Важность психологических аналогий как одного из методов научного познания при изучении физики

«Важность психологических аналогий как одного 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.