса – изучение величин, с помощью которых характеризуется состояние тела, вторая часть курса – изучение величин, характеризующих действие (сила, давление, работа и энергия), в третьей части полученные знания используются для предсказания нового состояния тела.

Таким образом, содержание курса физики, разработанного Подольским А.И., выполнено в соответствии со структурой цикла процесса познания. И, что особенно важно в контексте нашей работы, в соответствии с выделенными требованиями структурирования учебного материала.

Раздел «Электростатика» занимает особое место в школьной физической программе. С изучения этого раздела начинается изучение курса «Электродинамика», поэтому в этом случае в преподавании имеется благоприятная возможность выстроить весь курс в дальнейшем на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному. При изучении этого раздела у школьников формируются основы понятийного содержания всего курса электродинамики и логики ее построения. Выше нами сформулированы требования структурирования учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному. Покажем их применение в разработке структуры раздела «Электростатика».

В соответствии с этим, согласно первому требованию структурирования, при построении логической структуры учебного материала, в первую очередь, необходимо выделить набор исходных абстракций и понятий. В разделе «Электростатика» можно выделить несколько фундаментальных понятий, которые составят набор исходных абстракций. Это понятия «электрический заряд», «электрическое поле» и «электромагнитное взаимодействие».

Возникает закономерный вопрос: «Какое из понятий – электрический заряд, электрическое поле или электромагнитное взаимодействие – может быть положено в основу курса как генетически исходное?» На наш взгляд, генетически исходным понятием раздела «Электростатика» и всего курса «Электродинамика» должно выступать понятие «электрический заряд». В большинстве учебных пособий отсутствует определение понятия «электрический заряд»! В учебнике Г.Я. Мякишева и Б.Б. Буховцева так и говорится: «… понятие заряд – это основное первичное понятие, которое не сводится на современном уровне развития наших знаний к каким-либо более простым, элементарным понятиям». [94, С. 91.] С одной стороны авторы этой фразы автоматически «признаются» в том, что понятие «электрический заряд» является генетически исходным для всего курса электродинамики, а с другой стороны о заряде с самого начала говорится как чем-то само собой разумеющемся после демонстрации простейших опытов по электростатике. Обобщения и определения понятия электрический заряд не происходит. Выход для традиционного преподавания в данном случае только один – постепенное овладение понятием «электрический заряд» на уровне мысленно нерасчлененного конкретного знания. Возникает противоречие между преподаванием и тем, что понятие «электрический заряд» определено во многих учебных и научных изданиях.

Обратимся к ряду определений того, что такое «электрический заряд»:

1) «Физическая величина, характеризующая свойство тел или частиц вступать в электромагнитные взаимодействия и определяющая значения сил и энергий при таких взаимодействиях, называется электрическим зарядом. [180, С. 120.]

2) «Заряд – физическая величина, являющаяся источником поля, посредством которого осуществляется взаимодействие частиц, обладающих этой характеристикой (электрический заряд, слабый заряд, цветовой заряд)». [157, С.52.]

3) «Электрический заряд – источник электромагнитного поля, связанный с материальным носителем; внутренняя характеристика элементарной частицы, определяющая ее электромагнитное взаимодействие. Вся совокупность электрических и магнитных явлений есть проявление существования, движения и взаимодействия электрического заряда». [158, С.864.]

4) «Электрический заряд. Свойство частиц материи или тел, характеризующее их взаимосвязь с собственным электромагнитным полем и их взаимодействие с внешним электромагнитным полем; имеет два вида, известные как положительный заряд (заряд протона, позитрона и др.) и отрицательный заряд (заряд электрона и др.); количественно определяется по силовому взаимодействию тел, обладающих электрическими зарядами». [143, С.14.]

Как следует из этих определений в генетически исходном понятии «электрический заряд» заключены внутренние противоречия, а именно – с одной стороны, заряд характеризует свойства тел или частиц, а другой стороны – заряд может быть определен количественно по силовому взаимодействию тел, обладающих определенными этими свойствами. Раскроем это противоречие более подробно.

Свойство раскрывает сторону предмета, обуславливающую его различие или сходство с другими предметами и проявляющуюся во взаимодействии с ними. Всякое свойство относительно. Измерить свойство нельзя, можно только сравнивать объекты по наличию у них определенных свойств (по типу «мягче-тверже», «холоднее-горячее» и т.п.). Поэтому, если заряд характеризует особое свойство тел или частиц, то можно лишь говорить о наличии или отсутствии заряда у тел. Однако, с другой стороны, заряд может быть определен количественно, что говорит об определенном, числовом значении параметра, которым обладает тело. Вследствие этого в понятии «электрический заряд» существует диалектическое противоречие.

Разрешение этого противоречия возможно путем введения двух понятий, являющихся по сути дела прививочными абстракциями, одно из которых характеризовало бы заряд как особое свойство тел или частиц, а другое способствовало бы характеристике заряда с численной стороны. Эти две прививочные абстракции – «электрическое поле» и «электрическое взаимодействие» непосредственно связаны с генетически исходным понятием «электрический заряд». Электрические заряды наделяют окружающее их пространство особыми физическими свойствами – создают электрическое поле. Основным свойством поля является то, что на находящуюся в этом поле заряженную частицу действует некоторая сила, т.е. взаимодействие электрических зарядов осуществляется посредством создаваемых ими полей.

Проследим теперь генезис структуры раздела в виде структурной схемы:

 

 

§3. Результаты опытно–экспериментальной работы по организации структурирования учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному

 

Для оценки достигнутого уровня овладения структурированием учебного материала в ходе изучения темы «Электростатика» (10 класс) мы ввели несколько показателей, измерение которых в ходе обучающего эксперимента дало возможность проследить изменения в контрольных и экспериментальных классах.

Измерение показателей проводилось в различных шкалах. Поэтому, с целью унификации измерений и перехода к обобщенному показателю (коэффициенту), мы все измерения свели к порядковой (ранговой) шкале и выделили 4 (четыре) уровня:

0 - нулевой уровень: ученик обладает представлениями о разделе, знаниями о понятиях курса, но отобразить их в виде единой системы он не в состоянии;

1 - первый уровень: учащийся обладает частичными знаниями о структуре курса, умеет отслеживать отдельные связи между понятиями;

2 - второй уровень: уровень знаний о структуре курса средний, учащийся может указать исходные понятия, генетически исходное понятие, однако отсутствуют полные представления о структуре курса;

3 - третий уровень: характеризуется полными представлениями о структуре курса, пониманием взаимосвязей между понятиями .

Если измерения проводятся в шкале порядка, то вся шкала делится на четыре части, по 25% рангов в каждой части. Если измерения можно провести в интервальной шкале (например - количество выполненных тестовых заданий в единицу времени), то шкала делится на интервалы на четыре равные части. Таким образом, мы выделяем четыре уровня, независимо от типа шкалы (ранговой или интервальной). Уровни 2 и 3, по методике, предложенной А.А. Кыверялгом [69], являются средними. Согласно этой методике, средний уровень характеризуется 25% отклонением обобщенной оценки от среднего значения. Тогда, оценка от минимальной до 25% максимальной свидетельствует о низком уровне, а оценки превышающие 75% максимальной - о высоком уровне овладения учениками структурированием учебного материала.

Анализ полученных данных необходимо дополнить доказательством репрезентативности нашей выборки учащихся. Необходимость проверки статистической гипотезы о нормальном распределении выбранных критериев в выборке учащихся обусловлена требованием независимости применяемых педагогических условий от контингента учащихся (естественность эксперимента). Считая множество учащихся генеральной совокупностью и полагая распределение способностей, умений и навыков в данной совокупности нормальным (подчиняющейся нормальному закону распределения), мы должны обосновать репрезентативность наших выборочных данных, чтобы иметь основание для экстраполяции полученных в ходе эксперимента результатов на всю генеральную совокупность.

Численным методом оценки того, принадлежит ли данная выборка генеральной совокупности с нормальным распределением, является метод применения критерия c2, разработанный К. Пирсоном. Согласно этому методу, наблюдаемое эмпирическое распределение выборки, выраженное абсолютными или относительными накопленными частотами сгруппированного ряда измерений, сравнивается с гипотетическим теоретическим распределением соответствующей генеральной совокупности. Для этого выдвигается гипотеза о неизвестной функции распределения F(x) генеральной совокупности, которая сопоставляется с подходящей выборочной функцией и, в зависимости от величины отклонения эмпирического распределения от теоретического, выдвинутая гипотеза принимается или отвергается.

Ниже в таблице приведены результаты исследования распределения учащихся по уровням овладения структурированием учебного материала.

На первом этапе эксперимента:

Классы	Количество учащихся	Уровни сформированности понятий
		1	2	3	4
Экспериментальный	139	106	33	0	0
Контрольный	150	108	42	0	0

 

Результаты первого этапа эксперимента показали, что уровни сформированности понятий примерно одинаковы в контрольных и экспериментальных классах.

Диаграмма 1. Уровни сформированности понятий на первом этапе экспериментальной работы.

 

На втором этапе эксперимента:

Классы	Количество учащихся	Уровни сформированности понятий
		1	2	3	4
Экспериментальный	107	11	18	49	29
Контрольный	119	54	65	0	0

 

Диаграмма 2. Уровни сформированности понятий на втором этапе экспериментальной работы.

 

Получение результатов такого распределения позволило нам для окончательного подтверждения дидактической эффективности экспериментальной технологии рассчитать статистики критерия c2 (хи-квадрат):

где n1 и n2 – соответственно число учащихся экспериментальных и контрольных классов, охваченных экспериментом;

i – уровень сформированности понятия;

Q1 и Q2 – соответственно число учащихся экспериментальных и контрольных классов на i-м уровне.

Тнабл = 228,29.

При уровне значимости a=0,01 критическое значение статистики для числа степеней свободы n=3 оказывается равным Ткрит = 11,34 [26, С.130.]. В качестве нулевой гипотезы было выбрано утверждение: «Экспериментальная технология обучения учащихся структурированию учебного материала позволяет получить такие же результаты, что и при традиционном обучении». В качестве альтернативной гипотезы было выбрано утверждение: «Экспериментальная технология приводит к более высокому результату обучения учащихся структурированию учебного материала, чем традиционное обучение». Так как Тнабл > Ткрит (228,29 > 11,34), то нулевая гипотеза отвергается и принимается за истинную альтернативная гипотеза.

При проведении педагогического эксперимента для выявления уровня сформированности предствлений о структуре учебного материала использовались контрольные задания, направленные на выявление уровня усвоения учащимися структуры изучаемого курса «Электростатика». Работы учащихся подвергались поэлементному методу анализа. В качестве критериев определения уровня сформированности у учащихся представлений о структуре изучаемого учебного материала использовались следующие коэффициенты:

1. Коэффициент полноты сформированности знаний учащихся об исходных понятиях курса:

где ki – количество исходных понятий, правильно указанных j-м учащимся,

nj – количество учащихся, указавших ki-е число элементов,

k – количество исходных понятий курса,

N – количество учащихся, участвовавших в эксперименте.

2. Коэффициент полноты сформированности знаний учащихся о генетически исходном понятии курса:

где Ni – количество учащихся, указавших генетически исходное понятие,

N – количество учащихся, охваченных экспериментом.

3. Коэффициент полноты сформированности у учащихся умений определять связи между понятиями изучаемого курса, определяемый по формуле:

где yi – количество определенных j-м учащимся связей между понятиями,

nj – количество учащихся, определевших nj-е число связей между понятиями,

y – количество связей между понятиями, входящими в состав структуры курса,

N – количество учащихся, участвовавших в эксперименте.

Численные значения всех указанных коэффициентов лежат в интервале от 0 до 1. Для определения численных значений этих коэффициентов учащимся предлагались вопросы и задания, направленные на выяснение:

1. Знаний учащихся о термине, обозначающем понятие.

2. Знаний учащихся о генетически исходных понятиях.

3. Знаний учащихся о генетически исходном понятии курса.

4. Знаний учащихся о структуре курса.

5. Знаний учащихся о взаимосвязях между понятиями, образующими учебный курс.

6. Знаний учащихся об иерархичности построения курса.

Учащимся было предложено следующее задание:

«1. Построить структурную модель раздела “Электростатика”. Указать связи между понятиями раздела.

2. Указать понятие, которое, на Ваш взгляд, лежит в основе раздела “Электростатика”.

3. Указать исходные понятия раздела «Электростатика».

4. Указать понятия раздела, которые взаимосвязаны между собой.

5. Пары каких понятий образуют другие понятия этого раздела ? Назовите их. ...”

Анализируя результаты теста необходимо отметить несколько основных моментов:

1. Учащиеся экспериментального класса построили структурную схему раздела уверенно и четко, имея в распоряжении полученные в ходе решения учебных задач структурные модели понятий электростатики. При этом абсолютное большинство при построении структурной схемы верно выделило генетически исходные понятия, которые, как видно из схем, служат для образования других понятий. В контрольном классе, в котором уроки проводились по традиционной методике, большинство учащихся не смогло справиться с предложенным заданием, открыто заявив, что они не понимают о чем идет речь и что от них требуется. Лишь хорошо успевающие ученики контрольного класса смогли построить элементы структуры, так и не связав их в единую структуру.

2. При указании главных понятий раздела «Электростатика» было замечено следующее: в контрольном классе были указаны наиболее часто употребляемые понятия типа «напряженность» и «разность потенциалов», а в экспериментальном, при наличии самостоятельно построенной структурной схемы, большинство учащихся указало генетически исходные понятия верно.

3. Определяя понятия, которые взаимосвязаны между собой, учащиеся экспериментального класса обладали безусловным приоритетом опять-таки в связи с наличием у них структурных схем раздела «Электростатика». По этим схемам они смогли отследить динамику развития понятий, увидеть и понять взаимосвязи между ними. В контрольном классе ответы иногда носили абсурдный характер: учащиеся определяли взаимосвязь между понятиями по их фонетическому созвучию («напряженность» - «напряжение»). В целом в контрольном классе это задание не было выполнено на требуемом уровне.

4. Говоря об указании пар понятий, которые являются образующими для других понятий в разделе «Электростатика», следует отметить абсолютное преимущество в результатах выполнения экспериментального класса. Это говорит о понимании ими динамики развития понятий в рамках учебного раздела.

Эффективность разработанной нами технологии оценивалась на основании расчета численных значений коэффициентов эффективности, определяемых по формулам:

где gKn, gKx, gKy – коэффициенты эффективности технологии по формированию знаний учащихся, соответственно, об исходных понятиях курса, о генетически исходном понятии курса, а также по формированию умений определять связи между понятиями изучаемого курса;

 - коэффициенты полноты сформированности знаний учащихся, соответственно, об исходных понятиях курса, о генетически исходном понятии курса, а также по формированию умений определять связи между понятиями изучаемого курса, рассчитанные для экспериментальных классов;

 - коэффициенты полноты сформированности знаний учащихся, соответственно, об исходных понятиях курса, о генетически исходном понятии курса, а также по формированию умений определять связи между понятиями изучаемого курса, рассчитанные для контрольных классов.

Относительное сравнение значений коэффициентов, полученных для экспериментальных и контрольных классов, позволяет рассчитать коэффициенты эффективности экспериментальной технологии обучения структурированию учебного материала по сравнению с обычными методиками:

gKn = 1,63,

gKx = 1,79,

gKy = 1,15.

Таким образом, можно сделать вывод о более высокой дидактической эффективности экспериментальных технологий. Если сравнивать результаты в контрольном и экспериментальном классах качественно, без использования статистических методов, можно сделать основной вывод: знания школьников на данный момент времени бессистемны, хаотичны и фрагментарны. Отсутствие видения учебных разделов целиком, понимания образования связей между понятиями ведет к явному ухудшению качества знаний и, самое главное, их практического применения при решении учебных и практических задач. При этом организация учебной деятельности школьников по формированию у них понятий ведет к овладению более общими, цельными представлениями об изучаемом материале и его структуре.

 

Выводы по II главе

 

1. Построение школьных естественнонаучных учебных курсов обладает различной степенью соответствия выделенным требованиям структурирования учебного материала. Во многих учебных курсах не выделены генетически исходная клеточка и исходные понятия. В учебниках географии В.П. Сухова и О.В. Крыловой реализован полный цикл процесса познания. В учебнике химии С.Т. Сатбалдиной выделены как исходные понятия, так и генетически исходное понятие, разработана структура курса согласно выделенным требованиям. Среди курсов физики учебник А.И. Подольского полностью соответствует выделенным требованиям структурирования учебного материала.

2. В разработанном нами курсе «Электростатика», согласно выделенным требованиям структурирования, выделено генетически исходное понятие – «электрический заряд», набор исходных абстракций – «электрический заряд», «электрическое поле» и «электрическое взаимодействие», разработана структура курса.

3. Экспериментальная проверка эффективности выделенных требований структурирования учебного материала показала эффективность разработанной технологии, позволила на феноменологическом уровне выявить ряд особенностей традиционного метода обучения и продемонстрировала улучшение системных знаний учащихся.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В процессе выполненного нами диссертационного исследования были осуществлены изучение и анализ состояния организации и управления развитием школьников в дидактических процессах. В соответствии с поставленной целью исследования внимание было сосредоточено на определении дидактического комплекса педагогических требований к структурированию учебного материала на основе восхождения от абстрактного к конкретному и выявлении их дидактической эффективности. На основании этого были осуществлялась теоретическая разработка проблемы отбора и структурирования содержания учебного материала. Ее основным результатом являются выделенные и описанные требования дидактического комплекса педагогических требований к структурированию учебного материала, реализующие диалектико–логический подход.

Нами были выделены следующие требования структурирования содержания:

1. Выделение в учебном курсе (разделе) исходных абстракций, понятий.

2. Установление генетически исходных понятий.

3. Разрешение противоречий с помощью введения вспомогательных абстракций.

4. Отслеживание генезиса структуры теории.

В связи с этим были:

1. изучены состояние проблемы отбора и структурирования содержания учебного знания в дидактической теории и практике обучения и проанализировать подходы к решению проблемы структурирования учебного материала.

2. изучены и проанализированы применение принципа восхождения от абстрактного к конкретному к организации научного знания.

3. выделены, разработаны и обоснованы требования теоретического подхода к отбору и структурированию учебного материала; проанализированы школьные естественнонаучные курсы географии, химии и физики с точки зрения выделенных принципов структурирования учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному.

4. продемонстрировано применение выделенных принципов при отборе материала и структурировании образовательных курсов (на примере темы «Электростатика»); разработаны соответствующие педагогические технологии и проверена их психолого-педагогическую эффективность в формирующем эксперименте.

5. проанализированы качественные и количественные результаты эксперимента, получены выводы об эффективности разработанной педагогической технологии.

На основе осуществленного нами теоретического исследования и проведенного педагогического эксперимента можно получить следующие выводы:

1. Установление логической структуры учебного материала, которое существует в теории и практике обучения, отображается в дидактической модели логической структуры знания о научном явлении, процессе и состоянии объекта. Однако нельзя сказать, что эта модель является универсальной. Это лишает многие рассмотренные работы единой идейной основы и зачастую низводит многие способы структурирования в разряд частных дидактических находок, дающих положительный педагогический эффект.

2. На основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному, который является эффективным для дидактики, возможна организация особой формы педагогической деятельности. Исходные теоретические конструкции и простейшие абстракции-«клеточки» являются основой для процесса восхождения от абстрактного к конкретному и задают различные теоретические модели реальности. Основной, определяющий признак исходной модели состоит в том, что она представляет собой некую четко взаимосвязанную систему элементов с определенной структурой, которая отражает внутренние, существенные отношения действительности. Эта структурная связь элементов и содержит исходное концептуальное содержание теории, которое отличает ее от подобных схем, возникающих на эмпирической стадии науки, где отсутствует развернутое и дифференцированное понятийное содержание. Восхождение от абстрактного к конкретному воспроизводит благодаря исследованию действительных противоречий предмета через его внутреннюю динамическую структуру.

Для структурирования учебного материала можно вывести очень ценный принцип - логическая структура теории отражает ее историческое развитие, только в обратном порядке. На этом необходимо основываться при изложении учебного материала и постановке учебных задач, потому что по предъявленной логической структуре теории можно проследить и лучше понять процесс ее формирования. Метод восхождения от абстрактного к конкретному есть метод построения научной теории, задача которой состоит в том, чтобы духовно, мысленно воспроизвести то конкретное, которое не расчленено и как задача дано нам в представлении. Теория не может начинаться с этого конкретного; она должна начать с некоторых абстрактных определений и, двигаясь от них, мысленно воспроизвести в мышлении конкретное.

Восхождение от абстрактного к конкретному представляет собой общий прием построения развитых научных теорий. Для построения научной теории необходимо выделить генетически исходные абстракции (первичные термины и характеризующие их постулаты) и, двигаясь от них, получить систему высказываний, позволяющую описать эмпирические ситуации (т.е. духовно, мысленно воспроизвести конкретное).

3. Получение требований структурирования учебного материала позволяет изменить организацию учебного процесса, сделать его более продуманным и диалектичным. С помощью этих требований у учащихся формируется всестороннее видение изучаемых явлений и объектов, связей и отношений между ними: генетических, функциональных, причинно-следственных, по смежности, сопряженности вида и рода, что ведет к улучшению качества знаний, более глубокому их пониманию и осмыслению. Метод теоретического восхождения от абстрактного к конкретному наиболее эффективен при исследовании устойчивых, стабильных, относительно закрытых реальных систем. Системы учебного знания являются таковыми. Поэтому разработанные нами требования структурирования учебного материала на основе принципа восхождения от абстрактного к конкретному позволяют сделать процесс структурирования доступным и методологически обеспеченным.

Построение школьных естественнонаучных учебных курсов обладает различной степенью соответствия выделенным требованиям структурирования учебного материала. Во многих учебных курсах не выделены генетически исходная клеточка и исходные понятия. В учебниках географии В.П. Сухова и О.В. Крыловой реализован полный цикл процесса познания. В учебнике химии С.Т. Сатбалдиной выделены как исходные понятия, так и генетически исходное понятие, разработана структура курса согласно выделенным требованиям. Среди курсов физики учебник А.И. Подольского полностью соответствует выделенным требованиям структурирования учебного материала.

4. В разработанном нами курсе «Электростатика», согласно выделенным требованиям структурирования, выделено генетически исходное понятие – «электрический заряд», набор исходных абстракций – «электрический заряд», «электрическое поле» и «электрическое взаимодействие», разработана структура курса.

Экспериментальная проверка эффективности выделенных требований структурирования учебного материала показала эффективность разработанной технологии, позволила на феноменологическом уровне выявить ряд особенностей традиционного метода обучения и продемонстрировала улучшение системных знаний учащихся.

Наше исследование было ограничено областью анализа построения и разработки естественнонаучных курсов. В этом случае был бы интересен более широкий анализ, включающий в себя и предметы гуманитарного цикла. Кроме того, необходимы разработка специального методического обеспечения по разработанным принципам отбора и структурирования содержания учебных курсов как, в первую очередь, для учителей, так и для школьников. Вопросы отбора и структурирования учебного материала требуют дальнейших теоретических и экспериментальных исследований с целью получения условий оптимизации, рационального применения и продуманного использования в учебном процессе.

 

БИБЛИОГРАФИЯ

 

1. Агудов В.В. Восхождение от абстрактного к конкретному // Диалектика научного познания. - М.: Наука, 1978.
2. Агудов В.В. О направлениях в развитии диалектической логики // Философские науки. 1977. № 4.
3. Алексеев П.В., Панин А.В. Теория познания и диалектика. - М.: Высшая школа, 1991. – 382 с.
4. Андреев В.И. Педагогика творческого саморазвития. Инновационный курс. – Казань: Изд–во КГУ, 1996. – 566 с.
5. Андреев И.Д. Теория как форма организации научного знания. – М.: Наука, 1979. – 304 с.
6. Аржанникова О.В., Крутский А.Н., Кузнецова Г.Н. Системно-структурный подход к усвоению знаний. / Психодидактика: Сборник избранных материалов первой Всероссийской научно-практической конференции «Психодидактика высшего и среднего образования». – Барнаул: Изд-во БГПУ, 1997. – С. 70-74.
7. Бабанский Ю.К. Проблемы повышения эффективности педагогических исследований. – М.: Педагогика, 1992. – 207 с.
8. Баженов Л.Б. Строение и функции естественнонаучной теории. – М.: Наука, 1978. – 232 с.
9. Беспалько В.П. Программированное обучение. Дидактические основы. – М.: Высшая школа, 1970. – 300 с.
10. Беспалько В.П. Теория учебника: Дидактический аспект. – М.: Педагогика, 1988. – 160 с.
11. Блонский П.П. Избранные психологические произведения. М., 1964. – 695 с.
12. Бунге М. Философия физики. – М.: Прогресс, 1975. – 347 с.
13. Бурбаки Н. Очерки по истории математики. М., 1963. – 292 с.
14. Быков В.В. Методы науки. – М.: Наука, 1974. – 215 с.
15. Вазюлин В.А. Восхождение от абстрактного к конкретному // Марксистско-ленинская диалектика. Кн. 2. Диалектическая логика. – М., 1979.
16. Взаимодействие наук: теоретические и практические аспекты. – М.: Наука, 1984. - 320 с.
17. Владимиров Д.А. Булевы алгебры. – М.: Наука, 1969. – 320 с.
18. Войшвилло Е.К. Понятие как форма мышления: логико-гносеологический анализ. – М.: Изд-во Московского университета, 1989. – 239 с.
19. Воскобойников А.Э. Некоторые замечания по генетическому анализу категории структуры. – «Общественные науки в Узбекистане», 1966, №10.
20. Гегель. Энциклопедия философских наук. М.: Наука, 1974. – 452 с.
21. Герасимова Т.П., Грюнберг Г.Ю. и Неклюкова Н.П. Физическая география: Начальный курс. – М.: Просвещение, 1992. – 192 с.
22. Гессен С.И. Основы педагогики. Введение в прикладную философию. – М.: Школа-Пресс, 1995. – 448 с.
23. Гласс Дж., Стэнли Дж. Статистические методы в педагогике и психологии. – М.: Прогресс, 1976. – 495 с.
24. Горский Д.П., Нарский И.С. О функциях и структуре диалектической логики как науки // Философские науки. 1976. № 1.
25. Готт В.С., Нарский И.С. Принцип восхождения от абстрактного к конкретному и его методологическая роль // Философские науки. 1986. № 2.
26. Грабарь М.И., Краснянская К.А. Применение математической статистики в педагогических исследованиях: Непараметрические методы. – М.: Педагогика, 1977. – 136 с.
27. Громов М.Д. Развитие мышления младшего школьника // Психология младшего школьника / Под ред. Е.И. Игнатьева. М.: Изд-во АПН РСФСР, 1960.
28. Грюнберг Г.Ю. Картографические понятия в школьной географии. – М.: Просвещение, 1979. – 95 с.
29. Грязнов Б.С. Логика, рациональность, творчество. – М.: Наука, 1982. – 256 с.
30. Гуревич А.Е. Физика: Учебник для 7 класса. – М.: Дрофа, 1997. – 192 с.
31. Давыдов В.В. Проблемы развивающего обучения: Опыт теоретического и экспериментального психологического исследования. М.: Педагогика, 1986. – 240 с.
32. Давыдов В.В. Теория развивающего обучения. – М.: ИНТОР, 1996. – 544 с.
33. Де Бройль Луи. Революция в физике. М., 1963.
34. Дернер Д. Логика неудачи. М.: Смысл, 1997.
35. Джумадурдыев С. Восхождение от абстрактного к конкретному как метод развития теоретического знания // Вопросы философии. 1985. № 7.
36. Дик Ю.И. Проблемы и основные направления развития школьного физического образования в Российской Федерации: Автореф. дисс. … д-ра пед. наук в форме науч. докл. – М.: 1996. – 59 с.
37. Донской Г.М. Некоторые проблемы школьного учебника истории // Проблемы школьного учебника. Вып. 3. (Структура учебника). – М.: Просвещение, 1975. – С. 30-44.
38. Жарова Л.В. Учить самостоятельности. – М.: Просвещение, 1993. – 205 с.
39. Зак А.З. Развитие теоретического мышления у младших школьников. – М.: Педагогика, 1984. – 152 с.
40. Зорина Л.Я. Дидактические аспекты естественнонаучного образования. – М.: Изд-во РАО, 1993. – 163 с.
41. Зорина Л.Я. Дидактические основы формирования системности знаний у старшеклассников (на материале предметов естественно-научного цикла): Дисс. … д-ра пед. наук. – М., 1979. - 362 с.
42. Зорина Л.Я. О дидактических условиях стабильности учебников естественного цикла // Проблемы школьного учебника. Вып.12. (О специфике учебников математики, физики, астрономии, черчения и трудового обучения). - М.: Просвещение, 1983. – С. 6-14.
43. Зорина Л.Я. Системность знаний и организация учебного материала в учебниках физики. // Проблемы школьного учебника. Вып. 6. – М.: Просвещение, 1978. – С. 100-112.
44. Зотов А.Ф. Структура научного мышления. – М.: Политиздат, 1973. – 182 с.
45. Зуев Д.Д. Школьный учебник. – М.: Просвещение, 1983. – 240 с.
46. Ильенков Э.В. Диалектика абстрактного и конкретного в «Капитале» Маркса. – М.: Изд-во АПН СССР, 1960. – 285 с.
47. Ильенков Э.В. Философия и культура. - М.: Политиздат, 1991. – 464 с.
48. Ильина Т.А. Педагогика: Курс лекций. Учеб. пособие для студентов пед. институтов. – М.: Просвещение, 1984. – 496 с.
49. Каменецкий С.Е., Солодухин Н.А. Модели и аналогии в курсе физики средней школы. – М.: Просвещение, 1982. – 96 с.
50. Карнап Р. Философские основания физики. – М.: Прогресс, 1971. – 390 с.
51. Карпович В.Н. Системность теоретического знания. Логический аспект. – Новосибирск: Наука, 1984. – 125 с.
52. Карпович В.Н. Термины в структуре теорий. – Новосибирск: Наука, 1978. – 128 с.
53. Качество знаний и пути его совершенствования. / И.Я. Лернер, Л.Я. Зорина, Г.И. Батурина и др. / Под ред. М.Н. Скаткина, В.В. Краевского. – М.: Педагогика. – 208 с.
54. Кедров Б.М. Классификация наук. Прогноз К. Маркса о науке будущего. М.: Мысль, 1985. – 543 с.
55. Кедров Б.М. Три аспекта атомистики. Т. II. Учение Дальтона. Исторический аспект. М., 1969.
56. Керимов Д.А. Философские основания политико-правовых исследований. М., 1986.
57. Клинберг Л. Проблемы теории обучения. – М.: Педагогика, 1984. – 256 с.
58. Копнин П.В. Диалектика как логика и теория познания. – М.: Наука, 1973. – 324 с.
59. Коротов В.М. Воспитывающее обучение. М.: Просвещение, 1980. – 192 с.
60. Краевский В.В. Методология педагогического исследования: Пособие для педагога-исследователя. Самара: Изд-во СамГПИ, 1994.
61. Краевский В.В. Проблемы научного обоснования обучения. (Методологический анализ). – М.: Педагогика, 1977. – 264 с.
62. Крутский А.Н. Психодидактика. Теоретические основы психодидактики. Проблемное обучение (На материале физики средней школы): Учеб. Пособие. – Барнаул: Изд-во БГПУ, 1994. – 72 с.
63. Крутский А.Н., Крутская Е.А., Кузнецова Г.Н. Системно-функциональный подход к усвоению знаний. / Психодидактика: Сборник избранных материалов первой Всероссийской научно-практической конференции «Психодидактика высшего и среднего образования». – Барнаул: Изд-во БГПУ, 1997. – С. 63-70.
64. Крутский А.Н., Нестеренко В.А., Филонова М.А. Дискретный подход к усвоению знаний. / Психодидактика: Сборник избранных материалов первой Всероссийской научно-практической конференции «Психодидактика высшего и среднего образования». – Барнаул: Изд-во БГПУ, 1997. – С. 60-63.
65. Крутский А.Н., Поскотинова О.Н., Шаповалов А.А. Системно-логический подход к усвоению знаний. / Психодидактика: Сборник избранных материалов первой Всероссийской научно-практической конференции «Психодидактика высшего и среднего образования». – Барнаул: Изд-во БГПУ, 1997. – С. 77-82.
66. Крылова О.В. Физическая география: Начальный курс. – М.: Просвещение, 1999. – 192 с.
67. Кузнецов И.В. Избранные труды по методологии физики. – М.: Наука, 1975.
68. Кумпф Ф., Оруджев З. Диалектическая логика: Основные принципы и проблемы. - М.: Политиздат, 1979. – 286 с.
69. Кыверялг А.А. Методы исследования в профессиональной педагогике. – Таллинн: Валгус, 1980. – 334 с.
70. Лауэ М. История физики. – М., 1964. – 230 с.
71. Лебедев С.А. Индукция как метод научного познания. – М.: Изд-во Московского университета, 1980. – 192 с.
72. Ленин В.И. Полн. собр. соч. Т. 29.
73. Лихачев Б.Т. Педагогика: Курс лекций. М.: Прометей, 1992. – 528 с.
74. Логика и методология науки / Отв. ред. М.Э. Омельяновский – М.: Наука, 1967. – 340 с.
75. Логика и проблемы обучения / Под ред. Б.В. Бирюкова и В.Г. Фарбера – М.: Педагогика, 1977. – 216 с.
76. Логика научного исследования / Под ред. П.В. Копнина и М.В. Поповича. – М., 1965.
77. Логико-методологические проблемы естественных и общественных наук / Отв. ред. В.В. Целищев. – Новосибирск: Наука, 1977. – 192 с.
78. Логико-философский анализ понятийного аппарата науки / Отв. ред. В.С. Лукьянец. – Киев: Наукова думка, 1977. – 226 с.
79. Логическая структура научного знания / Отв. ред. П.В. Таванец. – М.: Наука, 1965. – 350 с.
80. Ляпунов А.А. О некоторых особенностях строения современного теоретического знания. - «Вопросы философии», 1966, №5.
81. Мамчур Е.А. Проблема выбора теории. – М.: Наука, 1975. – 231 с.
82. Маркс К., Энгельс Ф. Соч. Т. 46. Ч. I.
83. Материалистическая диалектика – методология естественных, общественных и технических наук / Отв. ред. Е.Ф. Солопов. – М.: Наука, 1983. – 367 с.
84. Материалистическая диалектика и методы естественных наук / Отв. ред. М.Э. Омельяновский. – М.: Наука, 1968. – 608 с.
85. Материалистическая диалектика. Краткий очерк теории / Под ред. П.Н. Федосеева. – М., 1985. – 350 с.
86. Махмутов М.И. Современный урок. – М.: Просвещение, 1985. – 184 с.
87. Мелюхин С.Т. Съвременните постижения физиката и научното обяснение на материята. – София, 1967.
88. Методика преподавания физики в средней школе. Молекулярная физика. Основы электродинамики. – М.: Просвещение, 1975. – 256 с.
89. Методологические и философские проблемы физики / Сост. А.Т. Москаленко. – Новосибирск: Наука, 1982. – 334 с.
90. Методы обучения в современной школе / Под ред. Н.И. Кудряшева. – М.: Просвещение, 1983. – 192 с.
91. Минский М. Фреймы для представления знаний. – М.: Энергия, 1979. – 152 с.
92. Мощанский В.Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики. – М.: Просвещение, 1989. – 192 с.
93. Мякишев Г.Я. Динамические и статистические закономерности в физике. – М.: Наука, 1973. – 272 с.
94. Мякишев Г.Я., Б.Б. Буховцев Физика: Учебник для 10 класса средней школы. – М.: Просвещение, 1994. – 222 с.
95. Налетов И.З. Причинность и теория познания. М.: Мысль, 1975. – 204 с.
96. Нарский И.С. Диалектическое противоречие и логика познания. – М.: Наука, 1969. – 246 с.
97. Нарский И.С. Проблема противоречия в диалектической логике. – М.: Изд-во Московского университета, 1969. – 181 с.
98. Омельяновский М.Э. Диалектика в современной физике. – М.: Наука, 1973. – 324 с.
99. Онищук В.А. Типы, структура и методика урока в современной школе. – Киев, 1976.
100. Опорные сигналы в изучении педагогики (метод. рекомендации для студентов педвузов) / Сост. Беликов В.А. и Савва Л.И. – Магнитогорск, МГПИ, 1995. – 57 с.
101. Орехов Ф.А. Учебно-методический комплекс по принципам обучения: Методические рекомендации студентам к изучению и дидактической разработке принципов обучения. – Магнитогорск, 1983. – 17 с.
102. Педагогика / Под ред. Ю.К.Бабанского. - М.: Просвещение, 1988.
103. Петров Ю.А. Методологические вопросы анализа научного знания. – М.: Высшая школа, 1977. – 224 с.
104. Пидкасистый П.И., Портнов М.Л. Искусство преподавания. – М.: Педагогическое общество России, 1999. – 212 с.
105. Подкорытов Г.А. Историзм как метод научного познания. – Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1967. – 190 с.
106. Подкорытов Г.А. О природе научного метода. – Л.: Изд-во Ленинградского университета, 1988. – 224 с.
107. Подласый И.П. Педагогика: Учеб. Пособие для студ. высших пед. учеб. заведений. М.: Просвещение: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1996. – 432 с.
108. Подольский А.И. Модель педагогической системы развивающего обучения. (На содержании курса физики 7-го класса). – Магнитогорск: Изд-во МГПИ, 1997. – 237 с.
109. Подольский А.И. Физика: Учебник для 7 класса. – Уфа: Издателство «Творчество», 1997. – 208 с.
110. Проблемы истории и методологии научного познания. – М.: Наука, 1974. – 312 с.
111. Проблемы логики и теории познания. – М.: Изд-во Московского университета, 1968. – 319 с.
112. Психологические основы формирования личности в педагогическом процессе / Под ред. А. Коссаковски и др. – М.: Педагогика, 1981. – 224 с.
113. Разумовский В.Г. Развитие творческих способностей учащихся. – М.: Просвещение, 1975. – 272 с.
114. Ракитов А.И. Курс лекций по логике науки. М.: Высшая школа, 1971. – 176 с.
115. Ракитов А.И. Принципы научного мышления. – М.: Политиздат, 1975. – 143 с.
116. Ракитов А.И. Философские проблемы науки. Системный подход. – М.: Мысль, 1977. – 270 с.
117. Рахимов А.З. Психодидактика. – Уфа: Творчество, 1996. – 191 с.
118. Рекомендации по совершенствованию методической подготовки учителей физики вечерней школы / Сост. А.Е. Марон. – Ленинград, 1981. – 55 с.
119. Ротенберг В.С., Бондаренко С.М. Мозг. Обучение. Здоровье. – М.: Просвещение, 1989. - 239 с.
120. Рубинштейн Д.Х. Некоторые вопросы формирования фундаментальных физических понятий и общей дидактики. – Хабаровск: Изд-во ХГПИ, 1974. – 115 с.
121. Рузавин Г.И. Методология научного исследования. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 1999. – 317 с.
122. Рузавин Г.И. Методы научного исследования. – М.: Мысль, 1975. – 237 с.
123. Рузавин Г.И. Научная теория. Логико-методологический анализ. М.: Мысль, 1978.
124. Сатбалдина С.Т., Лидин Р.А. Химия: Учебник для 8 класса. – М.: Просвещение, 1993. – 192 с.
125. Сатбалдина С.Т., Лидин Р.А. Химия: Учебник для 9 класса. – М.: Просвещение, 1996. – 128 с.
126. Свидерский В.И. Некоторые вопросы диалектики изменения и развития. – М.: Наука, 1965.
127. Семенчев В.М. Физические знания и законы диалектики. – М.: Мысль, 1973. – 200 с.
128. Синтез современного научного знания / Ред. коллегия: В.А. Амбарцумян и др. – М.: Наука, 1973. – 640 с.
129. Скаткин М.Н. Совершенствование процесса обучения. - М.: Педагогика, 1971. – 208 с.
130. Совершенствование содержания образования в школе. – М.: Педагогика, 1985. – 272 с.
131. Сосницкий К. Построение содержания учебника // Проблемы школьного учебника. Вып. 3. (Структура учебника). - М.: Просвещение, 1975. – С. 18-29
132. Сохор А.М. Дидактический анализ логической структуры учебного материала. // «Ученые записки Ульяновского гос. пед. института им. И.Н. Ульянова», т. XXVII. «Вопросы обучения и воспитания», вып. I. – Ульяновск, 1972. – С. 22-23.
133. Сохор А.М. Логическая структура учебного материала. Вопросы дидактического анализа. М.: Педагогика, 1974. – 192 с.
134. Сохор А.М. О дидактической переработке материала науки в учебниках (на примере физики) // Проблемы школьного учебника. Вып. 6. – М.: Просвещение, 1978. – С. 89-100.
135. Степанов Н.И. Концепции элементарности в научном познании. – М.: Наука, 1976. – 176 с.
136. Степин В.С., Елсуков А.Н. Методы научного познания. – Минск: Вышэйшая школа, 1974. – 152 с.
137. Стоунс Э. Психопедагогика. – Психологическая теория и практика обучения. – М.: Педагогика, 1984. – 472 с.
138. Структура и развитие науки – Boston studies in the philosophy of Science: Из Бостон. исслед. по философии науки. Сб. пер. / Под общ. ред. Б.С. Грязнова и В.Н. Садовского. – М.: Прогресс, 1978. – 487 с.
139. Суровикина С.А. Систематизация и обобщение знаний учащихся (на материале курса физики средней школы): Методические рекомендации. – Челябинск: Изд-во ЧГПУ, 1996. – 32 с.
140. Сухов В.П. Физическая география: Начальный курс. – М.: Просвещение, 1995. - 192 с.
141. Талызина Н.Ф. Педагогическая психология. – М.: Издательский центр «Академия», 1999. –288 с.
142. Теория познания и современная физика / Отв. ред. Ю.В. Сачков. – М.: Наука, 1984. – 336 с.
143. Терминология теоретической электротехники. Сборник рекомендуемых терминов / Под ред. П.Л. Колантарова и Л.Р. Неймана. – М.: Госэнергоиздат, 1958.
144. Уман А.И. О структурировании знаний и организации заданий в учебном материале. // Проблемы школьного учебника. Вып. 12. (О специфике учебников математики, физики, астрономии, черчения и трудового обучения). – М.: Просвещение, 1983. – С. 15-28.
145. Урок в восьмилетней школе / Под ред. М.А. Данилова. – М.: Просвещение, 1966. –247 с.
146. Урок физики в современной школе: Творческий поиск учителей: Кн. для учителя / Сост. Э.М. Браверман. Под ред. В.Г. Разумовского. - М.: Просвещение, 1993. – 288 с.
147. Усова А.В. Психолого-дидактические основы формирования у учащихся научных понятий: Учебное пособие к спецкурсу. – Челябинск: ЧГПИ, 1986. – 88 с.
148. Усова А.В. Формирование у школьников научных понятий в процессе обучения. – М.: Педагогика, 1986. – 176 с.
149. Усова А.В., Беликов В.А. Как овладеть рациональными умениями и навыками учебного труда: Методические рекомендации для учащихся старших классов средней школы. – Магнитогорск, 1990. – Ч.1 – 30 с. – Ч.2. – 40 с.
150. Усова А.В., Вологодская З.А. Самостоятельная работа учащихся по физике в средней школе. – М.: Просвещение, 1981. – 158 с.
151. Усова А.В., Завьялов В.В. Воспитание учащихся в процессе обучения физике. – М.: Просвещение, 1984. – 143 с.
152. Фейнман Р. Характер физических законов. М., 1968. – 160 с.
153. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике, т.4. Кинетика. Теплота. Звук. М., 1965. – 261 с.
154. Физика и астрономия: Учебник для 7 класса. / А.А. Пинский, В.Г. Разумовский, Ю.И. Дик и др.; Под ред. А.А. Пинского, В.Г. Разумовского. – М.: Просвещение, 1999. – 191 с.
155. Физика: Учебник для 7 класса / Н.М. Шахмаев, С.Н. Шахмаев, Д.Ш. Шодиев. – М.: Просвещение, 1996. – 128 с.
156. Физическая теория / Отв. ред. И.А. Акчурин. – М.: Наука, 1980. – 463 с.
157. Физическая энциклопедия / Гл. ред. А.М. Прохоров. – М.: «Советская энциклопедия», 1990. – Т.2. – 703 с.
158. Физический энциклопедический словарь / Гл. ред. А.М. Прохоров. – М.: «Советская энциклопедия», 1983. – 928 с.
159. Философия естествознания Вып. 1–й. / Л.Б. Баженов, К.Е. Морозов, М.С. Слуцкий. – М.: Политиздат, 1966. – 413 с.
160. Философская энциклопедия / Гл. ред. Ф.В. Константинов. – М.: «Советская энциклопедия», 1970. – Т.5. – 740 с.
161. Философские основы теории развития. / Под общ. ред. Л.Ф. Ильичева. – М.: Наука, 1982. – 496 с.
162. Философский словарь / Под ред. И.Т. Фролова. – М.: Политиздат, 1987. – 590 с.
163. Формирование учебной деятельности школьников / Под ред. В.В. Давыдова и др. – М.: Педагогика, 1982. – 216 с.
164. Харламов И.Ф. Педагогика. – М.: Юристъ, 1997. – 512 с.
165. Шапоринский С.А. Обучение и научное познание. – М.: Педагогика, 1981. – 208 с.
166. Шаталов В.Ф. Куда и как исчезли тройки: Из опыта работы школ г. Донецка. – М.: Педагогика, 1979. – 136 с.
167. Шаталов В.Ф. Педагогическая проза: Из опыта работы школ г. Донецка – М.: Педагогика, 1980. – 96 с.
168. Шаталов В.Ф. Точка опоры. – М.: Педагогика, 1987. – 160 с.
169. Швырев В.С. Научное познание как деятельность. М.: Политиздат, 1984. – 232 с.
170. Швырев В.С. теоретическое и эмпирическое в научном познании. – М.: наука, 1984. – 288 с.
171. Шорлеммер К. Возникновение и развитие органической химии. М., 1937.
172. Штофф В.А. Моделирование и философия. – М.: Наука, 1966. – 302 с.
173. Эвристическая и прогностическая функции философии в формировании научных теорий / Под ред. Ф.Ф. Вяккерева и В.П. Бранского. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1976. – 136 с.
174. Эйнштейн А. Собр. научных трудов, т. IV. – М.: Наука, 1965. – 600 с.
175. Эйнштейн А. Физика и реальность. – М.: Наука, 1965. – 359 с.
176. Эйнштейн А., Инфельд Л. Эволюция физики. Развитие идей от первоначальных понятий до теории относительности и квантов. – М.: Наука, 1965. – 327 с.
177. Эрдниев П.М. Системность знаний и укрупнение дидактических единиц // Советская педагогика. - 1975. - № 4.
178. Эрдниев П.М., Эрдниев Б.П. Теория и методика обучения математике в начальной школе. – М.: Просвещение, 1988. – 200 с.
179. Эрдниев П.М., Эрдниев Б.П. Укрупнение дидактических единиц в обучении математике.– М.: Просвещение, 1986. – 254 с.
180. Яворский Б.М., Селезнев Ю.А. Справочное руководство по физике. – М.: «Наука», 1984. – 384 с.
181. Яковлева Н.М. Теория и практика подготовки будущего учителя к творческому решению воспитательных задач: Дисс. … д-ра пед. наук. – Челябинск, 1992. - 403 с.
182. Яновская С.А. Методологические проблемы науки. – М.: Мысль, 1972. – 280 с.
183. Heisenberg W. Die Absraktion in der modernen Naturwissenschaft. - Wissenschaft und Fortschritt, 1964, N 3.
184. Ore O. On the foundation of abstract algebra, I, Ann. Of Math. 36 (1935).
185. Tarski A. Fundamental Concepts of Methodology of Deductive Sciencies. - Logic, Semantics and Metamathematics. Oxford, 1956.
186. The Structure of Scientific Theories. Suppe F. (ed.). University if Illinois press, 1974.