Сторінка
2

Викладання теми "Історія інформатики" в школі

Історія розширює перспективи фахівця, вона дозволяє досліджувати внутрішній світ і спонукальні причини творчості чудових людей минулого. Вона дає можливість учитися на уроках минулого й у такий спосіб удосконалювати свою діяльність. Саме віднесеність сучасного стану науково-методичного пізнання до цілісності пізнавального історичного процесу, тільки вивчення у перспективі його історії в цілому та у співставленні з генетично попередніми станами дозволяє виявити всі чинники історичного розвитку, які зумовили сучасний стан методики. За останні роки в усьому світі спостерігається підвищений інтерес до історії науки. Це особливо відчувається на зламі століть, тисячоліть, коли з’являється підсвідоме прагнення "підводити підсумки". Ця тенденція явно виражена у виданнях типу "Підсумки століття", "Підсумки науки" і ін.

Для країн СНД причиною активного інтересу до історії науки є падіння заборон і цензури. Учені й фахівці протягом десятиліть були змушені зберігати свої спогади про минулі події, особливо - про події, пов'язані з репресіями, яким піддавалися наука й передові вчені в роки радянської диктатури. Поруч з вченими-генетиками особливо жорстких утисків зазнавали і вчені-кібернетики, що знайшло відображення в сучасній інформатиці. Тепер ці люди мають можливість висловитися.

Знання історії будь-якої науки дуже важливе для цілісного її розуміння, адже бачення ретроспективи часто уможливлює бачення перспективи. Принцип історизму - один з дуже важливих дидактичних принципів, оскільки логіка викладення навчального матеріалу часто співпадає з логікою розвитку науки, що викладається. Освітня модель часто базується на покроковому історичному екскурсі, при якому процес навчання являє собою не просто кількісне накопичення знань, а обов’язково на різних етапах навчання відкриває якісно нові й історично обумовлені наукові надбання. Учень протягом всього періоду навчання поступово отримує порції інформації, які відображають наукову думку в певний період часу. Ця інформація структурована таким чином, що відображає реальну історичну картину розвитку наукового пізнання певного явища чи об’єкту.

Проілюструємо це на прикладах.

Приклад 1. Вивчення поняття атому.

Процес вивчення будови атому вивчається з урахуванням історичного аспекту. На початковому етапі учням пропонується визначення атому як найменшої неподільної частинки (рис. 1.1). Пізніше вивчається планетарна модель атому з електронами, що рухаються по орбіті навколо ядра, подібного до Сонця (рис. 1.2). На наступному етапі вивчається модель Нільса Бора (рис. 1.3), згідно якої енергія, що вивільнюється чи поглинається, є результатом переходу електрона з одного стану в інший. У старшій школі вивчається квантова будова атома. (рис. 1.4).

Рис. 1.1

Рис. 1.2

Рис. 1.3

Рис. 1.4

Розглядаючи розвиток наукової думки стосовно поняття атому, можна відмітити її відповідність логіці викладення цього поняття в шкільній програмі. Ломоносов пояснив сутність атому як найменшої неподільної частинки. Пізніше Резерфорд представив планетарну модель атому, згодом Нільс Бор запропонував свою модель, що так і називається “модель Нільса Бора”. На сучасному етапі розглядають ідею квантування. Виявилося, що багато величин, що вважалися безперервними, мають дискретний ряд значень. На базі цієї ідеї виникла квантова механіка, що описує закони поводження мікрочастинок.

Приклад 2. Поняття світла.

Оптика відноситься до таких наук, первісні представлення яких виникли в далекій давнині. Протягом своєї багатовікової історії вона зазнавала безперервного розвитку і в нинішній час є однією з фундаментальних фізичних наук, збагачуючись відкриттями нових явищ і законів. Поняття світла в загальноосвітній школі вивчається з урахуванням історії його розвитку. Початковим уявленням про світло є пряма лінія, на основі цього факту формулюються закони: прямолінійність поширення світла; явище відображення світла і закон відображення; явище переломлення світла; фокусуюча дія увігнутого дзеркала. На наступному етапі вивчається хвильова оптика, в старшій школі має місце квантова оптика, квантово-хвильовий дуалізм.

Дійсно, розвиток наукової думки в даній області зумовив сьогоднішню шкільну програму з фізики. Евклід є основоположником вчення про прямолінійне поширення світла (300 років до н.е.). Виявлені Евклідом закономірності збереглися й у сучасній геометричній оптиці. У ті ж роки були відкриті наступні факти: прямолінійність поширення світла; явище відображення світла і закон відображення; явище переломлення світла; фокусуюча дія увігнутого дзеркала. Древні греки поклали початок галузі оптики, що одержала пізніше назву геометричної. (Рис. 1.5)

Рис. 1.5

На базі численних дослідних фактів у середині XVІІ століття виникають дві гіпотези про природу світлових явищ: корпускулярна (світло є потік частинок, що викидаються з великою швидкістю тілами, які світяться); хвильова (світло представляє собою продовжні коливальні рухи спеціального світлоносного середовища - ефіру – що збуджується коливаннями часток тіла, яке світиться). Весь подальший розвиток вчення про світло аж до наших днів – це історія розвитку і боротьби цих гіпотез, авторами яких були І. Ньютон і Х. Гюйгенс. Погляди на природу світла в XІХ-XX сторіччях розвивалися і 1900 р. німецький фізик Планк висунув гіпотезу про квантовий характер випромінювання (випромінювання світла носить дискретний характер, поглинання відбувається теж дискретно-порціями, квантами). У 1913 р. датський фізик Н. Бор опублікував теорію атома, у якій об'єднав теорію квантів Планка-Ейнштейна з картиною ядерної будівлі атома. Таким чином, з'явилася нова квантова теорія світла, що народилася на базі корпускулярної теорії Ньютона. У ролі корпускули виступає квант. З виникненням квантової теорії з'ясувалося, що корпускулярні і хвильові властивості є лише двома сторонами, двома взаємозалежними проявами сутності світла. Обидві ці моделі можуть бути використані одночасно, і в залежності від умов перевага віддається одній з них.

Велику цікавість представляє історія розвитку диференціально-інтегрального числення. Цей розділ є особливо складним для розуміння, але у випадку, коли він викладається з урахуванням історії, яку пройшла дана наука до сучасних представлень, ефективність навчання значно підвищується. Про це свідчить досвід відомого харківського вченого і педагога В.О. Марченка.

При представлення матеріалу в історичному ракурсі у учнів з’являється можливість з’ясувати причинно-наслідковий характер наукових відкриттів, їх закономірності, пережити їх, відстежити градацію людського розуму, робити анонси та творчо розвиватися і збагачувати власний кругозір.