5.4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ЗНАНИЯ

Теория представляет собой связную систему понятий, постулатов, идей, которая объясняет некую совокупность результатов экспериментов и наблюдений, и устанавливает связь между ними в форме научных законов, пред-сказывает новые явления.

Теоретические знания развиваются с помощью знаково-символи- ческих операций, проводимых по правилам логики, посредством ис-пользования различных моделей и допущений, путем мысленного экс-перимента с идеализированными объектами. Теории присуще ло-гическая зависимость одних элементов от других, выводимость содержания из некоторой совокупности исходных прин-ципов. Она включает в себя правила логического вывода более кон-кретного знания (следствий) из наиболее общих посылок (аксиом, постулатов).

"Картина мира есть картина того, как материя движется и как "материя мыслит".

В. И.Ленин

Теоретические знания учащихся должны опираться на эмпирические и включать в себя: 1) идеализированные объекты, то есть аб-страктные модели реальных объектов и явлений, получающиеся в результате допущений и идеализаций; 2) исходные положения, по-стулаты, аксиомы, общие принципы, допущения; 3) систему правил

логического вывода и доказательства; 4) совокупность следствий, выведенных из исходных принципов, с их доказательствами, что со-ставляет существенную часть теоретического знания.

Следует понимать, что подтверждение теории отдельными фактами не является безоговорочным доказательством ее справедливости. Противоречие следствий теории отдельным фактам стимулирует совершенствование теоретических знаний, а иногда приводит к пересмотру ее исходных положений.

МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ (MKT)

Основание теории (эмпирический базис). Расширение тел при нагревании, сжатие тел при охлаждении, определение атом-ных и молекулярных масс химических элементов, закон кратных отношений масс веществ, вступающих в химическую реакцию, опыты по диффузии, теплопроводности, экспериментальные ис-следования изотермического, изохорного, изобарного процессов, определение числа Авогадро, опыт Штерна по измерению скоро-сти молекул и т.д.

Ядро теории. Основные положения MKT: все тела состоят из частиц, частицы хаотически движутся и взаимодействуют друг с другом; основное уравнение MKT; уравнение, связывающее температуру со средней кинетической энергией молекул и т.д.

Следствия. Объяснение броуновского движения, расширения тел при нагревании, диффузии, теплопроводности, вывод уравне-ния состояния идеального газа, определение характера распреде-ления молекул по скоростям и т.д.

Различают два пути построения у учащихся системы теоретических знаний: 1) индуктивный: в результате обобщения фактов фор-мулируется эмпирические законы, из которых выводятся следствия; 2) дедуктивный: для того, чтобы объяснить совокупность фактов формулируются гипотеза (принцип, постулат), которая не следует непосредственно из этих фактов. Из этой гипотезы выводят след-ствия, их и сопоставляют с известными фактами. Примерам ин-дуктивного построения теории являются разделы механики, молеку-лярной физики, термодинамики, — изучаемые законы представляю собой результат обобщения известных фактов. Дедуктивный способ построения теории применяется при изучении основ квантовой физики и основ теории относительности.

Часто рассмотренные выше методы применяются последовательно один за другим. На основе обыденных знаний имеющихся у уча-щихся, учитель формулирует теоретические положения, затем экспе-риментально доказывает их истинность. После этого он знакомит учащихся с новыми фактами, необъясняемыми теорией, развивает теоретические знания, вводя новые положения, затем эксперимен-тально доказывает их истинность и т.д. При этом движущей силой развития знаний учащегося является противоречие между его эмпирическими и теоретическими знаниями.