1. Понятия, конструирующие данный учебный предмет или его основные разделы, должны усваиваться детьми путем рассмотрения предметно-материальных условий их происхождения, благодаря которым они становятся необходимыми (иными словами, понятия не должны даваться детям как «готовое знание»).
2. Усвоение знаний общего и абстрактного характера должно предшествовать знакомству с более частными и конкретными знаниями, последние должны быть выведены из первых как из своей единой основы.
3. При изучении предметно-материальных источников тех или иных понятий ученики, прежде всего, должны обнаружить генетически исходную, всеобщую связь, определяющую содержание и структуру всего объекта данных понятий. Эту связь необходимо воспроизвести в особых предметных, графических или знаковых моделях, позволяющих изучать свойства в «чистом виде».
4. У школьников нужно специально сформировать такие предметные действия, посредством которых они могут в учебном материале выявить и в моделях воспроизвести существенную связь объекта, а затем изучать ее свойства.
5. Учащиеся должны постепенно и своевременно переходить от предметных действий к их выполнению в умственном плане.
Автор утверждает, что такое построение учебных предметов позволяет организовать учебную деятельность, в процессе которой уже младшие школьники полноценно овладевают понятиями, обычно относимыми к более старшему возрасту. Усвоение этих понятий способствует формированию у детей теоретического мышления.
В. Оконь предлагает следующие этапы формирования научных понятий [25, с. 156]:
1. Сопоставление данных предметов с другими.
2. Поиски общих и различных черт рассматривают вместе, так как оба вида этой деятельности выступают в неразрывной связи.
3. Определение понятия на основании знакомства с чертами предмета.
Н.Г.Разумовский, А.И.Бугаев, Ю.И.Дик дают свою интерпретацию этапов образования понятия [27, с. 82]:
1) выделение существенных признаков понятия при помощи наблюдений за изучаемыми объектами, работа с учебной литературой;
2) синтезирование существенных признаков в определении понятия;
3) уточнение признаков понятия с помощью варьирования несущественных признаков класса, отделение существенных признаков от несущественных;
4) отграничение данного понятия от ранее изученных на основе сравнения признаков сходных понятий, выявлению общего и особенного;
5) установление связей и отношений данного понятия с другими;
6) применение понятий, дальнейшее уточнение признаков, диффренцировка их и конкретизация;
7) классификация понятий и их систематизация.
В.Оконем и А. А. Харитоновой были выявлены общие этапы формирования научных понятий [25, с. 155]:
- накопление опытных фактов;
- выявление характерных особенностей понятия;
- установление причинно-следственных связей;
- определение понятия, введение величин и констант;
- развитие и применение понятия.
Обобщая результаты исследований и опираясь, в первую очередь, на работы А.В. Усовой и ее аспирантов, можно выделить следующие этапы формирования сложных естественнонаучных понятий [39, с. 51]:
1. Отбор существенных признаков понятия, отделение их от несущественных.
2. Синтез существенных признаков понятия в определение.
3. Уточнение и закрепление существенных признаков понятия в памяти.
4. Установление связей данного понятия с другими, выделение сходных понятий по определенным признакам.
5. Использование данного понятия при решении задач и упражнений.
6. Классификация понятий, определение места понятия в данной системе.
7. Опора на данное понятие при усвоении нового понятия.
8. Установление связей между понятиями разных дисциплин, применение понятий общенаучных в решении задач межпредметного характера.
Перейдем к методам формирования понятий. Основными являются индуктивный и дедуктивный. Начинается индукция обычно с анализа опытных данных, на основе сравнения выявляются общие признаки наблюдаемых предметов или явлений, затем, выделяя существенные признаки предметов, абстрагируются от несущественных. Далее приступают к нахождению существенно общих признаков, что приводит к возникновению нового суждения - так делается индуктивное умозаключение.
Итак, с точки зрения индуктивного подхода образование понятий происходит в следующей последовательности [30; с 138]:
1) ученикам предъявляются различные объекты некоторого класса;
2) они изучают эти объекты, т.е. выявляют их свойства, структуры, связи, действия;
3) выявленные свойства объектов сравниваются друг с другом и объединяются, если они общие для всех предметов или если отличают все предметы одной группы от другой;
4) эти свойства отчленяются от объектов и обозначаются соответствующим термином - названием понятия;
5) введенный термин применяется к различным объектам, имеющим свойства, выявленные в результате анализа.
Таким образом, в индуктивных умозаключениях получение новых фактов формулируется на основе анализа наблюдений, а дедуктивное умозаключение выводится из посылок.
Дедуктивный метод является основным в теоретических исследованиях.
Структура объяснения учителем нового материала, если его целью является дедуктивное предсказание нового факта такова [30, с. 143]
1. Индуктивно строится модель, отражающая только существенные свойства (для данной конкретной задачи) изучаемого объекта. Эти существенные черты должны быть четко выделены, дляэтой цели часто используются схемы, рисунки, диаграммы.
2. В ходе дедуктивных умозаключений устанавливают связь между отдельными свойствами модели или предсказывают ее поведение в определенной экспериментальной ситуации.
3. Результатом теоретического анализа или мысленного эксперимента является дедуктивное умозаключение, содержащее неизвестное знание.
4. Полученный вывод подвергают экспериментальной проверке. Структура дедуктивных пояснений совпадает со структурой теоретических предсказаний, только результат дедуктивных умозаключений должен совпадать с объясняемым фактом, и это совпадение рассматривается как объяснение последнего.
Дедуктивный вывод следствий не использует никаких моделей.
Все рассуждения проводятся на абстрактном уровне, т.е. широко применяются математические выводы. Этот вид дедуктивного приема изложения является наиболее трудно усваиваемым для учащихся по сравнению с дедуктивным предсказанием и пояснением.
Ассоциативный метод формирования понятий имеет свои истоки из ассоциативной теории, которая существенные признаки понятия рассматривает как общие, необходимые и отличительные.
Логика образования понятий представляет из себя следующую цепочку: предмет - восприятие - понятие - слово.
Основные этапы формирования понятия ассоциативным методом [30, с.136]:
1) обобщение неосознанных представлений предметов или явлений некоторого класса;
2) выделение и осознание наиболее бросающихся в глаза признаков предъявленных объектов;
3) выделение и осознание существенных признаков;
4) понятие связывается со всем большим числом объектов, углубляется и обобщается.
Легко проследить, что ассоциативный метод требует от учащихся умений проводить наблюдение, анализ, синтез, сравнение, абстрагирование и обобщение.
Инвентивный метод своим источником определяет действие: понятие не выводится, а изобретается, так как многие научные факты невозможно объяснить без введения нового научного понятия. Изобретенными являются понятия: "вектор", "дифференциал", "интеграл", "энергия", "индукция","атом" и т.п.
Инвентивное образование понятий достигается [30, 141]:
1) переходом на другую ступень организации, когда ранее самостоятельные совокупности становятся частями более широко охватывающего целого, или наоборот. Это совпадает с процессом объединения или обобщения (обратный процесс - расчленение или конкретизация);
2) изменением принципа организации, когда координация (сочетание) элементов внутри данной совокупности заменяется их субординацией (центрированием, т.е. выдвижением в качестве существенных тех элементов, которые были второстепенными, и наоборот).
Таким образом, мы рассмотрели два подхода к формированию научных понятий у учащихся. Один из них опирается на эмпирическую теорию обобщения, другой - на теорию содержательного обобщения. Также рассмотрели такие методы формирования научных понятий как дедуктивный, индуктивный, ассоциативный и инвентивный. Так как главным источником формирования понятия является действительность и деятельность человека, а ощущения и восприятия поставляют материал для представлений, целесообразно обратиться к витагенному образованию, которое основано на жизненном опыте, образованном этими представлениями.
Педагогический процесс всегда взаимодействие. В педагогическом взаимодействии роль опоры, обеспечивающей совместную деятельность учителя и учащихся, выполняет сотрудничество. Чем выше уровень его организации, тем успешнее идет педагогический процесс.
Функциональное сотрудничество возможно. Для этого необходимо сделать учащихся равноправными участниками обучения, когда они будут выполнять роль носителя знания, когда учитель оказывается на положении реципиента.
Источником информации для достижения такого рода является жизненный (витагенный) опыт ребенка, как бы мал он ни был. В таком случае используется витагенное обучение. Витагенное обучение - обучение, основанное на актуализации жизненного опыта личности, ее интеллектуально-психологического потенциала в образовательных целях.