Глава 1. Структура и содержание учебного материала
§ 3 Интегрированная дидактическая модель логической структуры учебного материала по элементарному курсу физики
3.1 Объект изучения физики

   
   Опираясь на результаты проведенного анализа и исходя из того, что единой, устоявшейся и общепринятой точки зрения на структуру учебного знания нет и, в то же время, многие точки зрения друг с другом схожи, попытаемся интегрировать полученную информацию и разработать унифицированную логическую структуру учебного знания по физике.
   Получение унифицированной структуры вовсе не означает, что она будет выполнять роль панацеи и под эту структуру будут подводиться любые знания. Но если окажется, что в эту структуру естественным образом укладывается большое количество вопросов, относящихся к различным разделам курса физики, значит можно ожидать, что за счет сокращения количества элементов знания, подлежащих усвоению, ликвидации необоснованной терминологической синонимии уменьшится нагрузка на механическую память при усвоении методологических и предметных знаний, создастся более четкое представление о структуре научных знаний.
   Кроме того, мы исходим из того, что поскольку разрабатываемая структура будет иметь интегративный характер и включать в себя элементы других структур, она в дальнейшем может использоваться в системе профессионально-методической подготовки учителя физики.
   Для решения поставленной задачи прежде всего сопоставим результаты построения моделей логической структуры учебного знания со спецификой науки физики. Это сопоставление обусловлено не только тем, что идет поиск структуры, ориентированной на профессиональную подготовку учителя физики, но и тем, что в иерархии наук, разделяемых по формам движения материи, физика занимает нижнее место. Изучая простейшие формы движения материи, физика в структурном и содержательном планах является наиболее развитой наукой и потому очень удобной для соответствующего анализа.
   Обратимся к физическому энциклопедическому словарю. В нем говорится: "Физика, наука, изучающая простейшие и вместе с тем наиболее общие закономерности явлений природы, свойства и строение материи и законы ее движения. ... Физика относится к точным наукам и изучает количественные закономерности явлений. ... Физика - экспериментальная наука: ее законы базируются на фактах, установленных опытным путем. Законы физики представляют собой количественные соотношения и формулируются на математическом языке. Различают экспериментальную физику - опыты, проводимые для обнаружения новых фактов и проверки известных физических законов, и теоретическую физику, цель которой состоит в формулировке законов природы и объяснении конкретных явлений на основе этих законов, а также в предсказании новых явлений. При изучении любого явления опыт и теория в равной мере необходимы и взаимосвязаны" [66, с.812].
   В.Н. Мощанский, описывая методы научного познания, используемые в физике, пишет: "Предметом физического исследования являются физические объекты - макротела, частицы, поля. Любой физический объект имеет множество разных свойств. ...Физические объекты претерпевают различные изменения - изменения во взаимном пространственном расположении, во внутреннем строении. Изменения, происходящие с физическими объектами, - это физические процессы или явления. Каждое физическое явление имеет разнообразные стороны. ...Предметом физического исследования являются физические объекты с многообразными свойствами и физические явления, обладающие разнообразными сторонами" [37, с.23].
   В логическом словаре-справочнике говорится, что человек познает окружающий мир, его сущность через свойства и отношения, доступные чувствам, т.е. через явления [24, с.578]. Философский словарь трактует явление как "конкретные события, свойства или процессы, выражающие внешние стороны действительности и представляющие форму проявления и обнаружения некоторой сущности" [67, с.361].
   Объектом изучения учебной дисциплины физики также служат явления. Одни из них обозначены в программах и учебниках явно (механические, тепловые, электромагнитные, оптические явления, явление тяготения). При обозначении других, хотя термин "явление" из названия и опущен, но он легко может быть восстановлен (инерция - явление инерции, преломление света - явление преломления света и т.д.).
   Явление динамично и, как видно из приведенного выше определения, в ряде случаев заменяется термином "процесс". "Процесс - это закономерная, последовательная, непрерывная смена следующих друг за другом моментов развития чего-либо" [24, с.495], "последовательное изменение явления, его переход в другое явление" [67, с.302].
   В курсе физики этот термин в качестве синонима термину "явление" применяется достаточно часто (тепловые, газовые, колебательные, волновые процессы).
   Статичным аналогом понятий "явление" или "процесс" служит понятие "состояние" (термодинамическое состояние газа, состояние равновесия).
   Например, наблюдая за такими объектами окружающего мира как человек, автомобиль, небесные тела, мы можем, введя систему отсчета, представить их состояния в какой-то определенный момент времени через координаты, а изменение координат с течением времени как процесс механического движения. Если наше внимание сосредоточено на газе, находящемся в сосуде, его состояние можно описать через давление, объем, температуру. Соответственно, можно говорить о газовых процессах как об изменении характеристик его состояния.
   Иногда синонимом понятий "процесс", "явление", выступает понятие "эффект". Например, в одних пособиях можно встретить название "Эффект Доплера" [31, с.254], в других - "Явление Доплера" [69, т.1, с.524], "Термоэлектрический эффект" и "Эффект Пельтье" [31, с.375], "Термоэлектрическое явление" и "Явление Пельтье" [69, т.2, с.212]. Более того, встречаются случаи, когда в одном и том же пособии на одной странице написано "Явление Допплера" [21, с.120], а на другой - "Эффект Доплера" [там же, с.310]. В ряде случаев понятие "эффект" является общепризнанным (фотоэффект, туннельный эффект, пинч - эффект, эффект Комптона и т.д.). Это понятие относится к ключевым в теории решения изобретательских задач и ее дидактически адаптированных вариантах, содержащих списки физических, химических, геометрических эффектов, их технических функций и применений [46, с.215-226; 41, с.174-175].
   Чтобы отдифференцировать термин "эффект" от термина "явление", будем использовать его в том случае, когда необходимо выделить отдельные, наиболее значимые, повторяющиеся в явлении стороны.
   Таким образом, можно говорить, что человек познает окружающий мир через восприятие явлений (процессов, эффектов, состояний). Явления (процессы, эффекты, состояния) в учебном познании служат объектом изучения физики. Уже сам термин "явление" означает, что объекты окружающего мира проявляются в сознании субъекта познания.