Методология школьного эксперимента. Мысленный эксперимент. Гипотеза. Теория

4. Теория должна быть достаточно концентрированной и общей (т.е. такой, чтобы, исходя из небольшого числа основных положений, можно было получать различные следствия и охватывать достаточно большое число реальных явлений).

Если бы физическая теория объясняла только один факт, одно явление, то вряд ли она имела бы какую-нибудь ценность. Любая физическая теория, даже созданная для объяснения небольшого круга природных явлений, должна описывать все явления данного круга. Так, теория всемирного тяготения, созданная Ньютоном на основе анализа одного явления – движения Луны вокруг Земли, сумела объяснить многие явления макро- и мега-мира, где гравитационное взаимодействие играет существенную роль. При изучении механики и астрономии учащиеся узнают, что сам Ньютон и другие исследователи прошлого и настоящего использовали теорию всемирного тяготения для решения большого числа важных научных проблем, среди которых были: определение массы Солнца, Земли, Луны и других планет; доказательство независимости ускорения свободного падения от массы тел и вычисление значения g на экваторе; установление несферичности формы Земли, объяснение прецессии точек равнодействий; объяснение приливов и отливов; раскрытие природы комет и описание их движений; расчет полетов искусственных спутников Земли; расчет возмущений движений планет и т.д.

5. Теория должна быть внутренне непротиворечивой и допускать усовершенствование.

В процессе ознакомления учащихся с различными физическими теориями необходимо показывать, что теория создается не сразу и не окончательно, ее основные идеи постепенно уточняются, углубляются, расширяются, пока она не принимает свою окончательную и совершенную форму. Так, молекулярно-кинетическая теория прошла многовековую историю от атомистической гипотезы древнегреческих философов-материалистов Демокрита и Эпикура до конца XIX в., когда эта теория получила статистическую интерпретацию в трудах Больцмана, Максвелла и Гиббса; а теория электромагнитного поля Максвелла не сразу приняла современный вид «изящных» уравнений: на протяжении десятилетий Максвелл и другие ученые шаг за шагом уточняли, дополняли и в конце концов упразднили модели, которые Максвелл ввел для наглядной интерпретации абстрактных понятий, связанных с

электромагнитным полем.

В процессе изучения физических теорий или их элементов учащиеся должны увидеть их системный характер, структуру:

1) основные понятия, отражающие эмпирический базис, и совокупность фактов, на которых зиждется теория – основание теории;

2) основные принципы и законы, составляющие ядро теории;

3) следствия, выведенные из принципов и законов путем логической дедукции.

Эти структурные компоненты устоявшейся теории должны включаться в логически замкнутую цепочку – схему научного познания, представляющего собой единство экспериментального я теоретического уровней познания природы.

Формирование методологических знаний об экспериментальном и теоретическом уровнях научного познания необходимо осуществлять в процессе обучения таким образом, чтобы в сознании школьника эти уровни всегда представлялись как два неразрывно связанных и взаимодополняющих аспекта единого научного подхода к познанию действительности.

Познавательно о обучении:

Роль современного географического образования в развитии познавательной активности учащихся
На протяжении весьма длительного времени (с 1934 г. до конца 1980-х гг.) содержание школьной географии, в сущности, отражало содержание географии как академической науки. В качестве «основ наук» выступали системы знаний. Например, при изучении физической географии выделялись геолого-геоморфологичес ...

Экспериментальная система работы по изучению темы: «Имя прилагательное. Родовые окончания имён прилагательных»
Формирование понятия об имени прилагательном начинается с повторения знаний учащихся о признаках предмета. Для этого учащиеся под руководством учителя устанавливают, что каждый предмет имеет не один, а несколько признаков, что признаки характеризуют предметы с разных сторон, что один и тот же призн ...

Общая характеристика дифференцированного зачета по теме: «Алгебраические дроби»
Дифференцированный зачет разработан для учащихся 7 класса, которые изучают алгебру по программе МПИ-проект, разработанной авторским коллективом под руководством Э.Г. Гельфман и М.А.Холодной. В рамках этой программы создана серия учебных книг, одной из которых является книга Э.Г.Гельфман, Л.М. Алфут ...