Понятием называют систему знаний, словесно обозначенную и представляющую результат выделения и обобщения предметов или явлении того или иного класса по достаточно существенным признакам.
В теории и методике обучения физике принято выделять следующие группы физических понятий:
- понятия об объектах (твердое тело, маятник, проводник);
- понятия о явлениях (равномерное движение, теплопроводность, фотоэффект);
- физические величины (перемещение, скорость, энергия);
- понятия, отражающие отдельные свойства, стороны, аспекты, особенности физических объектов и явлений (траектория, инертность, относительность)
Добавим к этому, что в понятия об объектах входят модели физических объектов, а в понятия о явлениях - модели физических явлений и процессов.
Каждое понятие характеризуется содержанием и объемом. Основное содержание понятия заключается в совокупности его существенных признаков, включая знания связей, которые существуют у данного понятия с другими. Объем понятия характеризуется классом обобщаемых предметов, вследствие чего существуют понятия разной степени общности. Одни понятия, менее общие входят как составляющие в другое, более общее, понятие. В этом случае можно говорить, что менее общие понятия являются элементами класса или элементами объема более общего понятия.
Формирование у учащихся понятий — сложный и продолжительный процесс, в котором ученики постепенно приближаются ко все более полному овладению содержанием понятий. В этом процессе, как и в научном познании, происходит развитие понятий — их обогащение, установление все новых связей данного понятия с другими. Это развитие носит сложный диалектический характер.
Источниками понятий являются: 1) жизненный опыт учащихся, их повседневные наблюдения и возникающие на их основе представления; 2) целенаправленное формирование понятий в процессе изучения основ наук под руководством учителя; 3) попутное формирование понятий в результате изучения других предметов; 4) стихийное формирование понятий в результате чтения научно-популярной литературы, просмотра фильмов, передач по радио и телевидению, воздействия других источников информации.
Для теории и практики обучения имеет важное значение изучение основных путей формирования понятий, определение принципов отбора оптимального для каждого конкретного случая способа формирования, особенностей усвоения понятий учащимися различных возрастных групп.
Образование понятий у учащихся может осуществляться различными способами. Способ формирования того или иного понятия, последовательность чередования этапов формирования определяются в зависимости от содержания формируемого понятия, уровня общего развития учащихся, их предшествующего опыта и объема знаний. В одних случаях формирование понятия может (и должно) начинаться с анализа фактов и явлений, известных учащимся, из их повседневного опыта. Это предусматривают формирование понятий с чувственно-конкретного восприятия, например, с наблюдения опытов. Данные опытов анализируются; при этом выделяются общие существенные признаки, отбрасываются несущественные. Так происходит абстрагирование. Этот процесс обычно завершается словесным определением понятия, синтезирующим в себе его существенные признаки. Этот процесс составляет содержание первого этапа в формировании понятия. Сущность его заключается в движении от чувственно-конкретного восприятия к абстрактному мышлению.
Содержанием второго этапа в формировании понятия является движение от абстрактного к конкретному, к общему в мышлении. При этом обогащается содержание понятия, уточняется его объем, все полнее раскрываются связи и отношения с другими понятиями.
Анализ содержания формируемых в средней школе у учащихся физических понятий приводит к выводу, что в учебном процессе должны применяться различные способы формирования понятий в зависимости от содержания понятий, уровня развития мышления учащихся, запаса их знании, полученных на предыдущих этапах обучения. Основными из них являются два:
1) традиционный, при котором формирование происходит по этапам — от чувственно-конкретного к абстрактному и от абстрактного к конкретному, общему (начинается с обобщения первого порядка и завершается обобщением второго порядка);
2) способ, предлагаемый В. В. Давыдовым, при котором формирование понятия сразу начинается с его определения, а затем уже осуществляется его конкретизация и обобщение.
Первый способ является основным на первой ступени обучения физике, когда осуществляется формирование начальных понятий, опираясь на которые позднее можно будет формировать более сложные понятия.
В старших классах, когда у учащихся уже имеется запас первоначальных знаний по предмету и достаточно развито абстрактное мышление, второй путь формирования понятий может стать преобладающим.
Однако, каким бы путем ни осуществлялось формирование понятия, завершающим этапом в его развитии должно быть движение от абстрактного к конкретному, общему.
Успешное усвоение понятий учащимися на первой ступени изучения физики достигается при условии, когда в процесс формирования включаются следующие этапы:
1) выделение существенных признаков понятия на основе наблюдений за изучаемыми объектами, работы с учебником, анализа графиков, формул, фотографий, выполненных в научных лабораториях,
2) синтезирование существенных признаков в определении понятия;
3) уточнение признаков понятия посредством выполнения специально подобранных упражнений по варьированию несущественных признаков класса, отделению существенных признаков от несущественных;
4) отграничение данного понятия от ранее изучавшихся посредством выполнения упражнений по сравнению признаков сходных понятий, выявлению общего и особенного;
5) установление связей и отношений данного понятия с другими понятиями;
6) применение понятия в решении учебно-познавательных и практических задач, в том числе задач творческого характера, в результате чего происходит дальнейшее уточнение признаков понятий, дифференцировка их (отграничение) и конкретизация;
7) классификация понятий и их систематизация. Возможно изменение последовательности некоторых этапов, например 6 и 7. Нередко некоторые из этапов, например 5 и 7, могут протекать одновременно; иногда их трудно разграничить во времени, но ни один из них не может быть исключен из процесса формирования понятий. Исключение одного из этапов ведет к возникновению ошибок (недостатков) в усвоении понятий.
В качестве основных критериев усвоения понятий следует выделить: а) полноту усвоения содержания понятия, определяемую по количеству усвоенных учащимися признаков понятия; б) усвоение объема понятия; в) полноту усвоения связей и отношений данного понятия с другими; г) умение оперировать понятием в решении заданного класса задач.
