Для реализации требований Федерального государственного образовательного стандарта общего образования (ФГОС) необходима система подготовки учителей физики к применению новых форм взаимодействия с учащимися. Учитель должен не только заинтересовать учащихся, но и научить школьников общим методам и формам получения знаний и их использования. Одним из требований федерального компонента образовательного стандарта по физике является овладение школьниками научным методом познания. Учащиеся должны усвоить не только знания о природе (факты, понятия, принципы, модели, законы, теории) и опыте деятельности (знания этапов решения задач, проведения опытов, наблюдений), но и уметь определять статус знаний, проводить эксперименты, систематизировать и интерпретировать знания, решать творческие задачи и др.

Экспериментальные практические исследования обучения физике, проводимые в рамках научной лаборатории «Моделирование процессов обучения физике» (2008-2013 гг.) в Кировской области, фиксируют ряд проблем в методической подготовке учителей. Следует выделить одну, наиболее важную проблему – проблему качества подготовки учителей по методологии научного познания.

В рамках курсовой подготовки учителей физики (2012-2013 уч. гг.) по вопросам методологии школьного физического эксперимента на базе кабинета физики МБОУ СОШ № 16 были проведены открытые уроки и физический практикум. Данное образовательное учреждение с 2010 г. является экспериментальной площадкой РАО, в рамках которой проводится педагогический эксперимент по использованию учебников физики нового поколения для профильной школы под ред. В. Г. Разумовского, В. А. Орлова (соавторы: Г. Г. Никифоров, Ю. А. Сауров, В. В. Майер), а с 2011 г. – базовая площадка ИРО Кировской области.

В десятых классах были проведены следующие открытые уроки: урок-обобщение «Экспериментальный метод познания» (раздел «Электростатика»); урок-лабораторная работа «Экспериментальная проверка закона равновесия твердого тела»; урок-коллективного исследования «Экспериментальная проверка закона сохранения механической энергии». В одиннадцатом классе были проведены уроки по разделу «Фундаментальные обобщения физики»: «Физические теории и границы их применимости» и «Современная физическая картина мира».

Проведение открытых уроков-обобщений обусловлено тем, что учителя испытывают определенные методические затруднения в организации учебной деятельности школьников на уровне теоретических обобщений. В методической литературе по дидактике и методике преподавания физики недостаточно представлены теоретические основы проведения обобщения знаний и рекомендации по его осуществлению в процессе обучения физике. В большинстве традиционных учебников по физике для старшей школы практически отсутствуют параграфы обобщающего характера или блока, обобщающего и систематизирующего рассмотренный в главах материал.

Физический практикум был организован по экспериментальным исследованиям следующих разделов: «Механика», «Молекулярная физика», «Термодинамика», «Геометрическая оптика», «Волновая оптика» учебников «Физика-10» и «Физика-11» под ред. В. Г. Разумовского, В. А. Орлова.

Для выполнения фронтального и демонстрационного экспериментального исследования учителям были предложены новые инструкции, в которых уделяется особое внимание организации деятельности школьников по различению объектов природы и объектов науки. Инструкция состоит из трех блоков: теория работы (выполнение заданий); ход и результаты исследования; выводы исследования. Каждый блок включает три задания. Предложенная структура работы соответствует логике познания: факты (теория работы) → модель → следствия (выводы по работе) → экспериментальная проверка (контрольные вопросы).

Наибольшие затруднения вызвали у учителей вопросы первого блока инструкции: выделение физического объекта и явления и их моделей.

В контрольно-измерительных материалах (КИМы) ЕГЭ и ГИА по физике все больше уделяется внимание диагностике методологических умений: а) «понимать физический смысл моделей, понятий, величин», б) «различать влияние различных факторов на протекание явлений», в) «предложить физическую модель явления», г) «анализировать результаты экспериментальных исследований», в том числе «подбирать оборудование при проверке сформулированной гипотезы, анализировать правильность хода опыта по проверке той или иной гипотезы», д) «делать выводы по результатам эксперимента». От уровня подготовки учителя по вопросам реализации методологии обучения зависит успешность выполнения заданий выпускниками школ.