Вторым компонентом процесса формирования научного мировоззрения на основе обучения физике является формирование знаний о процессе научного познания. Это связано с тем, что научное мировоззрение включает в себя не только понимание того, что из себя представляет окружающий мир, но и того, как человек познает мир. Кроме того, знание о процессе научного познания позволяют ученику лучше понять суть физических явлений, законов, теорий.

До недавнего времени физика в средней школе была представлена в основном как система предметных знаний. Однако физическая наука включает в себя не только систему знаний, но и определенную область общественно-производственной практики, а именно процесс добывания знаний. Поэтому методологический аспект физических знаний должен быть раскрыт в такой же мере, как фактологический (предметный) аспект.

Знания о знаниях называют методологическими. Понятие «методология» является производным от понятия «метод». «Метод – … в самом общем значении способ достижения цели, определенным образом упорядоченная деятельность». (Философский словарь. – М., 1975г., стр.241). Сюда входят разнообразные эмпирические и теоретические приемы, систематическое применение которых приводит к достижению поставленной цели. Многие выдающиеся ученые прошлого и настоящего времени отмечали огромную роль метода в исследовательской работе.

В процессе развития научных данных о природе и обществе были открыты многие методы и приемы исследовательской деятельности. В философии их систематизируют, выделяя следующие три группы:

1) Методы, обладающие атрибутом всеобщности и применяемые во всех сферах деятельности для получения как обыденного, так и научного знания. Это общелогические методы. К ним можно отнести анализ и синтез, индукцию и дедукцию, абстрагирование и обобщение, и т.д.

2) Методы исследования, используемые только в научном познании. К ним относятся две основные группы: методы построения эмпирического знания (например, наблюдение, измерение, эксперимент) и методы построения теоретического знания (например, идеализация и формализация, аналогия, моделирование, мысленный эксперимент, гипотеза, восхождение от абстрактного к конкретному…).

3) Специальные методы и приемы, процедуры экспериментального и теоретического характера, непосредственно связанные с сущностью конкретного явления и применяемые в узкой области. Например, рентгеноструктурный анализ, кристаллохимический и т.п.

Методологические знания – это обобщенные знания о методах и структуре физической науке, основных закономерностях ее функционирования и развития. Эти знания не являются какими-то внешними, привнесенными в основы физики, дополнительными к предметным; наоборот, они внутренне присущи современному курсу физики.

При переходе научной системы знаний в учебную, многие связи между элементами обрываются. Восстановление этих в сознании учащихся при обучении физики затруднительно. Без элементов методологии физической науки здесь обойтись нельзя. Поэтому необходимо разработать целостную систему образования у учащихся методологических знаний и умений. Эти знания и умения должны:

- служить сознательному усвоению физических знаний, углубленному пониманию сути изучаемых явлений;

- способствовать выработке правильного, научного мировоззрения;

- раскрывать характер и диалектику научного познания, вооружать учащихся общенаучными методами познания;

- способствовать преодолению узкопрактичного понимания физики как науки, показывая ее одним из аспектов общечеловеческой культуры и основой современной техники;

- способствовать развитию творческих способностей и физического мышления, интеллектуальных умений;

- способствовать формированию таких черт личности, как гуманизм, трудолюбие.

Система методологических знаний и умений включает следующие направления, вокруг которых обобщается весь учебный материал второй ступени курса физики средней школы:

1) Научный эксперимент и методы экспериментального познания;

2) Физическая теория и методы теоретического познания;

3) Стержневые методологические идеи физики;

4) Основные закономерности развития физики.

Для того, чтобы обеспечить усвоение этих методологических знаний полезно использовать обобщенные планы изучения элементов научного физического знания, к которым относятся знания о явлении, опыте, модели, законе, физической величине, теории, техническом устройстве. Эти планы были разработаны А.В.Усовой и немного откорректированы В.Н.Мощанским. (А.В.Усова, З.А.Вологодская «Самостоятельная работа учащихся по физике в средней школе». – М. «Просвещение», 1981г., стр.36. В.Н. Мощанский «Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики». – М., «Просвещение», 1989г., стр.32). Они позволяют представить материал в виде четкой логической структуры. Содержание этих планов следующее: