автореферат и диссертация по педагогике 13.00.01 для написания научной статьи или работы на тему: Методологические и дидактические основы формирования вероятностно-статистических идей и понятий (на примере обучения физике в высшей и средней школе)

Автореферат диссертации по теме "Методологические и дидактические основы формирования вероятностно-статистических идей и понятий (на примере обучения физике в высшей и средней школе)"



ТАЕСЕКТЖЙ ОРДЕНА. ДГУЕЕЬ: НАРОДОВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПВДТОГИЧЕШЙ ИНСТИТУТ имени НИЗАМИ

На правах рукописи

ДЖОРАЕЗ Махмаграсуяжсн

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ И Д1ДАКТИЧЕСКЙЕ ССНОЕЫ ©ЖИРОВАНИЯ ВЕРОЯТНОСТНО-СТАТИСТИЧЕСКИХ ИДЕЙ И ПОНЯТИЙ /на примере обучения физике в высшей и средней школе/

13.00.01 - теория и история педагогики 13.00.02 - ыегодика преподавания физики

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических Наук

Талкент - 199 3

Работа выполнэна в Тавкентскок ордена Друвби народов государственном педагогическом институте им.Низаык

Научнкй консультант: доктор педагогических наук,

профессор А.А.ПИНСКИЙ

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук.

Ведуцаа организация: Нанакганский государственный университет

-на заседании специализированного совета Д 113.16.21 по заците диссертаций на соискание ученой степени доктора педагогических каук при Тавкентскок ордена Лрукбы народов государственном педагогическом институте имени Низами: 700100. Тазкент. .ул.Глинки. 3..

С диссертацией ноено ознакомиться в библиотеке ' института.

профессор Д.В.ЕОДИЕВ доктор физико-математических наук.профессор С.ЗйШБИДДИНОЕ доктор педагогических наук З.ИЙКБЕТАШОБ

Защита состоится

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного со доктор филологических

Вероятностно-статистические идеи и понятна приобрели в современной науке принципиально ванное неодологическое значение, определяя как общие мировоззренческие принципы явле^ ний и процессов, происходящих в природе и обществе, так и аетодов конкретных наук - физики, химии, биологии, теории информации и т.п.

Детерминистический подход в духе Лапласа, господствовав-з науке ХЗП-ХНШ веков, оказался односторонний. В сере-/л'.'.е XIX зека и особенно в XX веке вероятностно - статистические идеи-а понятия р*али вироко использоваться'в физике-с иодекдлярно-кинетическая теория, квантовая неханика, ядер-физика, физика элементарных частиц и др.), астрономии., квантовой химии, биологии, генетике, социологии, психологии, ^дагогике и других областях человеческого знания. Более того, в ряде областей науки вероятностно - статистические идеи вдвинулись ка первый план и играет фундаментальную, опреде -ляйещз роль в построении адекватных физических теорий, таких VIк. квантовая йеханкка, квантовая статистика, квантовая злектродннанкка, квантовая хромодинаника и т.п.

Вероятностно-статистические идеи и методы играат ведуцуэ ;оль в реаении ваянейиих и,разнообразных исследовательских задач современной науки я техники. Вероятностно-статистичес;-<ай характер явлений и процессов учитывается нине при проек -г:;розании и изготовлении мапин, приборов и аппаратов, при ¡¿рактеристике надежности и долговечности службы изделий. >к вероятностно-статистическая методология воала з технику ! з технологии. Вместе с теи эти идеи все еще-не нашли юляного отражения в навем мировоззрении, не стали ваяныы гомпонентом научной картины .мира, что является существен- ■ гым недостатком процесса обучения в средней и высшей вколе.

Формирование вероятностно-статистических представлений о влениях природы и общества язляегся задачей всех учебных редметов. Однако физике в решении этой задачи принадлежит ундаментальная роль как базисной естественнонаучной дисцип-ине, широко применявшей вероятностно-статистические методы, деи и понятия.

Разработке отдельных аспектов этой проблемы лосвачены

г.иссертациокные исслгдошгия Д.В.Цаиевича.,В.В.Йултайовеиого, Г.Й.Батуриной, К.И.Куриндиной, В.Б.Фирсава. Л.С.Вурыгиной, О.Панаргина, Б.йляахунова и др. Как показал анализ, эти работы посвящены формировании лниь некоторых вероятностно-статистических представлений в процессе обучения естественно-математическим дисциопинаы в средней иколе. Однако в формировании мировоззрения сбцчаеи»х вероятностно-статистические идеи и понятия до сих пор играют подчиненную роль, поэтому преобладают одностороннее, в основном детерминистическое понимание причинно-следственных связей . Зто связано,в частности, с теи, что до сих пор основные положения теории вероятностей и «атеиатичеслой статистики не включены в содераанк« школьного математического образования, вследствие чего учащиеся не в состоянии на достаточной уровне усвоить вероятностно-статистические идеи и понятия при изучении других учебных дисциплин.

Ренение проблема формирования у школьников вероятностно-статистических идей и понятий не ограничивается только включением их в содеркание образования. Здесь важная роль принадлежит учителю, й проблема подготовки учителей к формировании у иколь-ников вероятностно-статистических идей и понятий на основе иек-предметных связей и преемственности до настоящего времени не разработана.

Квалифицированная подготовка будущего учителя требует обеспечения глубокого усвоения студентами научных основ школьных предметов, понимания и готовности к реализации принципа преемственности в обучении мегду вксией и средней »колой, а такие наукой и изложением, ее основ. Неудивительно, что ка практике встречаются весьма устойчивые недоработки, о чем ■свидетельствуют серьезные недостатки в .знаниях студентов и их неумение перейти от вузовского уровния излояения к чкольнону. К этим недостаткам моано отнести следующие:

1. Низкий уровень знаний студентов содержания вероятностно - статистических величин и понятий. Например, многие сту -денты затрудняются раскрыть сиыс'л и дать определение статис -тических распределений Максвелла и Больцмана, Гиббса, Бозе -Эйнштейна, Ферыи-Дирака и др.

2. Методологические ананиа стидонтоо носат, о основной,

Формальный и разрозненный характер, они не обобвенн и не систематизированы в единув современнул научнув картину мира. Больвинство студентов слабо знакоиы с кетодани науки, не различают специфику н роль отдельных нетод-ов экспериментального и теоретического познания природы.

3. Значительная часть студентов не видит в обеих закономерностях, уравнениях и формулах. излагаем в вузовской курсе физикк, содержания амебного иатернала окольного курса. Здесь когно указать на недостаточный уровень сеогяированности умений обобщения физических закономерностей и реализации прнн иипа преемственности в аспекте профессиональной деятельности учителя.

4. Студента часто обнаруживает еров беспоиочиость в определении научного уровня нзлогения ексшного курса. в поникании неизбенной ограниченности и неполнота сведений, даваемых в зколе. характера и обьеиа упрочений, необходимых и допустима в вкольных учебниках.!! в екольном преподавании.

Таким образом, существует явное противоречие цезду низкий уровнем знаний и умений студентов в области вероатностно-ста- • тистических идей и понятий и необходимость!) формирования их у . учащихся средней аколы. Отсюда следует актуальность, больваа теоретическая и практическая значииость.исследования, посвященного методологическим и дидактический основан формирования вероятностно-статистических идей и понятий у студентов педвузов в процессе их обучения. Здесь речь идет не только об уровнне трактовки материала или глубине познания, но и об идейнон един стве разных уровней изучения одной и той ае науки, о строгой преемственности отдельных этапов обучения.

Обьектом исследования является процесс формирования и развития вероятностно-статистических идей и понятий у учааихся средней аколы и студентов педагогических вузов.

Предметом исследования является методологические и дидактические основы формирования вероятностно-статистических идей и понятий у будуцих учителей физики на основе реализации ие«пред-метных связей и принципа преемственности.

Цельр исследования является определение содервания. струн-

ч

турит и ыетодологических аспектов вероятностно-статистических идей и понятий: формирование их на основе реализации иеЕлредмет-ных связей и принципа преемственности для совершенствования профессионально-педагогической подготовки будущего учителя.

Гипотеза исследования состоит в том, что поено значительно повысить качество профессионально-педагогической подготовки студентов педвузов, при условии:

- раскрытия содервания, структуры и методологических аспектов вероятностно-статистических идей и понятий в процессе обучения;

- реализации мевпреднетных связей и преемственности в формировании и развитии вероятностно-статистических идей и понятий на разных этапах обучения:

- определении требований к уровни усвоения вероятностно-статистических идей и понятий на разных ступенях обучения;

- разработке адекватной дидактической системы формирования вероятностно-статистических идей и понятий.

Исходя из цели и гипотезы исследования, в работе ставятся следующие основные задачи:

1. Проследить основные этапы истории и методологии возникновения и развития вероятностно-статистических идей и понятий в физической науке.

2. Раскрыть методологические и мировоззренческие аспекты вероятностно-статистических идей и понятий на разных ступенях обучения.

3. -Определить роль и место вероятностно-с.татистических идей и понятий при обучении физике в «коле и педвузе.

4. Разработать дидактическую систему формирования вероят- ' ностно-статистических идей и понятий при изучении молекулярно-кинетической и квантовой теорий на разных уровнях обучения.

5. Остановить пути ре!ения проблемы мевпредметннх связей и преемственности при формировании вероятностно-статистических идей и понятий в средней «коле и педвузе.

6. Провести опнтно-экспериментальнув проверку эффективности разработанной дидактической системы формирования вероятностно-статистических идей и понятий.

Нацчно-теоретическцв и методологическую основу исследования составляют обьективно сучествуючие в природе и об*естве

вероятностно-статистические закономерности, труды ученых - философов, физиков, математиков, психологов, дидактов и методистов: Я.М.Тельфера, Б.В.Гнеденко, К.Х.Делокаровз, й.И.Китайгороцеко-го, В.И.Купцова, Г.Я.Някизева, И.5.Новика. 5.Й.Пятницына, В.И. Романовского, Т.А.Сарымсанова, Й.В.Сачкова, С.Х.Сираждинова и др. - о научно-теоретических, методологических и философских проблемах вероятностно-статических идей и методов; Б.Г.Ананьева, К.Н.Волкова, В.В;Давыдова, П.Я.Гальперина, а.Г. Дазлетвина. В.й.Самарина. Н.Ф.Талызиной, й.Н.Леонтьева, В.9. Ляддис, Л.Н.Фридмана, Й.Ф.Зсаулова и др. - о психологических проблемах различных видов деятельности;

С.И.Архангельского, Ю.Н.оабанского, М.Н.Берулавы. П.Н.Воловика, Л.Я.Зориной, В.В.Краевского, В.С.Яеднгва, Ю.Лернера, В.Н.Максимовой, С.Р.Радгабова, Ю.Скаткина, В.А.Сластенина, й.М.Сохора, М.Х.Тохтаходзаевой, й.БЛсовой, Т.Оамовой, Д.И. Зербакова и др. - о теориях содерааниа, структуры среднего и высшего образования, формах и методах обучения; Б.В.Гнеденко. Р.Б.Бегяанова, Й.И.Бугаева, Г.Ф.Буйка, Г.М.Година, С.Е.Каменецкого, й.Т.Глазунова, Д.Е.Марона, Б.Й.Мирзахме-дова, В.В.Мултановского, Г.Я.Мякипева, Д.В.Нангвича, И.И.Нур-минского, О.Пинского, В.Г.Разумовского, З.Я.Турдикулова, й.В.Усовой. Д.Ш.Водиева, й.й.йодиева и др. - о различных аспектах совершенствования содераания.структурц и методики преподавания естественно-математических дисциплин в средней и внсией иколе.

В исследовании мы опирались на 20-летний опыт научно-педагогической работы, включающий личное преподавание курса теоретической физики в педвузе, руководство научнзй работой соискателей, курсовыми и дипломными работами студентов.

В .диссертации были использованы следуэдие метода 'исследования:

- изучение и анализ философской, социально-экономической, естественно-математической, психолого-педагогической и научно-методической литературы по исследуемой проблеме -

с целью определения педагогической концепции исследования; .

- критический анализ учебных планов и программ по физике для определения тенденции введения в учебный процесс веро-

зтностно-статнстических идей и понятий, их, методологических аспект, состояния реализации меиредметных связей и пре-' емственности на разных ступенях обучения;

- анкетирование абитуриентов. студентов и учителей вкол для выявления уровня усвоения ими вероятностно-статистических идей и понятий, а также их методологических аспектов;

- педагогический эксперимент с применением ЭВМ, математическая обработка и теоретический анализ его результатов; Навчная новизна исследования состоит с следующей;

- прослевены этапы возникновения, становления и развития вероятностно-статистическ/.х идей и понятий в физической науке;

- выявлены и обоснованы основные образовательные, воспитательные и развивавдие функции вероятностно-статистических идей и понятий, их методологические аспекты в учебном процессе;

- определено содершание, показана роль и несто вероятностно-статистических идей и понятий в разделах молекулярной и квантовой физики средней вколы и педвуза;

- создана дидактическая система формирования вероятностно-статистических идей и понятий, их методологических аспектов на разных уровнях обучения;

- выявлены способы, средства реализации мевпредветных связей к преемственности в формировании и развитии вероятностно-статистических идей и понятий при изучении курса теоретической физики педвуза на основе деления программного материала на обцефизический и профессионально значимый и сформулированных требований к уровне их усвоения;

- предяовена модель статистической системы, которая позволяет обеспечить целостную систему формирования вероятност-

- но-статистических идей и понятий при изучении молекулярно-кинетической теории на разных ступенях обучения;

- разработана методика применения ЭВМ на основе метода группового учета аргументов ря определения уровня знаний студентор.

Теоретическая значимость исследования состоит в разработке системно-структурного подхода к исследовании проблемы формирования вероятностно-статистических идей и понятий на

- в

основе реализации меяпредиетных связей и преемственности на разных уровнях обучения;

в научном обосновании интегративних функций вероятностно -статистических идей и понятий естественнонаучных дисциплин: в раскрытии роли формирования вероятностно-статистического стиля мнвления, как одного из основных компонентов научного стиля мывления;

з исследовании значения методологических и иировоззренческих аспектов вероятностно-статистических идей и понятий в формиро зании у обучаемых научной картины мира.

Результаты исследования изаеняпт суцествувдие теоретические взгляды на усвоение вероятностно-статистических идей и понятий, а такзе ка подготовку учителей к деятельности по формирований у икольников этих идей и понятий.

Практическая-значиность. Результаты исследования позволяют совервенствовать содерзание н структуру вкольных учебных предметов на основе введения соответствующих вероятностно-статистических идей и понятий; усилить методологическув и'мировоззренчески направленность курсов физики средней зколы и педвуза; реализовать в учебном процессе негпредыетные связи и преемственность на разных этапах обучения; повысить качество теоретических знаний и профессионально-педагогических умений будущих учителей:осуществить в процессе обучения применение ЭВМ на основе ыетода группового учета аргументов, что способствует реализации индивидуального подхода к обучаемым и интенсификации учебного .процесса.

Иатериала диссертации иогут бить использованы учителями акол, преподавателями вузов, составителями программ, авторами учебников и учебных пособий в раскрытии содеряания и методики излояения вероятностно-статистических идей и понятий в предметах естественнонаучного цинла.

Основные этапы исследования. Исследование проводилось автором с 1978 по 1991 гг. на физическом и математическом ( спец. математика и физика ) факультетах ТааГПИ им. Низами, а такме в Снрдарьингком ГПИ им.Г.Гуляма ( совместно с доц.Са-матовым Г.Б. ) и Ояском пединституте ( совместно с доц.Алла-хуновим Б. ) и состояло из трех взаихссвязанних этапов.

хуновын Б. ) и состояло из трех взаимосвязанных этапов.

На первом этапе ( 1978-1982 гг.) осуществлен констати-рувций эксперимент., задачей которого было изучение состояния проблема формирования вероятностно-статистических идей и понятий в средней вколе и в практике преподавания курсов физики педвуза. Конкретными аспектами изучения явились уровень знания студентов разных курсов о вероятностно-статистических идеях и понятиях, а такне состояние работы учителей физики средней иколн и преподавателей педвузов по их формированию в учебном процессе. Это позволило выделить предмет исследования - методологические и дидактические основы формирования вероятностно-статистических идей и понятий на разных уровнях обучения, начиная со вкольного курса и кончая курсом теоретической физики педвуза; автор приступил к разработке теоретической концепции исследования.

На втопом этапе ( 1982-1986 гг. ) был проведен поисковый эксперимент по проверке эффективности отдельных элементов дидактической система формирования вероятностно-статистических идей и понятий при изучении курсов квантовая механики, статистической физики и термодинамики на основе разделения учебного материала на- общефизический и профессионально значимый.

Анализ результатов эксперимента показал, что только путем деления учебного учебного материала на общефизический и профессионально значимый невознояно полностью осуществить ыегпред-нетные-связи и преемственность в формировании, и развитии вероятностно-статистических идей и понятий, а так«е их усвоение на достаточно« уровне. Установлено, что для достигения поставленной цели необходимо:

1) совервенствование содержания, структура и методики преподавания молекулярно-кинетической и квантовой теорий в курсах физики средней школы и педвуза с целью реализации межпредметных связей и преемственности в формировании исследуемых идей

и понятий на разных уровнях обучения;

2) проведение семинарских занятий при изучении курсов квантовой, механикн, статической физики и термодинамики с

целыз показа студентам пути реализации ыеяпреднетных связей и преемственности в развитии вероятностно-статистических

идей и понятий в средней »иоле и педвузе. На данном этапе исследовании выяснилось, что методологические знания студентов носят ©ориальный характер, больвинство из них слабо_ владеют методаии экспериментального и теоретического познания явлений и обьектов природа, носящих вероятностно-статистический характер.

На третьем этапе ( 1987-1991 гг.) проводился обучавший эксперимент с целью проверки эффективности разработанной дидактической системы формирования вероятностно-статистических идей и понятий и их методслоги.ческих аспектов в процессе пре подавания курсов квантовой механики, статистической физики и термодинамики. На зтом зтапе ер раз проверялась целесообраз ность и эффективность разделения програнмного материала на общефизический и профессионально значимый, а такяе проведение семинарских занятий с целью установления мещзедкетннх связей и преемственности.

На основании количественного и качественного анализа результатов устннх и письменная ответоз, экзаменационных оценок был сделан вывод об эффективности разработанной дидактической системы формирования вероятностно-статистических идей и понятий, и их методологических аспектов в процессе обучения курсов физики педвуза. Таким образом, били не только теоретически обоснованы, но и экспериментально подтвервдены гипотеза и основные полоаениа, выдвинутые в диссертации.

Апробация работы и внедрение результатов исследования.

Теоретические выводы и практические результаты исследования были использованы при написании монографии " Вероятностно-статистические идеи в преподавании физики " (методологический и дидактический аспекты) в обьеме 8 п.л., Ташкент: 1992 и методического пособия на узбекской языке " Статистические идеи в физике " в обьеме 5 п.л,. Ташкент: Укитувчи. 1393г., а такае при составления методических пособий' " Методические рекомендации к использовании программ;» по "Статистической физике и термодинамике" а педагогических институтах " (Таякент. 1983); "Преемственность статистических идэй при изучении

атоаной и ядерной физики" (Тавкент, 1Э87):, "Преемственность статистических идей при изучении бндкого состояния вещества" ( Тавкент. 1988).

Основное идеи и результаты исследования докладывались и обсувдались:

- на всесоюзном симпозиуме "Научная картина мира как компонент современного мировоззрения" (Обнинск, 1983 г.);

- на всесовзных научно-методических конференциях (Карви, 1983; Челябинск, 1986, !983, 1992; Ррунзе. 1990; Ленинград, 1991);

- на всесовзных сеыинар-совецаниях. (Луцк, 1981; Пристал, 1990; Самарканд, 1990); • ,

- на республиканских научно-практических конференциях (Йндивая 1979; Гристан 1990; Фрунзе 1990, 1991 );

- на иеввузовских научно-иатодических конференциях (Ташкент 1983; Челябинск 1985, 1989. 1990);

- нз научно-теоретических и методических конференциях профессорско-преподавательского состава ТавГПИ им.Низами (1978-1992 гг.)

- на заседании лабщщррии обучения физике НИИ 0С0 АПН СССР ( йосква ).

Полученные в диссертации результаты предназначены для научных работников в области дидактики в ыетодики преподавания естественнонаучных предметов."

Основные результаты исследования внедрены в учебный процесс рада педвузов республики. На физическом факультете ТавГПИ ии. Низаии защищены курсовые и дипломные работы, в которых • реализована.концепция исследования.

На заиити выносятся следующие яоловения, в совокупности составиввие концепцию исследования:

1. йсторико-кетодологическмй анализ процесса возникновения

и развития вероятностно-статистических идей, понятий, методов и их иевнадчного характера, а также их роли в эвояв-ционнон и революционно« развитии естественных наук.

2. Системно-структурный подход в определении содержания и структуры вероятностно-статистических идей и понятий и их методологических аспектов в курсах физики средней «колы.

общей и теоретической физики педвуза.

3. Разработанная дидактическая система фориирования верг.ят-ностно-статкстических идей и понятий у бндувих учителей физики основанная на реализации кенлредметных связей и преея-ственности на разных этапах обучения.

4. Разработанная иетоднка определения уровня знаний студентов с 'применением ЭВМ на основе летода группового учета аргументов.

Структура диссертации. Диссертация состоит из вв?дения, пяти глав, эаклвчеиия. библиографии. Содертт 30 таблиц, 12 рисунков, 1 схему.

ОСНОВНОЕ СОДЕРНЯНЙЕ ДИССЕРТАЦИЙ.-

Во введении обоснована актуальность исследуемой проблемы, определены объект и предмет исследования, сформулированн его цель, гипотеза и задачи, раскрыты научная новизна и теоретико-практическая значимость диссертации.

В первой главе "ИСТОРИЯ И НЕТОДОЛОГИЯ РАЗВИТИЯ ВЕРОЯТНОСТНО-СТАТИСТИЧЕСКИХ ИДЕЙ И ПОНЯТИЙ" рассмотрен процесс их возникновения, становления и развития в райках системно-структурного подхода.

Изучение исторического и методологичегного аспектов исследуемой проблемы позволило рассмотреть ее целостно и в динамике. Диалектический принцип историзма слувит в данном случае основой для-рассмотрения содергакия образования кг: характеристики развивающейся системы, позволявшей исследовать ер особенности в настояием и будувеы. Обучение дол1Но основываться на конкретно-научной методологии.' отрававщей сумму закономерностей, премов и принципов, эффективных для определенной области реальной действительности.

В камдой конкретной науке ыояно выделить три области знаний: а) собственно предметные знания, которые отражены в понятиях, фактах, законах, теориях, гипотезах, научной картине мира; б) знания о специфических методах познания, которые присуви данной науке или группе родственных наук: в^ игтп-рико-научные знания, расьрываваие процесс естественного

познания и познания ученого, значения о возникновении и развитии проблем, понягий. идей теории и творчества чряят. Все эти области устоявкегося научного познания должны входить в содержания образования. Однако знания о специфических методах познания и исгорико-научные знания, относящиеся к вероятностно-статистическим идеям, понятиям, методам, и их методологическим аспектам еяе не навли дол®ного отражения в содер1ании образования средней и высшей пколы.

Следует отметить, что в содеркании среднего и высвего образования слабо отракенн такие важные тенденции современной науки, как революционный и эволюционный характер ее развития, социальные функции науки, парадоксальный характер научных идей и др. Например, чтобы показать революционный характер развития науки, следует объяснить учащимся наличке в ней ситуаций, выход из которых приводит к создании новых теорий, которые корен нык образом меняют картину мира (например, квантовая теория)

Исходя из вывеизлогенных методологических и дидактических требований, в.диссертации определены основные этапы вхогдения и развития вероятностно-статистических идей и понятий в классической и квантовой физике.

Показано, что в настоящее время вероятностно-статистические идеи и понятия вироко используются^ во всех областях науки, техники, технологии и человеческой деятельности. Следовательно, раскрытие методологических и мировоззренческих аспектов вероятностно-статистических идей и понятий в.содержании образования является вакной дидактической задачей не только средней, но и высией вколы. Поэтому нами рассмотрены применения их в физической и квантовой химии, биохимии и обпей биологии, генетике, астрономии, географии, экономике, педагогике и психологии, инве-нерных нанках, теории массового обслуживания и др.

Проанализированы психологические особенности процесса понимания вероятностно-статистических идей и понятий и их роли в успевном усвоении нолекулярно-кинетической и квантовой теорий.

. Во второй главе "МИПРЕЛМЕТИИЕ СВЯЗИ И ПРЕЕМСТВЕННОСТЬ В ФОРМИРОВАНИИ ВЕРОЯТНОСТНО-СТАТИСТИЧЕСКИХ ИЛЕЙ И ПОНЯТИЙ'' рассмотрены роль, значение и пути ИХ; реализации при формировании вероятностно-статистических идей и понятий в процессе обучения

з средней и выспей школе.

Обосновано, что установление иежпредыетных связей физики с другими школьными предметами в процессе формирования элементов теории вероятностей и математической статистики способствует не только глубокому и прочному их усвоении, но и углубленному Изучений соответствующих дисциплин. При этом учащиеся почувствуют значение вероятностно-статистических идей в разви тли различных областей науки.и их взаимосвязь, другими словами, в этом процессе проявляются.их интегрирующая роль в еетест вознании и в других областях познания.

Б процессе осуществления мезпредметных связей (МПС) в учебном процессе мм руководствовались следующими основными положениями:

1. Определение рациональной последовательности изучения учебных дисциплин с тем, чтобы изучение одного предмета готовило почву для изучения других.

2. Обеспечеиние единства в интерпретации вероятностно -статистических понятий, законов и теорий.

3. Осуществление единого подхода к формировании: а) умений учащихся, необходимых для усвоения вероятностно-статистических представлений; б) умений и навыков по обработке результатов экспериментальных данных, с применением элементов математической статистики; в) вероятностно-статистического' стиля мымения у обучаемых.

В диссертации приводятся темы курсов физики,химии и биологии, полноценное усвоение которых невозможно без привлечения соответствующих вероятностно-статистических представлений. Сказанное подтвеждается изложением конкретных тем вышеназванных предметов. -

Показано,что реализация МПС являются эффективным условием совершенствования научно-теоретической и профессионально-педагогической подготовки будущего учителя. С позиций методологического анализа МПС характеризуют взаимодействие компонентов в системе "преподаватель - учебный процзсс - студент". Только в условиях взаимодействия всех преподавателей в области содераа-ния и методов обучения возможно формирование у студентов профессиональных качеств, соответствующих требованиям общества.

Для реализации указаниях положений в обучении, наая проанализированы возмокнке связи физики-с курсами "математики, социально экономическими дисциплинами в педвузе с целью Формирования врроятностнс-сгатистических идей и понятий. Б частности, была выявлена нецелесообразность ликвидации в 1985 г. самостоятельного курса "Методы математической физики". Данный курс как бы являлся итоговым при изучении высией математики и мсстоы для перехода к изучении курса теоретической физики. По мнения ав- -торов этого изменения, лектор при чтении курса теоретической физики долвен изловить соответствующий -математический аппарат. Однако данный вопрос в дидактическом плане не был разработан, что создавало определенные трудности как в излояении материала преподавателем, так и в усвоении его студентами. Для ликвидации этих трудностей в диссертации сопоставлены основные вопросы мо-лекулярно-кинетической теории в курсах общей и теоретической физики и соответствувщие вероятностно-статистические идеи и понятия. При таком подходе реализуется поэтапное формирование этих идей и понятий и они одновременно служат логическим средством глубокого и прочного усвоения содераанмя учебного материала. вклачая необходимый математический аппарат. 4

5 диссертации подробно рассмотрены методологические и дидактические основы принципа преемственности, йнагкз методологических основ принципа преемственности позволил сделать бкбод о той, что в науке физике он конкретно проявляется в виде принципа соответствия. С философской точки зрения принцип соответствия свидетельствует о том, что физические теории не беспорядочно сменяются, полностью отрицая друг друга, а закономерно' развивается,, опираясь одна на другую. Б подобной интерпретации принцип соответствий является естественнонаучным под-•твеждением и конкретизацией для определенной области знания диалектико-ыатериалнстического учения об относительной и абсолютной истине. ,

В результате исследования разработана дидактическая система реализации НПО и преемственности в формировании и развитии вероятностно-статистических идей и понятий.

Предловена схема преемственности знаний в системе "вкола -- педвуз - акола", характеризующая качественные и количествен-

ные уровни усвоения вероятностно-статистических идей и понятий при изучении физики в средней и высяей чколе, которая приводится ниве.

На наш взгляц, преемстнность в обучении заключается не только в развитии пероятнпстно-статистнческих идей и понятий на различных этапах обучения, но и £ обеспечении обратной связи. Она характеризуется следувцим образом: чек выше качество знаний и умений студентов по реализации вероятностно-статистических идей и понятий, тем эффективнее.их практическая деятельность в школе. А это в своп очеоедь способствует более глубокому усвоении будущими студентами вузовского курса физики других естественно-математических, общественно-политических, психолого-педагогических дисциплин.

В третьей главе "ФОРМИРОВАНИЕ ВЕРОЯТНОСТНО-СТАТИСТИЧЕСКИХ ИДЕЙ И ПОНЯТИЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ НОЛЕКШРНО-КИНЕШЕСШ ТЕОРИИ" рассматривается процесс формирования вероятностно-статистических представлений при изучении молекулярной физики на разных уровнях обучения на основе реализации ИПС н принципа преемственности.

Анализ содержания, структуры и методики излояения вероятностно-статистических идей и понятий з курсах физики средней нколы и педвуза показал, что они е*е не назли свое достойное место в системе вкольного образования и не фориирувтгя на дплян'ои уровне в курсе физики педвуза. В частности, в соответ-

ствии с действующей програкной и учебником по физике средней икола молекулярная физика изучается так. что динамические представления занинаат в нем основное ыесто, а вероятностно-статистические идеи и понятия, игравдие ваанув роль ъ современном естествознании и в формировании мировоззрения учащихся, используются недостаточно. Это приводит к переоценке динамических и недооценке статистических закономерностей в сознании Школьников, что неправомерно с точки зрения науки физики и задач формирования научного мировоззрения. Аналогичная картина наблюдается и в процессе обучения физике в педвузе.

Для ликвидации указанного недостатка необходимо введение в основание и ядро иолекулярно-кинетической теории таких понятий, как случайность, вероятность случайного события, статистическая система, микроскопическое и макроскопическое состояния гипотеза равновероятности микросостояний, вероятность как-росостояния, второй закон термодинамики в статистической форма, принцип я свойства равновесного состояния, характер распределения молекул по скоростям.

Анализ этих идей и понятий в системе обучения физике и методических исследованиях, в которых сделаны попытки воорувения вколышков вероятностно-статистическими методами исследования -явлений, показал необходимость введения и последовательного форнирования первоначальных представлений на первой ступени обучения физике. Психологические особенности данного этапа развития ныЕлекия икольникоз и уровень их знаний по физике позволяет форкироЕЗТь элементы вероятностно-статистических представлений при изучении тепловых явлений на основе модельного эксперимента.

Для успешного формирования вероятностно-статистических представлений необходимо ознакомить обучаемых с понятием статистической системы. Под этим подразумевается совокупность хаотически двивущихся частиц, характеризующая определенными измеряемыми макроскопическими паранетраыи, такими, как давление, обьем, температура ц др. В частности, на этой основе понятие "тепловое равновесие" объясняется следующим образов. Сначала тепловое равновесие системы ну?но характеризовать с точки зрения термодинамики, считая, что для система, находя-

» ** - \о "

цсйиг« ч тепловая равновесии ее термодинамические параметры -- давление, обьеы, температура - не меняются. Затем нозно перейти к статистическому толкованию этого состояния, указывая, что характеристикой состояния теплового равновесия является полней беспорядок в движении частиц. Следовательно, направление движения, скорость, энергия каядой частицы, составлявшей систену й участвующей в тепловом двиаении, в результате беспорядочных столкновений частиц постоянно к совершенно произвольно, хаотически меняются, т.е. носят случайный характер. Нельзя заранее предсказать траектории движения данной частицы, установить какую по модулю и направлении скорость в каидый момент времени будет иметь та или иная частица, как зто мы делали в случае двикенкя макроскопических тел.

Таким образен, случайное событие - это событие, которое.в данных условиях нояет произойти, а мояег не произойти. Однако каядое случайное событие имеет свои причину, происходит з результате взаимодействия кеяду частицами, составляющими данную систему. Учащиеся должны усвоить, что большое число (мнозест-зо) однотипных случайных явлений (событий) подчиняется строго определенная закономерностям, которые в отличие от динамических називаится статистическими. Динамические закономерности не исчерпывают всего многообразия причинно-следственных связей. Статистические закономерности теплового движения частиц являются формой проявления необходимости в этом двиаении. Присущие тепловому движения статистические закономерности выражают причинно - следственные связи, отличные от тех, которые рассматривались в механике. Таким образом, в тепловом двиаении кагдое единичное событие относится к случайным явлениям^ а в целом имеет свои закономерности, присущие тепловому двиаении.

На первой ступени обучения физике в иколе достаточно ограничится классическим определением понятия вероятности. Для Формирования этого необходимо сбьяснить учащимся сущность рав-новозмояных или равновероятных событий. Зто мояно показать на примере бросания монеты или кубика.

На второй ступени обучения молекулярной физике, исходя из реализации принципа преемственности иеаду курсами физики средней зколы и педвуза с цельв генерализации данного раздела, на-

ии предлагается следуецее: ;

а) ввести в основание молекулярно-кинетичесиой теории наряда с известными учацимися понятиями такие, как случайность. вероятность случайна* событий. (Шктцация. статистическая система, никро- и макросостояние, вероятность макросостояния системы:

б) включить в ядро теории следув^ие вероятностно-статистические идеи: гипотезу равновероятности ыикросостозний Сэкви-валентнув гипотезе молекулярного хаоса), второй закон терно-дынаиики в статистической форне, принцип равновесного состояния, закон распределения молекчл по скоростям (качеств сини),

в) усилить дедуктивный подход в излояении этих идей и ~ понятий;

г) показать, что изучаемое закономерности являится статистическими, н подчеркнуть их значение не только для молекулярной физики, но вообще для науки;

д) использовать выЕеперечислеянне вероятностно-статистические представления и законы для количественных и качественных выводов, в частности, обьяснить причинно-следственные связи случайных явлений; показать вероятностно-статистический харак тер закономерностей, тепловых явлений; теоретически рассмотреть вопроса о состоянии термодинамического равновесн« и его статис тических свойств (независимости от предыстории, простоте, воз-ыогностн наблюдения флуктуация и др.). направленности само -произвольных процессов в природе; использовать вероятностно -статистический метод при изучении термодинамических понятий, тепловых явлений, свойств конденсированных систем.

Для формирования вероятностно-статистических идей и понятий при изучении раздела "Молекулярная физика и введение в термо-• динамику" курса общей физики педвуза необходимо установить преемственность в развитии основных вероятностно-статистических представлений со школьным курсом.

При изучении данного раздела целесообразно уделить особое внимание обьему и содержанию используемых вероятностно-статис тических представлений с учетом уровня знаний студентов и «к психологических особенностей,- Например, если знания студентов по вероятностно-статистическим представлениям соответствует

предъявляемый наки требованиям, го они ыогут анализировать недостатки классического определения вероятности и необходимость введения частотного или статистического определения вероятности.

С другой стороны, при изучении молекулярной физики и термодинамики в педвузе особое внимание следует уделить методологическим вопросам, которые доланы отвечать следующим требованиям:

1. Методологический аспект долден быть органически вплетен в ткань курса и изловен в соответствусдих местах. Ди -дактически правильным является путь от излогеиия конкретного физического материала к методологическим обобщениям.

2. Основное дидактическое требование к излояеннп методологических вопросов доляно быть таким яе, как и требование к излоаению физических вопросов, а именно: необходимо излоаить проблемы в развитии, показать историчность, незаверяенность данного этапа, четко обрисовать направление развития. Соблюдение этого требования позволяет избегать догматизма в иэло-аении, способствует усилении интереса к методологическим вопроса« и пробухдает творческуо активность.

3. Методологический аспект курса дол*ен составлять единое целое, он долиен дать целостнуп систему методологических взглядов. Этот вопрос вааен. поскольку в существующих курсах излагаются линь отдельные методологические вопросыь а проб -лема излоаения всей системы методологических взглядов как единого целого не только не разработана, но даяе не поставлена четко.

4. Методологические аспекты курса долзны быть скордини-рованы с теми мировоззренческими, философскими и гносеологическими вопросами, с которыми студенты знакомятся в других курсах.

В процессе преподавания курса теоретической физики в педвузе необходимо формировать у студентов научное мировоззрение и умение пользоваться диалектическим методом, добиться усвоения ими обчей структуры физической науки и структуры конкретных физических теорий. При обучении необходимо сосредоточьь внимание на наиболее общих понятых, приник-

пах и законах физики и научить применять их для анализа соответствующих.физических явлений и процессов. Цбдесооб~ разно ознакомить студентов с основными методами теоретической физики, обращая при этям особое внимание на методологические обобщения и роль курса в Формировании целостных представлений о физической картине мира.

Исходя из этих половений, в диссертации изложена методика Формирования вероятностно-статистических идей и понятий при изучении "Статистической физики и термодинамики". Этот раздел занижает особое место в курсе теоретической физики ведвуза. Такое половение обусловлено тем, что при изучении данного раздела студенты дол«ны четко представить себе медрлие:

1) недостатки детерминистического (механического) описания, его некорректность применительно к совокупности боль-вого мнояества частиц:

2) адекватность вероятностно-статистических методов свойствам больвой системы частиц:

3) методологические и мировоззренческие аспекты вероятностно-статистических идей и понятий:

4) преемственность в формировании и развитии вероятностно-статистических идей и понятий молекулярной физики в курсах средней щшдн и педвуза.

В целях реализаций указанных полокений в процессе преподавания статистической физики и термодинамики, проанализирована учебнке лланы и программы, учебники и учебно-нетоди-.ческие пособия по данному разделу. В результате выявлено, что отсутствует преемственность в изучении основ статистики в курсах Фйзики средней вколи и педвуза; многие вопроси курса об^ей физики повторяется, что методически нецелесообразно, они требуэт переработки и углубления нетодологичес-. ком и дидактическом аспектах с учетоа специфики подготовки учителя физики; отсутствует КПС и преемственность в формировании вероятностно- статистических идей и понятий на разных уровнях обучения.

Для ликвидации указанных недостатков в процессе преподавания курса "Статистическая физика и термодинамика" каш:

- ¿¿ -

предлагается следуацие методы:

а) разделение', програминйг с материала на общефизический и профессионально значимый для усиления профессиональной направленности изучаемого курса; —

5) излозение методологических и мировоззренческих аспек- • тов вероятностно-статистических идей и понятий статистической физики и термодинамики на современном уровне;

в) включение в программу курса теории теплоемкости твердых тел и изучение их в квантовой статистике, в качестве примера'для применения статистики Бозе-Эйнитейна;

г) вклвчение в программу статистической теории видного состояния вещества, в частности, теории коррелятивных Функций;

д) изучение в курсе некоторых вопросов, связанных со спе-сификой специальности " Физика и астрономия", содержащие вероятностно-статистические идеи, понятия и их применения

в астрономии и астрофизике;

е) проведение семинарских занятий по данному курсу, Вклвчение в программу теории теплоемкости твердых тел

связано с тем, что это понятие является одним из вавных понятий физики и широко используется в науке и технике, Для описания температурной зависимости теплоемкости необходимо привлечение квантовых представлений о возбувдйнии и дезак- < тивации соответствующих внутренних степеней свободы частиц. Процесс« возбуждения и дезактивации носят вероятностный характер. Бообце, поиятие теплоеикости, в частности - теплоемкости и теплопроводности металлов, занимает важное иесто и в развитии квантовой теории. Этот вопрос подробно излоаен в первой главе диссертации,

Включение в програнку курса элементов статистической * теории*видкого состояния связано с теи, что изучение агрегатных состояний вещества в жкольноы курсе требует обьясне-кия их на основе молекулярно-кинетических представлений, Излоаение этих вопросов на достаточном научно-методической уровне возиожно лииь в тоы случае, если учителя имевт четкое представление о строении вецества, о характере теплового движения и взаимодействия частиц в различных агрегатных

состояниях. К сожалению, у многих студентов отсутствуат четкие представления на нолекулярном уровне о еидкои состоянии вещества.

При изучении свойств видкости используются по существу статистически усредненные величины, такие, как средняя энергия взаимодействия молекул и средняя энергия их теплового двиеения, среднее взаимное распологение частиц еидкос-ти и т.п. Это привело к разработке статистической теории кидкости, в развитие которой больной вклад внесли Я.И.Френкель. Н.Н.Бсголвбсв и др. На нав взгляд, при изучении строения и структуры евдкссти в ракках курса обцей физики достаточно ограничиться изложением основных идей теории Френкеля. а теории коррелятивных Функций целесообразно излокить в курсе теоретической физики. Это и было подтвергдеко педагогическим экспериментом.

Б проблеме усиления профессионально-педагогической подготовки будуцих учителей физики ьакное место принадлевит проведении семинарских занятий. Темы для семинарских занятий по статистической физике и термодинамике приведены в диссертации. В результате проведения семинарских занятий моено добиться не только глубокого и прочного усвоения изучаемого материала, но и показать пути реализации ИПС и преемственности при формировании и развитии вероятностно-статистических идей и понятий не только внутри вузовского курса, но и связи со вкольныы курсок.

Б четвертой главе "ФОРМИРОВАНИЕ ВЕРОЯТНОСТНО-СТАТИЧЕСКИХ ИДЕИ И ПОНЯТИЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ" рассматривается формирование указанных идей на разных уровнях обучения. Подчеркивается, что среди всех разделов вкольного курса наиболее сложным является "Квантовая физика". Это связано, во первых, со сложностью природы микрочастиц; во-вторых, изучение раздела требует резкого изменения стиля мыиления, что связано с определенными психологическими трудностями. Поэтому преподавание квантовой физики требует от учителя не только глубоких знаний, но и высокого педагогического мастерства.

Квантовая физика - это физическая теория, открывяая

разнообразные свойства и закономерности кикоочастиц, установившая способ описания их состояния и движения. Методы квантовой теории широко прииенявтся в квантовой электронике, в физике твердого тела, ядерной физике и физике элементарных частиц. Следовательно, основное содераание къ5нтовп$ теории должно найти свое отракение в вкольном курсе физики.

Анализ программы и учебников физики для средней вколы показал, что основные вопросы квантовой теории сосредоточены в раздел "Квантовая физика" XI класса. Однако их содер-вание и уровень излояения не соответствуют современным требованиям. Это в бользей мере относится к первой ступени обучения Физике. Напринер. в курсе Физики Ш! класса при изучении главы "Электрические явления" излагается первоначальные сведения о строении атоиов. дается понятие об электроне. Если внимательно анализировать программу и учебник, то видно, что эти вопросы игравт как бы вспомогательнуи роль при изучении указанной главы. Другими словами. Фундаментальная роль вопросов строения атомов не только в физике, но й во всем естествознании, не видна. Б результате зтот материал усваигиится учащимися поверхностно. С другой строны, научно-методический уровень излогения очень низок; это связано .с тем, что в учебнике почти не использувтся вероятностно-статистические идеи и понятия, без которых невозмокно на достаточном уровне изучение квантовой физики. Конечно, речь идет не о включении в полном обьеме этих идей в курс физики 9111 класса, это естественно невозыоано, а о целесообразности упоминания учащимся об их'роли и ыесто в квантовой Физике.

Для ликвидации .указанного недостатка в курс физики 9Ш класса целесообразно включить в виде отдельной главы необходимые вопросы квантовой физики, в частности: модель атома Томсона, опыт Резерфорда. планетарная модель атома, постулаты Пора и др. Для усвоения указанных элементоь квантовой физики у учацихся имептся сгответствус<ие вероятностно-ста-тистичргкир представления, которые они получили в УП классе, что показано в (см. параграф 3.11 диссертации, й здесь эти представления развивайся и поднимаются на более высокий

уровень.

. В учебнике 31II класса дается изобрааение планетарной подели атома, что позволяет ознакомить учащихся с постулатами Бора. При этоа появляется возыогность обьяснить учащимся ограниченность классической физики применительно к атому, дать первоначальные качественные представления о квантовой теории. Обьяснить учащимся, что известные им микрочастицы электрон, протон, нейтрон обладают специфическими свойствами-и подчиняются определенным закономерностям. Тем самым делается первый lar к формирование корпускулярно-волнового дуализма микрочастиц.

Далее эти представления об атоме развиваются при изучении курса химии, особенно в курсе физики XI класса.

Раздел "Квантовая физика" П класса является завершающим в формировании у вкольников вероятностно-статистических идей и понятий. К сокалению, в настоящее время знания учащихся по атомной физике ограничиваются ранками теории атома Бора, что явно недостаточно с точки зрения достизений физической науки и всего естествознания. Сб этом свидетельствует такие содер-вание курса физики вкол высокоразвитых стран, в частности, CBfi, Япония и др.

Методике излевения квантовой физики на второй степени обучения посвязен ряд диссертационных исследований С Н.Й.Йлиев, В.Н.Парков, Н.Садритдинов, И.И.Тинченко, Л.С.Шурыгина и др.).. Анализ этих работ показал, что при изучении квантовой физики раскрытии содервания вероятностно-статистических идей и понятий микромира, а такке их методологическим аспектам не уделяется долготе внимание. Они излагаются эпизодически, из-за чего у учащихся формируется представления о том, что вероятностно-статистический метод является как бы вспомогательным средством; а не отражает природу микрочастиц, что является существенным недостатком традиционной методики.

В диссертации разработана методика изловения основных тем курса, таких, как ксрлускулярно-волновой дуализм микрочастиц. гипотеза и волны д,е Бройля и др., где вероятностно-статистические представления явно отраяавт природу расснатри-

ваемых явлений н обьектов микромирз.

В формировании и развитии квантовакеханических представлений студентов вавное место принадлевит разделу "Квантовая Физика" курса общей физики. К особенностям изучения данного раздела мояно отнести следуп*ие: во-первых, со многими кван-товомеханическими понятиями, законами и теориями студенты

ЗНаКОМЫ СО ШКОЛЬНЫХ КУРСОВ ФИЗИКИ И ХИМИИ. ПОЭТОМУ ЭффРКТ новизны лекций чаде всего долзен заключаться в более глубоком и всестороннем изучении узе в какой- то степени известного, в рассмотрении отдельных Фактов, явлений н закономерностей с таких сторон; с которых они ранее не раесыатрнва -лись. Во-вторых, студенту-физику необходимо видеть и пони -мать, как будущему учителз, методику ревения преподавателем вуза тех или иных педагогических проблем при изловекии курса.

В диссертации сопоставляптся учебные натериали квантовой физики школьного курса и курса обцей физики с цельв установления их преемственных связей.

На основе анализа диссертационных исследований и учебно - методической литературы выявлено, что в них основное внимание у.елено определении содераания и разработке методики изложения отдельных вопросов квантовой физики. О проблема, формирования вероятностно-статистических идей н понятий квантовой теории осталась недостаточно разработанной.

В данной главе показано, что в процессе изучения курса квантовой механики целесообразно проанализировать природу вероятности в квантовой теории и классической физике. Такое ■ сопоставление способствует правильное формировании вероятностно-статистических идей-и понятий на разных этапах обучения, позволяет изло5ить.»етодологические вопросы квантовой теории на уровне современной философской науки. Все это помоз'ет студентом понять, что квантовая механика принадлевит к тен редким научным достижениям, значение которых выходит за пределы не только физики, но и естествознание в целой. Ее результаты требовали не только продолжения процесса переосмысления гловиввпйгя физической картины аира, который (шя начат теорией о.тнигительногти, но и способствовали постановке вопросов о сак.щ характере научного значения. Ядром

принципиально неклассического подхода к пиру было новое понимание реальности, которая представляет собой единство волн и корпускул, и тесно связанное с ним неклассическое толькование причинности - центрального понятия науки.

Далее необходимо подробно рассмотреть вероятностный характер поведения микрочастиц. При этом надо основываться на современных логико-методологических исследованиях по развитии физики, где оно предстает перед нами преяде всего как процесс смени одних физических теорий другими (преемственность в развитии науки), как разработка все новых теоретических систем знаний. Однако при таком подходе остается в тени тот факт, что с развитием физики изменяются и сами представления о Физической теории, А невду тем одним из вакнейвих теоретико-познавательных уроков развития современной физики является то, что в ходе разработки были не только созданы новые фундаментальные теории, но существенно изменились нави представления о самой физической теории, ее природе, строении и структуре. Все эти вопроси должны найти свое отраяение в процессе преподавания квантовой механики, как Фундаментальной физической теории.

Для реализации преемственности в изучении квантовой теории на разных ступенях обучения в данной главе сопоставляется учебные материалы, изучаемые в средней школе, квантовой Физике (КОФ) и квантовой механике (КТФ),

С цельв усиления профессионально-педагогической направленности преподавания квантовой механики, в диссертации доказана необходимость разделения программного материала на общефизический и профессионально значимый. В качестве примера показано такое деление при изучении главы "Движение в центрально симметричном поле" курса квантовой механики.

Ценность предлагаемой методики заключается в том, что она способствует реализации преемственности между окольным курсом, курсами общей и теоретической физики; позволяет раскрыть уровень изложения учебного материала на разных уровнях обучения; усиливает профессионально-педагогическую направлен ность преподавания-курса- теоретической физики.

В диссертации такве рассмотрены вопросы ядерной физики.

... г ..

в основе которых леяат статистические закономерности. Экспериментом установлено, что при изучении основных свойств атомных ядер, после того, как студенты имеют полное пред-_ ставление о структуре к размерах частиц, составляющих атомное ядро, целесообразно остановиться на их вероятностно-статических свойствах. Здесь необходимо основываться на знаниях студентов из квантовой механики о том, что существование статистики является следствием принципа неразличимости одинаковых микрочастиц и вероятностного характера описания состояния р квантовой теории. Эти особенности . .микрочастиц конкретно проявляются в квантовой статистической физике.

Раздел "Физика ядра и элементарных частиц" является зак-лпчительнын в курсе теоретической физики педвуза. Поэтому данный раздел дает возможность наиболее, полно раскрыть содержание вероятностно-статистических идей и понятий квантовой теории, обобщить и систематизировать квантовомеханические представления студентов.

С целью иллюстрации возможностей реализации преемственности вероятностно-статистических закономерностей при изучении ядерной физики разработаны требования, предъявляемые к знаниям студентов, в соответствии с целью наиего исследования..

Для усиления подготовки студентов к реализации МПС и преемственности при изучении вероятностно-статистических идей и понятий квантовой теории предлагается проводить цикл семинарских занятий. Вопросы, обсуждаемые на этих занятиях, приведены в диссертации.

В пятой главе "ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ И АНАЛИЗ -ЕГО РЕЗУЛЬТАТОВ" изложена содер^ние, организация ч результаты' пров?дгнного педагогического эксперимента. Перед педагогическим экспериментом били поставлена следующие задачи:

- исследование, уровня усвоения вероятностно-статистических идей и понятий, их методологических аспектов студентами согласно действующим программам школьного куг<са. курсов обвей и теоретической физики:

- исследование возможностей курсов обчей и теоретической физики педвуза в Формировании вероятиостно-стотистических

- 'Ч

йдей к пояяткй по прея^гаекоау варшид кгтсьадя.

Педагогический эксперимент проводился автором с 127й по 1031 гг. в ТавГПИ ии. Низами, а такае в Сырдарьинскои ГПИ иа.'Г.Гцдз»:^ ( совместно с доц.Саыатовии Г.Б. ) и Оискоа пединституте ( совместно с доц.йллахуновыы Б.), в которой баля проанализирована устные и письменные ответы около 1200 студентов.физического, штеиатического (спец. математика и физика) и индустриально-педагогического (спец. ОТД и физика) факультетов, а такге 80 учителей физики - слувателей Ташкентского облИЗЯ. Педагогический эксперимент состоял из трех взаимосвязанных этапов.

На первой этапе ( 1378-1382 гг.) осуществлен констс-ткруздий эксперимент, задачей которого было изучение состояния проблеаы формирования вероятностно-статистических идей и понятий в средней виоле н в' практике преподавания курсов физики педвуза. Конкретными аспектами явились уровень знаний о вероятностно-статистических идеях и понятиях у студентов разках курсов, а такза состояние работы учителей физики средней зколн и преподавателей педвузов по формированию их в учебном процессе.

Результаты констатнрунцего эксперимента приведены в диссертации. Анализ результатов данного этапа зкспеаииента показал наличие серьезных недостатков в знаниях студентов и учителей. Некоторые выявленные типичные недостатки были приведены во введении. Выяснилось, что причинами такого неудовлетворительного полоаения являвтся отсутствие МПС и преемственности в процессе формирования вероятностно-статических идей и понятий при изучении курсов обяей и теоретической физики, а такве неразработанность методики преподавания соответствущих разделов курса теоретической физики.

На второй этапе ( 1982-1986 гг.) проводился пробный эксперимент, в задачу которого входила первичная проверка эффективности разработанной нами методики формирования вероятностно-статистических 'идей и понятий при изучении курсов кванговай механики,, статистической физики и терыодинаккки на основе разделения учебного материала на общефизический и профессионально значимый.

- зо -

В ходе эксперимента выяснилась плодотворность такого подхода. Но оказалось, что только деленяей учебного материала на общефизический и профессионально значимый невозковнс полностью осуществить МПС и преемственность в формировании и развитии, вероятностно-статистический ндеП и понятий, а такке их усвоение на должной уровне. Установлено, что для достивеняя поставленной цели необходимо: во-первых, совершенствование содержания, структуры и методики преподавания молекулярно-кинетической и квантовой теорий в курсах яизичр средней пко-лн и педвуза с цельв усиления МПС и преемст?я.":тсти в формировании и развитии' вероятностно-статистичес;;.!* идей и понятий на разных этапах обучения: во-вторых, проведение семинарских занятий при изучении квантовой механики, статистической .физики и термодинамики для покера студентам путай реализации И1С и преемстзениости в развит«« вероягвостко-сгаткствческих идей и понятий в средней сколе л педвузе.

В результате анализе данных этого этапа педагогического .эксперимента балл выявлёик следцвцие недостатки в методологических знаниях студентов:

- они носят, в основном, узкопреднетный, нередко формальней и разрозненный характер, не обобщены и не систематизированы в единр современную физическую картину мира:

- зачастую студенты не ыогут отличить в учебной материале главное от второстепенного, фундаментальное от прикладного, не различают отдельные компоненты структуры физической науки;

- в представлениях многих студентов физическая наука -

не развивающаяся со временен система знаний, а, скорее, свод неизменных теорий и законов;

- многие студенты слабо знакомы с методами физической науки, не различаит специфику и роль отдельных методов экспериментального и теоретического познания природы;

- У студентов нет прочных умений использовать в собственно, познавательном процессе такие методы как. идеализация и моделирование, мысленный эксперимент и т. д ;

- студенты не овладевает методикой формирования методологи ческих знаний и умений у вкольников.

На третьем этапе С (587-1991 гг.) проводился обучающий эксперимент с целью проверки зффекгивносги разработанной дидактической системы формирования вероятностно-статистических идей и понятий и их методологических аспектов в процессе преподавания курсов квантовой механики, статистической физики и термодинамики. На этой этапе еще раз Проверялась целесообразность и эффективность разделения программного материала на общефизический и профессионально значимый, а также проведение семинарских занятий для установления НПС и реализации преемственности в формировании и развитии вероятностно-статистических идей и понятий, их методологических аспектов на разных ступенях обучения.

На данном этапе в процессе проведения педагогического эксперимента была применена ЗВИ. Для определения уровня знаний студентов по квантовой механике нами применен метод группового учета аргументов (МГНЙ).

Полученные данные анкетирования студентов 5 курса, группы Й,Б 1990-1991 учебного года физического факультета ТавГПИ им. Низами оформлены в виде специальной таблицы (где группа й - контрольная - 27 студентов; группа Б - экспериментальная - 22 студ.). На основе МГУ/) для исходной информации, приведенной в таблице, построена функция, определявшая уровень знаний студентов по вероятностно-статистическим основам квантовой механики. Педагогическая эффективность разработанной модели на основе НГЗА состоит в том, что студенты, уровень знаний которых соответствует достаточно высоким значениям, приступают к усвоении следующей порции учебного материала. Студенты, знания которых не соответствует требованиям, подлежат ранжировке по.уровням при помощи построенной функции, и по соответствующей системе коррекции они приступают к повторению учебного материала с предыдущей порции информации. Таким образоы, данная модель способствует интенсификации и индивидуализации учебного процесса на разных этапах обучения.

Кроне применения ЗВЫ для выявления уровня сформирован-ности основных вероятностно-статистических идей и понятий ыоле-кулярно-кинетической и квантовой теорий, в экспериыенталь-

ных группах был проведен следующий педагогический эксперимент. Было составлено десять вариантов контрольных работ, по три вопроса в каждом из них. Вопросы подбирались так, чтобы каадый характеризовал определенный уровень слояностиГ" т.е. знания студентов проверялись на трех уровнях слояности при помоги обычных контрольных работ, требуюрх ответа в произвольной форме.

Содераание контрольных работ имело своей цельв затронуть . в той или иной степени основные вероятностно-статистические идеи и понятия и их применения в конкретных ситуациях. Весь процесс диагностики"знаний планировался как непрерывный ( а не только итоговый ) с тем, чтобы обеспечить долкнуи степень обратной связи и возмояность своевременного внесе- ■ ния тех или иных корректив, а такве постоянного слезения за Формированием вероятностно-статистических представлений.

Результаты этого эксперимента приведены в соответствуй- . ней таблице, из которой видно, что студенты вполне удовлет-. ворительно ответили на первый и второй вопросы, Процент ответов на третий вопрос, относящийся к третьему уровни сложности, низе, чем по другим вопросам. Зто свидетельствует о той, что некоторые студенты затрудняются применять свои знания в новой ситуации.

С целью выяснения сформированных вероятностно-статистических идей и понятий на уровень усвоения курсов квантовой механики, статистической физики и термодинамики в диссертации приводятся результаты экзаменов по этим дисциплинам.

Таблица 1. ,

Г р у п п ы Выборка Оценки экзаменов

отлично хорошо удозл.

контрольная эксперимент. = 48 ¡% 46 Он , 6 Он = 50 Ол : 24 Оп = 26 0„'* 12

- ¡У -

В таблице I проаодатса результаты экзамены по квантовой аеханике на физической факультете ТааГПЯ им. Низами, которые относятся к 1389/30, 1990/31 учебным годаи. где в экспериментальных группах преподавал автор.

й таблице 2 проводятся результаты экзаменов по статистической физике и термодинамике на физическом факультете Сирдарьинского ГПК ив. Г.Гуляма в 1589/90, 1990/91 учебном году. Данные представлены доц. Г.Б.Сааатовны, который в экспериментальных группах преподавал по разработанной нами методике.

_'___Таблица 2.

Группы Выборка Оценки экзаменов

отлично хорошо удовл.

контрольная ■ эксперимент. = 32 = 40 0,1 = ,з О» = 9 0,г = 10 Ог= 21 Оа = 19 Оа = Ю

Обработка полученных результатов экзаменов проводилась с пркмейеии'ем критерия хи-квадрат. Для числа стеяеней свободы £ г 2 и уровня значимости сс : 0.05, критическое значение статистики критерия Т^, = 5.991.

В качестве нулевой гипотезы было выдвинуто' предположение, что применяемая нами методика обучения в экспериментальных группах не оказывает существенного влияния на ответы студентов на экзамене, и поэтому различия в наблюдаемых значениях для экспериментальных и контрольных групп статистически не значимо, т.е. случайно. Рассмотрим эти критерии в отдельности для таблиц I и 2.

Для таблицы 1 : 7.71. т.е. 7^*..> Т^

Для таблицы 2 : Т^й ~ 8.91, т.е. -Х^а >

Как видно из анализа полученных данных, нулевая гипотеза не подтверждается. Следовательно, при экспериментальном

обучении различия в знаниях студентов экспериментальных групп по сравнению с контрольными является статистически значимыми. Тем самым подтверждается эффективность предлагаемой методики обучения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе выполненного диссертационного исследования решены поставленные задачи и получены еленувшиё результаты:

1. Рассмотрены основные этапы возникновения, становления и развития вероятностно-статистических идей и понятий в науке и'вховдения их в физику, выявлены их роль в развитии молекулярно-кинетической и квантовой теорий. Указаны приме- ' нения этих идей и понятий в различных областях науки и техники. На основе анализа учебных планов и программ, учебни -ков и учебно-нетадичреких пособий определено содержание и структура вероятностно- статистических идей и понятий в курсах физики средней вколы и педвуза.

2. Раскрыть методологические и мировоззренческие аспекты, вероятностно-статистических идей и понятий на разных ступенях обучения. Выявлено, что без формирования их на достаточном уровне невозможно глубоко и прочно усвоить основные положения нолекулярко-ки.нетической и квантовой теорий на доланом уровне. Содержание этих теорий создает благоприятные возможности для формирования у обучаемых методологических и мировоззренческих аспектов вероятностно-статистических идей и понятий, так как они органически входят в их основу.

Показано, что без вероятностно-статистического стиля мышления нельзя формировать современную физическую картину мира, которая является одним из основных компонентов научного миропонимания.

3. Остановлены пути решения проблемы реализации межпредметных связей в процессе формирования ьерояткостно-ста-тистических идей и понятий при и^учрнки естественно-м-1-тематиЧ'-ских предметов ь (редней цколе и педвузе.

4. Рассмотрены методологические и дидактические основы принципа.преемственности. Показана роль преемственности

в развитии физической науки, где она конкретно реализуется в виде принципа соответствия. На основе анализа дидактической основы принципа преемственности предлоне-на схема ее реализации в систеяе "школа-педвуз-школа" при формировании вероятностно-статистических идей и понятий на разных уровнях обучения.

5. Разработана дидактическая систлма формирования вероятностно-статистических идей и понятий при изучении курсов физики педвуза, которая основана на реализации МПС и преемственности в процессе обучения.

6. Предложена модель статистической системы, которая способствует Формированию целостной картины вероятностно-статистических идей и понятий при изучении молеку-лярно-кияетической теории на разных уровнях обучения.

Ее мокно использовать не только в классической, но и в квантовой статистической Физике с учетом природы частиц, составляющих систему.

7. Определены роль и место вероятностно-статистических идей и понятий в курсах физики средней школы и педвуза. Предложены пути совершенствования содеркания и методики изложения этих идей и понятий на разных уровнях обучения, начиная со школьного курса и кончая курсом теоретической физики. При этом учебный материал курса теоретической физики разделяется на общефизический и профессионально значимый, тем самым устанав ливается преемственность со школьным курсом. В результате будущие учителя будут четко себе представлять содервание, уро -вень изловения, степень ограниченности и неполноты сведений, даваемых в школьном курсе, и их причины. Такой подход усили -вает профессионально-педагогическую направленность курса теоретической физики педвуза, тем самым способствует глубо -кому и прочному усвоении профессионально значимых знаний.

8. Предлохена тематика семинарских занятий для студентов при изучении курсов "Квантовая механика", "Статистическая физика и термодинамика", которые предусматривают не только глубокое усвоение лекционного материала,

но и реализацию МПС и преемственности при формировании и развитии вероятностно-статистических идей и понятий.

9. Предложена методика определения уровня знаний студентов по вероятностно-статистическим основан квантовой механики с применением ЭВМ на основе МГУА. Такач методика позволяет интенсифицировать учебный процесс и реализовать индиви~ дуальной подход к обучаемым, что ваяно для повыиения качества подготовки будущих-учителей.

Результаты теоретического и экспериментального исследования проблемы формирования вероягностна-статистических идей И понятий, их методологических аспектов у будущих учителей убедили нас в целесообразности и возмоаности реализации в учебном процзссе основных образовательных, воспитательных и развивающих функций этих идей и понятий в свете предлоаен-ной нами методики. Лы надеемся, что данная работа послуяит делу повышения уровня физического образования в средней и высшей аколе, внесет определенный вклад в развитие дидактики физики и педагогики выспей вколи.

Основное содеркание диссертации опубликовано в следующих работах автора:

1. Вероятностно-статистические идеи-в преподаваяии-.фи-зики (методологический й дидактический аспекты). Монография.

- Ташкент, "Фан", 1992, - 124 с.

2, Статистические идеи в физике. Методическое пособие.

- Ташкент, "Укитувчи", 1993, - 86 с,

3, Содержание и методика изложения вероятностно-статистических идей и понятий в средней аколе. Метод, рекоменд.- Санкт -Петербург, НИИКОВ, 1392,- 56 с, (в соавторстве).

4, Преемственность статистических идей при изучении „видного состояния вещества, Йетод, рекоменд,- Таокент,1980. -г 23 с.

5. .Преемственность статистических идей при изучении атомной и ядерной Физики. Метод, рекояенд,- Таикент, 1987.- 30 с.

6. Методические рекомендации и использовании программы по "Статистической Физике и термодинамике" в педагогических институтах,- Ташкент, 1903, - 24 с,

7, Методологические пгноьн. статистических идей ( Спвет мактаби, - 1991. - N 9. - с. 24-29.

8. Об усилении роли вероятностно-статистических предетавле-

ний в курсовой переподготовке учителей ( Проблемы гуманизации естественнонаучного образования ) - Ленинград, 1991, - с, 36-38.

9. Формирование понятия адекватности в математическом описания статистических систем ( Тезисы докладов Всесовзной научно-практической конф. " Научные понятия в учебнон процес се яколы и вуза". - Челябинск, 1892. - с. 11-12.

' 10. К формированию основннх понятий статистической физики в педвузе ( Тезисы докладов Всесовзной научно- практичес кой конф. " Научные понятия в учебном процессе иколы и вуза". - Челябинск, 1992,- с. 21-22 <в соавторстве).

11. О необходимости изучения в средней школе элементов теории вероятностей ( Гезиск докл. респуб. научно- кетодич. конф. " Актуальные проблемы преподавания математики .в обще -образовательных школах Киргизии". - Фрунзе,, 1990,- с. 80.

12. Роль статистических закономерностей в формировании научного мировоззрения студентов педвузов ( Мировоззренчес кая направленность преподавания естественных и технических дисциплин). - Фрунзе, "Илим". 1990,- с. 12-13

13. 0 методах определения уровня знаний студентов

( Проблемы оценки качества подготовки специалистов в вузе на различных этапах обучения ). - Биикек. 1991,- с. 24-25 (в соавторстве), '

14. Преемственность в форкировании понятия "Функция распределения" в курсах общей и теоретической физики педвуза

( Совершенствование процесса обучения физике и подготовки учителей в свете реформы школы ), - Бишкек,1991с. 65-70.

15. Методологические и дидактические основы принципа преемственности С Актуальные проблемы преподавания физики в средней и высшей вколе ). - Ташкент, 1391,- с.8-16 (на узб. языке)

' 16. Некоторые вопросы реализации мекпредметных связей в преподавании теоретической механики ■ ( Актуальные проблемы преподавания физики в средней и высшей вколе ). - Таыкент, 1991.- с. 76 - 80 (в соавторстве ).

17. Методологический н методический аспекты формирования вероятностно- статистических идей в педвузе (Тезисы докл. меввузовской научно- практ. конф. " Вопросы методологии и

методики формирования научных.понятий у учащихся вкол и сту дентов вузов ." . - Челябинск, 1990.- с. 86.

18. Формирование понятий о корпускулярно-волновом дуализме микрочастиц С Тезисы докл. межвузовской научно- практ. конф. " Вопросы методологическим и иетодики Формирования научных понятий у учащихся вкол и студентов вузов " . - Челябинск, 1990.- с. 84.

19. Преемственность вероятностно-статистических идей в астрофизике ( Актуальные проблемы преподавания физики

в средней и Бысвей.иколе ). - Таакент, 199!.- с. 31 - 36 (в соавторстве).

20. ЭВМ в процессе преподавания курса теоретической физики С Компьютер в учебном процессе. - Ташкент, 1990.- с. 69 - 70.

21. К совершенствовании методики изложения распределения Максвелла-Больцкана ( Тезисы докл. респуб. научно- практ. конф. " Самосоверяенствование учителей физики на основе сов ременных требований" . - Гулистан, 1990,- с.13-14 (в соавтор стве ).

22. Элементы экономического воспитания вкольного курса физики ( Вопросы преподавания математики и физики в условиях реформы школы). -Фрунзе, "йектеп",1988.- с.84-86 (в соавторстве ).

23. Статистические идеи в курсе физики. ( Совет мактаби.-1988. - N 47 - с. 39-43.

24. 0 соотнояении молекулярно-кинетического и термодинамического методов при изучении молекулярной физики в 9 классе ( Вопросы преподавания математики и физики в условиях реформы аколы). - Фрунзе, "йектеп", 1988.- с.50-53 ( в соавторстве ).

25. Принцип преемственности и формирование вероятностно-статистических идей и понятий у студентов педвузов "Вопросы методологии и методики формирования научных понятий у учащихся акол и студентов вузов " . Тезисы докл. Ч.З. - Челябинск, 1988,- с. 7-8 (в соавтор. ).

2П. Роль статистичн1ких закономерностей в развитии физических теирий ( Диалектика и современное научное познание. - Ташкент, "Фан",- 1987,- с. 226-228.

27. Преемственность статистических идей при изучении идеального газа в курсах физики высшей и средней школы

( Пути осуществления профессиональной направленности обучения физике при подготовке учителей для разных типов школ ).' - Тав-кент, 1984.- с. 21-29 (в соавтор.).

28. Новая физика и категория "законы науки" ( Тезисы докладов симпозиума "Научная картина мира как компонент сов -ременного мировоззрения").- Москва-Обнинск. 1983.- с. 150

(в соавторстве).

29. К методике изложения Функций распределений квантовой статистики ( Совершенствование преподавания физики в вузах ). - Ташкент, "Нкитувчи", 1983.- с. 9-10 (в соавторстве)

30. К описанию закономерности распределения звука в вязкоупругих средах С Материалы П-всесовзного симпозиума по акустической спектроскопии). - Ташкент, "Фан". - 1978.-с. 14-17 (в соавторстве).

31. Преемственность в изложении статистических функций распределений в курсах об^ей- и теоретической физики'-педвуза

( Совершенствование преподавания физики в вузах). - Тавкент, "Нкитувчи", 1983.- с. 13-14 (в соавторстве).

32. К преподаванию курса статистической физики и термодинамики С Совет мактаби).- 1982.- N 5.- с. 58-60 (в соав торстве).

33. Применение ЗВН в решении задач по квантовой механике

( Тезисы докл. всесоюзного семинара-совещания "Совериенство-вание организационных Форы и методов преподавания математики, информатики и ВТ в школах и педвузах" - Гулистан, 1990.- с. 59-60 (в соавторстве).

34. 0 скорости звука в газах и видкостях при высоких давлениях ( Сборник докладов I - всесоюзного симпозиума по акустооптической спектроскопии.- Танкент, 1976.- с.285-287 (в соавторстве).

35. К вопросу о совериенствовании преподавания статистической физики и термодинамики в педагогическом институте ( Исследование по теории и методике преподавания физико -математических наук.- Ташкент, 1981. с. 45-51.

36. Методика изложения политропических процессов в

курсе термодинамики ( Совервенствование преподавания физики в системе народного'образования).- Таикент, 1981. с. 44-47 (в соавторстве). ___

37. Йзобрааение опыта Штерна на компьитере (Тезисы докладов респуб. научн.- практ. конф. "Повывения эффективности использования ЭВМ в учебном процесс? ") - Пахтаобод - 1993. - с, 60-61 (в соавторстве).

38. Формирование строение атома у учащихся с применением ЭВМ (Тезисы докладов респуб. научн,- практ. конф, "Повывения эффективности использования ЗЗН в учебно« процессе ") -Пахта обод - 1993. - с. 61-62 (в соавторстве).

Подписано i печать : 16.09.93 г

формат бумаги 60x84 1 16. Бумага типографская fó I Печага "РОТАПРИНТ". Объёи 2.0. Тираж - IGO экз. Заказ ПО.

Ротапринт "Билиы" - 93.

i

Ташкент, ул. А.Кадыри, 13.

КИСКЯЧй V й 3 И У н

8ураев Махматрасулкон

Эримолий-стагистик гая ва тушунчаларки иакллантирииникг методологии ва дидактик асослари (олий ва урта кактаблар-да .физика уртии мисолида)

Э^гимолий-статистик гоя ва туиунчалар (ЭСРТ) фан ва техникада, уларнинг рйволланилида илмий, амалий ва методологии ахамиятга зга. Улар, табиат ва жаииятда оммавий тарзда юз берадиган ^одиса ва аараёнларнинг дунё^араа принципларинигина белгилаб ^олмасдан, балки, физика, химия, биология, ахбо$ог назарияси каби ^атор аниь; Фанларнинг мегодларини хам ани^лайди. ЕГунга ^арамасдак, ¡^озиргача ЭСП укувчи ва талабаларнинг онгида оламнинг илмий манзарасининг мухим таикил этувчиси сифатида, узкнинг муносиб урнини эгаллагани йу#. Бу зса, укити» тизииинннг мухим камчилигидир. Мазкур диссертация олий ва урта мактабларда физика -у^итиш вараёнида ушбц кам-чиликни бартараф ^илиига багииланган.

Шу ма.^садда ЭСРГ кинг пайдо булиш ва ривояланивг босцичлари. уларнн физикага кириб келиаш з$амда молекуляр-кинетик ва квант на-зарияларни ривовлактириидвги ахаиияти таэдик рликган. Й^ув режа-лари ва дастурларни, дарслйк ва у^ув кулланмаларнн тарил цилнб, педагогика олий у^ув кртлаци ва урта кактаб физика курсларидаги ЗСРТ нинг мазсуни ва таркиби аниранган. Уларнинг методологик ва дунёуараа аспектларини уртивнинг турли бос^ичларида баён рлиш услуби ивлаб чирлган. 5у аспектларни .етарли дараяада шакллантир-ыасдан туриб, молекуляр-кинетик ва квант назарияларни чуэдр ва ауста^каы узлаитирив муикин эмаслиги курсатиб берилган.

Лиссертацияда, ЭСП га асослангаи тафаккур билангина, илмий дунё^арашнинг асосий таикил зтувчиларидан булган оламнинг замо-навий физик манзарасини иакллантирии мумкин зканлиги таЪкидллн-ган ва исботлаб берилган.

Урта ва олий макгабларда табиий ва математик фанларни уртиы вараёнида, предиетлараро боглангага асосланиб, ЭСРТ ни иакллан-тирив йуллари ани^ланган.

Тад^иртда изчиллик принцилининг методологик ва дидактик аспг-

лари таз$лил ^илинган. Нативада, ушбу принцип Физика фанининг та-раодиётида "мослик принципи" сифатида наиоён булияи курсатиб бе-рилган. Изчиллик принципининг дидактик асослари та)(лил килиниб. укитишнинг турли бос^ичларида ЗСПГни шакллантиривга оид "мактаб - педагогика олий у^ув врти - мактаб" схемаси таклиф рлинган.

Предметлараро богланиз ва изчиллик принципларини урта ва олий мактабларда физика уцитпэга куллаб, ЭСРТ ни вакллантирии-нинг дидактик системаси ивлаб чицилган.

Урта ва олий мактаб физика курсларидаги ЗСРТ нинг мазиуни, уларкинг ахамияти ва урни аницланган. Чцитианинг турли боскчич-ларида уларии шакллантири» услуби иалаб чи^илган. 1умладан, на-зарий физика курсининг уадв материалини умукфизикавий вакасбий ахамиятга зга булган рсиларга аяратиб Зцития таклиф килингач. Бу услубда ¡дитив, урта мактаб курси билан назарий физика ора-сида изчилликни амалга овириага имкон беради. Нативада, б(|лгу-си физика Эртувчилари мактаб курсининг мазмуни ва баён 1^илинив даражаси чекланганлигини, уларнинг сабабларини я^цол тасаввур ^илишига и) хон яратилади. Бу зса уз иавбатида. педагогика олий уадв гартларида уцитиладиган назарий физика курсининг професси-онал-педагогик йуналииини кучайтириб, касбий ахамиятга эга булган билимларни чуцур ва мустахкам узлавтиривга олиб келади.

Квант механиканинг э^тимолий-статистик асослари буйича тала-баларнинг билимларини Э1СК ёрдамида аргументлар гурухини )^собга олиа усули билан аницлаи таклиф-к^илинган. Бу усулнинг самара-дорлигини курсатувчи омиллар сифатида, у^ув жараёнини жадаллав-тириии ва талабаларга индивидуал ендоиивга имкон бериии келти-рилган.

Диссертацияда иалаб чт\илган ва таклиф ^илинган дидактик ва услубий гоялар, Тавсиялар Низомий нпмли ТДПИ нинг физика фа-культетида. Сирдарё. Уо дорилфунунллрида утказилган узо^ йил-лик педагогик тазрибадл синаб курилган ва ижпбий нлтихллар бер-глн. Чллр. музллиф токоиидан чоп зтилган монография, услубий -.чгч изнпмаларда, илмий-услу1ий молола ва маЪрузалдрд."' уз аксини тппган хлмда урта ва плий мактабларда уцув жлра?нига *орий ^и— линглн.

SUKKflRV

30RAEU MAHMftTRASULOON

METHODOLOGICAL AND DIDACTIC BASIS OF FORMING PROBABILISTIC - STATISTIC IDEAS AND fiOTIOHS /on the example of teaching physics at higher and secondary schools /

Probabilistic - statistic ideas and notions /PSIN/ have Scientific, practical and aethodological significanse in the science and technology,in their developaent. They determine not only world outlook prinsiples of cases and processes that happen in nature and society, but they define the methods of number of exact sciences such as physics, shem'ctry. bioio -gy, theory of inforaation Inspite of the fact, PSIN have not occupied its important plase in the minds of pupils and stu -dents as significant constituent of the scientific picture of the world. And this is a serious deficiency in the systec of teaching. This dissertation is dedicated to obviate that deficiency in the process of teaching physics at secondary and higher schools in a definite way.

With this aim ue investigated the stages of appearance and development of PSIN, its coning,-into physics and its significance in the development of molecular - kinetic and quantua theories.Through analysing curriculum, textbooks and training aids we determined the content and structure of PSIK in the courses of physics at higher pedagogical institutes and secondary Schols. He showed the impossibility of deep learning mo -lecular - kinetik and guantua theories without forcing the above mentioned aspects.

It is underlined and proved that the modern physical picture of the world as one of the main components of scientific world outlook can be foried only with the help of thought based on PSIN.

He determined the ways of forming PSIN on the basis of in -tersubject correlation in the process of teaching natural and aateiatical sciences at secondary and higher schools.

Methodological end didactic basis of the principle of succes-

sion have been analysed in the Investigation, fls a result, It has been shcuen that In the developing process of physics this principle will appear as " the principle of corresponded ". Through analisingr the didactic basis of the principle of succession ue offered the scheme " school - higher • pedagogical institute - school " which is aimed to forn PSTN at different stages of teaching .

Using intersubject correlation and the principle of succession in teaching physics at secondary and higher schools ue worked out the didactic systes of forming PS IN.

He determined the content, significance and plase of PSIN in the courses of physics at secondary and higher schools. ' fit different stages . of teaching there has been worked out their nethod of forming. For exemple, ue offered the teaching aaterial of theoretical physics to devide into two parts in- teaching which have connonphysical and professional significance. Tea -ching this method uill help to carry out succession between secondary school coarse and theoretical physics. As a result, the teacher to be of physics uill have the possibility to clearly understand that the school course content and expound degrees are limited, they can clearly imagine its reasons. In its turn, it uill lead to the intensification of profeessional - pedagogical direction of theoretical physics course that Is taught at higher pedagogical institutes, and to deep knowledges learning uhich is of professional significane.

To determine the students' knowledge in probabilistic - sta tistic basis of guarituB mechanics with the help of ECH taking into consideration the argument groups are offered. To show the fruitfulIness of this method there has been pointed out the possibility of accelerating the teaching process and Individual approach to students. The worked out. offered didactic and methodical ideas, recommendations are practiced during »any years at the faculty of physics of TSPI naEed after Nizaai. Syr Darya and Osh Universities and gave positive results. They are reflected in the monograph and methodical recommendations pub -lished by the author, ¿nd are Introduced ir.to the teaching process at secondary end hifher schools.