Рассмотрим, как вводится понятие «сила» в учебниках физики этих же авторов. В начале одноименного параграфа в учебнике для VII класса приводится несколько примеров, когда тело под действием другого тела приходит в движение, останавливается или изменяет направление своего движения, т. е. в сущности взаимодействие рассматривается как явление, но определения силы как явления авторы не дают, сославшись на то, что «в физике часто не указывают, какое тело и как действует на данное тело, а говорят, что на тело действует сила или к телу приложена сила. Сила – причина изменения скорости движения». Далее следуют рассуждения о силе как физической величине. Но может ли физическая величина быть приложенной к телу, действовать на тело и изменять скорость его движения? Затем раскрывается содержание этого понятия то как явления, то как величины, не акцентируя внимание учащихся на его многозначности. Более подробный анализ многозначности понятия «сила» и его непроработанности в учебниках физики дается С.А.Суровикиной (1998). Не останавливаясь на этом подробнее, укажем лишь, что эффекты неопределенности в формулировке понятий, недифференцированности их содержания и объема, непроработанности многозначности физических терминов (в частности, «явление» и «физическая величина»), логически непоследовательного введения понятий в учебниках физики для средней школы приводят к несформированности когнитивной составляющей субъекта учения школьника, что мы и наблюдали при проведении констатирующего эксперимента.

Целью экспериментальной части исследования является проверка наших диагностических подходов к выявлению и описанию содержания и строения репрезентативных структур естественнонаучного миропонимания, сложившихся у девятиклассников (на материале физического знания). В связи с этим мы ставили перед собой следующие задачи: 1) разработать критериально-ориентированные задания, направленные на выявление понимания учащимися ньютоновско-галилеевской механической картины мира; 2) выявить основные параметры анализа ответов школьников с позиций системно-дифференцированного подхода к обучению; 3) раскрыть своеобразие дифференцированности когнитивных структур естественнонаучного миропонимания у старших подростков. Для решения этих задач был проведен констатирующий эксперимент в IX (лингвистическом) классе Образовательного Центра № 109 г. Москвы. Учащимся предлагались задания мировоззренческого, условно говоря, метанаучного или метатеоретического, характера, при выполнении которых нужно было поразмышлять над соотношением физической реальности и физического знания. Они составлены на основе разработанных Н.В.Шароновой заданий по теме «Основы динамики» (1994). В рамках данного исследования мы ограничились вопросами по разделу «Взаимодействие в механике и законы Ньютона». Далее приведем эти вопросы и проанализируем ответы школьников.