Руководящие аспекты и общие цели преподавания естественнонаучных предметов (физика/химия) в старших классах
В 6 – 8-м классах обучение вел широко образованный классный учитель, который и вводил учеников во все разделы предмета. Он постоянно устанавливал связи рассматриваемого материала с человеком в физиологическом, социологическом, экономическом и экологическом аспектах. Как правило, преподавание основывалось на эксперименте. Опыты ставились такие простые, что ученики могли многие из них повторять и дома. Где только возможно, детей побуждали к наблюдению физических явлений. Эксперименты и явления систематизировались, и ученикам предлагалось самостоятельно составлять описания.
В естественнонаучном преподавании в старших классах учителя стремятся исходить из насыщенных переживаниями опытов, мысленно продолжать их упорядочивание и, в конце концов, усваивать лежащие в их основе закономерности. Однако следует остерегаться того, чтобы ученик не посчитал едва понятые теории более пригодными для построения собственной картины мира, чем собственный опыт и формирование на его основе собственной способности суждения. Из этого ясно, что теоретическое содержание, которое в наше время, как правило, считается основой предмета и потому часто выносится в начало преподавания, в вальдорфской школе преподается только в старших классах. Так, например, атомная теория рассматривается только в 11-м или 12-м классе. Там, где теории должны включаться в преподавание, их по возможности следует рассматривать, основываясь на множестве явлений, чтобы расширить возможность их осмысления –, например, атомную теорию, основываясь на количественных законах химии, излучения света и т.д. В противном случае окружающий человека мир будет казаться незначительным по сравнению с объясняющими его моделями и формирование собственной способности суждения может отойти на задний план по отношению к изложенному содержанию.
Желательными целями могут быть (в старших классах):
Знания и понимание
Уметь описывать основные физические явления и ход проведения опытов.
Давать определения физическим величинам и понятиям с учетом важных для человека аспектов, а также рекомендации в отношении измерения величин; оценка порядка величин при физических измерениях.
Понимание некоторых рядовых явлений с помощью физических методов.
Понимание физических основ работы технических устройств.
Знакомство с основными чертами исторического развития физики и с биографиями наиболее известных исследователей.
Знакомство с методами построения физических моделей и их значением.
Умения и навыки:
Точно проводить наблюдения и формулировать их результаты.
Проводить простые опыты и интерпретировать их результаты.
Самостоятельно формулировать понятия на основании наблюдений.
Выявлять ошибки в измерениях и оценивать их влияние.
Представлять графически результаты измерений и оценивать эти изображения.
Понимать физические процессы с помощью известных законов.
Представлять возможности и ограниченность физического познания «действительности».
Уметь оценивать реальное содержание моделей.
Самостоятельно подготовить реферат, связанный с содержанием пройденного.
Практиковать целостный подход для установления связи преподаваемого с человеком.
Взгляды, оценки и позиции
Готовность к сотрудничеству и общению при наблюдениях, проведении экспериментов и исследовании.
Выяснение разницы между качественным и количественным исследованиями и их результатами.
Взгляд на роль динамических процессов и процессов, связанных обратной связью (причинно-следственные взаимоотношения) и вытекающие из него требования к человеческому мышлению.
Формирование на основе приобретенных взглядов осознанного отношения к энергии и окружающему миру.
Представление о том, что физический способ мышления должен постоянно меняться.
Представление о том, что естественные науки, в том числе и физика, представляют собой существенную часть человеческой культуры.
Умение правильно оценивать сведения из сообщений средств массовой информации.
Упорядочивание различных научных методов исследования и их значение для интерпретации результатов.
Оценка мудрого в природе – в том числе и как образца для поведения человека.
9-й класс
Подходы и лейтмотивы преподавания
Ученик должен быть подведен к сознанию того, что он может понять протекающие в окружающем его мире процессы, особенно связанные с техникой. Поэтому тренировка мышления и способности суждения идет прежде всего на практическом материале, часто взятом из области техники. Проработка материала должна заключаться прежде всего в описаниях опытов. Математическая формулизация закономерностей происходит, как правило, лишь с помощью примеров – на тех задачах по пройденному материалу, где возможны осмысленные расчеты и где ученику может быть привито чувство количественного. Понимание физики и образа ее действия должно углубляться и должно быть нацелено на использование физических достжений в повседневной жизни и технике.
Возможное содержание преподавания
Теплота и механика
Преподавание этих разделов должно строиться в основном на указании Рудольфа Штейнера о том, что следует вести учеников к пониманию паровой машины, однако правильным обратить внимание и на современность.
Опыты Отто фон Герике по атмосферному давлению.
История паровой машины и значение развитие ее в историческом прогрессе Европы.
Роль котла в паровом двигателе.
Теплота сгорания различных видов топлива (при идеальном сжигании) в сравнении.
При этом можно подойти к основополагающим законам:
Первый и второй законы термодинамики.
При этом можно проникнуть в новые области техники:
Температура абсолютного нуля; температурная шкала Кельвина.
Паровая турбина.
Холодильник и способы действия теплового насоса.
Двигатели внутреннего сгорания (4-тактные, 2-тактные, дизельные, возможно – двигатель Стирлинга).
Реактивные двигатели.