Wissenschaftliches Denken. Wissenschaftliche und alternative Weltbilder

"Sprache" des wissenschaftlichen Denkens

Science of Science würdigt die kollektive Natur moderner wissenschaftlicher Aktivitäten und beschreibt, was in der Wissenschaft vor sich geht, als Aktionen kollektiver, "logischer" und anderer ähnlicher Themen wissenschaftlicher Erkenntnis. Ein solcher "Kollektivismus" hat natürlich nicht nur eine Daseinsberechtigung, sondern trägt auch maßgeblich zur Beschreibung des wahren Gesichts (genauer gesagt der vielen Gesichter) der modernen Wissenschaft bei, in der es immer schwieriger wird, die Gesichter zu erkennen bestimmte Wissenschaftler. Dennoch steht hinter allen kollektiven Gegenständen wissenschaftlicher Erkenntnis letztlich ein einzelner Wissenschaftler, denn nicht abstrakte Gegenstände, nicht Wissenschaft im Allgemeinen, sondern konkrete Menschen denken. Wie von St. Tulmin, „Es sind Physiker und nicht die Physik, die physikalische Phänomene ‚erklären‘“ (Tulmin, 1984, S. 163). Folglich basiert jeder Akt des wissenschaftlichen Denkens auf dem individuellen Denken von Wissenschaftlern, das psychologischen Gesetzen unterliegt.

Wissenschaftliches Denken gilt als kreativ und mit entsprechenden Attributen ausgestattet. Diese Position hat jedoch auch Gegner, die wissenschaftliches Denken als Umsetzung vorgefertigter Algorithmen darstellen wollen. Aber erstens hat die Wissenschaft keine Algorithmen für alle Fälle, neue Probleme können nicht immer in Analogie zu den alten auf der Basis bestehender Algorithmen gelöst werden. Zweitens stehen selbst jene Algorithmen, die sich im Arsenal der Wissenschaft befinden, nicht immer jedem bestimmten Wissenschaftler zur Verfügung: Er weiß möglicherweise nichts von ihrer Existenz, kann sie nicht verwenden usw., und ist daher oft gezwungen, "zu erfinden". the wheel", was natürlich ein kreativer Prozess ist, aber nicht auf gesellschaftlicher, sondern auf individueller Ebene. Drittens können die Anfangselemente dieses Prozesses – das zu erklärende Phänomen, das Wissen, auf dessen Grundlage die Erklärung aufgebaut wird usw. – der Wissenschaft gut bekannt sein. Die Art und Weise, wie sie in einem bestimmten Akt des wissenschaftlichen Denkens kombiniert werden, ist jedoch normalerweise einzigartig, und daher sind diese Akte normalerweise kreativ. Auch die Implementierung einer formal-logischen Operation kann kreativ sein: „Es scheint, dass eine formal so einfache Operation, wie das Ableiten einer bestimmten Schlussfolgerung aus zwei Prämissen in einer sinnvollen Wissenschaft, revolutionär sein kann, wenn die interne Verbindung zwischen die Räumlichkeiten sind nicht sichtbar“ (Kar-Pushin, 1986, S. 27).

Wissenschaftliches Denken hat noch eine weitere Eigenschaft, die ihm einen kreativen Charakter verleiht. In der Regel zielt es darauf ab, die von Wissenschaftlern untersuchten Phänomene zu erklären, was eines der Hauptziele und Hauptfunktionen wissenschaftlicher Erkenntnis ist (Nikitin, 1970). Und „das Konstruieren von Erklärungen ist immer ein kreativer Akt, denn Erklärungen sind im Wesentlichen Vorhersagen darüber, was in der Zukunft passieren wird“ (The nature of creative, 1988, S. 228). Sie sind immer Verallgemeinerungen (weshalb einmal entwickelte Erklärungsschemata später verwendet werden können), die implizit die Aussage beinhalten, dass, wenn sich eine gegebene Ursache in der Zukunft manifestiert, dann auch die entsprechenden Folgen eintreten werden, und daher zwangsläufig - im Falle ihrer Angemessenheit, natürlich - neues Wissen vermitteln und dabei kreativ sein.

Daher ist es ziemlich schwierig, die kreative Natur des wissenschaftlichen Denkens zu leugnen, und nicht nur das Denken von Newton oder Einstein, sondern auch das alltägliche Denken eines gewöhnlichen Vertreters der Wissenschaft - es sei denn, er denkt natürlich über die zu untersuchenden Objekte nach, und nicht über etwas Fremdes.

Eines der Hauptmerkmale des kreativen Denkens liegt in der einzigartigen Phänomenologie, die sich aus der spezifischen Wahrnehmung des mentalen Akts durch sein Subjekt ergibt. Im Kopf des Subjekts entsteht nur das Ergebnis des Denkens - die gefundene Lösung, begleitet von einem intuitiven Gefühl ihrer Angemessenheit, und der Prozess selbst bleibt hinter den Kulissen. Daher werden wissenschaftliche Entdeckungen meist in Form von plötzlichen Einsichten ("Insight") und in eher unerwarteten Situationen gemacht: im Badezimmer (Archimedes), unter dem Apfelbaum (Newton), auf dem Trittbrett eines Omnibusses (Poincaré), in ein Traum (Mendeleev und Kekule) etc. - nach "einer körperlichen Pause, die intellektuell erfrischt" (Eiduson, 1962, S. 93), die eine Art "schöpferisches Vergessen" (Gruber, 1989, S. 262) krönt.

Obwohl der eigentliche Prozess des kreativen Denkens, der außerhalb des Bewusstseins stattfindet, nicht reflektiert werden kann, selbst wenn er speziell organisiert ist, haben Wissenschaftler durchaus angemessene Vorstellungen von seinen psychologischen Mechanismen und sind in der Lage, ihn gut zu handhaben. Laut B. Eiduson haben sie „verschiedene Methoden zur Stimulierung ihres Unterbewusstseins“ (Eiduson, 1962, S. 128), sowie „Bestechung ihres Bewusstseins“ (ebd., S. 232), sie wissen, dass kreative Entscheidungen kommen plötzlich, aber hinter dieser Plötzlichkeit steckt eine riesige unbewusste geistige Arbeit, denn "erfolgreiche Ideen kommen nicht zu toten Kühen" (ebd., S. 126). Interessanterweise, je intensiver der Denkprozess, desto aktiver der Rest davon, was von Wissenschaftlern als der einzig mögliche Weg zur „Wiederherstellung kreativer Gesundheit“ angesehen wird (Eiduson, 1962, S. 233). "Je härter meine Arbeit, desto mehr Energie, 'aggressive' Erholung brauche ich", sagte einer von ihnen und fügte hinzu, dass er zur Bestürzung seiner Frau den Sport dem Theater und den Museen vorziehe (ebd., S. 234).

Die überwiegend unbewusste Natur des kreativen Denkens, die oft mit Metaphern wie „Imagination“, „Wachträume“ (Eiduson, 1962, S. 88) usw. beschrieben wird, bedeutet natürlich, dass es die Hauptelemente des bewussten Denkens enthält, wie z logische Konzepte, spielen eine sehr bescheidene Rolle. In der Tat ist es selten, in einem Traum zu sehen, selbst wenn es sich um einen Wachtraum handelt, ein logisches Konzept oder Konzept. Es wird angenommen, dass Bewusstsein, Verbindung mit der Sprache und mit anderen erklärten Zeichensystemen ihre obligatorischen Attribute sind. Ein unbewusster Begriff, der nicht in Sprache ausgedrückt wird, ist kein Begriff mehr. Folglich muss kreatives Denken, das über die Grenzen des Bewusstseins hinausgeht, nicht mit Begriffen, sondern mit anderem Material operieren. Was?

Die Antwort auf diese Frage findet sich in den Aussagen von Wissenschaftlern, die ihre Selbstbeobachtungen zusammenfassen. A. Einstein bemerkte zum Beispiel: "Offenbar spielen die Wörter einer Sprache in ihrer schriftlichen oder mündlichen Form keine Rolle im Mechanismus des Denkens. Psychische Entitäten, die wahrscheinlich als Elemente des Denkens dienen, sind gewisse Zeichen und mehr oder weniger klare visuelle Bilder, die "beliebig" reproduziert oder miteinander kombiniert werden können ... die obigen Elemente sind in meinem Fall visueller Natur" (zitiert aus: "Visual Images ...", 1972, S. 72). Die wichtigste "Sprache" des kreativen Denkens sind visuelle Bilder, zu denen die Wissenschaftsgeschichte viele Beweise angesammelt hat. Als A. Einstein die Relativitätstheorie schuf, spielten die Bilder einer Uhr und eines fallenden Aufzugs eine bedeutende Rolle bei der Entdeckung der Formel des Benzolrings durch D. Kekule - das Bild einer Schlange, die sich in den eigenen Schwanz beißt. I. P. Pavlov stützte sich auf das Bild der Telefonzentrale als visualisiertes Modell des Nervensystems, D. Pento verwendete das Bild von "zerquetschten Wurzeln" usw.

Neben solchen Bildern, die Grundlage des individuellen Denkens von Wissenschaftlern sind, sind auch überindividuelle, „kollektive“ Bilder bekannt, die das gegenseitige Verständnis erleichtern, beispielsweise „Farbe“ und „Geschmack“ von Quarks, der „Charme“ von Elementarteilchen usw. Das Produkt wissenschaftlicher Forschung bewerten Wissenschaftler auch lieber in bildlicher Form, sprechen von „eleganten“ oder „schönen“ Lösungen, und die Wahrheit ist für sie nicht nur zuverlässig, sondern auch „schön“. , gut, einfach, verständlich, perfekt, einigend, lebendig, notwendig, endgültig, fair, gewöhnlich, leicht, selbstgenügsam oder lustig“ (Maslow, 1966, S. 123).

Wenn Selbstbeobachtungen von Wissenschaftlern bezeugen, dass visuelle Bilder vom kreativen Denken weit verbreitet und dafür nützlich sind, dann zeigt die psychologische Forschung, dass sie notwendig sind: Denken verwendet immer visuelle Bilder, eine Person kann nur durch ein Konzept an ein Konzept denken sie zu visualisieren, sie in abstrakten Begriffen wie "Unendlichkeit" und "Gerechtigkeit" auszudrücken, stellen keine Ausnahme dar. Studien haben gezeigt, dass Subjekte sie nur durch eine Art visuelles Bild in ihr Denken einbeziehen konnten, immer individuell und ohne eindeutigen semantischen Zusammenhang das entsprechende Konzept ("Visual images ...", 1972).

M. Mamardashvili beschrieb diese Eigenschaft des menschlichen Geistes als „Sichtbarkeit der Unsichtbarkeit“: Eine Person ist aufgrund ihrer Natur an die visuelle Form des Denkens gebunden und daher gezwungen, alle Konzepte zu visualisieren, einschließlich abstrakter (Mamardashvili, 1990 ). Infolgedessen ist wissenschaftliches Wissen, egal wie abstrakt es sein mag, gezwungen, sich auf Visualisierung zu verlassen. „Es besteht kein Zweifel, dass die außergewöhnliche Erkenntniskraft vieler neuer wissenschaftlicher Methoden von ihrer Fähigkeit bestimmt wird, die untersuchten Veränderungen am Objekt visuell in Form von visuellen Mustern (manchmal sogar in einem bekannten Bild auf dem Bildschirm) darzustellen. “ (Kara-Murza, 1989, S. 98-99). Die Wissenschaftsgeschichte hat viele prominente „Visualisierer“ wie Einstein oder Faraday verzeichnet, wobei letzterer sich laut Augenzeugen immer auf visuelle Bilder stützte und „algebraische Darstellungen überhaupt nicht verwendete“ (Tweney, 1989, S. 352). Und fast alle herausragenden Physiker zeichneten sich durch ihr ausgeprägtes phantasievolles Denken aus (Die Natur der Kreativität, 1988, S. 380). Aber vielleicht am interessantesten in dieser Hinsicht ist die Hypothese, dass in der Physik die Hauptbedingung für den Sieg einiger wissenschaftlicher Paradigmen über andere die Schaffung besserer Möglichkeiten zur Visualisierung von Wissen ist, und daher kann die gesamte Geschichte dieser Wissenschaft als dargestellt werden die Geschichte der Visualisierung physikalischer Konzepte (Miller, 1989). ).

Aber zurück zur psychologischen Forschung, die nicht nur die Notwendigkeit der Visualisierung im Prozess des kreativen Denkens aufzeigt, sondern auch ihre spezifische Rolle hervorhebt. Dem Bewusstsein der Lösung eines kreativen Problems, phänomenologisch wahrgenommen als dessen Finden, geht immer dessen Visualisierung voraus, das Nachzeichnen mit den Augen: „In den Köpfen der Subjekte tauchen nur die Lösungen auf, die „visuell“ verloren sind.

Die okulomotorische Aktivität eines Menschen kann als Indikator für unbewusstes Denken gelten und dient gleichzeitig als Beleg für dessen Umsetzung in visuelle Bilder. Die Schlüsselrolle dieser Bilder im Prozess des kreativen Denkens ist nicht überraschend, da sie als Material für kreatives Denken eine Reihe von Vorteilen gegenüber Konzepten haben. Erstens sind Konzepte an die Sprache gebunden und durch logische Beziehungen begrenzt. Wenn man in Konzepten denkt, ist es schwierig, über das Bekannte hinauszugehen und einen eigentlichen kreativen Akt zu vollziehen. Die Bilder sind frei von den Beschränkungen der Logik und der Sprache und ermöglichen es daher, wenn sie mit ontologischem Inhalt gefüllt sind, neue Erkenntnisse zu gewinnen. Zweitens sind Begriffe diskret, sie sind Fragmente der Realität, die durch ihre logischen Grenzen von ihr abgeschnitten sind. Und das Bild ist kontinuierlich, es kann jeden ontologischen Inhalt aufnehmen und nahtlos in andere Bilder übergehen. Denken ist auch kontinuierlich, es ist ein "einziger Gedankenstrom" und erfordert Material, auf dem diese Kontinuität realisiert werden kann. Drittens sind die Konzepte einheitlich und schlecht geeignet, um "persönliches Wissen" auszudrücken, die individuelle Erfahrung einer Person, die dem kreativen Denken zugrunde liegt. Bilder hingegen ermöglichen es uns, dieses Erlebnis in seiner ganzen Einzigartigkeit einzufangen und in den Denkprozess einzubeziehen.

Es wäre jedoch falsch, das figurative Denken zu verallgemeinern und es anderen Denkprozessen gegenüberzustellen. Auch andere Formen davon sind in der Wissenschaft weit verbreitet, etwa der verbale Dialog des Wissenschaftlers mit sich selbst, bei dem „man die Worte nicht ausspricht, sondern in seinem Gehirn klingen hört, als wären sie gesprochen worden“ (Roe, 1953, S. 145 ) . Oder eine Art „nicht-modales“ Denken, beschrieben so: „Du weißt nur etwas“ (ebd., S. 145), obwohl man dieses „Etwas“ weder verbalisieren noch visualisieren kann, ist es sozusagen zwischen den Wahrnehmungsmodalitäten.

Die Forschung zeigt, dass die meisten Wissenschaftler verschiedene Denkformen verwenden, obwohl sie normalerweise einer von ihnen den Vorzug geben, die sowohl mit ihren individuellen Eigenschaften als auch mit der Art der Wissenschaft, der sie angehören, verbunden sind. So greifen Physiker und vor allem Biologen viel häufiger auf phantasievolles Denken zurück als Vertreter der Geisteswissenschaften. Die Art der Visualisierung hängt auch mit der Natur der wissenschaftlichen Disziplin zusammen. Zum Beispiel erzeugen formlose Figuren, die im Rorschach-Test verwendet werden, normalerweise Bilder von Menschen bei Sozialwissenschaftlern, Pflanzen bei Biologen und sich bewegende anorganische Objekte bei Physikern. Die Tendenz zur Visualisierung scheint vererbt zu sein: Sie wird häufiger von jenen Wissenschaftlern angewandt, deren Väter von Natur aus ebenfalls „Visualisierer“ waren (Roe, 1953, S. 149).

Im Prozess des kreativen Denkens sind Bilder und Konzepte nicht alternativ, sondern setzen einander voraus. Ein Begriff ist ein Mittel, um ein Bild zu explizieren und ihm eine allgemein gültige Bedeutung zu verleihen. Das Bild ist ein Mittel zur individuellen Aneignung des Konzepts, seiner Korrelation mit persönlicher Erfahrung und Einbeziehung in das individuelle Denken. Wenn wir das Schema von K. Popper verwenden, der unsere Welt in drei Teile unterteilt hat – die „Welt der Dinge“, die „Welt der Ideen“ und die „Welt der Menschen“ (übrigens auch ein Bild), können wir das sagen, dass Konzepte ein Spiegelbild der Dinge in der "Welt der Ideen" sind, und Bilder ein Spiegelbild der Konzepte in der "Welt der Menschen". Ein Begriff ist ein Mittel zur Gno-Eologisierung einer Sache, ein Bild ist ein Mittel zur Psychologisierung eines Begriffs.

Und doch sind visuelle Bilder die „Arbeitssprache“ des kreativen Denkens, und es übersetzt das bereits Gesagte in die Sprache der Konzepte. Folglich werden die grundlegenden Eigenschaften des kreativen Denkens durch die Eigenschaften dieser "Sprache" bestimmt. Die Gesetze des kreativen Denkens sind die Gesetze der Entwicklung und Interaktion von Bildern und nicht die Gesetze der Logik, die die Beziehung zwischen Konzepten bestimmen. Zum Beispiel kam M. Wertheimer nach einer Analyse des Denkprozesses von Galileo, der ihn zu der Entdeckung führte, zu dem Schluss: „Natürlich hat Galileo die Operationen der traditionellen Logik wie Induktion, Schlussfolgerung, Formulierung und Ableitung von Theoremen sowie Beobachtung und gekonntes Experimentieren. Aber all diese Operationen selbst sind eine Neuzentrierung von Ideen, die dem Wunsch nach einem umfassenden Verständnis entspringen. Dies führt zu einer Transformation, in deren Ergebnis Phänomene als Teil einer neuen, klare Struktur ... der Übergang von der alten Vision zur neuen führte zu grundlegenden Veränderungen in der Bedeutung von Begriffen" (Wertgeimer, 1987, S. 244). Somit ist die Veränderung der Bedeutung von Begriffen eine Folge, eine Reflexion in der Logik dieser Veränderungen, denen das Bild unterliegt.

Strukturelle Veränderungen, Neuzentrierungen von Bildern unterliegen nicht nur dem individuellen Denken von Wissenschaftlern, sondern auch dem kollektiven Denkprozess, dessen Gegenstand die Scientific Community ist. Charakteristisch ist, dass T. Kuhn zur Erklärung des wissenschaftlichen Paradigmenwechsels die aus der Gestaltpsychologie entlehnte Idee des „Schaltens von Gestalten“ verwendete. Die alte Vision der Realität wird durch eine neue ersetzt. Dieser Prozess ist weder durch das Sammeln neuer Erfahrungen noch durch logische Argumente vorbestimmt, sondern vollzieht sich als plötzliche Transformation des Bildes – „Umschalten der Gestalt“, deren Quelle und Mechanismen vom denkenden Subjekt nicht erkannt werden in diesem Fall der kollektive (Kuhn, 1975)".

Der Mechanismus des kreativen Denkens, der auf der Entwicklung visueller Bilder basiert, weist der formalen Logik eine eher bescheidene Rolle zu. Ihre Regeln können eingehalten werden – aber post factum, nicht im Denken selbst, sondern in der Verarbeitung ihrer Ergebnisse, wenn sie gemäß den Normen der Wissenschaft formalisiert werden. Kreatives Denken selbst folgt nicht den Regeln der Logik, und deshalb ist es kreativ, erzeugt neues Wissen. Daher zielen die bestehenden Methoden zur Entwicklung des kreativen Denkens auf seine Emanzipation, Befreiung von den Zwängen der formalen Logik und anderer Stereotypen ab.

Vor dem Hintergrund des Gesagten sollte es nicht überraschen, dass empirische Untersuchungen des realen Denkens von Wissenschaftlern dessen systematische Abweichungen von der formalen Logik aufzeigen und damit einen der ältesten Mythen über Wissenschaft – den Mythos der strengen Logik des wissenschaftlichen Denkens – zerstören . Ein Vergleich des Denkens von Wissenschaftlern mit dem Denken von Vertretern anderer Berufsgruppen zeigte, dass nur zwei Teilnehmer der Studie keine logischen Fehler machten und sich herausstellte, dass beide keine Wissenschaftler, sondern ... katholische Priester waren. Das Denken der Wissenschaftler war durch eine systematische Verletzung oder gar Unkenntnis der Regeln der formalen Logik gekennzeichnet (Mahoney, Monbreum, 1977). Ähnliche Daten wurden von M. Mahoney und T. Kimper erhalten, die dafür sorgten, dass die Hälfte der von ihnen befragten Wissenschaftler – Physiker, Biologen, Soziologen und Psychologen – nicht weiß, wie man mit einem der Grundprinzipien der formalen Logik umgeht – dem Modus ponens Regel (Mahoney, Kimper, 1976).

Kuriose Ergebnisse wurden durch den Vergleich von Vertretern verschiedener Wissenschaften - Physik, Biologie, Soziologie und Psychologie - erzielt. Psychologen entdeckten die größte Fähigkeit zum logisch korrekten Denken, und Physiker, Vertreter der „wohlhabendsten“ Disziplin, der „führenden Naturwissenschaft“ (Mahoney, Kimper, 1976), machten die meisten logischen Fehler. Diese Unterschiede sind natürlich auf eine gründlichere Ausbildung in der formalen Logik von Vertretern der Geisteswissenschaften zurückzuführen, aber man kann auch eine paradoxere Möglichkeit zugeben - eine Rückkopplung zwischen dem "prosperierenden ™" der Wissenschaft und dem "logischen" Denken seiner Vertreter. Im Großen und Ganzen charakterisiert die Schlussfolgerung „Wissenschaftler sind nicht logisch, oder zumindest nicht logischer als andere Menschen“ (Tweney und Yachanin, 1985, S. 156) ziemlich genau ihre Einhaltung der Regeln der formalen Logik.

Es muss betont werden, dass, wie die Geschichte vieler wissenschaftlicher Entdeckungen und die Wirksamkeit der modernen Wissenschaft zeigen, die Abweichung des wissenschaftlichen Denkens von den Prinzipien der formalen Logik nicht seine Unzulänglichkeit, Abweichung von der Wahrheit bedeutet. Im Gegenteil, eine neue Wahrheit kann nur auf nicht-logischem Weg entdeckt werden. Die Analyse von M. Wertheimer lässt keinen Zweifel daran, dass Galilei und Einstein keine Entdeckungen gemacht hätten, wenn sie innerhalb der formalen Logik gedacht hätten (Wertheimer, 1987). Dasselbe wird durch die Geschichte anderer wissenschaftlicher Entdeckungen bestätigt.

Somit wirken die beiden Gründe für die Nicht-Logik des wissenschaftlichen Denkens – erkenntnistheoretisch und psychologisch – in dieselbe Richtung und verstärken sich gegenseitig. Neues Wissen kann nicht innerhalb der Grenzen der formalen Logik aufgebaut werden, und daher folgt kreatives Denken ihr wenig. Das Hauptmaterial des kreativen Denkens, aus dem es sein Produkt „formt“, sind Bilder, und daher drückt die formale Logik ihre inneren Gesetze nicht aus. Infolgedessen schafft die nicht-logische Natur des menschlichen Denkens, die sich aus seiner imaginativen Natur ergibt, die Grundlage für einen Durchbruch des wissenschaftlichen Denkens über die Grenzen der formalen Logik hinaus, der für die Konstruktion neuen Wissens notwendig ist.

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Trotz der Tatsache, dass der Begriff des Denkens sehr facettenreich ist und viele Merkmale umfasst, lassen sich Denkweisen immer bedingt in empirische und wissenschaftliche einteilen.

Die empirische Denkweise, die als gewöhnlich und alltäglich gilt, legt nahe, dass eine Person die Welt subjektiv wahrnimmt und einfach ständig mit ihr interagiert. Der wissenschaftliche Weg ist ein anderer. Was, was es ist und welche Art des Denkens als wissenschaftlich angesehen wird - wir werden in diesem Artikel analysieren.

Die Essenz des wissenschaftlichen Denkens und ihr Platz in unserem Leben

Die Bildung des wissenschaftlichen Denkens als Hauptmethode zur Wahrnehmung der umgebenden Realität begann relativ neu, aber seine Grundlagen und Grundgesetze wurden von antiken griechischen Denkern gelegt. Und obwohl das Konzept des „wissenschaftlichen Denkens“ Wissenschaftlern, Forschern und Wissenschaftlern jetzt vertrauter ist, ist es eng mit dem empirischen Denken einer Person verbunden, und jeder von uns kennt und wendet bestimmte Elemente davon im Leben an.

Um jedoch den Unterschied zwischen gewöhnlichem und wissenschaftlichem Denken festzustellen, sollten wir zwei zentrale Konzepte identifizieren:

• Denken ist die kognitive und erforschende Aktivität einer Person, die nach einer objektiven Reflexion der Essenz von Objekten, Objekten und Phänomenen der Realität um sie herum in ihrem Kopf strebt.
• Wissenschaft ist eine Tätigkeit, die in der Sammlung, Entwicklung und Systematisierung von Daten über die Welt besteht und sich zum Ziel setzt, die Ereignisse und Phänomene der umgebenden Welt auf der Grundlage wissenschaftlicher Gesetzmäßigkeiten zu erklären.

Daraus können wir schließen: Wenn ein Mensch im empirischen Denken mit seiner subjektiven Erfahrung operiert und sich der einfachsten Analyseformen bedient, dann wendet er im wissenschaftlichen Denken die Methoden der Objektivität, der Konsistenz und der Evidenz an.

Aber mit fortschreitender Wissenschaft kam der Mensch zu dem Schluss, dass die Unterschiede zwischen den beiden betrachteten Denkweisen keineswegs so kategorisch sind, wie es auf den ersten Blick erscheinen mag. Beide basieren auf einem einzigen Mechanismus – der Abstraktion.

Dies bedeutet, dass ein Mensch, der die Welt erkennt, seine Fähigkeit nutzt, sich von den spezifischen Eigenschaften von Objekten und Phänomenen zu "lösen", um das Wesentliche zu sehen. Ein Beispiel ist der Vergleich von Objekten und Phänomenen, Personen und Objekten und deren Sortierung.

Um dies zu veranschaulichen, genügt es, sich daran zu erinnern, wie wir unsere Umgebung in enge Menschen und solche, mit denen wir nicht kommunizieren wollen, aufteilen, wir Kollegen in Untergebene und Vorgesetzte aufteilen, wir Essen als schmackhaft oder nicht schmackhaft definieren und so weiter. All dies brauchen wir, um besser verstehen zu können, wie wir in bestimmten Situationen handeln müssen, basierend auf unseren Zielen und Zielsetzungen.

Aber auf die eine oder andere Weise können wir immer noch zwei Kategorien von Menschen unterscheiden:

• Wissenschaftlich orientierte Menschen. Sie sind in der Regel sehr aktiv, psychisch flexibel, selbstständig, offen für Neues und bereit für Veränderungen. Sie ziehen es vor, neigen dazu, die Welt objektiv zu bewerten.
• Menschen, die sich am Stil des unwissenschaftlichen Denkens orientieren. Solche Menschen neigen zu allem Interessanten, Mysteriösen und Praktischen. Im Leben lassen sie sich von Gefühlen leiten und lassen die Essenz der Dinge, Beweise und die Überprüfung von Ergebnissen im Hintergrund.

Wir verpflichten uns nicht zu beurteilen, welche Denkweise besser ist, da jeder seine eigene Meinung zu diesem Thema haben kann. Dennoch können wir darauf hinweisen, dass wissenschaftliches Denken (auch wenn es nur gelegentlich angewendet wird) eine Reihe handfester Vorteile hat. Erstens trägt es zum Erwerb von Grundkenntnissen über eine Vielzahl von Objekten und Phänomenen der umgebenden Welt bei, dient also als Versicherung gegen Unwissenheit, Dummheit und Analphabetismus.

Zweitens entwickelt sich diese Denkweise nicht nur exakt und mathematisch, sondern auch kreativ und perfekt.

Drittens bildet wissenschaftliches Denken einen neugierigen Geist und motiviert eine Person, eine Vielzahl von Aufgaben zu lösen - pädagogische, berufliche, geschäftliche, persönliche. Darüber hinaus legt es den Grundstein für Teamarbeit und schafft damit den Wert des gegenseitigen Verständnisses und der gegenseitigen Unterstützung. Die Bedeutung der Wissenschaft im menschlichen Leben und in der Gesellschaft wird in diesem Video jedoch sehr gut beschrieben.

Merkmale des wissenschaftlichen Denkens

Wissenschaft ist ein besonderer Bereich des menschlichen Lebens, in dem Wissen über die umgebende Wirklichkeit entwickelt und theoretisch systematisiert wird; sie stellt gleichzeitig sowohl eine Tätigkeit zur Gewinnung neuer Erkenntnisse als auch deren Ergebnis dar, d.h. die Gesamtheit des Wissens, das dem wissenschaftlichen Weltbild zugrunde liegt.

Und natürlich unterscheidet sich das Denken von Menschen, die sich zur Wissenschaft hingezogen fühlen, von dem Denken „normaler Menschen“. Hier sind einige Merkmale des wissenschaftlichen Denkens, die wir hervorheben können:

• Objektivität. Nehmen wir eine andere Denk- und Erkenntnisweise, dann sehen wir eine Symbiose von objektiver und subjektiver Wahrnehmung. Im wissenschaftlichen Denken werden subjektiv und objektiv klar unterschieden. Wenn wir uns zum Beispiel das Gemälde eines Künstlers ansehen, sehen Sie immer den Abdruck seiner subjektiven Sichtweise, aber wenn wir die Newtonschen Gesetze studieren, erhalten wir keine Informationen über die Persönlichkeit des Wissenschaftlers.
• Konsistenz. Die theoretischen Grundlagen, auf denen jeder Komplex wissenschaftlicher Erkenntnisse basiert, bilden ein spezifisches System. Dieses System kann über Jahrzehnte und sogar Hunderte von Jahren aufgebaut werden und umfasst sowohl Beschreibungen als auch Erklärungen von Phänomenen und Fakten, die später Begriffe und Konzepte definieren.
• Gültigkeit. Das Spektrum wissenschaftlicher Erkenntnisse umfasst eine Vielzahl von Theorien, Hypothesen und Annahmen. Einige davon sind bewiesen, andere nicht. Aber in jedem Fall verfolgt jede von ihnen das Ziel, in Zukunft vernünftig bewiesen oder widerlegt zu werden.
• Konzentrieren Sie sich auf die Zukunft. Wissenschaft und wissenschaftliches Denken beinhalten das Studium von Phänomenen, Objekten und Objekten, die nicht nur für die aktuelle Zeit relevant sind, sondern auch solche, die in Zukunft wichtig sein werden. Die Wissenschaft versucht, die Entwicklung, Modifikation und Transformation dessen, was sie untersucht, in etwas vorauszusehen, das der Menschheit in der Zukunft nützlich sein wird. Dies ist der Grund für eine der grundlegenden Aufgaben der Wissenschaft – die Definition von Gesetzmäßigkeiten und Mustern der Entwicklung von Objekten und Phänomenen. Wissenschaftliches Denken ermöglicht es Ihnen, die Zukunft aus den einzelnen Elementen der Gegenwart zu konstruieren.
• Begrifflichkeit. Bei der wissenschaftlichen Denkweise werden alle Gesetze, Begriffe und Theorien in einer bestimmten Sprache fixiert – mit Hilfe von Symbolen, Formeln und anderen Zeichen. Gleichzeitig hat sich diese Sprache im Laufe der Zeit, in der die Wissenschaft existiert, gebildet und befindet sich auch in einem Zustand ständiger Entwicklung, Ergänzung und Verbesserung.
• . Absolut alle wissenschaftlichen Methoden, die Wissenschaftler und Forscher bei ihrer Arbeit anwenden, um Phänomene, Objekte und die Verbindungen zwischen ihnen zu untersuchen, werden von Menschen äußerst genau ausgeführt und stehen unter ihrer ständigen Kontrolle.
• Experimenteller Ansatz. Wie empirische Erkenntnismethoden handelt es sich bei der wissenschaftlichen Erkenntnis um Experimente, insbesondere dann, wenn irgendwelche Konzepte und Theorien gebildet werden. Aber nur die wissenschaftliche Denkweise trägt dazu bei, eine ausreichende Menge an Ergebnissen zu erhalten, mit denen belastbare Schlussfolgerungen gezogen werden können.
• Theoriebildung. Mit der experimentellen Methode der Informationsbeschaffung stellen Wissenschaftler Theorien aus den Informationen zusammen.

Zusätzlich zu den oben genannten Merkmalen des wissenschaftlichen Denkens können wir auf einige weitere hinweisen:

• logische Konsistenz - wissenschaftliche Erkenntnisse und ihre Elemente sollten einander nicht widersprechen;
• Validierung und Reproduzierbarkeit - alle verlässlichen wissenschaftlichen Erkenntnisse müssen ggf. erneut empirisch bestätigt werden;
• Einfachheit - die größtmögliche Bandbreite von Phänomenen sollte mit einer relativ kleinen Anzahl von Grundlagen und ohne die Verwendung willkürlicher Annahmen erklärt werden;
• Kontinuität – von vielen neuen Ideen, die miteinander konkurrieren, sollte diejenige bevorzugt werden, die „weniger aggressiv“ gegenüber Vorkenntnissen ist;
• Verfügbarkeit von Methoden - wissenschaftliche Erkenntnisse sollten die Verwendung spezieller Methoden und Techniken beinhalten und diese sollten begründet werden;
• Genauigkeit und Formalisierung - Wissen, das durch wissenschaftliches Denken gewonnen wird, muss äußerst genau sein und in Form von klaren Gesetzen, Prinzipien und Konzepten festgehalten werden.

Wenn wir all das zusammenfassen, können wir schlussfolgern, dass wissenschaftliches Denken kognitive, praktische, kulturelle und kulturell-ideologische Funktionen sowie eine soziale Funktion erfüllen kann, weil es zum Studium des Lebens und der Aktivitäten von Menschen beiträgt und bestimmt oft die Mittel und Wege der praktischen Anwendung des Wissens und der Fähigkeiten.

Hier wäre es angemessen zu sagen, dass jedes wissenschaftliche Wissen (Wissen, das durch wissenschaftliches Denken gewonnen wird) zwei Ebenen hat - empirisch und theoretisch.

Empirischer Wissensstand

Empirisches Wissen ist Wissen, dessen Verlässlichkeit erwiesen ist; Wissen basierend auf harten Fakten. Dinge, die getrennt existieren, können nicht Tatsachen genannt werden. Zum Beispiel sind ein Gewitter, Puschkin oder der Jenissei keine Tatsachen. Die Fakten werden Aussagen sein, die eine bestimmte Beziehung oder Eigenschaft festlegen: Während eines Gewitters regnet es, der Roman "Eugen Onegin" wurde von A. S. Puschkin geschrieben, der Jenissei mündet in die Karasee usw.

Apropos wissenschaftliches Denken: Wissenschaft operiert nie mit „reinen“ Fakten. Alle empirisch gewonnenen Erkenntnisse bedürfen der Interpretation unter bestimmten Prämissen. Insofern machen Fakten nur im Rahmen bestimmter Theorien Sinn. Ein empirisches Gesetz ist ein Gesetz, dessen Gültigkeit ausschließlich aus experimentellen Daten, nicht aber aus theoretischen Überlegungen begründet wird.

Theoretischer Wissensstand

Theoretisches Wissen kann eine von vier Grundformen annehmen:

• Theorie. Es wird entweder als ein System zentraler Ideen in Bezug auf ein bestimmtes Wissensgebiet oder als eine Form wissenschaftlicher Erkenntnis definiert, dank derer man einen ganzheitlichen Blick auf die Muster und Beziehungen der umgebenden Welt bekommen kann.
• Hypothese. Es kann entweder als eine Form wissenschaftlicher Erkenntnis oder als hypothetisches Urteil über die kausalen Zusammenhänge der Phänomene der umgebenden Welt interpretiert werden.
• Problem. Es ist immer eine widersprüchliche Situation, in der sich bei der Erklärung einiger Phänomene Widersprüche ergeben. Das Problem erfordert eine objektive Theorie zu seiner Lösung.
• Gesetz. Ein Gesetz ist eine etablierte, sich wiederholende und signifikante Beziehung zwischen beliebigen Phänomenen der umgebenden Welt. Gesetze können allgemein (für große Gruppen von Phänomenen), universell und partikular (für einzelne Phänomene) sein.

Diese Formen des wissenschaftlichen Denkens sollen die wissenschaftliche Forschung anregen und zur Begründung der mit ihrer Hilfe erzielten Ergebnisse beitragen. Sie zeigen auch deutlich die Komplexität der Art der präsentierten Gedanken.

Die Besonderheiten des wissenschaftlichen Denkens und das Vorhandensein von zwei Hauptebenen wissenschaftlichen Wissens bestimmen unter anderem die Prinzipien und Methoden des wissenschaftlichen Denkens. Betrachten wir ihre wichtigsten Bestimmungen.

Prinzipien und Methoden des wissenschaftlichen Denkens

Eines der Grundprinzipien des wissenschaftlichen Denkens ist die Verwendung von Experimenten. Dies ähnelt dem empirischen Denken, aber der Unterschied besteht darin, dass bei einem wissenschaftlichen Ansatz die Ergebnisse von Experimenten für ein breiteres Spektrum von Phänomenen gelten und der Forscher die Möglichkeit hat, vielfältigere Schlussfolgerungen zu ziehen.

Dies geschieht durch die Konstruktion von Theorien. Mit anderen Worten, eines der Merkmale des wissenschaftlichen Ansatzes besteht darin, dass wir die durch Experimente gewonnenen Daten analysieren und verallgemeinern können.

Ein weiteres Prinzip des wissenschaftlichen Denkens ist, dass der Forscher immer nach Distanz und Objektivität streben sollte. Während empirisches Denken immer die direkte Teilnahme einer Person am Experiment und seine anschließende Einschätzung des Geschehens beinhaltet, ermöglicht wissenschaftliches Denken die Beobachtung von außen. Dadurch laufen wir nicht mehr Gefahr, versehentlich oder absichtlich die Ergebnisse des Experiments zu verfälschen.

Und gemäß einem weiteren wichtigen Prinzip des wissenschaftlichen Denkens muss der Forscher Daten systematisieren, um Theorien zu bilden. Noch vor so langer Zeit (vor dem 19. Jahrhundert) wurde der empirische Ansatz am häufigsten verwendet, als Phänomene getrennt voneinander betrachtet und die Beziehungen zwischen ihnen fast nicht untersucht wurden. Aber jetzt ist die theoretische Synthese von Wissen und seine Systematisierung viel wichtiger.

Was die Gewinnung von Wissen an sich betrifft, erfordert die wissenschaftliche Denkweise dafür den Einsatz spezieller Methoden - Wege, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen oder ein bestimmtes Problem zu lösen. Die Methoden des wissenschaftlichen Denkens (Wissens) sowie die Ebenen des wissenschaftlichen Wissens werden in empirische und theoretische sowie universelle unterteilt.

Zu den empirischen Methoden gehören:

• Überwachung- Zielgerichtete und sinnvolle Wahrnehmung des Geschehens aufgrund der Aufgabe. Die Hauptbedingung ist hier Objektivität, die es ermöglicht, die Beobachtung zu wiederholen oder eine andere Forschungsmethode, beispielsweise ein Experiment, anzuwenden.
• Experiment- gezielte Teilnahme des Forschers am Prozess der Untersuchung eines Objekts oder Phänomens, die eine aktive Beeinflussung desselben (eines Objekts oder Phänomens) mit allen Mitteln beinhaltet.
• Messung- eine Reihe von Aktionen, die darauf abzielen, das Verhältnis der gemessenen Größe zu einer anderen Größe zu bestimmen. Letztere wird dabei vom Forscher als im Messgerät gespeicherte Einheit übernommen.
• Einstufung- Verteilung von Phänomenen und Objekten nach Typen, Kategorien, Abteilungen oder Klassen auf der Grundlage ihrer gemeinsamen Merkmale.

Theoretische Methoden werden unterteilt in:

• Formalisierung- eine Methode, bei der wissenschaftliche Erkenntnisse durch die Zeichen einer künstlich geschaffenen Sprache ausgedrückt werden.
• Mathematisierung- eine Methode, bei der mathematische Errungenschaften und Methoden in das untersuchte Wissensgebiet oder das Gebiet der menschlichen Tätigkeit eingeführt werden.

Gleichzeitig ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass theoretische Methoden darauf ausgelegt sind, mit historischem, abstraktem und konkretem Wissen und Konzepten zu arbeiten:

• historisch ist das, was sich im Laufe der Zeit entwickelt hat;
• abstrakt ist ein unentwickelter Zustand eines Objekts oder Phänomens, in dem es noch unmöglich ist, seine etablierten Merkmale und Eigenschaften zu beobachten;
• Beton ist der Zustand eines Objekts oder Phänomens in seiner organischen Integrität, wenn sich die ganze Vielfalt seiner Eigenschaften, Verbindungen und Seiten manifestiert.

Es gibt noch ein paar universellere Methoden:

• Analyse- reale oder mentale Aufteilung eines Phänomens oder Objekts in separate Elemente.
• Synthese- eine reale oder gedankliche Verbindung einzelner Elemente eines Phänomens oder Objekts zu einem einzigen System.
• - Auswahl aus dem allgemeinen Privaten, aus den allgemeinen Bestimmungen - den Bestimmungen des Besonderen.
• Induktion- Argumentation, die von bestimmten Bestimmungen und Tatsachen zu allgemeinen Schlussfolgerungen führt.
• Anwendung von Analogien- eine logische Methode, bei der aus der Ähnlichkeit von Objekten und Phänomenen auf eine Weise auf ihre Ähnlichkeit auf andere Weise geschlossen wird.
• Abstraktion- mentale Auswahl wesentlicher Merkmale und Beziehungen des Objekts und deren Ablenkung von anderen, die unbedeutend sind.
• Modellieren– Studium von Phänomenen und Objekten durch die Konstruktion und das Studium ihrer Modelle.
• Idealisierung- mentale Konstruktion von Konzepten über Phänomene und Objekte, die in der realen Welt nicht existieren, aber Prototypen enthalten.

Dies sind die grundlegenden Methoden des wissenschaftlichen Denkens. Natürlich haben wir viele Details weggelassen und nur die Grundlagen angedeutet, aber wir erheben nicht den Anspruch, dieses Thema umfassend zu behandeln. Unsere Aufgabe ist es, Ihnen die grundlegenden Ideen und Konzepte vorzustellen, und wir denken, dass wir damit fertig geworden sind. Daher bleibt nur eine Zusammenfassung.

Kurze Zusammenfassung

Die Entwicklung des wissenschaftlichen Denkens beeinflusste die Bildung eines wissenschaftlichen Weltbildes – eines speziellen Wissenssystems aus verschiedenen Bereichen, vereint durch eine einzige allgemeine wissenschaftliche Lehre. Es kombiniert biologische, chemische, physikalische und mathematische Gesetze, die eine allgemeine Beschreibung der Welt geben.

Neben dem wissenschaftlichen Bild haben die Menschen philosophische, künstlerische und religiöse Ansichten über die umgebende Realität. Aber nur wissenschaftliche Wahrnehmung kann als objektiv, systemisch, synthetisierend und analysierend bezeichnet werden. Darüber hinaus findet sich die Reflexion wissenschaftlicher Wahrnehmung in der Religion, in der Philosophie und in den Produkten künstlerischer Tätigkeit.

Wissenschaftliches Wissen und wissenschaftliches Denken haben alternative Sichtweisen auf die Welt am stärksten beeinflusst. In der modernen Welt kann man beobachten, dass sich auf der Grundlage der Errungenschaften der Wissenschaft Veränderungen in kirchlichen Dogmen, gesellschaftlichen Normen, Kunst und sogar im Alltag der Menschen vollziehen.

Wir können mit Sicherheit sagen, dass wissenschaftliches Denken eine Methode zur Wahrnehmung der Realität ist, die die Qualität des Wissens verbessert und dazu beiträgt. Infolgedessen hat eine Person eine Reihe greifbarer Vorteile: Sie beginnt, die relevantesten individuellen Aufgaben zu erkennen und zu verstehen, realistischere und erreichbarere Ziele zu setzen und Schwierigkeiten effektiver zu überwinden.

Wissenschaftliches Denken trägt dazu bei, das Leben jedes Einzelnen und der Gesellschaft als Ganzes zu verbessern und den Sinn des Lebens und seinen Zweck zu verstehen.

Denkweisen können in wissenschaftliche und empirische Denkweisen unterteilt werden. Die empirische Methode impliziert die subjektive Wahrnehmung der Welt, basierend auf ständiger Interaktion.

Das wissenschaftliche Denken als Hauptweg zur Erkenntnis der objektiven Realität hat sich relativ neu entwickelt, obwohl seine Grundlagen und Grundgesetze von den größten Philosophen des antiken Griechenlands festgelegt wurden.

Grundprinzipien des wissenschaftlichen Denkens:

• Wissenschaftliches Denken (SCT) basiert wie empirisches Denken auf Experimenten. Es gibt jedoch einen wesentlichen Unterschied: Die Anwendung der wissenschaftlichen Methode ermöglicht es Ihnen, die Ergebnisse des Experiments auf eine breitere Palette von Objekten auszudehnen und vielfältigere Schlussfolgerungen zu ziehen.
• Dies geschieht durch die Konstruktion von Theorien. Das heißt, die Besonderheit der wissenschaftlichen Methode liegt in der Fähigkeit, die als Ergebnis eines Experiments oder einer Beobachtung erhaltenen Daten zu analysieren und zu verallgemeinern.
• Ein weiteres Prinzip von NM ist Objektivität und Distanz. Wenn die empirische Herangehensweise immer die direkte Teilnahme am Experiment und die Meinungsbildung und Einschätzung des Geschehens impliziert, verfügt die NM über die Fähigkeit, von außen zu beobachten. Dies vermeidet eine absichtliche oder versehentliche Verzerrung der experimentellen Ergebnisse.
• Eine der Hauptqualitäten von NM ist die Fähigkeit, mit abstrakten Konzepten zu arbeiten: ohne materielle Änderungen vorzunehmen, Annahmen und Schlussfolgerungen zu ziehen. Dazu gehört auch die Erstellung theoretischer Modelle.
• Schließlich ist ein weiteres Merkmal von NM die Konstruktion einer Theorie, die Systematisierung von Daten. Bis zum 19. Jahrhundert war der empirische Ansatz weit verbreitet, bei dem Phänomene getrennt voneinander betrachtet und die Beziehung zwischen ihnen praktisch nicht untersucht wurden. In der modernen Welt spielen jedoch die theoretische Synthese und die allgemeine Systematisierung eine wichtige Rolle.

Wissenschaftliche und alternative Weltbilder

Basierend auf der Anwendung von NM wurde das sogenannte wissenschaftliche Bild der Welt (SCM) gebildet - ein System wissenschaftlicher Erkenntnisse, die in verschiedenen Bereichen gewonnen und durch eine einzige allgemeine wissenschaftliche Doktrin vereint werden.

Präsentation: "Wissenschaftliche Erkenntnis"

Mit NCM können Sie physikalische und chemische Gesetze, mathematische Theorien und Entdeckungen auf dem Gebiet der Biologie zu einer umfassenden Beschreibung der umgebenden objektiven Realität kombinieren.

Während der gesamten Zeit des Bestehens der Menschheit haben sich auch andere Weltbilder herausgebildet, die menschliche Neigungen und Tendenzen einer bestimmten Epoche widerspiegeln: religiöse, künstlerische, alltägliche, philosophische und andere.

Sie alle schaffen ein Bild der Wirklichkeit, das ihrem Kanon und ihrer Ausrichtung entspricht. Aber jedem von ihnen fehlt jede Eigenschaft, die NCM innewohnt: Objektivität, Konsistenz oder die Fähigkeit, Wissen zu analysieren und zu synthetisieren.

Allerdings ist festzuhalten, dass die wissenschaftliche Methode in unserer Zeit auch alternative Weltbilder (CM) stark beeinflusst hat. So verändern sich auf der Grundlage der Errungenschaften der Wissenschaft kirchliche Dogmen (religiöse VM), neue gesellschaftliche Normen und Gesetze werden entwickelt (Alltags-VM), neue Typen und Theorien der Künste (künstlerische VM) entstehen.

Was wären wir ohne die Wissenschaft

Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass der wissenschaftliche Ansatz, wie wir ihn kennen, relativ neu ist. Im Laufe der Menschheitsgeschichte wurden jedoch Entdeckungen gemacht, die die Grundlage unseres Wissens über die Weltordnung bilden. Dies geschah in den meisten Fällen auf der Grundlage eines intuitiven Ansatzes oder durch halbphantastisches Denken.

Kopernikus beispielsweise musste sich zur Begründung des heliozentrischen Systems auf die Bedeutung und Schönheit der Sonne berufen, während Aristoteles die Gesetze seiner Mechanik hauptsächlich mit empirischen Methoden ableitete.

In der Zukunft wurden solche Theorien korrigiert oder durch harmonischere und bestätigtere ersetzt, was jedoch ihre Bedeutung für die Entwicklung unserer Zivilisation nicht beeinträchtigt.

Als Ergebnis der Bewältigung dieses Kapitels sollten die Schüler:

kennt

• die Inhalte der Begriffe „naturwissenschaftliches Denken“, „Methoden der Naturwissenschaften“, „Methoden des naturwissenschaftlichen Unterrichts“;
• die Anforderungen des Landesbildungsstandards an die Beherrschung naturwissenschaftlicher Methoden durch Schülerinnen und Schüler;
• Methoden der Vermittlung naturwissenschaftlicher Methoden (Beobachtung natürlicher Objekte und Phänomene, Experimente und Experimente, Modellierung) Methoden der Herstellung von Ursache-Wirkungs-Beziehungen;

in der Lage sein

• die Beziehung zwischen den Begriffen „Tätigkeit“ und „Denken“, „Methoden der Naturwissenschaften“ und „Methoden des naturwissenschaftlichen Unterrichts“ charakterisieren;
• Heranführen von Schülern an die Anwendung naturwissenschaftlicher Methoden im Inhalt des Schulunterrichts hervorheben;

besitzen

Fertigkeiten zum Umgang mit den Begriffen „Denken“, „Wissenschaftliches Denken“, „Methoden der Naturwissenschaft“, „Methoden des naturwissenschaftlichen Unterrichts“.

"Denken ist die Beziehung des Subjekts zum Objekt ...". Wenn die Naturwissenschaft ein solcher Gegenstand ist, sprechen wir von naturwissenschaftlichem Denken. In diesem Fall denkt eine Person in Bezug auf die Konzepte, die den Wissenschaften innewohnen, die diesen riesigen Bereich des wissenschaftlichen Wissens ausmachen. Theoretisches naturwissenschaftliches Denken wird als differentiell-synthetisches (physikalisches, chemisches, biologisches) auf der Grundlage innersubjektiver Verallgemeinerungen mit Fokus auf das jeweils naturwissenschaftliche Eigene gebildet.

Ausgehend vom Beziehungsobjekt kann man auch von geografischem Denken, ökologischem Denken usw. sprechen. Gleichzeitig hat jede Art des Denkens ihre eigenen Besonderheiten. Also, nach der Definition des berühmten Methodologen der Geographie N. N. Baransky, "geografisches Denken" das ist erstens ein an das Territorium gebundenes Denken, das seine Urteile auf die Karte setzt, und zweitens kohärent, komplex, nicht auf ein „Element“ oder einen Zweig beschränkt, also mit Akkorden spielend, und nicht mit einem Finger“. Spezifität ökologisches Denken besteht in der gedanklichen Herstellung von Verbindungen zwischen Objekten und Naturphänomenen (bei denen eines der Objekte, Phänomene als zentral betrachtet wird), in der Korrelation des untersuchten Phänomens mit einer Person.

"Denken<...>repräsentiert Aktivität Subjekt in Bezug auf das Objekt, eine Aktivität, bei der das Subjekt mit dem Objekt in Kontakt kommt, auf seinen Widerstand stößt und somit seine Eigenschaften erkennt, in seinem Bewusstsein widerspiegelt “(von uns hervorgehoben. - ABER. M.) .

Persönlichkeitsentwicklung ist im Landesbildungsstandard mit Aktivität verbunden, einem Aktivitätsansatz. Dieser Ansatz geht von einer „Orientierung an den Ergebnissen von Bildung als systembildendem Bestandteil des Landesbildungsstandards“ aus Entwicklung der Persönlichkeit des Schülers auf der Grundlage der Assimilation universeller Bildungsaktivitäten, Wissen und Entwicklung der Welt stellt das Ziel und Hauptergebnis der Bildung dar“ (von uns hervorgehoben. - ABER. M.) .

In der Grundschule ist der Studiengang Naturwissenschaft (Naturwissenschaft) „verantwortlich“ für die Entwicklung des naturwissenschaftlichen Denkens, das nun als besonderer Block im integrierten Studiengang „Weltumwelt“ neben Sozialkunde aufgenommen wird. In der Grundschule wurde nach dem Landesbildungsstandard der Fachrichtung „naturwissenschaftliche Fächer“ zugeordnet, die Physik, Biologie, Chemie umfasste. Eine besondere Diskussion verdient in diesem Sinne die Geographie, die im Landesbildungsstandard als gesellschaftswissenschaftliches Fach eingestuft ist. Traditionell wurde die Geographie in physische und soziale (sozioökonomische) unterteilt. Offensichtlich ist naturwissenschaftliches Material auch in der heutigen Geographie präsent, und es ist auch „verantwortlich“ für die Entwicklung des naturwissenschaftlichen Denkens bei Schulkindern.

Die Bildung eines naturwissenschaftlichen Weltbildes und dementsprechend die Entwicklung naturwissenschaftlichen Denkens ist mit der Tätigkeit der Beherrschung und Anwendung naturwissenschaftlicher Methoden durch Schulkinder verbunden. Die Anforderungen des Landesbildungsstandards für die Entwicklung des Kurses „Die Welt um uns herum“ sehen die Erschließung von Angeboten zum Naturstudium „Beobachten, Erleben, Vergleichen, Einordnen etc.“ vor. Modellierung sollte ebenfalls in diese Reihe aufgenommen werden, wurde jedoch in die Anforderungen für die Ergebnisse des Metafachs zur Bewältigung des Hauptbildungsprogramms aufgenommen.

Die GEF der Grundschule nennt auch eine Reihe von Anforderungen, die sich auf die Tätigkeit beziehen, die Methoden der Erkenntnis des natürlichen Bestandteils der Welt zu beherrschen. Die häufigsten von ihnen sind: Beherrschung des wissenschaftlichen Ansatzes zur Lösung verschiedener Probleme; Beherrschung der Fähigkeiten, Hypothesen zu formulieren, zu entwerfen, Experimente durchzuführen und die Ergebnisse zu bewerten; Beherrschung des kognitiven Ökosystemmodells und seiner Anwendung zur Vorhersage von Umweltrisiken für die menschliche Gesundheit, Lebenssicherheit und Umweltqualität. Konkreter: Erfahrung sammeln in der Anwendung naturwissenschaftlicher Erkenntnismethoden, Beobachtung physikalischer Phänomene, Durchführung von Experimenten, einfachen experimentellen Untersuchungen, direkten und indirekten Messungen mit analogen und digitalen Messinstrumenten ... (Physik); Erfahrungen im Umgang mit den Methoden der Biowissenschaften sammeln und einfache biologische Experimente durchführen ... (Biologie); Erfahrungen sammeln in der Anwendung verschiedener Methoden zur Untersuchung von Stoffen ... (Chemie).

Betrachten wir einige Methoden zum Unterrichten von Schulkindern auf den genannten Wegen, die Welt zu kennen. Gleichzeitig ist es wichtig, auf einen weiteren Aspekt des Bildungsprozesses einzugehen. Die Entwicklung des naturwissenschaftlichen Denkens wird intensiver, wenn der Prozess der Bewältigung dieser Erkenntnismethoden nicht nur auf der Ebene des eigentlichen Bildungshandelns, sondern auch auf der Ebene der Bildungsforschung vollzogen wird. Die Struktur der Bildungs- und Forschungsaktivitäten kann wie folgt dargestellt werden: Problemstellung - Hypothesen - Suche nach Möglichkeiten zur Überprüfung von Hypothesen - Umsetzung der gewählten Methode - vorläufige Ordnung der Ergebnisse - ihre Analyse und Schlussfolgerung.

Schulkindern beibringen, Objekte und Naturphänomene zu beobachten. Beobachtungen sind eine traditionelle Art, die Welt in den Naturwissenschaften zu verstehen. Wir werden zeigen, wie man Beobachtungen von Naturphänomenen näher an pädagogische Forschungsaktivitäten bringen kann, indem wir den Mechanismus der Bildung von Eiszapfen untersuchen, die normalerweise im Februar und März auf Hausdächern erscheinen. Problemfrage: „Warum und wie entstehen Eiszapfen?“ Normalerweise stellen Kinder folgende Annahme (Hypothese) auf: tagsüber ist es warm, der Schnee auf dem Dach schmilzt, das Wasser fließt herunter; Abends wird es kalt und das Wasser gefriert. Allerdings stellen sich hier Fragen, zum Beispiel diese: „Wird ein Wassertropfen, der tagsüber an der Dachkante hängt, auf den Abend warten?“ Der Lehrer schlägt vor, einen Weg zu finden, das Phänomen zu untersuchen. Die Problemfrage gliedert sich in Teilfragen, deren Suche nach Antworten zu einer Lösung des Problems führt:

• Warum schmilzt der Schnee auf dem Dach? (Um eine Antwort zu finden, wird vorgeschlagen, die Temperatur der Wand zu messen, die der Sonne zugewandt ist, und sicherzustellen, dass die Temperatur der Wand und damit des Dachs über Null liegt);
• - Warum gefriert ein Wassertropfen, der an der Traufe hängt? (Die Lufttemperatur wird gemessen und die Kinder sind überzeugt, dass die Temperatur unter Null liegt).

Am Beispiel der Organisation systematischer Beobachtungen in der Natur werden wir die Technologie der Bildungsforschung näher betrachten.

Schüler zur Erkenntnis des Beobachtungszwecks bringen (Problemstellung). Beobachtung ist zielgerichtete Wahrnehmung; Daher muss sich der Schüler des Zwecks der Beobachtungen klar bewusst sein. In kognitiver Hinsicht besteht ein solches Ziel darin, eine Antwort auf eine bestimmte Frage zu finden. Normalerweise werden diese Fragen vom Lehrer gestellt. Richtiger wäre es jedoch, wenn die Studierenden selbst in die Diskussion solcher Fragen eingebunden würden.

Bevor die Beobachtungen beginnen, stellt der Lehrer den Kindern eine Reihe von Fragen in der folgenden Reihenfolge: „Was denken Sie, zu welcher Jahreszeit ist es am bewölktsten?“, „Auf welcher Seite in unserer Gegend wehen die Winde am häufigsten?“ , „Was und wann ist die niedrigste Temperatur in unserer Region?“, „Welche Vögel fliegen zuerst zu uns?“ usw.

Hypothesen aufstellen. Die Schüler werden ermutigt, zu versuchen, diese Fragen zu beantworten. Dafür haben sie bestimmte Informationen. Schließlich haben sie fast von Geburt an wahrgenommen, was um sie herum passiert: dass der Frühling jedes Jahr den Winter ersetzt, dass es im Winter kalt ist, dass die Stare im Frühling kommen usw. Die Antworten der Schüler auf diese Fragen werden zur weiteren Überprüfung ihrer Richtigkeit aufgezeichnet. Am häufigsten stellen Schulkinder die folgenden Annahmen (Hypothesen) auf: Die wolkigste Jahreszeit (die Sonne ist am häufigsten von Wolken bedeckt) ist der Herbst und der wolkigste Monat ist Oktober oder November; Im Winter herrschen Nordwinde und im Sommer Südwinde und sog. Winde vor.

Wege finden, um Hypothesen zu testen. Der Lehrer macht darauf aufmerksam, dass wir diese Fragen nicht mit Sicherheit richtig beantworten können und fragt, wie das überprüft werden kann. Als Ergebnis des Gesprächs kommen die Kinder zu dem Schluss, dass es dazu notwendig ist, das ganze Jahr über Beobachtungen von Bewölkung, Windrichtung und anderen natürlichen Merkmalen durchzuführen.

Fragen, die zu ihrer Lösung besondere Beobachtungen erfordern, können sowohl im Rahmen von Unterrichtsaktivitäten als auch bei Aktivitäten im Freien auftreten. Es gibt viele von ihnen: „Warum hängen Eiszapfen auf der einen Seite des Daches, aber nicht auf der anderen?“, „Warum sehen wir auf einer Seite der Schlucht Schneeverwehungen und der gegenüberliegende Hang ist kahl?“ usw. Es ist sehr wichtig, das Auftauchen solcher Fragen bei den Schülern selbst anzuregen.

Bildung der Fähigkeit, einen Beobachtungsplan (Programm) zu erstellen. Eine der Bedingungen für die Wirksamkeit von Beobachtungen sind Beobachtungen nach einem vorgegebenen Programm.

Auch hier wird normalerweise ein solches Programm vom Lehrer gegeben. Die Beherrschung des Beobachtens als Möglichkeit der Wahrnehmung der umgebenden Realität setzt jedoch auch bei Schulkindern die Herausbildung einer entsprechenden Fertigkeit voraus. Dazu ist es ratsam, die Kinder auf die Notwendigkeit der Planung (Erstellung eines Programms) von Beobachtungen aufmerksam zu machen.

Bei der Organisation systematischer Beobachtungen verwendet der Lehrer normalerweise das Programm, das in den veröffentlichten Beobachtungstagebüchern angegeben ist. Es sei darauf hingewiesen, dass Standard-Beobachtungsprogramme einen erheblichen Nachteil haben: Sie haben keine Aufgaben zum Beobachten des Objekts, das die Hauptursache für die laufenden Änderungen ist – die Sonne, und genauer gesagt, die Höhe der Sonne über dem Horizont. Die Abhängigkeit des Zustandes der Natur, des Lebens der Menschen vom Stand der Sonne in Bezug auf die von ihr erwärmte Erdoberfläche wird in irgendeiner Form in irgendeiner Form der „Umwelt“, der ursprünglichen Geographie, berücksichtigt. Dieser Zusammenhang wird jedoch in keiner Weise bestätigt, und erst recht nicht durch eigene Beobachtungen der Studierenden erschlossen. Die Beobachtung der Sonne, die Teil des allgemeinen Programms der jährlichen Beobachtungen der jahreszeitlichen Veränderungen ist, kann während der „Sonnenwende“ (19-23 Tage im September, Dezember, März) und am Ende des Schuljahres durchgeführt werden.

Die Einbeziehung von Kindern in die Vorbereitung eines solchen Programms kann wie folgt erfolgen. Der Lehrer spricht die Kinder an: „Welche Objekte, Phänomene sollten wir beobachten, um die Frage zu beantworten: In welcher Jahreszeit ist es am bewölktsten?“ Antworten: hinter den Wolken - sie bedecken den Himmel oder nicht, oder vielleicht bedecken sie ihn nicht vollständig. Dann gibt es eine Diskussion darüber, wie sie diese Beobachtungen durchführen, wo sie die Ergebnisse aufzeichnen, wie sie das, was sie sehen, beschriften. Der Beobachtungsplan für andere Themen wird ähnlich diskutiert. Als Ergebnis erhalten wir ein Beobachtungsprogramm, das etwas vom Standard abweichen kann.

Jetzt werden Beobachtungen saisonaler Veränderungen in der Natur häufiger für ein oder zwei Wochen in jeder Jahreszeit durchgeführt (so werden beispielsweise Aufgaben für Beobachtungen in Lehrbüchern im System School 2100 erstellt). Dadurch wird die Arbeit nicht so langweilig, die verglichenen Beobachtungsergebnisse werden deutlicher, der Lehrer kann die Ausführung der Aufgabe sorgfältiger planen und sie mit dem von den Kindern klar erkannten Zweck der Beobachtungen in Beziehung setzen. Das heißt aber keineswegs, dass alle auf reduzierte Programme umsteigen sollten. Tägliche Naturbeobachtungen über mindestens ein Jahr sind bei richtiger Organisation kognitiv sicherlich ergiebiger als punktuelle Beobachtungen.

Das Beobachtungsprogramm für meteorologische Indikatoren bleibt das ganze Jahr über ungefähr gleich. Programme für andere Beobachtungen (für das Leben von Pflanzen, Tieren, Menschen) werden im Laufe des akademischen Jahres festgelegt und angepasst. Zum Beispiel die Frage-Aufgabe „Sehen Sie, sind alle Türme von uns weg in wärmere Gefilde geflogen?“ in den Winter stellen; "Welche Vögel kommen zuerst zu uns?" - zu Frühlingsbeginn usw.

Eine Möglichkeit, Schulkinder auf die Idee zu bringen, ein Beobachtungsprogramm (Plan) zu erstellen, finden wir in "World Around" nach D. B. Elkonin - V. V. Davydov (Autoren des Bildungs- und Methodenkomplexes E. V. Chudinova, E. N. Bukvareva). In einer der Unterrichtsstunden erhalten die Kinder die Aufgabe, von einem Hund zu erzählen (auf den Bildern sind Hunde verschiedener Rassen abgebildet), damit ein Nachbar sein Bild aus den Details zusammensetzen kann (die Details sind aus dem Anhang zu vorgeschnitten). das Textbuch). Es wird sehr schwierig sein, einen Hund zu sammeln, wenn diese Geschichte unvollständig und fragmentarisch ist. Der Lehrer fordert die Kinder auf, darüber nachzudenken, ob es notwendig ist, eine Notiz für sich selbst zu schreiben, was Sie unbedingt beschreiben müssen: alle Körperteile (Kopf, Rumpf, Beine usw.), mögliche Anzeichen: langes oder kurzes Haar, hängende oder aufgestellte Ohren usw.). Nachdem die Geschichte gemäß dem Plan erzählt wurde, wird die Aufgabe erfolgreicher abgeschlossen. Ein ähnlicher Ansatz kann beim Kompilieren von Programmen zum Beobachten anderer Objekte und Phänomene der umgebenden Welt verwendet werden.

Bildung der Fähigkeit, die Ergebnisse von Beobachtungen zu fixieren. Eine richtig konstruierte Beobachtung beinhaltet die Fixierung der Beobachtungsergebnisse. Und auch hier ist es wünschenswert, die Kinder auf die Idee zu bringen, dass das, was sie sehen, hören, im Prozess der Beobachtung ratsam ist, sich nicht nur zu erinnern, sondern auch irgendwo zu fixieren. Kindern kann in diesem Zusammenhang die unausgesprochene Regel wissenschaftlicher Expeditionsbeobachtungen ans Herz gelegt werden: „Nicht aufgezeichnet – nicht beobachtet!“. Bei pädagogischen Hospitationen geschieht dies auch, um in späteren Unterrichtsstunden auf die Beobachtungsmaterialien zurückgreifen zu können - beim Erarbeiten des entsprechenden Themas, im verallgemeinernden Unterricht.

Die Logik, Kinder zu der Idee zu führen, dass die Ergebnisse von Beobachtungen aufgezeichnet werden müssen, kann durch das betrachtete Beispiel mit saisonalen Beobachtungen veranschaulicht werden. Der Lehrer spricht die Kinder an: „Wir können die gestellten Fragen nur beantworten, wenn wir die Herbst-, Winter- und Frühlingswechsel beobachten. Können wir uns das beobachtete Wetter für jeden Tag während des gesamten Schuljahres merken? Was muss getan werden, damit die Ergebnisse der Beobachtungen jederzeit und sogar am Ende des Jahres in der Zusammenfassung verwendet werden können?“

Als Ergebnis des entsprechenden Gesprächs kommen die Kinder zu dem Schluss, dass es notwendig ist, die Ergebnisse der Beobachtungen festzuhalten. Außerdem werden mit Hilfe des Lehrers das Schema des Beobachtungsprotokolls (Tabelle) und Symbole ausgewählt.

Methoden zur Fixierung der Beobachtungsergebnisse hängen von der Art des beobachteten Objekts des Phänomens und dem Alter der Schüler ab. Für systematische Beobachtungen in der Natur sind diese Methoden wohlbekannt, sie sind in den veröffentlichten Beobachtungstagebüchern angegeben. Konventionelle Zeichen, stilisierte Zeichnungen, kurze verbale Beschreibungen werden verwendet. Exkursionstypische einmalige Beobachtungen werden durch Eintragungen in Tagebüchern, Skizzen festgehalten. Traditionell verwendet, um Proben für weitere Studien zu sammeln. Fotografieren und Videoaufnahmen sind mittlerweile weit verbreitet.

Bildung der Fähigkeit zur primären Ordnung der Beobachtungsergebnisse. Bevor das eigentliche Ziel der Beobachtungen erreicht wird – die Beantwortung einer vorgegebenen Frage – ist es oft notwendig, die Ergebnisse der Beobachtungen in eine angemessene Reihenfolge zu bringen, um ihnen eine Form zu geben, die die Suche nach einer Antwort erleichtert. In der Praxis systematischer Naturbeobachtungen werden dazu meist verallgemeinernde Tabellen erstellt, in denen die beobachteten Merkmale (klare Tage, bewölkte Tage, windstille Tage etc.) und die Anzahl solcher Tage für einen bestimmten Zeitraum (Monat , Saison) berechnet. Die so geordneten Informationen ermöglichen es, Monate und Jahreszeiten miteinander zu vergleichen, um Antworten auf die zuvor gestellten Fragen zu erhalten. Damit endet in der Regel der Unterricht von Kindern zur vorläufigen Bestellung der erhaltenen Informationen.

Es gibt jedoch viel mehr Möglichkeiten, die Fähigkeiten der primären Verarbeitung von Beobachtungsergebnissen bei Schulkindern zu entwickeln. Und auch hier ist es nützlich, auf die Erfahrung beim Studium der umgebenden Welt nach D. B. Elkonin - V. V. Davydov zu verweisen. Bereits in der dritten Klasse lernen Kinder, Grafiken und Diagramme zu bauen. (Zu beachten ist, dass die Arbeit mit Grafiken und Diagrammen derzeit durch den Landesbildungsstandard vorgesehen ist.) Eine auf der Grundlage jahreszeitlicher Beobachtungen erstellte Grafik (auf der einen Achse ist die Zeit aufgetragen – Monate, auf der anderen – das Wetter gemittelt über a Monat: Lufttemperatur, Anzahl der Tage mit Niederschlag, Anzahl der bewölkten Tage) würde es ermöglichen, das Bild saisonaler Veränderungen meteorologischer Phänomene zu visualisieren. Wenn wir hier auch die Länge des Schattens vom Gnomon oder die Dauer der Tageslichtstunden von Abreißkalendern hinzufügen, wird es möglich, Wettereigenschaften mit der Sonne zu verknüpfen und damit die Ursache saisonaler Veränderungen aufzudecken.

Einbeziehung von Kindern in die Analyse der Beobachtungsergebnisse. Der letzte Schritt bei der Organisation von Beobachtungen ist die Diskussion ihrer Ergebnisse. Bei der Diskussion der Ergebnisse systematischer Wetterbeobachtungen erinnert sich der Lehrer an die zuvor gestellten Fragen und hört sich die Optionen an, die sich aus den Beobachtungen der Antworten ergeben. Die Praxis zeigt, dass die Ergebnisse von Beobachtungen ziemlich unerwartet sein können. Also auf die Frage „Welche Winde herrschen im Winter in unserer Gegend (Republik Tatarstan) vor?“ statt der von den Kindern und den Lehrern selbst erwarteten Nordwinde bekommen wir Südwinde; und zur frage nach der wolkigsten jahreszeit - wieder bekommen wir statt dem erwarteten herbst den winter. In diesem Zusammenhang stellt sich eine neue Frage: „Warum herrschen im Winter Südwinde vor? am kältesten sein. Andererseits erweist sich die aus Norden kommende Luft (im Sommer macht sich in dieser Gegend das Vorherrschen von Nordwinden bemerkbar) als warm. Hier muss sich der Lehrer wieder dem eigentlichen Grund für den Wechsel der Jahreszeiten zuwenden: Die Abkühlung hängt nicht von der Art der Winde ab, sondern von der Höhe der Sonne über der Erdoberfläche (Betrachtungen der Sonnenhöhe sind beteiligt ). Die Gründe für die identifizierten vorherrschenden Winde sind in der globalen Zirkulation der Atmosphäre zu suchen, die sich in einem bestimmten Gebiet so eigentümlich manifestiert, aber die Schüler werden sich später im Rahmen der Geographie mit dieser Frage befassen. Gut möglich, dass einer der Schüler gerade jetzt versucht, diese Frage zu beantworten – auf der Ebene einer Vermutung oder aus der einschlägigen Literatur.

Beobachtungen in der Natur stellen Kinder vor viele neue Fragen. Einige von ihnen können durch zusätzliche Beobachtungen gelöst werden, andere - mit Hilfe anderer Informationsquellen: Experimente, Lehrbücher, Enzyklopädien.

Es ist ratsam, die Ergebnisse der Beobachtungen in jeder Lektion der "Welt herum" zu besprechen. Bei systematischen Beobachtungen ist dies einfach notwendig. Lehrer lösen dieses Problem auf andere Weise: Sie verbringen Minuten im Kalender, hören und diskutieren die Nachrichten der Schüler usw.

Einbindung der Studierenden in die Durchführung von Experimenten.

Es ist nicht immer möglich, Objekte und Prozesse, die sich in der umgebenden Welt abspielen, durch Beobachtungen zu untersuchen. Und dann kommt die Erfahrung zur Rettung: eine Forschungsmethode, bei der künstlich Bedingungen geschaffen werden, die es ermöglichen, die untersuchte Frage zu beantworten und neue Erkenntnisse zu gewinnen. Über die Korrelation von Beobachtungen und Experimenten in wissenschaftlichen Erkenntnissen sagte IP Pavlov: „Die Beobachtung sammelt, was die Natur bietet, während die Erfahrung der Natur nimmt, was sie will.“ Der Aufbau von Experimenten ist eine traditionelle Methode der Schulwissenschaft. Vor anderthalb Jahrhunderten machte A. Ya. Gerd, der Begründer der nationalen Methodik der elementaren Naturwissenschaft, auf die Zweckmäßigkeit der Anwendung dieser Methode des Naturstudiums aufmerksam. Und später war experimentelles Arbeiten fester Bestandteil der Schularbeit. Dennoch war die Liste der empfohlenen Experimente vor dem Erscheinen variabler Kurse sehr begrenzt und bezog sich hauptsächlich auf die Untersuchung der Zusammensetzung des Bodens, der Eigenschaften von Wasser und einiger Mineralien. Aktuell wurde diese Liste aufgrund der Vielfalt an naturwissenschaftlichen Studiengängen deutlich erweitert.

In der Didaktik werden Experimente (Labormethode) zusammen mit praktischen Übungen als praktische Methoden bezeichnet. In ihrer didaktischen Hauptfunktion dienen Experimente der vertieften Erkenntnis der Realität, das Hauptziel ist hier der Erwerb neuer Erkenntnisse (im Gegensatz zur Methode der praktischen Übungen, deren Hauptziel die Bildung von Fähigkeiten ist, das erworbene Wissen anzuwenden ). Ein weiteres wichtiges Ziel der experimentellen Arbeit ist es, Kinder an Forschungsaktivitäten heranzuführen.

Die Lernerfahrung kann auf unterschiedliche Weise organisiert werden. Es gibt Demonstrationsexperimente, wenn sie von einem Lehrer durchgeführt werden, es gibt Laborexperimente, bei denen die Schüler den Versuch unter Anleitung eines Lehrers selbst durchführen. Es liegt auf der Hand, dass zur „praktischen Beherrschung der Welterkenntnis“ eigenhändigen Experimenten der Vorzug zu geben ist. Aber auch in diesem Fall kann der Grad der Einbeziehung von Schülerinnen und Schülern in den Forschungsprozess unterschiedlich sein. In einigen Fällen kann die Erfahrung nur als Illustration des vom Lehrer präsentierten Materials dienen, in anderen steht sie der Bildungsforschung nahe.

Durch Ebene der Suchorientierung, und gleichzeitig können in Bezug auf das Niveau der geistigen Aktivität von Schulkindern die Möglichkeiten zur Organisation von Experimenten gestrafft werden, wobei der Schwerpunkt auf der bekannten Gruppierung von Unterrichtsmethoden nach I. L. Lerner - M. N. Skatkin liegt. In diesem Sinne lassen sich folgende Organisationsebenen von Experimenten unterscheiden: illustrativ, reproduktiv, problemillustratorisch, teilweise suchend und forschend. Betrachten wir diese Werte am Beispiel der traditionellen Erfahrung mit der Detektion von Luft im Boden.

Illustrative Ebene. Die Lehrerin sagt: „Kinder, wir haben gelernt, dass im Boden Sand, Lehm, Humus ist. Außerdem ist Luft im Boden. Schau, ich habe einen Klumpen Erde in ein Glas Wasser getan. Sie sehen - Luftblasen heben sich vom Boden ab. Daher ist auch Luft im Boden.“ In diesem Fall dient das durchgeführte Experiment nur zur Veranschaulichung des von der Lehrkraft präsentierten Materials. Kinder beteiligen sich nicht an der Organisation und Durchführung des Experiments.

reproduktive Ebene. Nachdem das Experiment im Klassenzimmer durchgeführt wurde, kann der Lehrer die Kinder einladen, es zu Hause zu wiederholen, aber mit einem anderen Boden. Kinder wiederholen das Experiment, aber mit etwas anderem Material. Es gibt Fortschritte in Richtung Forschung: Die Kinder führen das Experiment selbst durch und bestätigen die Zuverlässigkeit der zuvor gewonnenen Erkenntnisse.

Problembildliche Ebene. In diesem Fall stellt der Lehrer ein Problem (Frage) und löst es selbst mit Hilfe von Erfahrungen. Kinder folgen dem Gedankengang des Lehrers, beobachten seine Handlungen.

Lehrer: Mal sehen, was sonst noch im Boden ist. Dazu mache ich jetzt ein Experiment. Ich lasse einen Klumpen Erde in ein Glas Wasser fallen. Sehen Sie - Luftblasen heben sich vom Boden ab?

Kinder: Wir sehen.

Lehrer: Aus der Erde freigesetzte Blasen zeigen, dass auch Luft in der Erde ist.

Diese Version des Experiments ist in Bezug auf das Niveau der geistigen Aktivität etwas höher als die vorherigen, aber wie im ersten Fall nehmen die Kinder selbst nicht am Experiment teil.

Partielle Suchebene. Hier organisiert der Lehrer das Erlebnis so, dass die Kinder selbst die Antwort auf die Frage des Lehrers finden.

Lehrer: Mal sehen, was sonst noch im Boden ist. Vor Ihnen auf den Schreibtischen stehen Wassergläser und Erdklumpen. Nun führen Sie das folgende Experiment durch. Nimm die Erde und tauche sie ins Wasser. (Kinder tun). Was siehst du?

Kinder (Mögliche Antworten): Der Boden sank, Wurzelreste tauchten auf der Wasseroberfläche auf, Luftblasen traten aus dem Boden auf.

Lehrerin (lenkt die Aufmerksamkeit der Kinder auf Luftblasen): Was ist denn sonst noch im Boden?

Kinder: Es ist Luft im Boden.

Wie wir sehen können, sind die Änderungen in der Organisation von Experimenten gering, aber der Erkenntnismechanismus ändert sich grundlegend. Offensichtlich ist die Entwicklung des Denkens die produktivste in Bezug auf die Einführung von Kindern in Suchaktivitäten, die partielle Suchebene. Auf dieser Ebene sollten die meisten Experimente im Zusammenhang mit der Untersuchung der Eigenschaften von Objekten, natürlichen Phänomenen und Prozessen durchgeführt werden.

Gleichzeitig kann die Erfahrung ein integraler Bestandteil der im Rahmen des Bildungsexperiments organisierten Bildungsforschung sein.

Schulkindern beibringen, einfache experimentelle Studien durchzuführen. Das Experiment ist eine der wichtigsten Methoden der Naturwissenschaft. Sie ist im Vergleich zur Erfahrung komplexer aufgebaut und entspricht voll und ganz dem Konzept der Bildungsforschung: Problemstellung – Hypothesen – Suche nach einem Weg zur Hypothesenüberprüfung (in der Regel handelt es sich dabei um Erfahrungen, es können aber auch Beobachtungen einfließen) – Handlungen eine Hypothese testen - Schlussfolgerungen (Hypothese bestätigt oder verneint).

Bis vor kurzem fand das Experiment hauptsächlich bei der Arbeit mit Pflanzen auf einem landwirtschaftlichen Schulhof oder in einer kühlen Ecke der Natur statt. Stimmt, und dort wurde es am häufigsten als Erlebnis bezeichnet. Eine besondere Stellung in diesem Sinne nimmt die Naturwissenschaft nach D. B. Elkonin - V. V. Davydov ein. Experimentieren wird dort ab der zweiten Klasse gezielt gelehrt. Wir stellen die Entwicklung einer Einführungsstunde vor, die die Essenz dieser Art, die Welt um uns herum zu kennen, klar zeigt. Um die Wahrnehmung des Wesens des Experimentierens zu erleichtern, werden ausbildungsbegleitende Elemente zeichensymbolischer Modellierung aus dem Entwicklungstext ausgeklammert.

Unterrichtsthema: Warum schließen sich Zapfen? ?

Lehrerziele: a) eine Lernaufgabe stellen, um das Experimentieren als neuen Weg zu entdecken, um Antworten auf Fragen zu erhalten; b) Reflexion (Verständnis, Verständnis) dieser Methode organisieren.

Ausrüstung: zwei ungefähr identische Tannenzapfen.

Vorteile für Kinder: Lehrbücher, Notizbücher.

Lehrer: Ich sehe, dass die Mehrheit glaubt, dass sie schon gut gelernt haben, zu beobachten, zu fragen, Antworten im Nachschlagewerk zu finden. Lassen Sie uns prüfen, ob dies der Fall ist. Jetzt werde ich eine schwierige Aufgabe beschreiben, auf die ich kürzlich gestoßen bin, und Sie sagen mir, wie ich sie am besten lösen kann.

Lehrer: Kürzlich hatte ich die Gelegenheit, im Wald spazieren zu gehen und die auf dem Weg liegenden Zapfen zu untersuchen. Alle Unebenheiten waren offen und sahen aus wie Igel. Am nächsten Tag wurden die gleichen Beulen geschlossen, die Schuppen gegeneinander gedrückt. Warum konnte das passieren?

Reis. 12.1.

Kinder (bieten ihre Erklärungen an. Erklärungen basierend auf der Tatsache, dass dies andere Beulen sind): Die sind alt, und die sind jung.

Lehrer: Die Kegel sind die gleichen (ich habe sie mit Bändern markiert), sie haben sich nur geschlossen. Wieso den?

Als Ergebnis dieser Arbeit erscheinen eine Reihe von Annahmen der Kinder an der Tafel. Das sind Wetterannahmen: „Wegen des Regens“, „Wegen der Hitze“, „Es war Abend und Morgen“ (Sonnenschein) usw.

Der Lehrer zeigt den Kindern, dass es viele Annahmen gibt, aber welche richtig ist, ist nicht klar.

Lehrer: Wie bekommen wir die Antwort?

Kinder bieten verschiedene altbekannte Wege an. Der Lehrer bietet an, sie alle auszuprobieren. Fragen Sie Ihre Eltern (als Ergebnis der Umfrage werden die gleichen unterschiedlichen Meinungen eingeholt), schauen Sie im Verzeichnis nach (die Antwort wird nicht gefunden).

Diese Arbeit wird am besten in der Schule mit einer begrenzten Anzahl von Büchern im Klassenzimmer durchgeführt, da bereits Literatur erschienen ist, die dieses Phänomen beschreibt und erklärt. Manchmal ist es sinnvoll, den Unterricht nach dem Nachschlagen in der Literatur zu unterbrechen, damit die Kinder dann ihre Eltern fragen können.

Als er gebeten wurde, zu beobachten (in der nächsten Stunde), sagt der Lehrer, dass er das Wetter an diesen beiden Tagen genau beobachtet habe: Am ersten Tag war das Wetter „trocken, heiß, sonnig, windig“ und am zweiten Tag – „nass , kalt, bewölkt, windstill“ . Der Lehrer „ordnet“ die Bedingungen so zu, dass sich alle gleichzeitig ändern, aber dass nasses Wetter geschlossenen Kegeln entspricht.

Bei der Diskussion dieser Bedingungen kommen die Kinder zu dem Schluss, dass es unmöglich ist, anhand von Beobachtungen zu entscheiden, was genau dazu geführt hat, dass sich die Kegel geschlossen haben.

Der Lehrer bietet an, den Grund dafür zu ermitteln, dass selbst durch Beobachtung keine genaue Antwort gefunden werden kann.

Kinder analysieren die Schwierigkeiten und kommen zu dem Schluss, dass in der Natur „alle Bedingungen gemischt, gleichzeitig vorhanden sind“, daher ist es unmöglich zu entscheiden, was genau beeinflusst.

Lehrer: Was ist nötig, um diese Schwierigkeit zu überwinden?

Kinder schlagen zum Beispiel vor, zu prüfen, ob Sonnenlicht wirkt, Zapfen an einen beleuchteten Ort zu stellen.

Lehrer: Was werden wir sehen?

Reis. 12.2.

Kinder: Sie öffnen (schließen).

Lehrer: Können wir daraus irgendwelche Schlüsse ziehen?

Kinder: Ja. Wenn sie sich öffnen (schließen), ist alles in Ordnung.

Lehrer: Oder hätten sie vielleicht trotzdem geöffnet?

Kinder: Ach! Es ist notwendig, einen Kegel ins Licht und den anderen ins Dunkel zu stellen.

Andere Sätze von Kindern (über Feuchtigkeit, Wind usw.) werden auf ähnliche Weise analysiert.

Lehrer: Denken wir darüber nach, welchen Weg wir entdeckt haben, um wissenschaftliche Streitigkeiten zu lösen? Wie ist es ähnlich und wie unterscheidet es sich von den alten Methoden: zum Beispiel von der Beobachtung? Was haben wir mit den Zapfen gemacht?

Kinder: Wir stellen einen in den Kühlschrank und den anderen in Wärme. Wir selbst schaffen und verändern die Bedingungen des Prozesses!

Der Lehrer findet heraus, warum es wichtig ist, dass es nicht eine, sondern zwei Unebenheiten gibt. Die Kinder versuchen es zu erklären, und der Lehrer fasst es zusammen, indem er eine Beule „experimentell“ und die andere „Kontrolle“ nennt.

Lehrer: Werden wir beobachten, und wenn ja, wann?

Kinder: Wir werden beobachten, nachdem wir die Zapfen in verschiedene Zustände gebracht haben.

Der Lehrer sagt, nachdem wir beschlossen hatten, unsere unterschiedlichen Meinungen zu testen, wurden sie nicht nur zu Meinungen, sondern zu Hypothesen oder Annahmen. Und die Phasen der Schaffung von Bedingungen und der Beobachtung des Ergebnisses sind eine Möglichkeit, Hypothesen zu testen. Visuell ist das Schema des Experiments wie folgt.

Nachdem die Kinder die Hauptidee des Experiments, den Inhalt der Konzepte „Experimental“- und „Kontroll“-Objekte verstanden haben, werden den Kindern weitere Themen zum Experimentieren angeboten, die sich hauptsächlich auf Pflanzen beziehen.

Schülern das Modellieren beibringen. Jedes mentale, symbolische oder materielle Bild des Originals wird als Modell bezeichnet: eine Darstellung von Objekten und Phänomenen in Form von Beschreibungen, Theorien, Diagrammen, Zeichnungen, Grafiken. Ein Modell ist ein Repräsentant, ein Ersatz für das Original, das im Erkenntnisprozess oder in der Praxis verwendet wird.

Modellierung für Schulwissenschaften, Geographie ist nichts Ungewöhnliches. Der Globus wird seit langem als Modell des Globus verwendet. Vor Jahrzehnten konnten Schulkinder an der Modellierung von Landschaftsformen, der Arbeit fließender Gewässer, beteiligt sein. Allerdings ging es damals vor allem um die Verwendung von Subjekt-(Material-)Modellen.

Materialmodelle aus irgendwelchen materiellen Materialien oder Lebewesen gebaut. Ihr Merkmal ist, dass sie wirklich, objektiv existieren. Materialmodelle werden wiederum in statische (fest) und dynamische (aktiv, mobil) unterteilt. Bei der Untersuchung der „Umwelt“ sind statische Modelle beispielsweise Modelle von Landformen, Attrappen menschlicher innerer Organe, ein Globus (bei der Untersuchung der Erdgestalt). Dynamische Modelle umfassen wiederum einen Globus (wenn die Rotation der Erde gezeigt wird), Tellur, ein aktives Modell eines Vulkans.

Unter den Materialmodellen ist eine besondere Gruppe von Modellen hervorzuheben, die in der Schulpraxis noch keine breite Anwendung gefunden haben - die Naturmodelle. natürliche Muster - Dies sind Miniaturanaloga natürlicher Prozesse und ihrer Manifestationen. Viele Schulkinder haben eine Vorstellung von Tornados - Luftwirbelstürme begrenzter Größe, die oft vor einem Gewitter auftreten, Staub und verschiedene Gegenstände in sich einsaugen und alles auf eine beträchtliche Höhe heben. Manchmal verursachen Tornados Schäden an Gebäuden, brechen Bäume usw. Mit einem gewissen Maß an Konventionalität kann dieses Phänomen als Miniaturanalog eines so beeindruckenden Phänomens wie eines Tornados oder eines Zyklons bezeichnet werden, von dem Schulkinder oft aus der Wettervorhersage im Fernsehen hören. An der Stelle des geblasenen Sandes (zum Beispiel auf einer Sandzunge in der Nähe des Flusses) können Sie Kinder mit der Bildung des Wüstenreliefs vertraut machen - Dünen, Sandkämme; das Mikrorelief einer schneebedeckten Fläche kann auch für den gleichen Zweck verwendet werden. Der Schwemmfächer des Baches ist ein Modell des Deltas (der Mündungsteil des Tals großer Flüsse). Eine kleine Schlucht, die sich nach Regen gebildet hat, kann als Miniaturschlucht betrachtet werden. Der von Schulkindern beobachtete Nebel ist ein Analogon einer Wolke, in der sich sozusagen Kinder usw. befinden.

Zeichensymbolische Modelle stellen eine Aufzeichnung einiger Merkmale, Muster des Originals mit Hilfe von Zeichen einer künstlichen Sprache dar. Beispielsweise wird bei der Bildung der Begriffe "Vögel", "Tiere" eine Tabelle mit wesentlichen Merkmalen zusammengestellt. Diese Merkmale sind mit den entsprechenden Symbolen gekennzeichnet. Dies sind beispielsweise Zeichen, die im Aussehen einer Feder, Haaren, Schnäbeln, Gliedmaßen von Tieren ähneln. Dies sind ökologische Pyramiden, die das Verhältnis der Anzahl von Organismen (Energie, Biomasse) in Ökosystemen darstellen. Dies sind Zeichnungen (Symbole) lebender Organismen, die durch Pfeile verbunden sind und bestimmte Nahrungsverbindungen von Biozönosen bedeuten. Wir fügen auch geografische Karten hinzu, mit denen Kinder zu arbeiten beginnen, wenn sie einen Themenzyklus über ihr Heimatland und den Planeten als Ganzes studieren. Während der Diskussionen zeichnen die Schüler und der Lehrer einen Plan des Gebiets, erstellen einfache Grafiken und Diagramme auf der Grundlage der Ergebnisse von Wetterbeobachtungen, zeichnen Diagramme aller Arten von Verbindungen usw. Einen besonderen Stellenwert nimmt die Modellierung von Umweltbeziehungen ein. Beispielsweise wird beim Studium des Themas „Stoffkreisläufe“ ein Diagramm der Stoffkreisläufe in Ökosystemen erstellt (Abb. 12.3).

Wozu dient die Modellierung? Der Prozess der Wahrnehmung der Umgebung ist ein hauptsächlich vermittelter Prozess. Schulkinder, die sich hauptsächlich im Klassenzimmer aufhalten, beschäftigen sich selten mit realen (natürlichen) Lernobjekten. Zum größten Teil arbeiten sie mit ihren Stellvertretern - Modellen. Das heißt, selbst in einem so gewöhnlichen Verständnis des Prozesses der Verwendung von Modellen, des Lernens

Reis. 12.3.

Der Körper muss dies ständig tun. Dies ist jedoch nur die äußere, oberflächliche Seite des Problems.

Das tiefe Wesen des Prozesses der pädagogischen Modellierung liegt in der Tatsache, dass die Modellierung in die Struktur der zielgerichteten pädagogischen Aktivität einbezogen und ein notwendiges Element des pädagogischen Handelns ist. Der Lernprozess läuft dabei wie folgt ab. Nach Klärung des Problems (Frage) erreichen Schülerinnen und Schüler durch ihnen bekannte Methoden zur Problemlösung, z. B. durch Beobachtung und eine „primitive Alltags“-Beschreibung, die Modellebene (Diagramm, Zeichnung, Modellentwurf) des Verstehens die Essenz des Phänomens. Dann kehren sie wieder zur verbalen, aber genaueren Beschreibung zurück. Bildlich gesprochen wird ein Diagramm, eine Zeichnung in diesem Fall zu einer „Brille“ für Kinder, durch die das Kind beginnt, die Welt zu sehen.

Die bewusste Einführung des Modellierens in den Bildungsprozess bringt ihn näher an den Prozess der wissenschaftlichen Erkenntnis, bereitet die Schüler darauf vor, vor ihnen auftretende Probleme selbstständig zu lösen, sich selbstständig Wissen anzueignen. Modellieren ist ein notwendiges Werkzeug zur Herausbildung des theoretischen, auch naturwissenschaftlichen Denkens von Schulkindern. Wir dürfen nicht vergessen, dass die Modellierung im Rahmen des für die moderne Pädagogik so relevanten Aktivitätsansatzes implementiert wird.

Schüler an die Fachmodellierung heranführen. Materielle (objektive, physikalische) Modelle werden aus beliebigen materiellen Materialien oder Lebewesen gebaut. Ihr Merkmal ist, dass sie wirklich, objektiv existieren.

In der Schulwissenschaft werden physikalische Modelle verschiedener Art verwendet. Modelle, die das Erscheinungsbild einzelner Landformen oder Landschaften nachahmen, sind Modelle einer Schlucht, eines Hügels, eines Vulkans, eines Flusstals, eines Berglandes mit einer angrenzenden Ebene usw. Diese Modelle werden auch genannt Grundrisse. Layouts sind wie Dummys eine dreidimensionale Darstellung realer Objekte, aber im Gegensatz zu letzteren geben sie Objekte in verkleinerter oder vergrößerter Form mit einem gewissen Grad an Konventionalität wieder - insbesondere können sie Proportionen verfälschen. Dies kann auch zugeschrieben werden Dioramen, das ein dreidimensionales Bild darstellt, bei dem nur der Vordergrund sichtbar ist. Dies kann ein kompaktes Abbild eines natürlichen Komplexes sein: ein Teil eines Waldes mit den entsprechenden Pflanzen, Tieren, ein Abschnitt eines Stausees usw., das zum Studium der entsprechenden natürlichen Gemeinschaften verwendet werden kann.

Andere Ting-Modelle - Reliefkarten. Sie geben das Relief der Erdoberfläche wieder, entsprechend dem Relief eines bestimmten Gebiets. Dieses Modell basiert auf einer geografischen Karte. In den Grundschulklassen ist es möglich, eine Reliefkarte des eigenen Bereichs (des Territoriums, der Region, der Republik, die auf die Schule zurückgreift) zu verwenden. Sie können eine solche Karte auf folgende Weise erstellen. Konturen werden entsprechend den Höhenstufen (Horizontalen) der Karte aus Sperrholz oder Karton ausgeschnitten. Durch Überlagern einer Stufe über die andere erhalten wir ein gestuftes Relief des abgebildeten Bereichs. Anschließend können diese Hochhausstufen mit Plastilin geglättet und entsprechend eingefärbt werden.

Die dritte Art von Modellen - Schnittmodelle, die die innere Struktur des Vulkans, die Struktur des Bodenabschnitts, das Vorkommen von Grundwasser zwischen wasserfesten und durchlässigen Schichten usw. zeigt.

Eine besondere Art von Modellen - dynamisch(Betriebs-)Modelle, die Prozesse, Phänomene abbilden. Dazu gehört ein Modell des Globus – ein Globus, der zur Demonstration der Erdform und der Rotation der Erde um ihre Achse und zur Lösung weiterer didaktischer Probleme dient. Um die Revolution der Erde herum zu demonstrieren

Die Sonne Im Unterricht der Naturkunde, Geographie wird auch das Modell des Systems "Erde - Sonne" - Tellur verwendet.

Derzeit ist die sog Live-Simulation wenn Kinder als Modell dienen. Wenn Sie beispielsweise die Bewegung der Erde um die Sonne modellieren, fungiert ein Schüler als "Sonne", der andere als "Erde".

Dazu gehören auch die oben erwähnten natürlichen Vorbilder.

Betrachten wir einige Beispiele für Subjektmodellierung.

1. Simulation der Erdbewegungen. Die Bewegung der Erde um ihre Achse (Rotation) und der damit verbundene Wechsel der Tageszeit wird anhand eines Globus (Erde) und einer Tischlampe (Sonne) modelliert. Es wird gezeigt, dass der Globus nicht gleichzeitig von allen Seiten beleuchtet werden kann: auf der beleuchteten Seite der Erde - Tag, auf der unbeleuchteten Seite - Nacht. Da sich die Erde um ihre eigene Achse dreht, gibt es einen Wechsel von Tag und Nacht.

Mit denselben Mitteln wird die Bewegung (Umlauf) der Erde um die Sonne dargestellt, deren Hauptfolge der Wechsel der Jahreszeiten ist. Auch Tellur kann für die gleichen Zwecke verwendet werden, allerdings hat es in der beschriebenen Ausführung mit Globus und Tischlampe einen Vorteil: Beim Bewegen des Globus um die "Sonne" ist ein Fehler für Kinder nicht schwer - um die Neigung der Erdachse zu ändern, und dann tritt der Wechsel der Jahreszeiten möglicherweise nicht auf. Durch die Aufgabe, zu zeigen und zu erklären, warum die Jahreszeiten wechseln, erreicht der Lehrer ein bewusstes, fehlerfreies Handeln der Schüler (in Tellur geschieht dies alles automatisch, was den Schülern die Möglichkeit nimmt, Fehler zu machen).

Natürlich sollte die Modellierung der Bewegungen der "Erde" nicht nur auf der erklärenden und illustrativen Ebene durchgeführt werden, wenn die untersuchten Phänomene vom Lehrer modelliert werden. Eine bewusste Aufnahme dieser Phänomene ist nur möglich, wenn die Kinder selbst mit dem Globus und der Lampe arbeiten und Probleme lösen wie: den Globus in eine Position bringen, wenn es Nacht in Moskau ist; stellen Sie den Globus in die Position, wann es in unserer Gegend Winter sein wird (Frühling, Sommer, Herbst) usw.

• 2. Simulation des Einfallswinkels der Sonnenstrahlen auf die Erdoberfläche. Bei der Untersuchung von Naturräumen kann die Modellierung mit einem Globus auch verwendet werden, um die folgenden Probleme zu untersuchen:
  • - Warum ist es in der arktischen Wüste, Tundra kalt und in den Wüsten südlicher Breiten heiß? Der Grund dafür kann aufgedeckt werden, indem die Art des Einfalls der Sonnenstrahlen auf die Polarregionen (die Sonnenstrahlen haben einen kleinen Einfallswinkel, als ob sie über die Oberfläche gleiten und sie fast nicht erwärmen) und auf die Äquatorregionen (die Sonne steht dort immer hoch über dem Horizont und erwärmt die Oberfläche gut) . Die Art des Fallens der Sonnenstrahlen kann mit einem gewöhnlichen Lineal gezeigt werden;
  • - Warum gibt es Polartage und Polarnächte in der arktischen Wüste, in der Tundra? Das Problem wird ähnlich gelöst, indem der Durchgang (Fall) der Sonnenstrahlen in dem Moment gezeigt wird, in dem die nördliche Hemisphäre der Sonne zugewandt ist (jenseits des Polarkreises, dann beleuchtet die Sonne ständig die Oberfläche - der Polartag) und im Moment wenn die Nordhalbkugel von der Sonne abgewandt ist (dann fallen die Sonnenstrahlen in diesem Bereich nicht - Polarnacht).
• 3. Modellierung von reliefbildenden Prozessen. In einem der Lehrbücher „The World Around“ zur „Schule 2100“ wird die Aufgabe gestellt: „Nimm den Sand und baue einen Berg daraus. Zeichne sie. Gießen Sie dann einen Berg aus einer Gießkanne und skizzieren Sie das erhaltene Ergebnis ... “In diesem Fall wird die zerstörerische Wirkung von fließendem Wasser modelliert. Dies ist sehr wichtig für Kinder, um die Prozesse der Reliefbildung zu verstehen. Die Modellierung hilft bei der Beantwortung der Frage: Warum bildet sich schließlich eine Ebene anstelle von Bergländern? (Die heute in Vergessenheit geratene Modellierung von Landschaftsformen mittels fließendem Wasser ist übrigens seit langem bekannt, sie wurde bereits Mitte des letzten Jahrhunderts im elementaren Erdkundeunterricht empfohlen.)

Um das Verhältnis von endogener und exogener Reliefbildung darzustellen, empfiehlt es sich, diese Modellierungsvariante um eine weitere Modellierungsvariante zu ergänzen, die Gebirgsbildungsprozesse veranschaulicht. Die Idee kann von "World Around" für die 4. Klasse nach D. B. Elkonin - V. V. Davydov ausgeliehen werden. Die Essenz der Modellierung besteht darin, zu zeigen, was passiert, wenn sich bewegende Kontinentalplatten kollidieren (Kontinentaldrifttheorie). In einer vereinfachten Version kann es so aussehen (aus der Praxis der Lehrerin E. I. Gimazova, Naberezhnye Chelny). Kinder legen zwei Packungen Zeitungen, die Kontinentalplatten imitieren, auf den Tisch und schieben sie übereinander. Es gibt eine Aufzucht der "Erdschichten", ihre Zermalmung - Gebirgsbildung. Aktionen mit Sand und Wasser veranschaulichen den umgekehrten Vorgang - die Zerstörung von Bergen. Diese Art der Modellierung ist auch für das Studium relevanter Themen in der Geographie geeignet.

Es ist möglich, andere Arten der Reliefbildung zu simulieren. Beispielsweise simulieren Kinder mit Hilfe eines Mehltellers die Entstehung von Kratern beim Einschlag von Meteoriten (Kieselsteine ​​in einen Mehlteller werfen) etc.

Andere Optionen zur Verwendung von Materialmodellen sind ebenfalls möglich. Um beispielsweise die Sphärizität der Form unseres Planeten zu beweisen, stellt der Lehrer im Kurs „Die Welt und der Mensch“ beim Studium des Edelsteins „Die Erde ist eine Kugel“ zusammen mit den Schülern die Umrundung eines Spielzeugs dar Objekt um den Ball. Gleichzeitig beobachten die Schüler abwechselnd, wie die unteren Teile des Objekts hinter der „Horizontlinie“ verborgen werden. Zum Vergleich beobachten Kinder die Bewegung desselben Spielzeugs auf einer flachen "Erde" - einem Tisch.

Schulkindern zeichensymbolisches Modellieren beibringen. In den Landesbildungsstandards wird zeichensymbolisches Modellieren als Metafachkompetenz eingestuft, die nicht nur in der „Umwelt“, sondern auch im Studium anderer Disziplinen ausgebildet und genutzt wird.

Im Bildungssystem von D. B. Elkonia - V. V. Davydov unterscheiden die Autoren des Kurses "The World Around" "zwei Pläne" der Modellierung, die der Lehrer unterscheiden muss:

• 1) Das erste sind detaillierte Schemata von Aktionsmethoden (Schema von Beobachtungen, Experimenten, Messschema usw.);
• 2) die zweite - die Modellierung der eigentlichen wissenschaftlichen Konzepte (wie zB Tag-Nacht-Wechsel, Wachstum und Entwicklung).
• 1. Modellierungsmethoden von Lernaktivitäten. Die Arbeit mit Handlungsschemata im genannten Bildungssystem beginnt mit der Modellierung des Prozesses der Beantwortung einer bestimmten Fragestellung. Bereits in den ersten Lektionen erscheint an der Tafel ein Diagramm, bestehend aus Fragezeichen, einer Antwort (Wiederholung

Reis. 12.4.

Wenn die Beobachtungsmethode beherrscht wird, wird dieses Schema detailliert. Im zweiten Studienjahr besteht die Hauptaufgabe darin, dass die Kinder das Modellieren als Mittel zum Aufbau von Forschungshypothesen beherrschen. Gleichzeitig wird das Beobachtungsschema ergänzt und geht in das Experimentierschema über, wobei "?" ebenso wie im Beobachtungsschema bezeichnet es ein Problem, das vor den Kindern aufgetreten ist, "!" - keine Antwort mehr, sondern nur noch eine Annahme (Hypothese), eine Hand ist eine Bedingung, die wir für eine Versuchs- (e) und Kontrollperson (k) schaffen, ein Auge im Schema zeigt Beobachtung an (Abb. 12.5).

Reis. 12.5.

Es ist möglich, andere Arten von Lernaktivitäten zu modellieren. Beispielsweise bei der Untersuchung von Naturräumen kann ein solches Modell verwendet werden, um den Ablauf (Plan) der Untersuchung (Merkmale) eines Naturraums zu übertragen. Das Modell der natürlichen Zonencharakteristik kann wie folgt dargestellt werden:

• - Position der Zone auf der geografischen Karte(in der grafischen Version des Modells wird ein Kartensymbol angezeigt: zum Beispiel der Umriss von Russland);
• - Klima charakteristisch(Klimasymbol
• - zum Beispiel die Sonne, da der Sonnenstand - die Neigung der Sonnenstrahlen - die klimatischen Eigenschaften einer bestimmten Naturzone bestimmt);
• - Oberflächenmerkmale(Reliefsymbol: zum Beispiel ein Hügeldiagramm);
• - Stauseen(Umrisse eines Sees, in den ein Fluss mündet);
• - Bodendecker(Als Symbol kann ein Diagramm eines Bodenabschnitts dienen);
• - Vegetation(Pflanzensymbol);
• - Tierwelt(Kontur eines beliebigen Tieres);
• - Menschenleben(schematische Zeichnung einer Person);
• - ökologische Probleme(z. B. kann der Umriss des Roten Buches als Symbol fungieren).

Die Modellierung von Lernaktivitäten ermöglicht den Studierenden, diese bewusster zu meistern. Im obigen Beispiel lehrt ein solches Modellieren Kinder:

• 1) zur Logik der Beschreibung eines Naturraums auf der Grundlage eines geografischen Ansatzes (von den Bestandteilen der unbelebten Natur über die Tierwelt und von dieser zum menschlichen Leben bis hin zu Fragen des Naturschutzes);
• 2) auf die komplexen Eigenschaften der Zone (normalerweise wird nur auf Klima, Pflanzen und Tiere geachtet, wobei vergessen wird, dass andere Bestandteile der Natur in verschiedenen Zonen spezifisch sind: Zum Beispiel unterscheiden sich Tundra-Gewässer natürlich von Wüstengewässern ).

Dieses Schema kann verkompliziert werden, indem Pfeile hinzugefügt werden, die in die entgegengesetzte Richtung zeigen, zum Beispiel von Pflanzen zu Klima. Diese auf andere Weise angedeuteten Pfeile - beispielsweise durch eine andere Farbe oder eine gepunktete Linie - bedeuten, dass es bei der Charakterisierung der Vegetation wünschenswert ist, die Merkmale der Vegetationsdecke mit den klimatischen Merkmalen der betrachteten Zone in Beziehung zu setzen.

2. Modellierung von Objekten und Phänomenen der umgebenden Welt. Diese Richtung der zeichensymbolischen Modellierung ist dem Lehrer eher vertraut. Jedes Lehrbuch der Welt enthält solche Modelle. Dies sind Schemata der Zirkulation von Substanzen und des Wechsels der Jahreszeiten. Dazu gehören auch Ausschnitte der Erde, die ihren inneren Aufbau zeigen (Kern, Mantel, Erdkruste), Ausschnitte einer Quelle etc.

Zeichensymbolische Modelle können jedoch auf unterschiedliche Weise verwendet werden:

• - Option eins - Die Schüler nehmen ein vorgefertigtes Modellschema des untersuchten Objekts oder Phänomens wahr. Zum Beispiel erscheint nach der Geschichte des Lehrers über die Bewegung des Wassers vom Ozean zum Land und über seine Rückkehr in den Ozean („Reisender Tropfen“) ein Diagramm des Wasserkreislaufs, das der Lehrer gezeichnet hat, an der Tafel;
• - Option 2 - Die Schüler beteiligen sich an der Erstellung eines Modellschemas. Zum Beispiel werden Kinder nach dem Studium des relevanten Materials (Thema „Eiswüste“) aufgefordert, die fehlenden Glieder in der Nahrungskette des aquatischen Ökosystems des Arktischen Ozeans zu vervollständigen: Algen (Phytoplankton) -» ? -»? ->? -> Eisbär.(Option: Algen - "Zooplankton (Krebstiere) -" Heringsfisch - "Kabeljau -" Siegel -> Bär);
• - die dritte Option - die Schüler erstellen selbst ein Modellschema auf der Grundlage der verfügbaren und neu erhaltenen Informationen über das zu untersuchende Objekt oder Phänomen.

Angesichts der oben genannten Anforderung des Landesbildungsstandards an die Beherrschung der zeichensymbolischen Mittel zur Erstellung von Modellen der untersuchten Objekte sind offensichtlich die zweite und insbesondere die dritte Option am ergiebigsten.

Die Technologie der Arbeit mit solchen Modellen wird von den Autoren von "The World Around" nach D. B. Elkonin - V. V. Davydov wie folgt vorgestellt. Die Arbeit ist so aufgebaut, dass ausgehend von der beobachteten und primitiven verbalen Beschreibung die semantische Modellebene erreicht wird - die Ebene des Verständnisses von Prozessen. Dann wird eine Rückbewegung von einem tieferen Verständnis zu einer verbalen Reihe organisiert, begleitet von einer Suche nach genaueren Wörtern, die die tatsächlich gefundenen Zusammenhänge ausdrücken.

Zeichensymbolische Modellierung kann mit Subjektmodellierung kombiniert werden. In einer der Erdkundestunden schlagen Kinder die möglichen Gründe für den Wechsel von Tag und Nacht vor und fixieren sie auf dem Diagramm. Optionen: Die Erde dreht sich mit der "stehenden" Sonne um ihre Achse, die Sonne dreht sich um die "stehende" Erde usw. Danach werden diese Optionen in der "Live"-Simulation gespielt.

Eine Durchsicht von Schulbüchern ermöglicht es uns, die folgende Abfolge des Unterrichtens von Modellieren für Schulkinder zu skizzieren.

Die erste Stufe besteht darin, Kinder mit Symbolen und Zeichen vertraut zu machen. Das ist noch keine Modellierung, sondern eine notwendige Vorbereitungsphase. Im „World Around“ (Planet of Knowledge) geschieht dies zu Beginn der 2. Klasse. Im Abschnitt „Wie Menschen die Welt kennen“ wird das Thema „Zeichen und Symbole“ betrachtet. Kinder lernen die Konzepte "Zeichnung", "Piktogramm", "Symbol" (Taube - ein Symbol des Friedens), "Zeichen" (Verkehrszeichen) kennen; lernen, sie zu interpretieren, sie selbst erfinden Zeichen-Symbole.

Die zweite Stufe ist die Verwendung von Diagrammen, Zeichnungen im Bildungsprozess und die schrittweise Einbeziehung von Schulkindern in deren Konstruktion. Das ist eigentlich Modellieren, aber vorerst für Kinder in der Regel unbewusst. In der als Beispiel betrachteten "Welt umher" (Planet of Knowledge) erscheinen grafische Modelle beim Studium des Themas "Wir leben auf dem Planeten Erde" (ein Diagramm des Sonnensystems, ein Diagramm des Aufbaus der Erde).

Die dritte Stufe ist das Kennenlernen des Begriffs „Modell“. Höchstwahrscheinlich ist es nur in der Variante von Fachmodellen sinnvoll. Thema "Was ist ein Globus?" Das Lehrbuch des betrachteten Kurses beginnt mit den Worten: "Um ein Objekt zu untersuchen, machen Wissenschaftler manchmal sein verkleinertes oder vergrößertes Bild - ein Modell." Neben der Definition des Konzepts

"Modell" in seiner Subjektvariante, betrachten Kinder auch andere ihnen bekannte Modelle. In Bezug auf das zeichensymbolische Modellieren empfehlen die Autoren des Kurses nach D. B. Elkonin - V. V. Davydov dem Lehrer, die Begriffe „Modell“, „Modellieren“ zu vermeiden und die Begriffe zu verwenden, die die Kinder anbieten werden. Höchstwahrscheinlich werden dies die Begriffe "Diagramm", "Zeichnung" usw. sein.

Die vierte Stufe ist die Erweiterung des Spektrums der untersuchten Objekte, Phänomene unter Einbeziehung der Modellierung, Übungen zur Modellierung.

Die identifizierten Stadien sind eher bedingt und offensichtlich nur in der zitierten Version von "The World Around" vorhanden. In anderen Kursen können Modellierungselemente von Anfang an beginnen, parallel zur Einführung von Zeichen, Symbolen und schematischen Zeichnungen (Kurs nach D. B. Elkonin - V. V. Davydov). Der Begriff „Modell“ kann in der ersten Klasse (Kurs nach dem System von L. V. Zankov) oder gar nicht eingeführt werden. Eine derart große Streuung von Ansätzen zur Modellierung legt nahe, dass die Methodik zur Einführung der Modellierung in den Prozess der Untersuchung der umgebenden Welt noch nicht entwickelt wurde. Natürlich hängt die Logik der Einführung, die Art der Verwendung von Modellen vom allgemeinen Konzept des Kurses ab. Für Kurse, in denen das Studienobjekt die umgebende Welt selbst ist und nicht die Methoden ihrer Erkenntnis (wie im System von D. B. Elkonin - V. V. Davydov), wäre es jedoch logisch, die Entwicklung der Modellierung in einer nahen Abfolge zu organisieren der genannte: Eingewöhnung und Beherrschung der Verwendung von Zeichen, Symbolen - die Verwendung von Modellen durch den Lehrer im Bildungsprozess ohne Verwendung dieses Begriffs - die Bekanntschaft von Kindern mit dem Begriff "Modell" und den im Studium verwendeten Arten von Modellen der "Welt um mich herum" - die Verwendung des Modellierens durch den Lehrer und Übungen zum Bau der einfachsten Modelle durch Schüler.

Zeichen-symbolische Modellierung bezieht sich auf universelle Lernaktivitäten und damit ein universelles Mittel zur Entwicklung des Denkens, einschließlich des naturwissenschaftlichen Denkens. Es liegt auf der Hand, dass andere kognitive UUDs, die in der Untersuchung von naturkundlichem Material eingesetzt werden, ebenfalls in diese Richtung arbeiten: Vergleich, Identifizierung von Ursache-Wirkungs-Beziehungen, Klassifizierung usw.

Entwicklung von Fähigkeiten zur Identifizierung von Ursache-Wirkungs-Beziehungen. Denken ist eine Form der mentalen Reflexion, die mit Hilfe von Begriffen Zusammenhänge und Beziehungen zwischen kognitiven Phänomenen herstellt. Das heißt, zum naturwissenschaftlichen Denken gehört wie zu jedem anderen auch das Herstellen von Zusammenhängen. Die Fähigkeit, Ursache-Wirkungs-Beziehungen herzustellen und zu studieren, ist eine notwendige Eigenschaft einer Person, die die Welt um sich herum kennt. Diese Arbeit stimuliert die geistige Aktivität von Kindern, aktiviert den Lernprozess. Darüber hinaus ist die Identifizierung von Beziehungen zwischen Objekten, Phänomenen und Ereignissen für die Bildung und Entwicklung der meisten naturwissenschaftlichen Konzepte erforderlich.

Der Landesbildungsstandard hat eine Anforderung, die in direktem Zusammenhang mit der Entwicklung der Fähigkeit von Schülerinnen und Schülern zum Erkennen von Ursache-Wirkungs-Zusammenhängen steht: "Bewusstsein der Unversehrtheit der umgebenden Welt." Das Bewusstsein für eine solche Integrität wird durch verschiedene Methoden erreicht und beinhaltet natürlich die Bildung der Idee der Verbundenheit von Objekten und Phänomenen der umgebenden Welt bei Schulkindern.

Im Landesbildungsstandard wird eine Beziehungsart als Ursache-Wirkungs-Beziehung bezeichnet. Dies sind Verbindungen, die nicht nur identifiziert, sondern auch hergestellt werden, der Grund für ihr Auftreten wird verstanden. Es ist jedoch möglich, dass die Verbindung hergestellt wird, der Grund für die Verbindung jedoch unbekannt ist. Nennen wir solche Zusammenhänge empirisch. Dass es im Norden kalt und im Süden warm ist, wissen schon die Erstklässler. Aber warum das so ist, wissen viele Studenten immer noch nicht. Das heißt, sie haben eine empirische Beziehung gebildet: „Norden ist kalt“, „Süden ist warm“. Dieser Zusammenhang wird erst dann in einen kausalen Zusammenhang umgewandelt, wenn die Kinder andere Zusammenhänge herstellen und erkennen, nämlich: a) die Abhängigkeit der Neigung der Sonnenstrahlen vom Breitengrad des Gebiets (im Norden fallen die Sonnenstrahlen spitzwinklig ein) und b) die Abhängigkeit der Intensität der Erwärmung der Erdoberfläche vom Einfallswinkel der Sonnenstrahlen (im Norden ist es kalt, weil die spitzwinklig einfallenden Sonnenstrahlen die Erdoberfläche leicht erwärmen).

Die Assimilation von Zusammenhängen durch Schulkinder nur auf empirischer Ebene führt dazu, dass Schulkinder, insbesondere jüngere, oft Ursache und Wirkung der untersuchten Phänomene verwechseln und falsche Schlüsse ziehen. In dem Abschnitt über die Organisation von Naturbeobachtungen wird ein Fall erwähnt, in dem die Frage "Welche Winde herrschen im Winter in Tatarstan?" Nicht nur Schüler, sondern auch viele Lehrer antworten, dass sie nördlich sind, obwohl tatsächlich ein deutliches Überwiegen der Südwinde herrscht. In diesem Fall funktioniert der genannte empirische Zusammenhang „Nord – kalt“, „Süd – warm“ einfach.

Sowohl empirische als auch kausale Zusammenhänge, die in der "Welt um uns herum" untersucht wurden, können naturgemäß geordnet werden:

• nach raumzeitlichen Merkmalen:
• - räumlich (Norden - niedrige Temperaturen; Süden - warm);

temporär (aufeinanderfolgender Wechsel von Tag und Nacht, Jahreszeiten);

• aber Aufbau:
  • - Zweikomponenten (Raubtier - Beute);
  • - Ketten (Baumblatt - Blattlaus - Marienkäfer);
  • - Netzwerke (Verflechtung von Nahrungsketten in Ökosystemen);
• nach Richtung:
• - einseitig (die Wirkung von Sonnenlicht auf die Entwicklung von Pflanzen);

zweiseitig, gegenseitig (gegenseitige Wirkung eines Pilzes und eines Baumes).

Phasen der Arbeit, um Links zu identifizieren.

1. Identifizierung von Paarbindungen. Die Arbeit beginnt mit der Einbeziehung von Schülern in die Arbeit mit Beziehungen zwischen zwei Indikatoren, und die Aufmerksamkeit der Schüler wird genau auf die verglichenen Elemente gelenkt. Fragen werden eng gestellt: Wo ist das Gras dichter – unter den Bäumen oder auf der Lichtung? (Zusammenhang zwischen krautiger und holziger Vegetation); Auf welcher Seite trat das erste Tauwetter auf? (Beziehung "Hangexposition - Schneeschmelzgeschwindigkeit"); wo sind im herbst mehr insekten - in der sonne oder im schatten? (Beziehung "Sonnenwärme - Verhalten von Insekten").

Nach und nach werden Beobachtungsaufgaben weiter gefasst. Aus einer Vielzahl von beobachteten Objekten müssen die Schüler selbst miteinander verbundene auswählen. Zum Beispiel werden Kinder aufgefordert, aus Karten mit Tieren und Pflanzen diejenigen Vertreter auszuwählen, die miteinander verbunden sind (Hase - Karotte, Hase - Fuchs usw.).

2. Aufbau von Gliederketten. Dabei sind mindestens drei Gruppen von Links zu unterscheiden. Die erste Gruppe sind Verbindungen, die die physikalische Auswirkung eines Elements auf ein anderes widerspiegeln. Dies sind Links vom Typ Sonne -> Erdoberflächentemperatur -» Lufttemperatur -> Pflanzenwelt, Tiere. In diesem Fall wird der Pfeil in Richtung des Einflusses platziert: Die Sonne erwärmt die Erdoberfläche, sie erwärmt die Luft, was zusammen das Leben von Pflanzen und Tieren beeinflusst.

Eine andere Gruppe umfasst zeitliche Zusammenhänge – Zusammenhänge, die Prozesse charakterisieren: der Wechsel der Jahreszeiten, der Wasserkreislauf in der Natur, Beispiele biologischer Kreisläufe. Das sind Links wie: Winter -> Frühling -> Sommer -> Herbst. Der Pfeil zeigt die Richtung des Prozesses.

Ernährungs-(trophische) Zusammenhänge sind als besondere Gruppe hervorzuheben. In diesem Fall zeigt der Pfeil die Bewegung von Materie und Energie von einem Organismus zum anderen, während sie sich gegenseitig fressen. Dies sind Links vom Typ Apfelbaum -» Blattlaus -> Ameise -> Meise -> Habicht.

In diesem Zusammenhang stellt sich bei der grafischen Modellierung von Verknüpfungen die Frage: In welche Richtung soll der Pfeil in der zu erstellenden Verknüpfungskette zeigen? Wenn beispielsweise Schulkinder die Definition des Begriffs "Nahrungskette" nicht beherrschen, werden häufig Fehler gemacht - Pfeile werden nicht in Richtung des Stoff- und Energieflusses platziert, sondern in Richtung der physischen Auswirkung eines solchen Organismus auf einem anderen. Die Frage nach der Richtung von Pfeilen in Gliederketten wird nicht automatisch gelöst, sondern hängt vom Verständnis der Art der untersuchten Glieder ab. Daher muss bei der Arbeit, Schulkindern beizubringen, wie man Verbindungsketten erstellt, auf die Art der Verbindungen geachtet werden, auf die Frage, was der Pfeil zeigt.

3. Bau von Ernährungssystemen oder anderen Netzwerken. In einigen Versionen der „Umwelt“ wird im Kurs „Biologie“ das Konzept des „Nahrungsnetzes“ eingeführt. Das Nahrungsnetz spiegelt die möglichen trophischen Beziehungen lebender Organismen in einer bestimmten natürlichen Gemeinschaft wider. Lehrbücher liefern auch relevante Beispiele für solche Netzwerke.

Allerdings sollte diese Technik (eine grafische Darstellung der Vielfalt der Verbindungen des untersuchten Objekts oder Phänomens) auch bei der Untersuchung anderer Objekte verwendet werden. Beispielsweise kann den Studierenden angeboten werden, die möglichen Zusammenhänge, die den Begriff „Naturzone“ charakterisieren, grafisch darzustellen. Tatsächlich können alle natürlichen Komponenten von Naturzonen als miteinander verbunden betrachtet werden. Gleichzeitig ist das Klima zentral (systembildend), da seine weltweite Differenzierung die Bildung natürlicher Zonen vorbestimmt hat. Das Klima beeinflusst alle natürlichen Komponenten. Darüber hinaus wirken sich die Bestandteile der Natur auch sehr stark aufeinander aus. Diese wichtigsten Einflüsse können auch mit Pfeilen dargestellt werden (Abb. 12.6).

Reis. 12.6.

• 4. Die nächste Arbeitsphase kann als Erstellung von Schemata für die Struktur und Funktionsweise natürlicher oder anderer Systeme bezeichnet werden. In den naturwissenschaftlichen Disziplinen begegnet man häufig dem Begriff „System“: geografisches System, ökologisches System, Sonnensystem etc. In diesem Zusammenhang können wir von der Bildung einer systemischen Weltsicht sprechen. Aber dieses Problem verdient eine gesonderte Diskussion.
• 5. Die wichtigste Phase beim Studium von Beziehungen ist der Übergang von der empirischen zur Ursache-Wirkungs-Ebene des Verständnisses der Beziehung (die Ebene des Verständnisses von Ursache und Wirkung in der identifizierten Beziehung). Diese Stufe ist nicht die letzte in der genannten Folge des Studiums der Zusammenhänge, sondern begleitet jede der genannten Stufen.

Wie geht es weiter Umwandlung eines empirischen Zusammenhangs in einen Ursache-Wirkungs-Zusammenhang, betrachten Sie das Beispiel des Wechsels der Jahreszeiten. Die Abfolge der wechselnden Jahreszeiten wird von Vorschulkindern gelernt. Ältere Kinder im Vorschulalter, insbesondere Erstklässler, wissen, dass nach dem Winter der Frühling kommt und dann Sommer und Herbst. Die wahren Ursachen für das, was mit ihnen passiert, sind jedoch noch unbekannt. Das ist noch eine rein empirische Wahrnehmungsebene dieser zeitlichen Abfolge.

Die erste Ebene der Transformation eines empirischen Zusammenhangs in einen Ursache-Wirkungs-Zusammenhang findet statt, nachdem Schulkinder einen Zusammenhang zwischen der Höhe der Sonne über dem Horizont und der entsprechenden Veränderung von einer Jahreszeit zur anderen hergestellt haben. Der Grund für den Wechsel der Jahreszeiten ist in ihren Köpfen mit dem Stand der Sonne verbunden (Sonnenhöhe ist die Ursache, der Wechsel der Jahreszeiten ist die Folge).

Die zweite Ebene des Verständnisses der Gründe für den Wechsel der Jahreszeiten kommt, wenn Schulkinder die Bewegung der Erde um die Sonne und die Neigung der Erdachse relativ zur Ebene der Umlaufbahn verstehen.

Es ist offensichtlich, dass der Prozess der Umwandlung der obigen empirischen Beziehung in eine Ursache-Wirkungs-Beziehung davon abhängen wird, ob Beobachtungen des Sonnenstands in das allgemeine Programm der Beobachtung jahreszeitlicher Veränderungen in der Natur aufgenommen werden, ob die Arbeit von Kindern ist organisiert, um den Prozess des Wechsels der Jahreszeiten mit einem Globus und einer Tischlampe zu modellieren, und so genannte Andernfalls kann sich herausstellen, dass nicht nur Grundschüler, sondern auch Abiturienten die Gründe für dieses Phänomen nicht klar erklären können.

Mögliche Fehler im Verständnis der Schüler für die Ursachen des Zusammenhangs: 1) Kinder verwechseln Ursache und Wirkung; 2) von der hergestellten Verbindung zwischen zwei Komponenten wird zwangsläufig die eine als Ursache, die andere als Folge angesehen, obwohl die Ursache der Verbindung in einem dritten Faktor verborgen sein kann.

Die Arbeit, Verbindungen zu identifizieren, kann fortgesetzt werden, ohne die Aufmerksamkeit der Kinder auf die Tatsache zu lenken, dass sie Zusammenhänge studieren, ohne den Begriff „Verbindung“ selbst zu verwenden. Es wird jedoch viel produktiver sein, wenn der Lehrer diesem Thema besondere Zeit oder sogar eine besondere Unterrichtsstunde widmet, wie dies im Kurs „Green House“ von A. Pleshakov (Thema „Unsichtbare Fäden der Natur“) geschehen ist.

Der Vergleich ist eine universelle Technik zur Identifizierung von Beziehungen. Durch den Vergleich bemerken Schulkinder, dass die Welt um sie herum keine ungeordnete Ansammlung ihrer Bestandteile ist, dass ein anderes normalerweise mit einem Element assoziiert wird, ein drittes mit einem anderen und so weiter. Um einen Vergleich durchzuführen, ist es jedoch häufig erforderlich, die zu vergleichenden Informationen in einer speziellen Reihenfolge anzuordnen.

Die gebräuchlichste Technik ist die Erstellung von Tabellen verglichener Elemente: zum Beispiel Tabellen, die auf den Ergebnissen von Beobachtungen saisonaler Veränderungen in der Natur basieren. Daher hilft ein Vergleich der durchschnittlichen Lufttemperatur und der Höhe der Sonne über dem Horizont (die Länge des Schattens des Gnomons), die Beziehung zwischen diesen beiden Indikatoren aufzudecken.

Im Rahmen von Bildungs- und Forschungsaktivitäten können grafische Darstellungen verwendet werden, um Beziehungen zwischen den untersuchten Objekten zu identifizieren. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die meisten natur- und sozialwissenschaftlichen Ereignisse nicht linear, sondern korrelativ, d.h. nicht immer zieht eine Änderung eines Indikators genau (linear) eine Änderung eines anderen Indikators nach sich, da das untersuchte Phänomen auch von anderen Faktoren beeinflusst wird, die in diesem Fall nicht berücksichtigt werden.

Für den Lehrer ist es hilfreich zu wissen, dass es spezielle mathematische Methoden gibt, um Zusammenhänge zu erkennen: zum Beispiel die Korrelationsanalyse.

Dabei wird nur ein (wenn auch nicht unwichtiger) Aspekt der Entwicklung naturwissenschaftlichen Denkens betrachtet, nämlich die mit der Beherrschung und Anwendung naturwissenschaftlicher Methoden verbundene Denkentwicklung von Schulkindern. Es gibt andere Möglichkeiten, „naturwissenschaftlich zu denken“. Dies ist das Studium, die Diskussion naturkundlicher Themen im Unterricht, außerschulische Aktivitäten einer naturkundlichen Ausrichtung. Offensichtlich wird die Intensität der Entwicklung des naturwissenschaftlichen Denkens vom Grad der "Vertiefung" des Schülers in naturwissenschaftlichen Stoff abhängen.

In Grundschulklassen hängt die Wirksamkeit der Arbeit in dieser Richtung weitgehend von der Struktur des Kurses "The World Around" ab. Diese Disziplin wird als integriert deklariert, das heißt, sie verbindet natur- und gesellschaftswissenschaftliches Material. Die Möglichkeiten zur Entfaltung des naturwissenschaftlichen Denkens werden durch die Aufteilung des Studiums in naturwissenschaftliche und gesellschaftswissenschaftliche (historische) Schwerpunkte erweitert. In dieser Version wird der Kurs in den Musterprogrammen der Grundschulbildung (Anhang zum Landesbildungsstandard) dargestellt, in denen der Bereich „Umwelt“ aus zwei Blöcken besteht: „Mensch und Natur“ und „Mensch und Gesellschaft“. In diesem Fall trägt das "Eintauchen" in den naturwissenschaftlichen Stoff während des Studienquartals, eines halben Jahres oder eines ganzen Jahres zur Bildung des naturwissenschaftlichen Denkens bei. Es gibt jedoch Autorenkurse, in denen natur- und sozialwissenschaftliche Inhalte in kleine, integrierte Themenbereiche eingestreut werden. Damit versuchen die Autoren, ein weiteres pädagogisches Ziel zu erreichen – die Bildung eines ganzheitlichen Weltbildes. Es liegt auf der Hand, dass in der letzten Version der Strukturierung der „Umwelt“ die Herausbildung naturwissenschaftlichen Denkens bei Schulkindern schwierig sein wird.

In der Grundschule wird, wie bereits erwähnt, der Fachbereich „naturwissenschaftliche Fächer“ unterschieden. Insofern ergeben sich große Möglichkeiten zum „Eintauchen“ in die Naturwissenschaft und dementsprechend große Chancen zur Entwicklung naturwissenschaftlichen Denkens. Aufgrund des getrennten Studiums der naturwissenschaftlichen Disziplinen (Physik, Biologie, Chemie und teilweise Geographie) wird dieses Denken jedoch spezifische Züge entsprechend den Inhalten und Methoden der studierten Disziplinen aufweisen. Daraus folgt das Problem der Synthese physikalischer, chemischer, biologischer Denkweisen zu einem ganzheitlichen naturwissenschaftlichen Denken. Möglich wird dies auf dem Weg zur Umsetzung interdisziplinärer Verbindungen zwischen diesen Disziplinen. Die größte Wirkung lässt sich aber durch die Rückkehr auf der letzten Stufe der Ausbildung zu integrativen Disziplinen wie „Naturwissenschaftliche Grundbegriffe“ erzielen, die derzeit an der Universität studiert werden.

Testfragen

• 1. Welche Arten des Denkens lassen sich nach den Objekten der Beziehung eines Menschen zu seiner Umwelt unterscheiden?
• 2. Wie lässt sich der Begriff „naturwissenschaftliches Denken“ definieren? Wie korreliert es mit sozialwissenschaftlichem, geographischem, ökologischem Denken?
• 3. Welche schulischen Disziplinen entwickeln sich im Studium überwiegend im naturwissenschaftlichen Denken?
• 4. Welche Gemeinsamkeiten und Unterschiede gibt es zwischen den wissenschaftlichen Methoden der Naturwissenschaften und den Methoden des Studiums naturwissenschaftlicher Schulfächer?
• 5. Welche Anforderungen stellt der Landesbildungsstandard an die Entwicklung von Wegen zur Erkenntnis des naturkundlichen Weltbildes durch Schülerinnen und Schüler? Welche dieser Methoden kann UUD zugeschrieben werden?
• 6. Welche Möglichkeiten gibt es, Schulkindern die Naturbeobachtung beizubringen, Kinder in den Aufbau von Experimenten einzubeziehen und zu experimentieren?
• 7. Welche Rolle spielt die Modellierung beim Verständnis des naturwissenschaftlichen Weltbildes? Welche Formen der Modellierung gibt es?

Praktische Aufgabe

Analysieren Sie den beobachteten Unterricht auf die Einbeziehung wissenschaftlicher Methoden der Naturwissenschaft in seinen Inhalt. Welche Arten der Welterkenntnis fanden im beobachteten Unterricht statt? Wurde speziell daran gearbeitet, diese Methoden für Schulkinder zu beherrschen?

Themen für Abstracts

• 1. Psychologie des naturwissenschaftlichen Denkens.
• 2. Methoden der wissenschaftlichen Erkenntnis des naturkundlichen Weltbildes.
• 3. Möglichkeiten, Schüler mit naturwissenschaftlichen Methoden vertraut zu machen.
• 4. Modellierung in naturwissenschaftlicher und schulischer Praxis.
• 5. Schüler beim Versuchsaufbau und Experimentieren einbeziehen.
• 6. Zusammenhang zwischen den wissenschaftlichen Methoden der Naturwissenschaft, die in der Schule verwendet werden, und dem universellen Bildungshandeln.

• Zaporozhets A. V. Ausgewählte psychologische Werke. Entwicklung des Denkens. M.: Pädagogik, 1986. S. 178.
3 Landesbildungsstandard der Grundschulbildung: geänderter Wortlaut. und zusätzlich für 2011 / Ministerium für Bildung und Wissenschaft der Russischen Föderation. M.: Aufklärung, 2011. S. 6. Chudinova E. V. Die Welt herum. Note 2: Methodische Empfehlungen für den Lehrer. (Das System von D. B. Elkonin - V. V. Davydov) / E. V. Chudinova, E. N. Bukvareva. 3. Aufl. Moskau: Vita-Press, 2005.
• Platonov K.K. Kurzes Wörterbuch des Systems psychologischer Konzepte: Lehrbuch, Handbuch. Moskau: Höhere Schule, 1981.

Jeder Mensch, der sich entlang der Lebenslinie bewegt, nimmt die Welt um sich herum wahr. Dazu nutzt er Sinne und Logik und vergleicht das Aussehen von Objekten, Gerüche, Texturen, Entfernungen, Größen sowie den Einfluss der Eigenschaften von Objekten aufeinander während ihrer Interaktion. Ich denke, es ist für niemanden ein Geheimnis: Jemand braucht oberflächliches Wissen, und jemand will den Dingen auf den Grund gehen. Es besteht die Meinung, dass der zweite Ansatz es uns nicht nur ermöglicht, viele Aspekte unseres Lebens zu verstehen, sondern es auch ruhig und glücklich zu verbringen.

Sicherlich haben Sie darüber nachgedacht, dass unsere Schlussfolgerungen oft ohne Objektivität sind, durch unvollständige Kenntnis der Fakten verzerrt und aufgrund von Unwissenheit voreingenommen sind. Die Lebensqualität und das, was wir tun, hängt jedoch direkt von unserer Denkweise ab. Infolgedessen können Sie diese Frivolität teuer bezahlen oder versuchen, die Beherrschung wissenschaftlicher Erkenntnisse im weitesten Sinne des Wortes zu entwickeln.

wissenschaftliches Denken - Dies ist eine Art der Wahrnehmung der Welt, in der die Qualität des Wissens verbessert wird, dank der geschickten Kontrolle der Komponenten dieses Prozesses und der Einhaltung der Kriterien der Intellektualität.

Als Ergebnis einer solchen Arbeit an sich selbst hat eine Person eine Reihe von unbestreitbaren Vorteilen. Er kann Themen ansprechen, die ihm wichtig sind, und sie klar und präzise ausdrücken. Sammeln Sie Informationen über sie und werten Sie sie nüchtern aus, indem Sie abstraktes Denken für eine effektivere Präsentation verwenden. Kommen Sie zu fundierten Schlussfolgerungen und Entscheidungen, indem Sie sie unter geeigneten Bedingungen testen. Für ihn eröffnet sich die Möglichkeit, verschiedene Konzepte offen zu denken und deren Bedeutung zu erkennen, Annahmen zu treffen und in der Praxis zu erproben. Dadurch kann eine Person produktiv mit Menschen interagieren und Lösungen für komplexe Probleme anbieten.

BEI Gleichzeitig muss der Forscher einen gewissen Mut haben, seine Meinung zu verteidigen, auch wenn sie unpopulär ist.

Wie können solche Ergebnisse erzielt werden? Welche Tools sollten Sie verwenden? Eine der Komponenten des wissenschaftlichen Denkens ist. Im vorherigen Absatz wurde der Ausdruck „Kriterien der Intelligenz“ gehört - was ist das? Dies sind Persönlichkeits-, Denkprozess- und Sprachmerkmale, die helfen, Informationen zum Thema Reflexion zu strukturieren und ein vollständigeres Bild des gestellten Problems zu erhalten.

Darunter vor allem Qualitäten wie Genauigkeit und Klarheit. Die Klarheit der Problemstellung entsteht durch Klärung. Ganz anders klingt zum Beispiel die Frage „Wie ordne ich die Möbel im Schlafzimmer an?“. und „Wie kann ich die Möbel in meinem Schlafzimmer so anordnen, dass genug Platz für die Morgengymnastik und die Möglichkeit zum Filme schauen ist?“. Um keine Zeit mit unnötigen Informationen zu verschwenden, sollten sich die Informationen auf das gestellte Problem beziehen – relevant sein.

Offensichtlich ist die Farbe nicht immer so wichtig, um das Problem des Standorts von Möbeln zu lösen. Darüber hinaus sollte die Betrachtung des Problems tief gehen und die gesamte Breite der Aspekte und Meinungen berücksichtigen. Es lohnt sich also zu überlegen, ob man einen Film von einem Projektor aus ansieht oder ob es besser ist, ein Plasma-Panel aufzuhängen? Wenn ein Projektor vorhanden ist, ist zwischen ihm und der Wand genug Platz, um das Bild bequem betrachten zu können? Wird die Farbe der Wand die Farbe des Bildes nicht stark verändern? Welche Art von Übungen werde ich machen - den Holo-Reifen drehen oder mich auf dem Teppich aufwärmen? Wie viel Platz brauche ich?

Dies ist der erste Werkzeugkasten des wissenschaftlichen Denkens. Wissenschaftler, die verschiedene Wissensgebiete studieren, wenden es an, um Glieder in der Kette der wissenschaftlichen Forschung zu bilden, indem sie theoretische und empirische Methoden kombinieren. Werfen wir einen Blick darauf, was eine solche historische Disziplin wie die Archäologie tut. Beginnen wir mit der Aufgabenstellung - der Suche nach materiellen Quellen der Vergangenheit und deren Interpretation, um die Geschichte der Menschheit zu studieren.

Dass die Ausgrabungsstätte nicht zufällig gewählt wird, liegt auf der Hand: Wissenschaftler machen sich vorher Gedanken darüber, wo sich weitere nützliche Informationen zur Beantwortung einer bestimmten historischen Frage sammeln lassen? Dazu analysieren sie die verfügbaren Daten, indem sie das Gebiet, historische Schriftquellen und die Arbeiten anderer Forscher studieren.

Charaktereigenschaften wie Empathie und Ehrlichkeit ermöglichen es Ihnen, Sichtweisen zu entwickeln, die sich von Ihren eigenen unterscheiden.

Bei Ausgrabungen zeichnen Archäologen die Umstände der Entdeckung von Artefakten streng auf, klassifizieren die gefundenen Objekte, stellen ihr Alter fest und betrachten den gesamten Komplex des archäologischen Materials im Kontext des Gebiets, in dem sie entdeckt wurden. Darauf aufbauend stellen sie Versionen und Vermutungen auf, die durch die gefundenen Altertümer bestätigt werden können. Gleichzeitig verstehen Archäologen, dass zukünftige Forschung uns zwingen kann, die Überzeugungen der Vergangenheit zu überdenken.

Neben der Erfüllung der Kriterien der Intellektualität und der Anwendung wissenschaftlicher Methoden muss ein Wissenschaftler einige Charaktereigenschaften besitzen, die ihm helfen, die Objektivität seiner Urteile zu entwickeln. Der bescheidene Wissenschaftler ist in der Lage, sensibel mit seinem Wissen umzugehen, sich darüber im Klaren zu sein, wo er sich irren könnte und bei welchen Themen sein Standpunkt begrenzt sein wird. Gleichzeitig muss der Forscher einen gewissen Mut haben, seine Meinung zu verteidigen, auch wenn sie unpopulär ist.

Gleichzeitig ermöglichen Ihnen Charaktereigenschaften wie Einfühlungsvermögen und Ehrlichkeit, den Wert der Ansichten anderer Menschen zu erkennen und Standpunkte zu entwickeln, die sich von Ihren eigenen unterscheiden, sowie Doppelmoral zu vermeiden. Vergessen Sie jedoch nicht das Vertrauen in Ihre Argumentation, während Sie die intellektuelle Autonomie bewahren - die Fähigkeit, der Logik zu folgen, anstatt die Meinungen anderer blind zu akzeptieren. Natürlich wird es auf dem Forschungsweg Schwierigkeiten geben, die ohne Beharrlichkeit nicht zu bewältigen sind.