Психологические аналогии как один из методов научного познания при изучении физики

«Психологические аналогии как один из методов научного познания при изучении физики».
«Мир есть мое представление». А. Шопенгауэр
Активные изменения в системе российского образования, связанные с введением новых федеральных государственных образовательных стандартов, открывают новые образовательные перспективы и направления работы с обучающимися в образовательных организациях.
На первый план выходит личность школьника, способность к самореализации, самостоятельному решению проблем, формирование у подрастающего поколения тех знаний, поведенческих моделей, которые позволят ему быть успешным вне стен школы. Главная задача учителя, реализующего ФГОС, – организовать деятельность учеников таким образом, чтобы у детей возникло желание решать задачи урока.
Развитие у обучающихся способности рассуждать, формирование культуры мышления являются важнейшей составляющей в современном образовании. Одним из способов рассуждения является умозаключение по аналогиям.
Толковый словарь русского языка понимает аналогию как «вид умозаключения, выявление свойств одного предмета на основании его сходства с другим». Аналогия содействует переносу знаний по образцу, когда выполнение аналогичных заданий выступает условием формирования умения решать задачи данного типа. Аналогия способствует расширению познавательных возможностей обучающихся.
В современных условиях аналогия приобретает значение важного для приумножения научных знаний типа умозаключения. История развития науки и техники показывает, что аналогия послужила основой для многих научных и технических открытий. Блестящая догадка М. Фарадея о физическом существовании магнитных линий, подобных линиями электрическим, а также проведенная им аналогия между магнитом и Солнцем, с одной стороны, и световыми лучами и магнитными линиями — с другой, послужили программой для дальнейших исследований и открытий Д. Максвелла, У. Гершеля и других ученых. Особое место занимает аналогия в исследованиях Д. Максвелла, который часто прибегал к уподоблениям, используя аналогию как ценный самостоятельный метод исследования в физике.
Психологические аналогии делают понятнее и нагляднее частности физического процесса. Метод аналогий предназначен для генерации идей путем поиска аналогий поставленной задаче. Этот метод является методом ассоциативного мышления, такой метод применяется в условиях современного обучения, предполагает активизацию мышления по аналогии, как следствие, способствует активизации творческого мышления, формированию абстрактно-логического мышления.
Анализ научных публикаций показал, что обучающимся легче удерживать в памяти и обрабатывать информацию из окружающего мира в картинках, искать знакомые аналогии из повседневной жизни для того, чтобы освоить абстрактные понятия, научные явления, в том числе и физические.
Дидактический принцип научности предполагает ознакомление обучающихся с методами науки. К общим методам познания в современной физике относится моделирование и связанная с ним аналогия.
Опираясь на классификацию аналогий, представленную М.И. Меерович, Л.И. Шрагиной [3] и другими, можно отметить, что аналогии по признакам могут использоваться для объяснения изменения движения броуновских частиц, где проводится механическая аналогия с движением футбольного (волейбольного) мяча, если игроки невидимы. В этом случае понимание обучающимися причины изменения направления движения броуновских частиц достигается методом аналогии, а не наблюдения или опыта.
Ознакомление обучающихся с психологическими аналогиями вызывает в их познавательной деятельности стремление обнаружить связь между явлениями, понятиями.
В трудах авторов Л.В. Пилипец, И.В. Ковязина «Элементарная физика и психологические аналогии» [5] приводятся нижеприведенные примеры.
При изучении третьего закона Ньютона вспоминаются поговорки «Как аукнется, так и откликнется», «Что посеешь, то и пожнешь», «Относись к другим так, как хочешь, чтобы относились к тебе», то есть твой посыл положительный или отрицательный, твой вклад или усердие обязательно к тебе вернутся с лихвой: сила действия равна силе противодействия. При рассмотрении 2-го закона Ньютона приходит на ум поговорка: «Какие труды, такие и плоды». Данную поговорку можно трактовать так: какие усилие и старание будут приложены, таков будет и результат, то есть ускорение тела вызвано влиянием на него другого тела, ускорение тела вызвано приложенной к телу (или действующей на него) силой, чем больше сил приложено, тем больше ускорение.
Множество аналогий можно привести, анализируя различные физические термины. Так, рассматривая явление инерции, можно провести некоторые параллели с обычной жизнью. Стоит начать какое-то, на первый взгляд, трудное и сложное, но нужное дело, прилагая достаточное количество сил, а дальше оно движется как бы само собой, по инерции; первые шаги трудны, а дальше и не заметишь, как его выполнил автоматически, «как по маслу». Сразу приходит на ум поговорка «Вошел в кураж», при этом уже не нужно прилагать максимальное количество усилий («Хорошему прыжку хороший разбег нужен», «У страха глаза велики»).
Изучая массу (гравитационное взаимодействие) как величину интенсивности взаимодействия какого-либо тела (молекулы, атома, частицы, тела) с окружающим пространством и понятие инертности физического тела, вспоминаются типологии темперамента, связанные с телесным строением, физиологией, понятием «инертный человек». Данные теории темперамента указывают на то, что часто человек невысокого роста, с наличием избыточного веса, короткими ногами, округлой фигурой является человеком уравновешенным, спокойным, но медлительным и инертным, флегматиком (по И.П. Павлову). Обладая большой массой тела, такие люди менее подвижны, чем люди с другими типами темперамента. Помимо данного представления, следуя взаимосвязи массы с инертностью, «чем более инертное тело, тем больше его масса», приходит на ум аналогия про физическую активность, спорт и фигуру человека. Известно, что, несмотря на то, что у некоторых людей есть склонность к полноте, однако они держат себя в форме при наличии физической нагрузки и здорового образа жизни и, наоборот, малоподвижное тело (инертное) больше набирает вес. Рассматривая данную тему, можно предложить учащимся проанализировать набор пословиц и выделить среди них наиболее подходящие по смыслу. Например, «По внешности человека узнают», «Сила не за теми, кого много», «Хорошего человека должно быть много», «Под лежачий камень и вода не течет», «Толст, да прост; тонок, да звонок», «Тих, да лих; криклив, да отходчив», «Каков есть, такого и в люди несть».
Итак, если физика – эмпирическая наука, утверждения которой подтверждаются или опровергаются наблюдением, то в физику следует включить законы, соединяющие стимул и реакцию. Сейчас такие законы относятся к психологии. К области эмпирически верифицируемого относится не одна чистая физика, но физика плюс часть психологии. Соответственно, психология является существенной составляющей любой эмпирической науки.
Современному педагогу, стремящемуся к передаче знаний ребенку так, чтобы он хотел и мог их осваивать, то есть к формированию позитивных изменений личности обучающегося, необходимо опираться на психологические аналогии. Основываясь на естественнонаучных исходных положениях при обучении физики, учителю стоит помнить и о том, что освоение естественных наук обучающимся дается легче в синтезе с психологией. Так, изучение физики облегчает комплексный междисциплинарный подход, позволяющий представить целостную картину физических явлений, усиливающий эмоциональное переживание при восприятии учебного материала. Таким образом, психологические аналогии позволяют понять суть физических законов и явлений, представить их в более доступной форме для обучающихся.
Литература
Блудов, М. И. Беседы по физике / И.М. Блудов. - М.: «Просвещение», 1985. – 208 с.
Каменецкий, С.Е. Модели и аналогии в курсе физики средней школы / С.Е. Каменецкий, Н.А. Солодухин. - М.: «Просвещение», 1982. – 96 с.
Меерович, М.И. Теории решения изобретательских задач / М.И. Меерович, Л.И. Шрагина. — Минск: Харвест, 2003. — 428 с.
Мукусиев, Б. А. Использование аналогии при решении физических задач / Б.А. Мукусиев //Физика в школе. – 1991. - №6.
Пилипец, Л.В. Элементарная физика и психологические аналогии / Л.В. Пилипец, И.В. Ковязина // Современные проблемы науки и образования. – 2015. - № 2.