Узагальнення і систематизація навчального матеріалу можуть бути успішними при дотриманні щонайменше двох педагогічних вимог. Одна з них полягає в тому, що узагальнення повинно здійснюватися на основі фундаментальної наукової ідеї, яка виконує роль систематизую чого фактора. Друга вимога полягає в тому, що узагальнення, так як воно пов’язане з повторенням вивченого, повинно обов’язково містити елемент новизни.
Так як логіка розгортання навчального матеріалу в курсі фізики, як правило, не відповідає історичному розвитку фізики, то узагальнення знань здійснюється вчителем зазвичай в логічному, а не в історичному перерізі, що є досить правомірним. Однак це не виключає можливості узагальнення і систематизації знань на історичній основі. Більш того, досить часто історичний шлях побудови узагальнення навчального матеріалу є абсолютно неминучим.
Дійсно, узагальнюючий матеріал в кінці курсу одинадцятого класу про фізичну картину світу повинен містити відомості про еволюцію наукових уявлень про світ. Лише за цих умов картина світу, яку малює сучасна наука, постане перед учнями як закономірний результат розвитку фізики, наслідуючий з минулого всі елементи абсолютного знання, як процес, а не як щось застигле і вічне. Виключіть з цього матеріалу відомості про механічну і електромагнітну картини світу як етапи еволюції фізики – і сучасна картина світу не буде вже виглядати такою вражаючою; зникне суть розкриття цього навчального матеріалу.
Таким чином, одною з важливих форм узагальнення і систематизації навчального матеріалу є історичні огляди деяких ведучих ідей сучасної фізики. Узагальнюючі огляди історичного характеру можуть бути присвячені таким темам, як “Історія розвитку атомізму”, “Історія розвитку ідей дискретності (відкриття електрона)”, “ Історія розвитку ідеї близькодії (поля)”, “Еволюція фізичної картини світу” і ін.
Головне завдання узагальнюючих оглядів – показати основні етапи розвитку поглядів на ту чи іншу проблему. При цьому мало перерахувати ці етапи з коротким поясненням і коментуванням суту кожного етапу, а необхідно розкрити механізм наукового пізнання, що спонукають до видвигання тих чи інших ідей, причини заміни однієї ідеї іншими, методи обґрунтування нових поглядів, труднощі, які поставали на шляху утвердження нових ідей. Отже, потрібно не лише викласти історію, а пояснити її, бо саме це останнє і є найбільш повчальним.
Якщо в процесі попереднього вивчення матеріалу курсу учням не повідомлялися відомості про вчених, з іменами яких пов’язане те чи інше формування нової ідеї. То це може бути зроблено на узагальнюючих заняттях.
Під час побудови кожного такого огляду відкривається можливість познайомити учнів із загальним шляхом наукового пізнання і з методами фізичного дослідження. По суті, кожний огляд будується однотипно, так як кожного разу послідовно розглядаються такі етапи загального шляху наукового пізнання, як накопичення фактів, висування модельної гіпотези або вихідних принципів, виведення з них наслідків та їх експериментальна перевірка. В розкритті етапів наукового пізнання – методологічне значення цих оглядів.
Кожен огляд повинен показувати як відбувається поглиблення та уточнення знань по певній проблемі, а це дає можливість поступово привчати школярів до думки про те, що кожне наукове знання є об’єктивна істина, яка містить елемент абсолютного і відносного; що знання розвиваються, що світ пізнається. Отже, розгляд історії розвитку поглядів дозволяє ненав’язливо та природно ознайомити учнів з діалектикою процесу пізнання, що відіграє велику роль у формуванні наукового світогляду. Саме використання історичного матеріалу дає можливість представити повною мірою процес розвитку фізики в цілому та її окремих розділів як суперечний процес руху пізнання до абсолютної істини через істини відносні.
Звичайно для цієї мети історичний матеріал повинен бути ретельно відібраним. Він повинен бути таким, щоб під час його викладу можна було продемонструвати суперечний характер пізнання, який виражається в тому, що в процесі розвитку науки відбувається боротьба між старим і новим, між вже існуючими і виникаючими теоріями та уявленнями; що в процесі розвитку відбуваються революційні перевороти в поглядах вчених, які змінюють докорінно основні уявлення, загальні концепції і т.д.
1.5.Ознайомлення учнів з творчістю та поглядами видатних вчених
Необхідність ознайомлення учнів з образами творців фізичної науки досить очевидна. Складнішим є питання про те, що і як потрібно сказати про того чи іншого вченого, враховуючи той мінімум часу, який має вчитель для повідомлення не програмного матеріалу.
Важливим методичним завданням є визначення змісту і форми викладу біографічних відомостей про вчених як специфічного навчального матеріалу.
Оцінка біографічного матеріалу з точки зору педагогічного ефекту, який він повинен викликати, означає перш за все, що біографія вченого будується не як хронологія подій і дат, яка дозволяє в хронологічній послідовності простежити за життям вченого, а як своєрідний етюд, що дозволяє кількома фактами виявити найбільш притягуючи в житті і поглядах даної людини, “оживити” його образ, зробити його пам’ятним, близьким для учнів. Тут іноді достатньо кількох штрихів, кількох фактів з життя вченого, відгуку про нього колег, одного-двох афористичних висловлювань вченого ( ( “ Кожна людина може зробити те, що може зробити інша. ” – Т. Юнг; “ Мислю – отже, існую”. – Р.Декарт). А іноді можна навести гумористичний вислів, епізод з життя, і вчений стане ближчим, доступнішим. Все це не потребує великих затрат часу, але дуже пожвавлює урок, і цим не можна нехтувати.
Отже, навчальна біографія вченого – це не хроніка подій його життя, а “біографія” його думок, поглядів і вчинків на фоні тих соціально-політичних умов, в яких він жив і працював.
Вводячи учнів в духовний світ кращих представників фізичної науки, ми допомагаємо учням сформулювати їх життєві позиції, цілі та ідеали. Тому потрібно вибирати з біографії вчених ті відомості, які є найбільш актуальними для сучасної молоді і які можуть допомогти їм звільнитися від шкідливих звичок. Наприклад. Враховуючи окремі факти, які говорять про існування у деяких людей “культу речей”, слід було б частіше показувати, на скільки невимогливими були до зовнішніх атрибутів життя люди науки, які вимірювали своє щастя не предметами комфорту, а тим, в якій мірі вони змогли “звільнитися від власного Я “ і віддатися зовсім нелегкій справі – служінню людям на шляху істини.
Тобто дуже важливо звертати увагу учнів на героїчний епос наукових відкриттів, на прекрасні риси в біографії вчених ( юність М.Фарадея, біографія Ломоносова, “відречення” Галілея і ін.).
Актуальними є приклади з життя вітчизняних вчених. Самі розповіді про те, який великий внесок в розвиток світової науки зробили вітчизняні вчені, безперечно буде сприяти розвиненню в школярів почуття національної гідності. Питання історії розвитку української фізики висвітлені в роботах Г.К.Кордуна, Ю.А.Храмова, О.Янковського, О.Біланюка. В них можна знайти дані про життя та наукову діяльність видатних та маловідомих українських вчених: Ю.Дрогобича, З.Скари, Ф.Прокоповича, М.Пильчика, І.Пулюя, Ю.Кондратюка (О.Шаргея), Г.Лангемака, Нобелівського лауреата І.Тамма, В.Челомея та ін.
Потрібно створити в учнів вірне уявлення про характер наукової діяльності, показавши, що це – праця, до того ж дуже нелегка. Ознайомлюючи учнів з тим, як думали, як шукали істину кращі представники науки, ми повинні озброїти учнів хоча б деякими елементами наукового мислення. Біографічний матеріал в зв’язку з цим повинен навчати учнів науковому підходу до вирішення повсякденних проблем. Це означає, що в біографію вченого треба включити не лише відомості про те, що він зробив і який його внесок в науку, але і те, що його змусило звернутися до цієї проблеми, чому він вибрав саме таке її вирішення, чому він думав так, а не інакше.
Образ вченого стає яскравішим і притягуючим не через величні слова на його адресу ( тим більше, що людство вже витратило весь свій запас метафор та епітетів щодо таких людей, як І.Ньютон чи А.Ейнштейн), а через глибини його думок і величі духу.
Звичайно, слід повідомити, наприклад, відому епітафію на могилі Ньютона, бо, дійсно, “нехай смерті радіють, що існувала така прикраса роду людського”, але велич Ньютона буде відчутною тоді, коли буде продемонстровано, що було в механіці та оптиці до Ньютона і якими вони стали після нього.
Як і взагалі в навчанні, говорячи про вчених, потрібно бути переконливим. Тому перелік особистих рис вченого сам по собі мало що дає. Кращий спосіб познайомити учнів з образом вченого – це читання його висловів про науку, про людей, про життя, про себе. Нехай учні над ними подумають.
Не слід малювати вчених людьми, які не мають недоліків, людьми, якими залишається лише захоплюватись і які неспіврозмірні зі звичайними смертними, що наслідування їм здається безперспективною справою.
Звичайно, кожний вчений - своє рідна особистість і має неповторну індивідуальність, розкрити яку дуже важливо. Але в духовному образі видатних вчених є дещо загальне, об’єднуюче їх і найбільш повчальне для молодого покоління. Розкриваючи це загальне під час ознайомлення школярів з біографічними відомостями, ми поступово формуємо в свідомості учнів узагальнений образ, свого роду “колективний портрет” вченого-фізика.
Під час викладу історичних питань слід також керуватися такими положеннями: