Особенности учебно-познавательной деятельности естественнонаучной направленности

        Много лет преподаю физику, и очень часто меня спрашивают, почему ученик, который хорошо знает математику, не понимает физику. Ведь физика, вроде как, тоже точная наука, а математика является ее инструментом. Да, математика это очень важный инструмент в изучении физики, без математики невозможно добиться хороших результатов. Однако  физика относится к естественнонаучному направлению и учебно-познавательная деятельность этого направления отличается от учебно-познавательной деятельности филологической, общественно-исторической, технической и математической направленности. Особенности современного естествознания влияют на мышление людей, работающих в этой области.

        Что же такое учебно-познавательная деятельность и что в себя включает это понятие.  Оно часто используется в психолого-педагогической литературе. Ее структура, как и любой другой деятельности, включает в себя общую цель, мотивы (как побуждение) и отдельные действия, которые имеют свою схожую структуру: цель – мотив – способ – результат.

        Целью познавательной деятельности является познание человеком окружающего мира и самого себя, а целью учебной деятельности – усвоение определенных умений и навыков. Поэтому, определяя цель учебно-познавательной деятельности необходимо помнить, что познавательный процесс является важным ее компонентом. Содержание деятельности зависит от ее направленности (например, естественнонаучная). И здесь возникает важный момент, математика не относится к естественным наукам, но является важным инструментом познания в этой области.

        В познании человека можно выделить основные этапы: наблюдение, осмысление, эксперимент, знание (включая практическое применение). Отдельные действия формируются в соответствии с этими этапами.

        На способы действий влияют психологические акты, которые связаны с познавательными процессами. Поэтому в структуру учебно-познавательной деятельности, кроме элементов структуры любой деятельности, необходимо включить особенности познавательных процессов. Рассмотрим эти особенности для естественнонаучной направленности.

        В естественных науках теории принимают вид формализованных аксиоматических построений, в отличие от математики. Математический аппарат используется лишь для описания определенной предметной реальности. Особенность естественных наук состоит в том, что здесь важны условия применения закона, условия, в которых исследуются отношения объектов. Формирование естественнонаучного мышления как мышления теоретического связано в первую очередь с формированием понятий через обобщение.

        В естествознание используются эмпирические методы познания (наблюдение и эксперимент) наряду с теоретическими. Специфика естественнонаучного мышления во многом связана с его психологической структурой, которая отражает соотношение абстрактно-логической и наглядно-образной составляющих и их взаимосвязь. При постановки мысленного эксперимента необходимо теоретическое мышление. Объективным стимулом к его появлению является тенденция к интеграции естественных и технико-технологических знаний.

        Отличительной особенностью естественнонаучного мышления является способность устанавливать связь между предметной реальностью, наглядной и абстрактно-математической формами знаний. Особенно это важно при изучении физики, имеющий наиболее высокий уровень формализации теории. Без раскрытия физического смысла математических абстракций любая теория будет оставаться математической схемой, а не физической теорией.

        При изучении естественнонаучных дисциплин свойственно преобладание аналитико-синтетического восприятия и высокий уровень переключаемости внимания в сочетании с его направленностью. Сохранение информации происходит с помощью аналогий и ее практического применения, при обработке информации используется широкий спектр мыслительных операций и сочетание словесно-смыслового мышления с образным мышлением.

        Все эти особенности учебно-познавательной деятельности естественнонаучной направленности просто необходимо учитывать при изучении физики.