Экспериментальные задачи как средство формирования и развития исследовательских умений учащихся в процессе обучения физике

Бойкова, Анна Евгеньевна

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Экспериментальные задачи как средство формирования и развития исследовательских умений учащихся в процессе обучения физике

Автореферат

Автор научной работы: Бойкова, Анна Евгеньевна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Санкт-Петербург
Год защиты: 2010
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Экспериментальные задачи как средство формирования и развития исследовательских умений учащихся в процессе обучения физике"

004607452

На правах рукописи УДК 372.853

БОЙКОВА Анна Евгеньевна

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ КАК СРЕДСТВО ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ УМЕНИЙ УЧАЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ

Специальность: 13.00.02-теория и методика обучения и воспитания

(физика, уровень общего образования)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

2 6 АВГ 2010

Санкт-Петербург 2010

004607452

Работа выполнена на кафедре методики обучения физике государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный педагогический университет имени А.И.Герцена»

Научный руководитель:

доктор педагогических наук, профессор

Сергей Викторович Бубликов

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор

Андрей Александрович Рычков

доктор педагогических наук, профессор

Людмила Владимировна Медведева

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «Уральский государственный педагогический университет»

Защита состоится «/£*» 010 года, в 16 часов, на заседании

Совета Д 212.199.21 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Российском государственном педагогическом университете им. А.И.Герцена по адресу: 191186, Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, 48, корп.З, ауд. 52.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Российского государственного педагогического университета им.А.И.Герцена по адресу: 191186, Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, 48, корп.5.

Автореферат разослан: «С^£» 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета кандидат физ.-мат. наук, доцент

IА

Н.И.Анисимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Многообразие ситуаций неопределенности, с которыми сталкивается молодое поколение, выдвигает перед системой общего образования широкий спектр задач, связанных с накоплением учащимися позитивного опыта нахождения ответов на вопросы, касающиеся реальных явлений окружающего мира. Наряду со знаниями у современных выпускников школы должны быть сформированы умения анализировать проблемы, разбираться в сложных ситуациях, решать различного рода задачи, делать выводы и умозаключения.

В Федеральном компоненте Государственного образовательного стандарта, в Национальной образовательной инициативе «Наша новая школа» подчеркивается, что важнейшими условиями становления современной личности становятся такие качества, как инициативность, способность творчески мыслить и находить нестандартные решения. Особо отмечается необходимость вовлечения школьников в исследовательские проекты, творческую деятельность, в процессе которых учащиеся учатся конструировать, изобретать, использовать полученные знания на практике.

Развитие способности учащихся к исследовательской деятельности отчетливо выдвигается в качестве одного из основных направлений совершенствования образования, в котором обучению физике традиционно принадлежит лидирующая роль.

Решению проблемы формирования и развития исследовательских умений учащихся были посвящены работы В.И.Андреева, Л.И.Анциферова, В.В.Майера, В.А.Орлова, И.Г.Пустильника, В.Г.Разумовского, А.В.Усовой и ряда других известных исследователей проблем общего образования, в которых подчеркнута ценность решения экспериментальных задач как наиболее естественного процесса, связанного с изучением реальных природных явлений и способствующего разноплановому развитию учащихся. Однако изменившиеся условия школьного физического образования, связанные в том числе с возможностями современной образовательной среды, а также с требованиями к результатам обучения и к организации учебно-исследовательской деятельности, заставляют по-новому рассматривать вопрос о формировании исследовательских умений в процессе обучения физике, оттеняя исследовательскую направленность экспериментальных задач.

Таким образом, актуальность исследования обусловлена следующими противоречиям:

- между целями обучения физике, связанными с необходимостью формирования у учащихся знаний и умений методологического характера и характером обучения физике в средней школе, обусловленным существующим программно-методическим обеспечением;

- между необходимостью развития у учащихся опыта учебно-исследовательской деятельности, требующей больших временных затрат, и тенденцией к сокращению количества учебных часов, выделяемых на естественнонаучные дисциплины;

- между возможностями оборудования современного кабинета физики и недостаточной разработанностью методики его использования.

Необходимость разрешения вышеуказанных противоречий определила проблему исследования: поиск эффективных способов использования экспериментальных физических задач для формирования и развития у учащихся исследовательских умений.

Объект исследования - процесс обучения физике в средней школе в условиях совершенствования современного образования.

Предмет исследования - методика обучения решению экспериментальных физических задач, ориентированная на формирование исследовательских умений учащихся.

Цель исследования - выявить и изучить возможности использования экспериментальных задач в обучении физике, связанные с комплексным применением традиционного, цифрового, а также самодельного оборудования кабинета физики, и разработать методику использования экспериментальных физических задач, способствующую формированию и развитию у учащихся исследовательских умений.

Гипотеза исследования - обучение решению экспериментальных физических задач будет способствовать целенаправленному и интенсивному формированию у учащихся исследовательских умений, а также повышению качества знаний учащихся по физике, если:

• учебно-исследовательская деятельность учащихся будет организована в соответствии со структурой научного экспериментального метода исследования, т.е. на каждом этапе урока будет запланировано использование экспериментальной задачи с упором на отработку соответствующего этапа экспериментального метода;

• включение экспериментальных задач в различные структурные элементы уроков физики разных типов в зависимости от их дидактических целей проводить систематически;

• использовать комплексы экспериментальных задач, построение которых осуществляется на основе совместного использования традиционного, цифрового и самодельного оборудования кабинета физики.

Задачи исследования:

1. На основе анализа научно-методической и психолого-педагогической литературы изучить возможности формирования и развития исследовательских умений у учащихся в процессе обучения физике.

2. Выявить уровень представлений учащихся об экспериментальной исследовательской деятельности, а также уровень сформированное™ у них исследовательских умений.

3. Обосновать новые возможности использования в обучении экспериментальных физических задач для развития исследовательских умений учащихся.

4. Выявить основные направления и способы систематического использования экспериментальных задач на уроках физики.

5. На основе возможностей современной образовательной среды обучения физике разработать содержание тематических комплексов экспериментальных задач для основной и полной средней школы.

6. Разработать методику целенаправленного формирования и развития исследовательских умений учащихся при решении экспериментальных физических задач, раскрывающую возможности современной образовательной среды.

7. Экспериментально проверить эффективность разработанной методики обучения решению экспериментальных задач в формировании исследовательских умений учащихся на уроках физики.

Для решения поставленных задач использованы следующие методы исследования: теоретический анализ литературы по проблеме исследования; изучение передового педагогического опыта; анализ содержания и организации процесса обучения физике в школе; экспертные оценки содержания и организации, предлагаемых к внедрению методических рекомендаций; педагогические наблюдения; педагогический эксперимент со статистической обработкой его результатов.

Теоретико-информационная база исследования:

- избранные труды физиков-исследователей разных периодов развития науки о соотношении экспериментального и теоретического методов изучения природы;

- работы, раскрывающие различные аспекты экспериментального метода в обучении физике в школе (Л.И.Анциферов, В.С.Данюшенков, Ю.И.Дик, П.В.Зуев, В.А.Извозчиков, Ф.П.Кесаманлы, Б.А.Комаров, М.С.Красин, В.В.Майер, Г.Г.Никитин, А.А.Покровский, М.И.Старовиков, Т.Н.Шамало, А.В.Усова);

- работы, раскрывающие различные аспекты обучения решению физических задач и использования эксперимента в их постановке и решении (А.К.Атаманченко, И.С.Башкатова, В.С.Бабаев, С.В.Бубликов, Г.А.Бутырский, А.А.Давиденко, М.А.Жужа, С.Е.Каменецкий, А.С.Кондратьев, В.Н.Ланге, ЛЛ.Ларченкова, А.Н.Малинин, С.С.Мошков, Ю.А.Сауров, В.Г.Разумовский, А.П.Рымкевич, Н.Н.Тулькибаева);

-работы, посвященные возможностям современной образовательной среды и применению информационных технологий в обучении физике (Г.А.Бордовский, И.Б.Горбунова, В.А.Извозчиков, Д.А.Исаев, В.В.Лаптев, А.В.Ляпцев, В.И.Сельдяев, А.И.Скворцов, А.В.Смирнов, А.И.Ходанович);

- работы, раскрывающие тенденции развития физического образования по организации уроков, по исследовательской и мировоззренческой направленности обучения физике (В.А.Бордовский, Н.Е.Важеевская, Р.Ю.Волковыский, Г.М.Голин, И.В.Гребенев, М.Д.Даммер, И.А.Иродова, И.С.Карасова, И.Я.Ланина, Л.В.Медведева, В.Н.Мощанский, А.А.Никитин, И.И.Нурминский, Н.С.Пурышева, В.Г.Разумовский, Н.В.Шаронова, Н.В.Шиян, Р.Н.Щербаков);

ИАЗимняя, ЛАИванова, О.Е.Лебедев, А.К.Маркова, А.Е.Марон, ААМашиньян, Ж.Пиаже, М.А.Холодная, Р.М.Шейразша, И.С Якиманская).

Достоверность и обоснованность результатов и выводов исследования обеспечена разносторонним анализом проблемы; внутренней непротиворечивостью полученных результатов и их соответствием достижениям психологии развития интеллекта и педагогики становления учащегося как субъекта обучения; положительными заключениями экспертов при оценке содержания и организации деятельности учащихся; использованием разнообразных методов исследования, адекватных поставленным задачам; репрезентативностью и положительными результатами педагогического эксперимента, проводившегося в течение 2006 - 20'09 учебных годов с участием на различных этапах 27 учителей Санкт-Петербурга, из которых 8 принимали участие в экспериментальном обучении и 412 учащихся.

Логика и основные этапы исследования.

1. Анализ литературы и изучение состояния проблемы обучения решению экспериментальных задач (ЭЗ) и формирования исследовательских умений учащихся в отечественной и зарубежной теории и практике обучения физике. Изучение психолого-педагогических аспектов развития учащихся в процессе обучения решению ЭЗ по физике. Разработка исходной гипотезы, цели, конкретных задач, предмета исследования. Уточнение понятийного аппарата по проблеме исследования. Отбор методов исследования. Проведение констатирующего этапа педагогического эксперимента. Разработка и апробация методических рекомендаций по содержанию и организации познавательной деятельности учащихся по решению ЭЗ с использованием типового традиционного и нового оборудования кабинета физики. (2006 - 2007 уч. г.)

2. Теоретическое обоснование и практическая разработка тематических комплексов ЭЗ. Проведение поискового и формирующего этапов педагогического эксперимента. Апробация критериев эффективности методики, направленной на формирование и развитие исследовательских умений учащихся в процессе обучения решению ЭЗ. (2006 - 2009 уч. гг.)

3. Проверка выводов в контрольном педагогическом эксперименте. Привлечение экспертов к оценке содержания материалов исследования и организации педагогического эксперимента. (2008 - 2009 уч. г.)

4. Анализ и обобщение теоретико-экспериментальных данных. Внедрение разработанных основ развития исследовательской деятельности учащихся в процессе обучения решению ЭЗ в педагогическую практику в школах, а также в системы подготовки и повышения квалификации учителей физики. (2008-2009 уч. г.)

На защиту вынесены следующие положения:

1. Экспериментальная задача как один из видов школьного физического эксперимента, наиболее полно отражающий характерные этапы научного экспериментального метода исследования, позволяет совместить целенаправленное обучение основам научного метода познания с решением традиционно важных задач урока физики.

2. Целенаправленному формированию и развитию исследовательских умений учащихся способствует методика обучения физике, основанная на систематическом использовании экспериментальных задач на различных этапах уроков, подобранных в соответствии с дидактической целью определенного этапа урока.

3. Разработанный учебно-методический комплекс позволяет организовать деятельность учащихся по решению экспериментальных задач и оптимизировать затраты учебного времени, необходимого для систематического решения экспериментальных задач, расширение спектра и повышение практической направленности которых может быть осуществлено при использовании цифровой и компьютерной техники как средства и как объекта изучения.

Научная новизна исследования и полученных результатов.

В отличие от предшествующих работ, в которых в основном рассматривается содержательная сторона экспериментальной задачи и ее место в учебном процессе, в данной работе:

1. Обоснована целесообразность и возможность систематического включения экспериментальных задач в различные элементы уроков физики разных типов для целенаправленного и интенсивного формирования и развития у учащихся исследовательских умений.

2. Выявлены и реализованы возможности комплексного использования типового оборудования кабинета физики, самодельных приборов, а также цифровой фото-, видеоаппаратуры и компьютера для постановки и решения экспериментальных задач по различным темам курса физики средней школы.

3. Сформирован учебно-методический комплекс для организации систематической деятельности учащихся по решению экспериментальных задач, позволяющий оптимизировать затраты времени на решение экспериментальных задач на уроках физики разных типов.

4. Экспериментальные задачи классифицированы на формализованные, отражающие поисковую деятельность по решению задач, в которых вопрос сформулирован в явном виде, и неформализованные, деятельность учащихся при работе над которыми заключается в самостоятельной формулировке вопросов после проведения опытов и измерений, а также поисках ответов на сформулированные вопросы.

5. Разработана методика целенаправленного формирования и развития у учащихся исследовательских умений, основанная на реализации учебно-исследовательской деятельности учащихся по решению экспериментальных физических задач в соответствии с характерными этапами структуры эксперимента как метода научного познания. Данная методика подразумевает использование экспериментальной задачи на каждом этапе урока с упором на отработку соответствующего этапа экспериментального метода исследования.

6. Для повышения степени обоснованности выставления оценки учащемуся за решение экспериментальной физической задачи предложено использовать показатель успешности решения физической экспериментальной задачи (П), основанный на поэлементном анализе решения и отличающийся большей степенью детализации оценивания.

Теоретическая значимость результатов исследования.

- 1. Разработана модель организации уроков физики, характерной составляющей которых является использование экспериментальной задачи в различных структурных элементах урока в зависимости от их дидактических целей, что способствует целенаправленному формированию разноплановых исследовательских умений учащихся.

2. Расширено классическое определение экспериментальной задачи с ориентиром на актуальные проблемы современной школы, связанные с необходимостью формирования методологических знаний и умений учащихся.

Практическая значимость работы.

Разработано содержание методики обучения учащихся решению экспериментальных задач, соответствующее современным возможностям школьного кабинета физики. Предложено содержание тематических комплексов экспериментальных физических задач для основной школы по разделам: «механические явления», «тепловые явления», «электромагнитные явления», «световые явления»; для полной средней школы по разделам «механика», «молекулярная физика», «электродинамика». Содержание методики доведено до уровня дидактических материалов и методических рекомендаций к их использованию в обучении учащихся 7-11-х классов.

Разработки используются в практике обучения физике в ряде школ С.Петербурга, а также в методической подготовке студентов старших курсов факультета физики РГПУ им. А.И.Герцена.

Апробация и внедрение результатов исследования. Практические результаты исследования - содержательные и организационные вопросы методики формирования и развития исследовательских умений учащихся при решении экспериментальных физических задач апробированы в процессе проведения педагогического эксперимента, а также в практической работе диссертанта в школе № 26 С.-Петербурга и при прохождении ассистентской и доцентской практики в РГПУ им. А.И.Герцена.

Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались: на Международной конференции «Физика в системе современного образования» (СПб., 2007, 2009), на Международной научно-практической конференции Герценовские чтения «Актуальные проблемы обучения физике в средней и высшей школе» (СПб., 2006-2009); на 8-й городской конференции учителей физики Санкт-Петербурга «Базовый уровень преподавания физики в условиях профильного обучения: проблемы и решения (СПб., 2010); на конференции учителей Санкт-Петербурга и Ленинградской области «Новой школе - нового учителя: школа методического мастерства» (СПб., 2010); на научных семинарах кафедры методики обучения физике РГПУ им. А.И.Герцена.

Результаты исследования внедрены в практику работы по повышению квалификации учителей физики в Санкт-Петербургской академии постдипломного педагогического образования и Ленинградском областном институте развития образования; методической подготовке студентов старших кур-

сов РГПУ им. А.И.Герцена; обучения физике учащихся школ №№ 26, ФМЛ №30, 157, 244, 378,384, 590 С.-Петербурга.

Структура и объем диссертации. Диссертация общим объемом 211 страниц иллюстрирована таблицами, рисунками, схемами и состоит из введения, трех глав, заключения, библиографии и приложений. Список литературы включает 187 наименований, из них 10 на английском языке.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы исследования; определены его цель, задачи, объект и предмет, гипотеза и методы; раскрыта научная новизна, теоретическая и практическая значимость полученных результатов; сформулированы положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Научно-методические и психолого-педагогические основы формирования у учащихся исследовательских умений в процессе обучения решению экспериментальных задач на уроках физики» дан анализ тенденций, сложившихся в зарубежной и отечественной теории и практике обучения учащихся решению экспериментальных физических задач в средней школе; систематизированы психологические аспекты развития учащихся при обучении решению экспериментальных физических задач; структурированы педагогические аспекты становления ученика как субъекта обучения в процессе решения ЭЗ на уроках физики; рассмотрено понятие «исследовательские умения», методики их формирования на уроках физики в средней школе.

В понятии «экспериментальная задача» за основу принята трактовка С.С.Мошкова (1955), относившего к ЭЗ такие, «данные для решения которых не берутся в готовом виде из учебников, задачников и пр., а получаются опытным путем непосредственно в процессе их решения».

На уровне общего образования экспериментальные физические задачи наиболее ярко отражают комплексный теоретико-экспериментальный характер изучения реальных систем при непосредственном контакте с ними учащихся. Экспериментальные физические задачи относятся к разряду открытых познавательных проблем, решение которых может быть осуществлено различными способами. Принципиально важным является накопление учащимися позитивного опыта решения ЭЗ.

В теории и практике обучения физике традиционно присутствовали и присутствуют ЭЗ, совершенствуются методики их использования в учебном процессе (В.Н.Ланге, В.В.Майер, В.И.Лукашик, А.П.Рымкевич, Т.Н.Шамало, А.В.Усова и др.). В последние годы внимание отечественных и зарубежных физиков-методистов направлено на разработку комплексного использования традиционного и нового оборудования кабинета физики. В материалах различных видов итогового контроля знаний появляются наглядные задания, требующие экспериментальной подготовки учащихся.

ЭЗ представляют собой мини-исследования, сочетающие экспериментальное изучение и теоретическое обоснование изученного. Познавательная деятельность учащихся при их решении наиболее адекватна деятельности исследовательского характера.

В научно-педагогической литературе существуют различные трактовки термина «исследовательские умения». В ряде работ исследовательские умения определяются как способность самостоятельных наблюдений, опытов, поисков, приобретаемых в процессе решения исследовательских задач (И.А.Зимняя, Е.А.Шашенкова, В.В. Успенский). Выделяются, как отдельные исследовательские умения: умение формулировать гипотезу; умение сравнивать различные данные; умение выделять существенное; умение вести дискуссию; умение отбрасывать второстепенное, несущественное; умение вести альтернативный поиск и др. (А.П. Тряпицына, Г.В. Никитина), так и группы исследовательских умений: научно-информационные; методологические; теоретические; эмпирические; письменно-речевые; коммуникативно-речевые (И.А. Зимняя, Т.К.Донская).

Условно разделим исследовательские умения на две группы. К первой отнесем исследовательские умения общеучебного характера (связанные с реализацией методов научного познания, как теоретических, так и экспериментальных), а ко второй - частнопредметного характера (например, умение измерять напряжение с помощью вольтметра или умение пользоваться динамометром).

В рамках данного исследования ограничимся проблемой формирования у учащихся следующих исследовательских умений:

- ставить проблему и формулировать цель;

- формулировать гипотезу;

- планировать эксперимент и конструировать экспериментальную установку;

- проводить эксперимент;

- анализировать и обрабатывать экспериментальные данные;

- формулировать выводы и следствия.

При этом ЭЗ выступает как эффективное средство не только для решения частнопредметных задач курса физики, но и для реализации целей обучения в средней школе, предусмотренных новыми стандартами образования.

Во второй главе «Основы методики формирования и развития исследовательских умений учащихся при обучении решению экспериментальных физических задач» уточнены и детализированы цели обучения, достигаемые при систематическом обучении учащихся решению ЭЗ; отражены результаты работы, базирующиеся на понимании научных основ и структуры деятельности, использование которых в систематическом обучении учащихся решению ЭЗ обеспечивает поисковую направленность общего образования по физике; рассмотрены возможности использования ЭЗ в формировании и развитии исследовательских умений учащихся.

Рассмотрены возможности расширения спектра ЭЗ за счет использования цифровой и компьютерной техники. Использование компьютера и современной цифровой техники позволяет известные текстовые задачи поставить экспериментально. В данном случае речь идет не об использовании компьютера для демонстрации различных моделей физических явлений, а о постановке и решении полноценных ЭЗ, что без помощи цифровой техники сделать на уровне общего образования практически невозможно. Например, задачи, в которых для решения нужно четко зафиксировать малые промежутки времени, можно решить, используя цифровую видеокамеру для записи быстроперемен-ного процесса и компьютер для его просмотра и фиксации моментов времени. 10

Таким образом, показано, что ЭЗ, в которых современные технические средства используются именно в таком аспекте, способствуют не только формированию у учащихся методологических знаний и исследовательских умений, но и навыков работы с современной техникой, а также служат повышению мотивации учащихся к активной познавательной деятельности на уроках физики и во внеурочное время.

Раскрыты возможности обучения решению экспериментальных физических задач, которые состоят, прежде всего, в том, что учащиеся приобретают как индивидуальный, так и коллективный опыт работы по изучению реальных природных и технических систем с помощью современного оборудования кабинета физики при непосредственном и самостоятельном контакте с ними.

При этом в познавательной деятельности учащихся по решению ЭЗ задействованы и устойчиво совершенствуются проявления их самостоятельных начальных поисковых действий, характерных для учебного познания: первоначального сбора, обработки и анализа информации о реальном объекте, фигурирующем в ЭЗ (подмечать характерные детали при проведении опытов, сравнивать, группировать и систематизировать данные опытов и результаты наблюдений по сущностным признакам); фиксации и представления результатов измерений в виде традиционных и электронных таблиц, графиков, схем; обоснования, проведения и рационализации необходимых измерений и вычислений; оценки достоверности опытов и измерений в экспериментах, необходимых для решения ЭЗ; разработки и соблюдения техники безопасности в новых ситуациях ЭЗ, возможно отличающихся от типовых правил для программных лабораторных и практических работ; поиска недостающих справочных данных с использованием традиционных и цифровых ресурсов.

В познавательной деятельности учащихся интенсивно совершенствуются следующие умения: выделять и экспериментально обосновывать главное о реальном объекте или процессе, изучаемом в ходе решения ЭЗ; выдвигать гипотезу об изучаемом в ЭЗ объекте или процессе и придавать ей лаконичную словесную формулировку; по итогам анализа результатов опытов и измерений вводить модельные представления (эмпирические модели), на основе которых можно не только объяснить, но и прогнозировать дальнейшее поведение объекта, изучаемого в ходе решения ЭЗ; критически оценивать полученные результаты и применять теоретические знания для объяснения и прогнозирования поведения реального объекта, изучаемого в ходе учебного эксперимента, на основе которого решается экспериментальная физическая задача; лаконично излагать и аргументировать свои решения (идеи решений); поступать в соответствии с полученными выводами в дальнейшем практическом использовании объекта, изученного в ходе решения экспериментальной физической задачи.

Являясь учебной моделью экспериментального метода исследования, ЭЗ решает проблему формирования у учащихся основ как экспериментального, так и теоретического методов познания, так как в ней можно выделить методологические знания и умения, характерные для обоих методов.

На основе этапов экспериментального метода исследования сформулированы этапы решения ЭЗ и разработана модель организации урока физики с использованием ЭЗ, в которой предусматривается использование ЭЗ в соответствии с дидактической целью определенной части урока.

, Делая упор на определенный этап решения ЭЗ, мы можем ориентировать ее на отработку какого-то определенного методологического умения или на формирование соответствующих методологических знаний. При этом одновременно решаются две взаимодополняющие проблемы: формирование программных знаний, т.е. содержательная составляющая базового предмета -физики, и методологическая составляющая, которая ориентирована как на построение методологических основ образовательного процесса применительно к изучению физики, так и на междисциплинарный уровень, на формирование универсальных познавательных умений.

В работе предлагается рассматривать ЭЗ как дидактически трансформированную модель научного экспериментального метода исследования, наиболее полно отражающую его этапы, и ориентированную на целенаправленное формирование методологической составляющей содержания современного физического образования. Данное определение не противопоставляется традиционному, а является дополнением к его процессуальному содержанию. Модели уроков с использованием ЭЗ базируются именно на таком ее понимании.

;----- Цель урока

Этапы урока Примерные этапы решения ЭЗ Характерные этапы ЭМ

орг. момент

постановка проблемы наблюдение и формулирование вопросов постановка проблемы

формулирование гипотезы формулирование учебной гипотезы формулирование гипотезы

планирование эксперимента и конструирование экспериментальной установки подбор приборов и сборка экспериментальной установки планирование эксперимента и конструирование экспериментальной установки

проведение эксперимента проведение измерений проведение эксперимента

анализ и обработка экспериментальных данных анализ и обработка результатов измерений анализ и обработка экспериментальных данных

формулирование выводов и следствий формулирование выводов и следствий формулирование выводов и следствий

домашнее задание

* I

!___________________J

Рис. 1. Схематическое отображение экспериментального метода исследования в структуре урока решения экспериментальной задачи

Дидактическая цель урока во многом определяет его структурные составляющие. При рассмотрении варианта использования ЭЗ, при котором весь урок посвящен ее решению, экспериментальный метод научного познания через призму ЭЗ, претерпевая соответствующую дидактическую трансформацию, отображается в структуре урока без акцентирования на каком-либо его этапе. Содержание ЭЗ и дидактическая цель определяют объем и наполнение этапов ее решения (рис.1).

В ходе педагогического эксперимента также апробированы возможные направления работы с экспериментальными физическими задачами.

1. Решение ЭЗ, в которых вопрос традиционно сформулирован в условии задачи (формализованные задачи, §§ 2.3,2.5).

Пример. Получив цифровой фотоаппарат, один учащийся фотографирует другого (рост которого известен), находящегося в противоположном конце школьного коридора. Затем учащиеся просматривают полученное фото на компьютере и вместе с учителем формулируют вопрос (вопросы), на которые им интересно ответить. Например, можно ли, используя полученное фото, найти, на каком расстоянии друг от друга располагались учащиеся во время съемки (какова длина коридора)? Оборудование: компьютер (оснащенный программой для обработки изображений, например, Corel Photo-paint ХЗ), цифровой фотоаппарат.

Данная задача является одним из примеров того, каким образом с помощью современной цифровой техники можно известную текстовую задачу поставить как экспериментальную. Для ее решения учащиеся должны уметь строить изображение в тонкой линзе и использовать математические зависимости, основанные на подобии треугольников.

Расстояние от предмета до объектива фотоаппарата во много раз превышает фокусное расстояние объектива. Лучи, попадающие в объектив от

удаленного предмета, практически параллельны. Поэтому можно считать, что изображение находится в фокальной плоскости. Рассматривая ход луча, проходящего через центр линзы, и используя подобие треугольников (рис.2), получаем:

d-HhF (1), п

где Н - высота объекта, F - фокусное расстояние, h - высота изображения на матрице фотоаппарата.

Помимо этого, к необходимым знаниям и умениям нужно отнести умения пользоваться цифровым фотоаппаратом и компьютером, обрабатывать полученные изображения с помощью соответствующих компьютерных программ. Также необходимым является знание об устройстве современного

Рис.2

цифрового фотоаппарата, поскольку в окончательную формулу входит значение размера изображения, получаемого на матрице фотоаппарата, которое напрямую измерить невозможно. Для этого можно использовать следующее соотношение: размеры матрицы фотоаппарата так относятся к размерам изображения предмета на матрице, как размеры полученной неформатированной фотографии к размерам изображения предмета на фотографии А_В а к

где А - высота фотоснимка, а - высота изображения предмета на фотоснимке, В - высота матрицы, И -высота изображения предмета на матрице (рис. 3).

Рис.3

Тогда,

к =

В-а

Подставляя (2) в (1) получаем расчетную формулу

Н-А-Р Н-А

В-а

(2)

(3)

где — = 7,7= сон$£.

2. Постановка эксперимента, в ходе которого учащимся предоставляется возможность самостоятельно подметить характерную для данного опыта закономерность, деталь, особенность и т.д. и сформулировать вопрос относительно подмеченного, на который найти ответ (неформализованные задачи, §§ 2.4,2.5).

Пример. Пластиковая бутылка с водой с небольшим отверстием в боковой стенке закрыта завинчивающейся крышкой, через которую герметично проходит трубка, выходящая наружу на несколько сантиметров из-под крышки. В момент постановки задачи бутылка стоит на глубоком подносе так, что нижнее отверстие трубки находится ниже отверстия в стенке бутылки (рис.4). Имеется вторая крышка, без отверстия. Пронаблюдайте, опишите и объясните особенности истечения воды из отверстия в боковой стенке бутылки при завинчивании бутылки разными крышками.

Учащимся предоставляется возможность самостоятельно исследовать предложенное им оборудование, написать отчеты о проведенных опытах и сформулировать вопросы, ответы на которые можно получить, используя данное оборудование.

Данная задача может быть использована на этапе актуализации знаний на уроке, посвященном изучению темы «Атмосферное давление».

ттаввшвшчея

Рис. 4

Для решения этой задачи требуется подбор значительного количества эмпирического материала, что соответствует этапу актуализации знаний, предполагающему формулирование целенаправленных вопросов. Тем самым, этот этап урока может стать доминирующим с позиции достижения общедидактических результатов.

В рамках данного направления также возможно проведение соревнования между несколькими командами учащихся класса, оцениваемого с использованием коэффициента К- успешности самостоятельных формулировок физических экспериментальных задач (гл. 3).

Практическое освоение основ экспериментального метода может являться не только средством, но и целью урока. При этом решение экспериментальной задачи может стать основой всего урока. Примером такой задачи, содержащей все этапы решения, является, например, задача с использованием цифрового фотоаппарата.

Для обучения учащихся элементарным оценкам ошибок измерений в процессе систематического решения ЭЗ на основе анализа литературы (О.Ф.Кабардин, М.С.Красин, Г.Г.Никифоров и др.) составлена таблица для расчетов границ погрешностей, рекомендованная для использования при проведении педагогического эксперимента.

В диссертации сконструированы комплексы ЭЗ по следующим темам:

-для уроков основной школы: «Физика и физические методы изучения природы» и «Первоначальные сведения о строении вещества» (12 задач); «Взаимодействие тел» (11 задач); «Давление твердых тел, жидкостей и газов» (7 задач); «Работа и мощность. Энергия» (3 задачи); «Законы взаимодействия и движения тел» (7 задач); «Тепловые явления» (5 задач); «Электрические явления» и «Электромагнитные явления» (7 задач); «Световые явления» (5 задач);

- для уроков полной средней школы: «Основы кинематики» (5 задач); «Основы динамики» (6 задач); «Законы сохранения» (5 задач); «МКТ. Основы термодинамики» (4 задачи); «Механические колебания и волны. Звук» (5 задач); «Колебания и волны» (3 задачи); «Основы электродинамики» (7 задач); «Оптика» (5 задач);

- для внеклассной работы в 9-11 кл. «Элементы механики жидкостей» (15 задач).

В предложенных комплексах: 30% задач составлены автором, 55% задач сформулированы в редакции автора на основе известных задач и реализованы при сочетании использования самодельного, типового и нового оборудования кабинетов физики, 15% задач заимствованы из различных сборников и научно-методических статей и реализованы на новом оборудовании.

Недостатком систематического использования ЭЗ в обучении физике на уровне общего образования является определенное увеличение затрат учебного времени на изучение начальных тем любой программы. Однако этот недостаток устраняется рациональным включением экспериментальных задач в уроки разных типов и в различные части уроков.

Кроме того, указанный начальный недостаток по мере накопления учащимися опыта поисковой деятельности устраняется, что обусловливает

дальнейшее интенсивное и осознанное изучение остальных вопросов программы. Весомой компенсацией являются глубокие, прочные и применимые в практической деятельности знания и умения выпускников. Познавательная деятельность учащихся приобретает качества поисковой, организованной в соответствии с характерными чертами научного мышления, сложившимися в ходе развития науки, что способствует интенсивному формированию и развитию у учащихся исследовательских умений.

В третьей главе «Экспериментальная проверка эффективности предложенной методики использования экспериментальных физических задач для формирования исследовательских умений учащихся» представлены результаты педагогического эксперимента, проведенного в ряде школ Санкт-Петербурга, перечисленных в общей характеристике работы.

. В ходе исследования фиксация и дальнейшая обработка учебных и творческих достижений учащихся при решении экспериментальных задач осуществлялась по показателю успешности решения физической экспериментальной задачи (П) и по коэффициенту успешности самостоятельных формулировок физических экспериментальных задач (К). Сущность А"и # в следующем.

Дано оборудование. Учащимися предлагается самостоятельно сформулировать как можно больше вопросов, ответы на которые можно получить, используя данное оборудование. В числитель К заносим наименьшее число условий ЭЗ, в знаменатель наибольшее число ЭЗ, корректно сформулированных учащимися класса на основе использования имеющегося оборудования по теме урока. Корректность формулировок задач оценивал учитель. Для получения выводов об эффективности методики сопоставляем коэффициенты по экспериментальным К и контрольным ^'классам.

Показатель # включает следующие элементы: 1-определение способа и этапов решения; 2-отбор необходимых приборов и материалов; 3-сбор установки; 4-фиксация результатов опытов и измерений; 5-запись необходимых математических преобразований и расчетов; 6-оценка результатов измерений; 7-вычисление погрешности; 8-объяснение результатов с использованием теоретических знаний; 9-формулирование возможных вопросов по результатам проведенного эксперимента на основе имеющегося оборудования.

Во всех пунктах действия учащегося рекомендуется оценивать числом баллов: 0 - действие не выполнено, 1 - выполнено с помощью учителя, 2 -выполнено полностью самостоятельно. Таким образом, по введенному показателю # минимум баллов - 0 или /7(0), максимум - 18 или /7(18), которые формализуются в традиционную «отметку» («оценку») успеваемости по следующей шкале: #(0-2) о «1»; #(3-5) о «2»; #(6-9) о «3»; #(10-12) <=> «4»; #(13-18) <=> «5».

Таблица 1. Итоговое сравнение коэффициентов успешности

самостоятельных формулировок физических ЭЗ в контрольном

К ,э, min/max

педагогическом эксперименте тттС-)= -г:

К к mm /max

Разделы курса физики, по которым объединены тематические комплексы ЭЗ группа 1 э к ipynna 2 э к группа 3 э к группа 4 э к группа 5 э к группа 6 э к группа 7 э к

Уровень основного общего образования

Физика и физические методы изучения природы 3/5 0/2 5/8 1/3 3/4 0/1 3/5 1/2 3/6 1/2 4/6 1/3 4/7 1/3

Механические явления 3/7 1/2 6/9 1/3 3/5 0/2 3/6 1 /2 4/7 2/3 4/8 1/3 3/7 1/2

Тепловые явления 2/4 0/1 3/6 1/3 2/4 0/1 2/4 0/1 3/5 1/2 2/5 1/2 3/5 1/2

Электромагнитные явления 3/5 2/3 5/8 3/5 3/5 1/2 3/4 1/2 4/6 2/4 3/5 2/3 4/7 2/4

Уровень среднего полного общего образования

Механика 4/8 1/3 7/15 1/7 3/8 1/2 4/9 1/3 5/11 1/4 6/13 1/5 5/11 1/4

Молекулярная физика 2/4 1/2 3/5 2/3 2/3 0/1 2/3 1/1 2/3 1/2 2/4 1/2 2/4 1/2

Электродинамика 2/4 1/2 5/8 3/4 2/4 1/2 2/5 1/2 3/6 2/3 3/5 1/3 3/7 1/3

Таблица 2. Итоговый усредненный процент числа учащихся, выполнивших совокупность элементов действий, анализируемых по показателю П в контрольном педагогическом эксперименте:

Сумма баллов по показателю Я и оценка работы уч-ся Механика (%) уч-ся экспериментальных групп / (%) уч-ся контрольных групп Молекулярная физика (%) уч-ся экспериментальных групп / (%) уч-ся контрольных групп Электродинамика (%) уч-ся экспериментальных групп / (%) уч-ся контрольных групп Средний(%) суммы баллов, полученных уч-ся, действия которых анализированы по показателю Я

Я (0-2) 1 2,4/4,2 3,1/5,3 4,5/5,8 3,3/5,1

Я (3-5) 2 10,3/19,5 11,5/21,8 10,9/22,7 10,9/21,3

Я (6-9) 3 29,3 / 49,9 27,9 / 48,3 26,9/48,8 28,0 /49,0

Я(10-12) 4 48,7 / 20,7 48,8/19,8 49,2 /17,9 48,9 /19,5

/7(13-18) 5 9,3 / 5,7 8,7/4,8 8,5 / 4,4 8,8/4,9

Задачи для входного среза на констатирующем этапе педагогического эксперимента и для контрольного этапа педагогического эксперимента формулировались на основе известных сборников типовых задач, в которых имеются экспериментальные задачи. Срезовые проверочные работы проводились на материалах, сконструированных из ЭЗ широко известных сборников задач, доступных как учащимся и учителям экспериментальных, так и кон-

трольных групп. По результатам входного тестирования учащихся были отобраны такие экспериментальные и контрольные классы, в которых результаты тестирования по показателям К и П оказались практически идентичными.

Для соблюдения корректности сопоставления результатов обучения учащихся экспериментальных и контрольных групп учителям экспериментаторам было рекомендовано в контрольных классах решать типовые ЭЗ, имеющиеся в используемых в практике данных школ задачниках. В экспериментальных классах обучение учащихся осуществлялось с использованием УМК, разработанного в ходе данного исследования.

Результаты эксперимента показали, что у учащихся экспериментальных классов в большей степени по сравнению с контрольными сформированы умения проводить наблюдения и эксперименты, ставить и решать проблемы, т.е. их деятельность по решению ЭЗ носит характер творческой, поисковой, отражающей процесс научного познания в учебной деятельности.

Параллельно оценка содержания тематических комплексов ЭЗ и методики организации познавательной деятельности по их решению проводилась двумя группами экспертов. Первую группу составляли опытные учителя физики, руководители образовательных учреждений. Вторую группу составляли физики-исследователи и физики-методисты, имеющие большой опыт практического преподавания предмета.

Обе группы экспертов оценили эффективность предложенной методики как высокую. Таким образом, можно сделать вывод о том, что, поставленные перед диссертационным исследованием задачи, успешно решены.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты и выводы работы состоят в следующем:

1. Доказана целесообразность использования экспериментальных задач в сочетании с лабораторными и практическими работами, а также в виде отдельных индивидуальных, групповых и фронтальных постановок в различных элементах уроков физики разных типов для формирования и развития исследовательских умений учащихся.

2. Уточнено понятие экспериментальной задачи как дидактически трансформированной модели научного экспериментального метода исследования, наиболее полно отражающей его этапы и ориентированной на целенаправленное формирование методологической составляющей содержания современного физического образования.

3. Разработана модель урока физики, характерной составляющей которого является использование экспериментальных задач на любом этапе урока в зависимости от его дидактических целей, что позволяет систематически осуществлять формирование исследовательских умений учащихся, оптимизировав тем самым этот процесс по временному параметру.

4. Сформирован учебно-методический комплекс для оптимальной и систематической организации деятельности учащихся по решению экспериментальных задач по изучаемым и повторяемым темам курса физики средней школы на уроках разных типов. Сконструированы тематические комплексы экспериментальных задач.

5. Разработаны методические рекомендации по отбору задач в тематические комплексы и предложен поэлементный состав оценки успешности решения учащимся экспериментальной задачи, апробированный в ходе педагогического эксперимента.

6. Показаны новые возможности использования цифровой техники для постановки и решения экспериментальных задач в том числе на основе совместного ее использования с типовым оборудованием кабинета физики, что способствует формированию навыков работы с современной техникой и развитию элементов коммуникативной культуры учащихся.

7. В результате проведенного педагогического эксперимента показано, что систематическое обучение решению экспериментальных задач с использованием разработанного УМК способствует целенаправленному формированию и интенсивному развитию у учащихся исследовательских умений. В ходе педагогического эксперимента отмечена востребованность разработанного УМК учителями-практиками.

Перспективность нашего исследования мы видим в рассмотрении проблем повышения эффективности использования экспериментальных задач в современном образовательном процессе, ориентированном на активизацию методологического компонента школьного физического образования.

Основное содержание и результаты исследования отражены в следующих публикациях диссертанта:

1. Бойкова А.Е. Экспериментальные задачи как средство формирования операционности знаний учащихся // Физика в школе и вузе: Междунар. сборник научных статей.-Вып.7.-СПб.: Изд-во БРАН,2007.-С. 167-171 (0,25 пл.).

2. Бойкова А.Е. Экспериментальные задачи по физике: традиции и инновации // Физика в системе современного образования (ФССО-07): Материалы 9-ой международной конференции. - Т.2. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2007. - С.23-24 (0,12 пл.).

3. Бойкова А.Е., Бубликов C.B., Ильина Н.С., Регель A.A., Чернышов Р.Б. Обучение решению экспериментальных задач по физике как средство интеллектуального развития учащихся // Физика в системе современного образования (ФССО-07): Материалы 9-ой международной конференции. - Т.2.-СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2007. - С.31 - 33 (0,18 пл./ 0,03 пл.).

4. Бойкова А.Е., Гаврилов С.С. Роль и место экспериментальных задач при формировании общих приемов познавательной деятельности и развитии

познавательного интереса учащихся // Физика в школе и вузе: Международный сборник научных статей. - Вып.6.- СПб.: Изд-во БРАН, 2007,- С. 192195 (0,25 п.л./0,13 п.л.).

5. Бубликов C.B., Бойкова А.Е., Быков H.A. Теоретическое предсказание и экспериментальная проверка частоты звука при вдувании воздуха в бутылку И Физическое образование в вузах - Т.14. - №1. - М.: Издательский Дом МФО, 2008. - С. 42-44 (0,19 п.л./ 0,06 п.л.).

6. Бойкова А.Е. Реализация технологии проблемного обучения при решении экспериментальных задач по физике // Физика в системе современного образования (ФССО-09): Материалы,X Международной конференции. -Т.2. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, май 2009,- С. 16 - 19 (0,25 пл.).

7. Бубликов C.B., Бойкова А.Е., Густенков П.А. Физические модели для изучения истечения жидкости из отверстия в стенке сосуда на уроках физики в основной школе // Физика в школе и вузе: Международный сборник научных статей,- Вып. 10.- СПб.: Изд-во БРАН, 2009,- С.140 - 148. (0,5 п.л./0,18 п.л.).

8. Бойкова А.Е., Штейн Б.М. Использование компьютера в качестве универсального измерительного прибора в учебных экспериментах по акустике // Физика в школе и вузе: Международный сборник научных статей. - Вып. 10.-СПб.: Изд-во библиотеки РАН, 2009. - С.22 - 26 (0,31 п.л./0,125 п.л.).

9. Бойкова А.Е. Развивающий потенциал обучения решению экспериментальных задач по физике в формировании научного мышления учащихся // Физика в школе и вузе: Международный сборник научных статей. -Вып. 10. - СПб.: Изд-во БРАН, 2009,- С. 157 - 171 (0,87 п.л.).

10. Бубликов C.B., Баширова И.А., Бойкова А.Е., Красин М.С. Методологическая культура учащихся и возможности ее развития при обучении решению экспериментальных задач на уроках физики // Вестник Нижегородского университета им. Н.ИЛобачевского. - Н.Новгород: Изд-во ННГУ, 2009. - № 6 (1): Инновации в образовании. - С.31 - 36 (0,56 п.л./0,14 п.л.).

Подписано в печать 28.06.2010. Тираж 110 экз. Заказ № 114.

Отпечатано в типографии ООО «АБЕВЕГА», Санкт-Петербург, Московский пр., д. 2/6, тел.: 570-37-56. Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД № 65-299.

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Бойкова, Анна Евгеньевна, 2010 год

ВВЕДЕНИЕ.

1 НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ И ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ У УЧАЩИХСЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ УМЕНИЙ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ РЕШЕНИЮ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ЗАДАЧ НА УРОКАХ ФИЗИКИ.

1.1 .Тенденции обучения учащихся решению экспериментальных физических задач в основной и полной средней школе

1.2.Понятие «исследовательское умение», его содержание и структура.

1.3.Психологические аспекты обучения учащихся решению экспериментальных физических задач.

1.4.Педагогические аспекты становления ученика как субъекта обучения в процессе решения экспериментальных задач по физике

Выводы по главе 1.

2 ОСНОВЫ МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ РЕШЕНИЮ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ, ОРИЕНТИРОВАННОЙ НА ФОРМИРОВАНИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ УМЕНИЙ УЧАЩИХСЯ.

2.1. Цели обучения физике в средней школе и возможности использования экспериментальных задач для формирования исследовательских умений учащихся.

2.2. Модель организации уроков физики с использованием экспериментальных задач.

2.3. Развитие элементов исследовательской деятельности в процессе обучения решению формализованных экспериментальных задач с использованием традиционного и нового оборудования школьного кабинета физики.

2.4. Развитие элементов исследовательской деятельности в процессе обучения решению неформализованных задач

2.5. Примеры конструирования тематических комплексов экспериментальных задач для использования в обучении физике

2.5.1. Основная школа.

2.5.2. Полная средняя школа.

Выводы по главе 2.

3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ЭФФЕКТИВНОСТИ . ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ УМЕНИЙ УЧАЩИХСЯ.

3.1. Организация и основное содержание педагогического эксперимента по реализации методики использования экспериментальных физических задач.

3.2. Итоги педагогического эксперимента по развитию исследовательских умений учащихся на основе методики использования экспериментальных задач по физике.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Экспериментальные задачи как средство формирования и развития исследовательских умений учащихся в процессе обучения физике"

Эксперименты без теоретических умозрений или умозрения без экспериментов значат весьма немного; для действительного прогресса необходимо счастливое сочетание того и другого»

Э.Резерфорд

Актуальность исследования

Многообразие ситуаций неопределенности, с которыми сталкивается молодое поколение, выдвигает перед системой общего образования широкий спектр задач, связанный с накоплением учащимися позитивного опыта нахождения ответов на вопросы, касающиеся реальных явлений окружающего мира. Экспериментальные физические задачи относятся к разряду открытых познавательных проблем, решение которых может быть осуществлено различными способами. Принципиально важным является накопление учащимися позитивного опыта решения экспериментальных задач. На уровне общего образования экспериментальные физические задачи наиболее ярко отражают комплексный теоретико-экспериментальный характер изучения реальных систем при непосредственном контакте с ними учащихся.

Систематическое обучение решению экспериментальных задач способно вывести школьное физическое образование на уровень поискового, сопряженного с организацией познавательной деятельности учащихся, при которой они не только изучают, но и активно применяют самодельное, типовое и новое оборудование к решению учебных проблем, поставленных на основе использования возможностей современной образовательной среды. При этом активность учащихся одновременно направлена не только на усвоение и применение конкретных программных знаний, но и на понимание и применение основ методологии научного познания. Для научного познания в физике характерна высокая степень сбалансированности качественного и количественного описания изучаемых объектов.

В теории и практике обучения физике традиционно присутствовали [4, 83, 108, 172 и др.] и присутствуют экспериментальные задачи [6, 26, 27, 92, 93, 129, 149, 150, 167, 177 и др.]. Совершенствуются методики их использования в учебном процессе [8, 17, 19, 21, 29, 30, 43, 51, 81, 85, 97, 116, 159, 171, 174 и др.]. В последние годы внимание отечественных [59, 74, 77, 93, 94, 120, 134, 136, 140, 152, 167 и др.] и зарубежных [142, 143, 180, 181, 185, 186 и др.] физиков-методистов направлено на разработку комплексного использования традиционного и нового оборудования кабинетов физики. Фактически речь идет о создании новой образовательной среды для обучения физике на разных уровнях образования. Однако чрезмерное увлечение бессистемными демонстрациями физических явлений, поддержанное и тиражированное возможностями компьютерных технологий образования, таит в себе опасность бессвязного накопления учащимися большого числа интересных эмпирических фактов, не адекватно отражающих в обучении физике систему научного знания теоретического уровня.

В современной школе сложилась ситуация, в которой естественнонаучным дисциплинам уделяется все меньше учебных часов при сохранении информационной составляющей программы. При этом, во всех регламентирующих документах, в том числе и в Федеральном компоненте Государственного образовательного стандарта, и в Национальной образовательной инициативе «Наша новая школа» подчеркивается, что важнейшими условиями становления современной личности становятся такие качества, как инициативность, способность творчески мыслить и находить нестандартные решения. Особо отмечается необходимость вовлечения школьников в исследовательские проекты, творческую деятельность, в процессе которых учащиеся учатся конструировать, изобретать, использовать полученные знания на практике.

Одним из основных направлений образовательного процесса становится развитие способности учащихся к исследовательской деятельности. Поэтому формирование исследовательских умений учащихся является одной из важнейших задач современной школы.

Решению проблемы формирования и развития исследовательских умений учащихся школы были посвящены работы ученых В.И.Андреева, Л.И.Анциферова, В.В.Майера, В.А.Орлова, И.Г.Пустильника, В.Г.Разумовского, А.В.Усовой и ряда других известных исследователей проблем общего образования, в которых подчеркнута ценность решения экспериментальных задач как наиболее естественного процесса, связанного с изучением реальных природных явлений и способствующего разноплановому развитию учащихся. Однако анализ изменившихся условий школьного физического образования, связанных в том числе с возможностями современной образовательной среды, а также с требованиями к результатам обучения и к организации учебно-исследовательской деятельности, ставит перед необходимостью по-новому рассматривать вопрос о формировании исследовательских умений в процессе обучения физике, оттеняя исследовательскую направленность экспериментальных задач.

Таким образом, актуальность исследования обусловлена противоречиями между целями обучения физике, связанными с необходимостью формирования у учащихся знаний и умений методологического характера и характером обучения физике в средней школе, обусловленным существующим программно-методическим обеспечением и подчиненным достижению положительных результатов итогового контроля; между необходимостью развития у учащихся опыта учебно-исследовательской деятельности, требующей больших временных затрат, и тенденцией к сокращению количества учебных часов, выделяемых на естественнонаучные дисциплины; между возможностями оборудования современного кабинета физики и недостаточной разработанностью методики его использования.

Предмет исследования - методика обучения решению экспериментальных физических задач, ориентированная на формировании исследовательских умений учащихся.

Гипотеза исследования. Обучение решению экспериментальных физических задач будет способствовать целенаправленному и интенсивному формированию у учащихся исследовательских умений, а также повышению качества знаний учащихся по физике, если:

• его проводить систематически, с включением экспериментальных задач в различные структурные элементы уроков физики разных типов в зависимости от их дидактических целей;

В соответствии с целью были определены задачи исследования:

2. Выявить уровень представлений учащихся об экспериментальной исследовательской деятельности, а также уровень сформированности у них исследовательских умений.

4. Выявить основные направления и возможности систематического использования экспериментальных задач на уроках физики.

Методы исследования подобраны по требованию адекватности задачам исследования. На разных этапах исследования использованы следующие методы: теоретический анализ литературы по проблеме исследования; изучение передового педагогического опыта; анализ содержания и организации процесса обучения физике в школе; экспертные оценки содержания и организации предлагаемых к внедрению методических рекомендаций; педагогические наблюдения и срезы; педагогический эксперимент со статистической обработкой его результатов.

Теоретико-информационная база исследования:

- избранные труды физиков-исследователей разных периодов развития науки о соотношении экспериментального и теоретического методов изучения природы и их использовании в просвещении общества;

-работы, раскрывающие различные аспекты экспериментального метода в обучении физике в школе (Л.И.Анциферов, А.А.Быков, В.С.Данюшенков, Ю.И.Дик, П.В.Зуев, С.Е.Каменецкий, Ф.П.Кесаманлы, Б.А.Комаров, М.С.Красин, С.А.Кубышкина, В.В.Ларионов, В.В.Майер, Р.В.Майер, Г.Г.Никитин, А.А.Покровский, А.А.Регель, Н.П.Самолюк, М.И.Старовиков, Кл.Суорц, Т.Н.Шамало, Н.М.Шахмаев, А.В.Усова, P.Gluck, A.van Heuvelen, X.Zou, и др.);

- работы, раскрывающие различные аспекты обучения решению физических задач и использования эксперимента в их постановке и решении (А.К.Атаманченко, И.С.Башкатова, В.С.Бабаев, С.В.Бубликов, Э.В.Бурсиан, Е.И.Бутиков, Г.А.Бутырский, А.А.Давиденко, О.А.Дмитриева, С.Е.Каменецкий, А.С.Кондратьев, Н.В.Кирюхина, В.Н.Ланге, Л.А.Ларченкова, В.И.Лукашик, А.В.Ляпцев, А.Н.Малинин, С.С.Мошков, В.П.Орехов, Н.М.Павлуцкая, Ю.А.Сауров, Л.В.Скокова, В.Г.Разумовский, А.П.Рымкевич, Н.Н.Тулькибаева, R.Oman, D.Oman, результаты проекта-ISLE и др.);

- работы, посвященные становлению современной образовательной среды общего образования по физике (Г.А.Бордовский, И.Б.Горбунова, В.А.Извозчиков, Д.А.Исаев, В.В.Лаптев, С.Е.Попов, С.А.Феофанов, А.А.Финагин, В.И.Сельдяев, А.И.Скворцов, А.В.Смирнов, А.П.Усольцев,

A.И.Фишман, А.И.Ходанович, А.С.Чирцов, M.Gentile, A.Warren, U.Yohtaro, S.Toshiaki и др.);

-работы, раскрывающие тенденции развития физического образования по организации уроков, по исследовательской и мировоззренческой направленности обучения физике (В.А.Бордовский, И.А.Баширова, Н.Е.Важеевская, Р.Ю.Волковыский, Г.М.Голин, И.В.Гребенев, М.Д.Даммер, И.А.Иродова, И.С.Карасова, Н.В.Кочергина, И.Я.Ланина, А.П.Лешуков, Л.В.Медведева, Р.И.Малафеев, С.В.Михайлова, В.Н.Мощанский, С.П.Молеваник, А.А.Никитин, И.И.Нурминский, Н.С.Пурышева,

B.Г.Разумовский, Л.А.Хромова, Н.В.Шаронова, Н.В.Шиян, Р.Н.Щербаков, B.Buckley, J.Gobert, B.Thaker и др.);

- психолого-педагогические исследования по проблемам развития учащихся в процессе обучения решению задач, мотивации и становления ученика как субъекта обучения (Г.Айзенк, Г.А.Балл, А.Е.Бахмутский, Б.Блум, Г.А.Берулава, Д.Б.Богоявленская, В.В.Давыдов, М.Доналдсон, Л.С.Выготский, Н.М.Зверева, И.А.Зимняя, Л.А.Иванова, И.Е.Лихтштейн, О.Е.Лебедев, А.П.Лешуков, И.Ю.Лебедева, А.К.Маркова, А.Е.Марон, А.А.Машиньян, Ж.Пиаже, И.И.Соколова, А.П.Тряпицына, Д.И.Фельдштейн, Л.М.Фридман, М.А.Холодная, О.Н.Шилова, Г.И.Щукина, И.С Якиманская, E.Etkina и др.).

Достоверность и обоснованность результатов и выводов исследования обеспечена разносторонним анализом проблемы; внутренней непротиворечивостью полученных результатов и их соответствием достижениям психологии развития интеллекта и педагогики становления учащегося как субъекта обучения; положительными заключениями экспертов при оценке содержания и организации деятельности учащихся; использованием разнообразных методов исследования, адекватных поставленным задачам; репрезентативностью и положительными результатами педагогического эксперимента, проводившегося в течение 2006 - 2009 учебных годов с участием на различных этапах 412 учащихся и 27 учителей Санкт-Петербурга, из которых 8 принимали участие в экспериментальном обучении.

Логика и основные этапы исследования

1. Изучение передового педагогического опыта по использованию в обучении различных категорий учащихся экспериментальных задач и их влиянию на развитие учащихся. Определение внутренних и внешних границ проблемы исследования (2006 - 2007 уч. г.).

2. Изучение состояния проблемы обучения решению экспериментальных задач в отечественной и зарубежной теории и практике обучения физике. Изучение психолого-педагогических аспектов развития учащихся в процессе обучения решению экспериментальных физических задач. Разработка исходной гипотезы, цели, конкретных задач, предмета исследования. Уточнение понятийного аппарата по проблеме исследования. Отбор методов исследования. Проведение констатирующего этапа педагогического эксперимента. Разработка и апробация методических рекомендаций по содержанию и организации познавательной деятельности учащихся по решению экспериментальных задач с использованием традиционного и нового оборудования кабинета физики (2006 - 2007 уч. г.).

3. Теоретическое обоснование и практическая разработка тематических комплексов экспериментальных задач для изучения развивающего потенциала обучения учащихся их решению в поисковом и формирующем этапах педагогического эксперимента. Практическая апробация методических рекомендаций для учителей экспериментаторов по наблюдению изменений в характере познавательной деятельности учащихся в процессе планомерного использования тематических комплексов экспериментальных задач на уроках физики.

Апробация критериев эффективности методики, направленной на развитие учащихся в процессе обучения решению экспериментальных задач, в качестве которых предложены: показатель успешности решения физических экспериментальных задач П (см. гл.З) и коэффициент успешности самостоятельных формулировок физических экспериментальных задач К.

Проведение поискового и формирующего этапов педагогического эксперимента с текущей обработкой его результатов (2006 - 2009 уч. гг.).

4. Проверка промежуточных и окончательных выводов в контрольном педагогическом эксперименте. Привлечение экспертов к оценке содержания материалов исследования и организации педагогического эксперимента (2008 - 2009 уч. г.).

5. Анализ и обобщение теоретико-экспериментальных данных по проблеме исследования. Завершение перевода гипотезы исследования в той ее части, в которой она оказалась состоятельной, в ранг основных теоретических положений и выводов по проблеме исследования. Определение направлений дальнейшего использования экспериментальных задач для совершенствования содержания и методов обучения физике. Внедрение разработанных основ развития исследовательской деятельности учащихся в процессе обучения решению экспериментальных задач в педагогическую практику в школах, а также в системы подготовки и повышения квалификации учителей физики (2008 - 2009 уч. г.).

На защиту вынесены следующие положения:

Научная новизна исследования и полученных результатов

Теоретическая значимость результатов исследования

1. Разработана модель организации уроков физики, характерной составляющей которых является использование экспериментальной задачи в различных структурных элементах урока в зависимости от их дидактических целей, что способствует целенаправленному формированию разноплановых исследовательских умений учащихся.

2. Расширено классическое определение экспериментальной задачи с ориентиром на актуальные проблемы современной школы, связанные с формированием у учащихся методологических знаний и умений.

Практическая значимость работы

Разработано соответствующее современным возможностям учебно-методического комплекса содержание методики обучения решению экспериментальных задач для основной и полной средней школы. Содержание предложено в виде тематических комплексов экспериментальных физических задач. Тематические комплексы объединены по разделам: для основной школы «механические явления», «тепловые явления», «электромагнитные явления», «световые явления»; для полной средней школы по разделам «механика», «молекулярная физика», «электродинамика» и доведены до уровня дидактических материалов и методических рекомендаций к их использованию. Разработки используются в практике обучения физике в ряде школ С.-Петербурга, а также в методической подготовке студентов старших курсов факультета физики РГПУ им. А.И.Герцена.

Апробация результатов исследования

Практические результаты исследования — содержательные и организационные вопросы методики формирования и развития исследовательских умений учащихся при решении экспериментальных физических задач апробированы в процессе проведения педагогического эксперимента, а также в практической работе диссертанта в школе № 26 С.-Петербурга и при прохождении ассистентской и доцентской практики в РГПУ им. А.И.Герцена.

Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались: на Международной конференции «Физика в системе современного образования» «ФССО - 07, 09»: (СПб., 2007, 2009), на Международной научно-практической конференции Герценовские чтения «Актуальные проблемы обучения физике в средней и высшей школе» (СПб., 2006 2009); на 8-й городской конференции учителей физики Санкт-Петербурга «Базовый уровень преподавания физики в условиях профильного обучения: проблемы и решения (СПб., 2010); на конференции учителей Санкт-Петербурга и Ленинградской области «Новой школе - нового I г

15 S I учителя: школа методического мастерства» (СПб., 2010); на научных семинарах кафедры методики обучения физике РГПУ им. А.И.Герцена.

Результаты исследования внедрены в практику: работы по повышению квалификации учителей физики в Санкт-Петербургской академии постдипломного педагогического образования и Ленинградском областном институте развития образования; методическую подготовку студентов старших курсов РГПУ им. А.И.Герцена; обучение физике учащихся школ №№ 26, ФМЛ №30, 157, 244, 378, 384, 590 С.-Петербурга.

Структура и объем диссертации. Диссертация объемом 211 страниц иллюстрирована таблицами, рисунками, схемами и состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка, включающего 187 наименований, из них 10 на английском языке и приложений.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"

Выводы по главе 2

1. Экспериментальные задачи, не смотря на их конкретность и условную тематическую принадлежность, представляют собой учебные проблемы, требующие для решения, как правило, практического применения знаний из разных разделов физики и способствующие развитию широкого спектра технических умений и личностных качеств, присущих познавательной деятельности исследовательского характера - от детального описания явления при первоначальном знакомстве вплоть до объяснения результатов и разработки модели реального явления с использованием теоретических знаний.

2. Экспериментальная задача представляет собой один из видов школьного физического эксперимента, наиболее полно отражающий структуру экспериментального метода исследования и позволяющий целенаправленно осуществлять формирование и развитие исследовательских умений учащихся на уроках физики.

3. Разделение задач на формализованные и неформализованные позволяет последовательно формировать и развивать у учащихся элементы исследовательской деятельности.

4. Систематическое решение экспериментальных задач на уроках физики в условиях сокращения количества часов возможно при использовании отдельного «экспериментального исследовательского стола», с помощью которого постановка и решение задач осуществляется не только в сочетании с лабораторными и практическими работами, но и в виде отдельных индивидуальных, групповых и фронтальных постановок, а также применения в различных элементах уроков физики различных типов.

5. Экспериментальные задачи, используемые для решения на уроках физики, должны соответствовать психологическим требованиям, предъявляемым к учебным задачам (§ 2.2). При отборе задач в комплексы рационально руководствоваться методическими рекомендациями, сформулированными в § 2.2.

6. В представленной модели организации уроков физики с использованием экспериментальных задач показаны возможности использования экспериментальных задач на различных этапах уроков в соответствии с их дидактическими целями.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДЛОЖЕННОЙ МЕТОДИКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ УМЕНИЙ

УЧАЩИХСЯ

Исследование отвечает на запросы практики обучения физике, обусловленные противоречивыми тенденциями.

Во-первых, приходится констатировать снижение интереса многих категорий школьников к изучению физики в целом, и к решению физических задач в частности, в особенности экспериментальных как весьма трудоемких. Как правило, это относится к учащимся, не планирующим проходить различные виды итогового контроля и вступительных испытаний по физике, например, в форме ЕГЭ, по окончании основного или полного среднего образования.

Во-вторых, в заданиях ЕГЭ и различных видов итогового тестирования на протяжении нескольких последних лет представлены наглядные задачи, предполагающие наличие у школьников определенных умений и навыков по проведению измерений, определению цены деления прибора и другие экспериментальные навыки как учебно-познавательные компетенции по физике [42]. Эти задачи с помощью фотографий, схем и рисунков фактически имитируют экспериментальные физические задачи.

В-третьих, в кабинеты физики многих школы поступает новое оборудование, которое открывает определенные возможности по использованию этого оборудования в развитии учащихся при обучении их решению экспериментальных задач. Поэтому при проведении педагогического эксперимента в ходе исследования был замечен большой интерес учителей практиков к проблеме диссертационной работы.

Педагогический эксперимент проводился в соответствии с нормативами методологии педагогических исследований [13, 16] с последующей статистической обработкой результатов согласно традиционным методикам [124] в четыре этапа: констатирующий, поисковый, формирующий и контрольный. Содержание экспериментальных задач и методика организации познавательной деятельности по их решению были подвергнуты оценкам экспертов.

3.1. Организация и основное содержание педагогического эксперимента по реализации методики использования экспериментальных физических задач

Педагогический эксперимент был основан не только на том, что предложено вниманию учащихся, а именно - содержание комплексов экспериментальных задач по основным разделам курса физики, при изучении которых в условиях школьного кабинета физики могут быть поставлены экспериментальные задачи, но и на том, как организовано использование содержания предложенных тематических комплексов. Организационная сторона педэксперимента была реализована путем применения педагогических технологий как традиционной, так и исследовательской [5, 68, 85], сочетавшихся в рамках разработанной в ходе исследования модели использования экспериментальных задач в обучении физике. В ходе педэксперимента проведено анкетирование учителей физики в СПбАППО и ЛОИРО. Примеры анкет приведены в Приложении.

Первое знакомство учащихся с экспериментальными задачами и возможностями их решения в экспериментальных группах происходило фронтально в рамках традиционной технологии, начиная с первых уроков в 7 классах при изучении раздела «Физика и физические методы изучения природы».

Поясним сказанное примером. В практической части урока 2/2 по теме «Физические величины. Измерение физических величин» после определения цены деления линейки и измерения длины и ширины тетради и клетки тетради учащимся была предложена следующая задача.

3.1-1. Используя только тетрадный лист в клетку, измерить длину, ширину и толщину задачника по физике в мягкой обложке; учебника физики в твердой обложке. Какова цена деления тетрадного листа, использованного в качестве измерительного инструмента? Проверить измерения с помогцыо измерительной линейки.

Учащиеся перед тем, как приступить к измерениям, определили «цену деления» тетрадного листа как измерительного инструмента, которая равна характерному линейному размеру образующей квадратной клетки (0,5 см). Некоторые учащиеся подметили, что с помощью такого инструмента можно измерить длину меньшую, чем размер клетки. Если лист сложить так, чтобы клетка была сложена ровно пополам, то минимальная длина, которую можно измерить таким инструментом, равна половине характерного размера клетки (0,25 см). Как показали дальнейшие измерения примерно на эту величину твердая обложка длиннее сброшюрованного блока учебника.

По мере формирования экспериментальных умений и навыков как учебно-познавательных компетенций учащимся предоставлялась большая самостоятельность не только в проведении измерений, но и в предложении и реализации способов рациональных измерений, повышении их точности, требовавшие проявлений исследовательских способностей и творчества, в том числе с использованием цифровой фото- и видеоаппаратуры и обработки результатов экспериментов на компьютере.

Педагогический эксперимент проводился в группах, краткая характеристика которых приведена в таблице 3.1-1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенное исследование показало, что достижение общественно значимой цели — выведения общего физического образования на поисковый уровень, выступающий источником интеллектуального развития молодых людей, которым предстоит решать не только личностные, но и общественно-значимые проблемы, возможно различными путями, одним из наиболее интенсивных путей является систематическое использование экспериментальных задач в обучении физике различных категорий учащихся.

Разработанные основы методики формирования и развития исследовательских умений учащихся при решении экспериментальных физических задач дают возможность более полно, по сравнению с разработанными ранее методиками и подходами данного направления, ответить на традиционные вопросы методики обучения физике как одной из педагогических наук: зачем учить, чему учить и как учить учащихся [145]. Характерно, что обучение решению экспериментальных физических задач служит активному взаимопроникновению общественных целей обучения и индивидуальных целей изучения физики.

Результаты проведенного исследования дают основания сделать следующие выводы:

Разработанные основы методики формирования и развития исследовательских умений учащихся при обучении решению экспериментальных физических задач адресованы: исследователям проблем развития умений учебной и исследовательской деятельности учащихся через содержание и организацию обучения в системе общего образования; физикам-методистам институтов повышения квалификации учителей; учителям физики основной и полной средней школы как базового, так и профильного уровней; кафедрам методики обучения физике для профессиональной методической подготовки студентов.

В диссертации фактически поставлен вопрос о создании новой образовательной среды для обучения физике на разных уровнях общего образования и предложен один из возможных ответов на него, связанный с использованием тематических комплексов экспериментальных задач.

Основное содержание и результаты исследования отражены в следующих публикациях диссертанта:

1. Бойкова А.Е. Экспериментальные задачи как средство формирования операционности знаний учащихся // Физика в школе и вузе: Между-нар. сб. науч. ст. - Вып.7. - СПб.: Изд-во библиотеки РАН, 2007. - С. 167171. (4с./4с.;0,25п.л./0,25 пл.).

2. Бойкова А.Е. Экспериментальные задачи по физике: традиции и инновации // Физика в системе современного образования (ФССО-07): Материалы 9-ой междунар. конф. - СПб, 4-8 июня 2007. - Т.2.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2007. - С.23-24. (2 с. / 2 е.; 0,12 пл./ 0,12 пл.).

3. Бубликов С.В., Бойкова А.Е., Ильина Н.С., Регель А.А., Чернышев Р.Б. Обучение решению экспериментальных задач по физике как средство интеллектуального развития учащихся // Физика в системе современного образования (ФССЮ-07): Материалы 9-ой Между нар. конф. -СПб, 4-8 июня 2007. - Т.2. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2007. -С.31-33. (3 с. /0,6 е.; 0,18 пл./ 0,03 п.л.) (Бубликов С.В., Регель А.А. - теоретическое обоснование направлений развития учащихся при обучении решению экспериментальных задач, Бойкова А.Е. - обоснование системы использования экспериментальных задач и состав технических умений и творческих действий учащихся, Ильина Н.С. - обучение учащихся элементам целеполагания при решении этих задач, Чернышов Р.Б. - обоснование разработки эмпирических моделей в процессе решения таких задач.)

4. Бойкова А.Е., Гаврилов С.С. Роль и место экспериментальных задач при формировании общих приемов познавательной деятельности и развитии познавательного интереса учащихся // Физика в школе и вузе: Междунар. сб. науч. ст. - Вып. 6.- СПб.: Изд-во библиотеки РАН, 2007. -С.192-195. (4 с. / 2 е.; 0,25 п.л./ 0,125 п.л.) (Бойкова А.Е. - обоснование использования экспериментальных задач в различных элементах урока для развития познавательного интереса и мотивации деятельности учащихся, Гаврилов С.С. - подбор задач по различным темам курса физики.)

5. Бубликов С.В., Бойкова А.Е., Быков Н.А. Теоретическое предсказание и экспериментальная проверка частоты звука при вдувании воздуха в бутылку // Физическое образование в вузах. - Т.14. - №1. — 2008. - С.42-44 (Зс./l е.; 0,19 п.л./ 0,06 п.л.) (Бубликов С.В. - обоснование сочетаемых методов, Бойкова А.Е. - экспериментальное решение и конструирование источников звука для активизации учебного познания, Быков Н.А. -теоретическая оценка звуковых частот источников.)

6. Бойкова А.Е. Реализация технологии проблемного обучения при решении экспериментальных задач по физике // Физика в системе современного образования (ФССО-09): Материалы X Междунар. конф., С.-Петербург, 31 мая - 4 июня 2009. - Т.2.-СП6.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2009. - С. 16-19. (4 е./ 4с.; 0,25 п.л./0,25 п.л.)

7. Бубликов С.В., Бойкова А.Е., Густенков П.А. Физические модели для изучения истечения жидкости из отверстия в стенке сосуда на уроках физики в основной школе // Физика в школе и вузе: Междунар. сб. науч. ст. - Вып. 10.- СПб.: Изд-во библиотеки РАН, 2009,- С. 140-148. (8 е./ 3 е.; 0,5 п.л./0,18 п.л.) (Бубликов С.В. - обоснование физических моделей для использования в основной школе, Бойкова А.Е. - предложила и реализовала с использованием цифровой техники и компьютера экспериментальное определение учащимися скорости истечения жидкости в зависимости от формы отверстия в основной школе, Густенков П.А. - изготовление вариантов учебных установок.)

8. Бойкова А.Е., Штейн Б.М. Использование компьютера в качестве универсального измерительного прибора в учебных экспериментах по акустике // Физика в школе и вузе: Междунар. сб. науч. ст. — Вып. 10. — СПб.: Изд-во библиотеки РАН, 2009. - С.22-26. (5 е./ 2 е.; 0,31 п.л./0,125 п.л.) (Бойкова А.Е. - предложила ряд постановок экспериментальных задач по теме «Звук» в школе, Штейн Б.М. - программное обеспечение учебных установок по акустике в вузе.)

9. Бойкова А.Е. Развивающий потенциал обучения решению экспериментальных задач по физике в формировании научного мышления уча-щихся//Физика в школе и вузе: Междунар. сб. науч. ст.- Вып.10. - СПб.: Изд-во библиотеки РАН, 2009. - С. 157-171.(14 с./14 с.;0,87 п.л./0,87 п.л.).

10. Бубликов С.В., Баширова И.А., Бойкова А.Е., Красин М.С. Методологическая культура учащихся и возможности ее развития при обучении решению экспериментальных задач на уроках физики // Вестник ННГУ им. Н.И.Лобачевского. - 2009. - 6(1). - С.31-36. (6 с./1,5 е.; 0,56 п.л./0,14 п.л.). (С.В.Бубликов - идея и структура работы, И.А.Баширова - возможности развития субъектных качеств учащихся при обучении решению экспериментальных задач, А.Е.Бойкова - подбор ряда задач, раскрывающих возможности развивающего потенциала обучения решению экспериментальных задач, М.С.Красин — трактовка и описание состава понятия методологической культуры учащихся).

Работы 1,2,6,9 написаны лично автором, работы 3,4,5,7,8,10 - в соавторстве. Вклад соавторов указан в соответствующей строке списка публикаций. Результаты исследования, отраженные в публикациях, выполнены лично автором диссертации. Публикации достаточно полно отражают основные положения и результаты исследования.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Бойкова, Анна Евгеньевна, Санкт-Петербург

1. Айзенк Г., Кэмин J1. Природа интеллекта - битва за разум. - М.: Изд-во ЭКСМО-Пресс, 2002. - 352с.

2. Алексеев П.В., Панин А.В. Философия: учебник для вузов. М.: ТЕИСД996. - 504 с.

3. Анискина Л.Б. Инновационный подход к проведению практических занятий по физике в техническом вузе: Дисс. к.п.н. — СПб., 2000 — 164 с.

4. Антипин И.Г. Экспериментальные задачи по физике в 6 — 7 классах: Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1974. - 127 с.

5. Ариас Е.А. Организационно-деятельностная игра по теме: «Технология постановки и решения задач» // Организация модульной системы обучения в деле формирования университетского образования нового типа. Новгород: Изд-во НовГУ, 1997.

6. Атаманченко А.К., Давиденко А.А. Экспериментальные задачи по физике и методы их решения: Учеб. пособ.-Таганрог: «Нюанс»,2003-52 с.

7. Бахмутский А.Е. Мониторинг в школе: интерпретация и использование результатов: Научно-методические материалы. СПб.: ООО «Книжный Дом», 2008.- 176 с.

8. Башкатова И.С. Решение экспериментальных задач качественного характера как одно из средств активизации учебно-познавательной деятельности учащихся. На материале курса физики IX класса: Дисс. . к.п.н. Челябинск, 1997. - 187 с.

9. Беликов Б.С. Решение задач по физике. Общие методы: Учеб. пособие для студентов вузов. М.: Высш. шк., 1986. - 256 с.

10. Берулава Г.А. Диагностика и развитие мышления подростков. Бийск: НИЦ Бийского пединститута, 1993. - 238 с.

11. Богоявленская Д.Б. Что выявляют тесты интеллекта и креативности? // Психология: Журн. Высш. шк. экономики. 2004. - Т. 1. - № 2. - С.54-65.

12. Большой энциклопедический словарь. М.: Большая Российская энциклопедия; СПб.: Норинт, 2002. - 1456 с.

13. Бордовский В.А. Методы педагогических исследований инновационных процессов в школе и вузе. — СПб.: РГПУ, 2001. 169 с.

14. Бордовский Г.А., Горбунова И.Б., Кондратьев А.С. Персональный компьютер на занятиях по физике / Учебное пособие. СПб: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 1999. - 135 с.

15. Бордовский Г.А., Кондратьев А.С., Чоудери А.Д.Р. Физические основы математического моделирования. М.: ИЦ «Академия», 2005. - 320 с.

16. Борытко Н.М. Методология и методы психолого-педагогических исследований: учеб. пособ. для студ. вузов / А.В. Моложавенко, И.А. Со-ловцова; под ред. Н.М. Борытко. М.: ИЦ «Академия», 2008. - 320 с.

17. Бубликов С.В. Методологические основы вариативного построения содержания обучения физике в средней школе: Дисс. . д.п.н. СПб., 2000. - 407 с.

18. Бубликов С.В., Кондратьев А.С. Методика обучения решению физических олимпиадных задач: Пособие для учителя. СПб.: Изд-во СПб городского дворца творчества юных, 1997. - 102 с.

19. Бубликов С.В., Кондратьев А.С. Методологические основы решения задач по физике в средней школе: Учеб. пособ. — СПб.: Образование, 1996.-80 с.

20. Бубликов С.В., Регель А.А., Чернышов Р.Б. Обучение решению экспериментальных задач по физике как средство интеллектуального развития учащихся: Учебное пособие / Под ред. В.А. Бордовского. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена; 2007. - 84 с.

21. Бугаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе: Теоретические основы: Учеб. пособ. -М.: Просвещение, 1981. 288 с.

22. Бутиков Е.И., Быков А.А., Кондратьев А.С. Физика в примерах и задачах. М.: Наука, 1989; М.: Лань, 2000. - 464 с.

23. Бутиков Е.И., Кондратьев А.С. Физика. Кн.1. Механика. М.: ФИЗМАТЛИТ, 1994. - 368 с.

24. Бутиков Е.И., Кондратьев А.С., Уздин В.М. Физика: Учеб. пособие: В 3 кн. Кн. 3.- М.: ФИЗМАТЛИТ, 2000. 336 с.

25. Бутырский Г.А. Проблема использования экспериментальных задач при обучении физике в старших классах средней школы: Дисс. к.п.н. в форме научного доклада. Киров, 1995. - 26 с.

26. Бутырский Г.А., Сауров Ю.А. Экспериментальные задачи по физике: 10-11 классы общеобразовательных учреждений: Книга для учителя. -М.: Просвещение, 1998. 102 с.

27. Быков А.А. Определение коэффициента скорости и коэффициентов, определяющих скорость вытекания жидкости из отверстия // Физика в школе и вузе: Междунар. сб. научн. ст. Вып. 1. - СПб.: Изд-во библиотеки РАН, 2004. - С. 108-110.

28. Быков А.А. Формирование обобщенных экспериментальных умений учащихся на уроках физики: Дисс. . к. п. н. Л., 1989. - 184 с.

29. Варламов С.Д., Зильберман А.Р., Зинковский В.И. Экспериментальные задачи на уроках физики и физических олимпиадах. М.: МЦНМО, 2009.- 184 с.

30. Вигнер Е. Этюды о симметрии: Пер. с англ. М.: Мир, 1971. - 318 с.

31. Волковыский Р.Ю. Об изучении основных принципов физики: Пособ. для учителей. — М.: Просвещение, 1982. — 62 с.

32. Вольский И.А., Зуев П.В. Полифункциональная экспериментальная задача // Учебная физика. №1. - 2000. - С. 12-15.

33. Выготский JI.C. Педагогическая психология/ Под ред. В.В. Давыдова. -М.: Педагогика, 1991. 480 с.

34. Гамезо М.В., Домашенко И.А. Атлас по психологии. М.: РПА, 1998. -272 с.

35. Гилфорд Дж. Три стороны интеллекта // Психология мышления. М.: Прогресс, 1965. URL: http://www.intellectus.su/lib/00018.htm

36. Голин Г.М. Вопросы методологии физики в курсе средней школы: Кн. для учителя. М.: Просвещение, 1987. - 127 с.

37. Горбунова И.Б. Новые компьютерные технологии и проблемы преодоления формализма в знаниях по физике: Монография. СПб: Изд. РГПУ им. А.И. Герцена, 1999. - 200 с.

38. Гребенев И.В. Дидактика физики как основа конструирования учебного процесса: Монография. Н. Новгород: Изд-во ННГУ им. Н.И. Лобачевского, 2005.-247 с.

39. Грибова М.В. Физические модели реальных явлений как основа построения школьного курса физики: Авт. дисс. . к.п.н. СПб., 2004. -16 с.

40. Давыдов В.В.О понятии развивающего обучения. Теория развивающего обучения. М., 1996.-С.366-394.

41. Данюшенков B.C., Коршунова О.В. Разноуровневые тесты для определения сформированности экспериментальных компетентностей по физике // Учебная физика. 2007. - №2. - С. 166-176.

42. Дмитриева О.А. Инновационный подход к решению задач и лабораторному практикуму в курсе физики средней школы: Автореф. дисс. . к. п. н.-СПб., 2005.- 17 с.

43. Доналдсон М. Мыслительная деятельность детей: Пер. с англ. / Под ред. В.И. Лубовского. М.: Педагогика, 1985. - 192 с.

44. Дружинин В.Н. Психология общих способностей. СПб.: Питер, 2007. -368 с. (С. 14-25)

45. Дружинин В.Н. Структура психометрического интеллекта и прогноз индивидуальных достижений // Интеллект и творчество: Сб. науч. тр. / РАН. Ин-т психологии; Отв. ред. А.Н. Воронин. М., 1999. - С.5-29.

46. Енохович А.С. Справочник по физике.-М.'.Просвещение, 1987. -415 с

47. Естествознание: 10 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений: базовый уровень / И.Ю.Алексашина, А.В.Ляпцев, И.И.Соколова и др./Под ред.И.Ю.Алексашиной. М.: Просвещение, 2007. - 270 с.

48. Жолобов А.В., Ляпцев А.В. Совместное использование аналитических и численных методов исследования модели физического явления // Физика в школе и вузе: Междунар. сб. науч. ст. Вып.7. - СПб.: Изд-во библиотеки РАН, 2007. - С. 114-128.

49. Жужа М.А. Конструктор для создания экспериментальных задач // Физика в школе. № 5. - 2008. - С.50-51.

50. Задачи Санкт-Петербургской городской олимпиады школьников по физике 1999-2003 годов. Условия, пояснения, решения / Бубликов С.В., Ко-лалис Р.П., Налимов М.Ю., Чирцов А.С. и др. / Под общ. ред. Курдю-мова А.А. СПб.: Изд-во СПБГДТЮ, 2003. - 129 с.

51. Зайдель А.Н. Элементарные оценки ошибок измерений. Л.: Наука, 1967.-88 с.

52. Занков Л.В. Обучение и развитие. М.: Педагогика, 1975. 253 с.

53. Зверева Н.М. Активизация мышления учащихся на уроках физики: Из опыта работы: Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1980. - 112 с.

54. Звонников В.И. Современные средства оценивания результатов обучения: учеб. пособие для студ. Высш. Учеб. заведений / В.И. Звонников, М.Б. Челышкова. М.: Издательский центр «Академия», 2007. - 224 с.

55. Зимняя И.А., Шашенкова Е.А. Исследовательская работа как специфический вид человеческой деятельности. Ижевск: ИЦПКПС, 2001. - 103 с.

56. Зимняя И.А. Педагогическая психология: Учебник для вузов. М.: Университетская книга, Логос, 2007. - 384 с.

57. Зубаль И. Компьютер в роли осциллографа, спектроанализатора, частотомера и генератора: URL: http://www.ferra.ru/online/supplv/s 17758/

58. Зуев П.В. Теоретические основы эффективного обучения физике в средней школе (праксеологический подход): Монография / Урал. гос. пед. ун-т. Екатеринбург, 2000. - 153 с.

59. Иванова Л.А. Активизация познавательной деятельности учащихся при изучении физики. -М.: Просвещение, 1983. -160 с.

60. Извозчиков В.А., Потемкин М.Н. Научные школы и стиль научного мышления: Учебно-методологическое пособие / Под ред. Г.А. Бордов-ского. СПб.: Образование, 1997. - 138 с.

61. Каган М.С. Человеческая деятельность. -М.: Политиздат, 1974. 328 с.

62. Каменецкий С.Е., Орехов В.П. Методика решения задач по физике в средней школе: Кн. для учителя. 3-е изд., перераб. - М.: Просвещение, 1987.-336 с.

63. Канаева А.Ю. Учебный физический эксперимент как средство организации учебного и научного познания при изучении основ физической оптики: Автореф. дисс.к.п.н. Киров, 2004. - 19 с.

64. Капица П.Л. Физические задачи // Эксперимент. Теория. Практика: Статьи и выступления. -М.: Наука, 1987. С.232-238.

65. Капица П.Л. Физический опыт в школе // Эксперимент. Теория. Практика: Статьи и выступления. М.: Наука, 1987. - С.223-224.

66. Киселев П.Г. Гидравлика: Основы механики жидкостей: Учеб. пособ для вузов. М.: Энергия, 1980. - 360 с.

67. Колеченко А.К. Энциклопедия педагогических технологий: Пособие для преподавателей. СПб.: КАРО, 2008. - 368 с.

68. Комаров Б.А. Теория и практика согласованного обучения: Монография. СПб.: БАЛ, 2006. - 287 с.

69. Комаров Б.А. Формирование у учащихся основ экспериментального метода исследования как средства познания явлений природы // Повышение качества обучения физике в средней и высшей школе. — Л., 1981. С.36-41.

70. Комаров Б.А., Шишкина М.Н. Методы научного познания в современном образовательном процессе: Учебное пособие. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2008. - 195 с.

71. Кондратьев А.С. Физика как основа интеллектуального развития школьников // Обучение физике в школе и вузе: Межвузовский сборник научных статей. СПб: Образование, 1998. - С.3-8.

72. Кондратьев А.С., Алиамани И. Методология решения физических задач // Нетрадиционное обучение физике в средней школе (Методика и технология): Межвуз. сб. научн. тр. СПб.: Образование, 1992. - С.3—12.

73. Кондратьев А.С., Лаптев В.В., Ходанович А.И. Информационная методическая система обучения физике в школе. Монография. СПб.: Изд. РГПУ, 2003.-408 с.

74. Кондратьев А.С., Лаптев В.В. Трофимова С.Ю. Физические задачи и индивидуальные пути образования. СПб.: Образование, 1996. - 88 с.

75. Кондратьев А.С., Ларченкова Л. А. Принцип толерантности при решении физических задач в средней школе // Известия РГПУ им. А.И. Герцена: Научный журнал.-2008.-№ 10 (64). С.158-168.

76. Кондратьев А.С., Ляпцев А.В. Физика. Задачи на компьютере. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. - 400 с.

77. Кондратьев А.С., Прияткин Н.А. Современные технологии обучения физике. СПб: Изд-во СПб ун-та, 2006. - 342 с.

78. Кондратьев А.С., Филиппов М.Э. Физические задачи и математическое моделирование реальных процессов: учебно-методическое пособие для учителя. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2001. - 111 с.

79. Краевский В.В., Бережнова Е.В. Методология педагогики: новый этап: Учеб. пособ. М.: ИЦ «Академия», 2006. - 400 с.

80. Красин М.С., Мильман О.О. Оценка погрешности измерений при обработке результатов школьного физического эксперимента: Учеб. пособ.- Калуга: Изд-во КГПУ им. К.Э.Циолковского, 2006. 88 с.

81. Кубышкина С.А. Интегративные задачи в курсе физики как средство развития творческого мышления уч-ся: Дисс. к.п.н. СПб., 2006. - 191 с.

82. Ланге В.Н. Экспериментальные физические задачи на смекалку М.: Наука, 1979.- 128 с.

83. Ланина И.Я. Формирование познавательных интересов учащихся на уроках физики: Книга для учителя. М.: Просвещение. — 1985. - 128 с. /

84. Ланина И.Я., Ларченкова Л.А. Учение с увлечением на уроках решения задач по физике: Пособие для учителей и студ-тов пед. ин-тов. — СПб.: ООО «Миралл», 2005. 246 с.

85. Лаптев В.В. Научное и учебное познание // Актуальные проблемы обучения физике в школе и вузе: Межвузовский сборник научных статей. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2003. С.5-9.

86. Ларченкова Л.А. Методические основы технологии подготовки и проведения уроков решения задач по физике: Дисс. . к.п.н. СПб., 1999.- 198 с.

87. Ларченкова Л.А. Основные направления развития методики решения физических задач // Физика в школе и вузе: Междунар. сб. научн. ст. -Выпуск 8. СПБ.: Изд-во библиотеки РАН, 2008. - С. 118-124.

88. Лебедев О.Е. Теоретические основы педагогического целеполагания в системе образования: Автореф. дисс. . д.п.н. СПБ., 1992. - С. 13.

89. Ломов Б.Ф. Методологические и теоретические проблемы психологии. М.: Наука, 1984. - 444 с.

90. Ломоносов А.С. Экспериментальные задачи физико-технического содержания как средство прикладной направленности школьного курса физики: Дисс. . к.п.н. М., 1986. - 178 с.

91. Лукашик В.И. Сборник задач по физике для 7-9 классов общеобразовательных учреждений / В.И. Лукашик, Е.В. Иванова. М.: Просвещение, 2007. - 240 с.

92. Майер В.В. Элементы учебной физики как основа организации процесса научного познания в современной системе физического образования: Автореф. дисс. . д.п.н. М., 2000. - 44 с.

93. Майер Р.В. Проблема формирования системы эмпирических знаний по физике: Автореф. дисс. . д.п.н. СПб., 1999. - 39 с.

94. Маликина Е.В. Вариативное обучение как средство самоопределения старшеклассников: Дисс. . к.п.н. СПб., 1995. - 193 с.

95. Малинин А.Н. Методология научного познания в постановке и решении учебных физических задач // Физика в школе. 2000. - № 5. - С.61-66.

96. Манида С.Н. Физика. Решение задач повышенной сложности: По материалам городских олимпиад школьников: Учеб. пособ. СПб.: Изд-во СПб ГУ, 2003.-440 с.

97. Маркова А.К. Формирование мотивации учения в школьном возрасте: Пособие для учителя. М.: Просвещение, 1983. - 96 с.

98. Марон А.Е. Сборник качественных задач по физике: для 7—9 кл. обще-образоват. учреждений / А.Е. Марон, Е.А. Марон. М.: Просвещение, 2006.-239 с.

99. Машбиц Е.И. Психологический анализ учебной задачи // Советская педагогика. 1973. - №2. - С.58-65.

100. Машиньян А.А., Кочергина Н.В. Изучение моделей в школьном курсе физики // Физика в школе и вузе: Междунар. сб. науч. ст. Выпуск 8. - СПб.: Изд-во библиотеки РАН, 2008. - С.86-92.

101. Медведева Л.В. Методика проведения практических и лабораторных занятий на базе ЭВМ в профессионально направленном курсе физики: Автореф. дисс. . к.п.н. СПб., 1993.- 18 с.

102. Межпредметные связи курса физики в средней школе / Под ред. Ю.И. Дика, И.К. Турышева. М.: Просвещение, 1987. - 191 с.

103. Менчинская Н.А. Проблемы учения и умственного развития школьника: Избранные психологические труды. М.: Педагогика, 1989. - 224 с.

104. Методические рекомендации к использованию принципа относительности в курсе физики средней школы / Сост.: С.В.Бубликов, А.С. Кондратьев и др.- Л.: Изд-во ЛГПИ, 1989. 63 с.

105. Михайлова С.В. Основы механики жидкостей и газов в школьном курсе физики: Дисс. к.п.н. СПб., 1999. - 175 с.

106. Молеваник С.П. Физические оценки как средство развития методологической культуры учащихся: Дисс. . к.п.н. СПб., 2004. — 224 с.

107. Мошков С.С. Экспериментальные задачи по физике в средней школе: Пособие для учителей. Л.: Учпедгиз, 1955. - 204 с.

108. Мощанский В.Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики. М.: Просвещение, 1989. - 192 с.

109. Мураховский И.Е. Методические проблемы организации исследовательской деятельности учащихся на занятиях по физике: Дисс. . к.п.н.-СПб., 1996.- 173 с.

110. Низамов И.М. Задачи по физике с техническим содержанием. М.: Просвещение, 1990. - 96 с.

111. Никифоров Г.Г. Погрешности измерений при выполнении лабораторных работ по физике. 7-11 кл .- М.: Дрофа, 2008. 107 с.

112. ИЗ. Омельяновский М.Э. Экспериментальное наблюдение, теория и диалектика в физической науке // Эксперимент. Модель. Теория. Москва - Берлин. - М.: Наука, 1982. - С.23-46.

113. Основы гидравлики. URL: http://mylearn.ru/kurs/32 (бесплатные сетевые учебные курсы, учебники online).

114. Основы методики преподавания физики в средней школе/ В.Г. Разумовский, А.И. Бугаев, Ю.И. Дик и др.; Под ред. А.В. Перышкина и др. М.: Просвещение, 1984. - 398 с.

115. Педагогическая энциклопедия. URL:http://www.gumer.info/bibliotekBuks/Pedagog/russpenc/15.php

116. Пиаже Ж. Избранные психологические труды: Перевод с франц. -М.: Просвещение, 1969. 659 с.

117. Поволяева М.Н. Развитие научного знания в содержании школьного и дополнительного образования детей // Внешкольник. 2004. - № 3. -С.13-14.

118. Попов С.Е. Методическая система подготовки учителя в области вычислительной физики: Монография. Н.Тагил: НТГСПА, 2005. - 227 с.

119. Прогностическая концепция целей и содержания образования / Под ред. И.Я.Лернера, И.К.Журавлева. М.: ИТПИМИО, 1994. - 131 с.

120. Программа Oscilloscope 2.51. URL:http://radiotech.by.ru/-/download. shtml?/Program/Elektroniks/winscope.zip. (бесплатные сетевые ресурсы).

121. Программа Two Channels Frequency Generator v.1.0.

122. URL: http ://w ww. со gnaxon. com/index. php?page=educational. (бесплатные сетевые ресурсы).

123. Психологическая диагностика: Учебное пособие / Под ред. К. М. Гу-ревича и Е. М. Борисовой. М.: Изд-во УРАО, 1997. - 304 с.

124. Пурышева Н.С., Шаронова Н.В., Исаев Д.А. Фундаментальные эксперименты в физической науке. Элективный курс: Методическое пособие. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. - 47 с.

125. Разумовский В.Г. Развитие творческих способностей учащихся в процессе обучения физике. М.: Просвещение, 1975. - 272 с.

126. Разумовский В.Г., Майер В.В. Физика в школе. Научный метод познания и обучение. М.: Гуманитар, изд. центр ВЛАДОС, 2004. - 463 с.

127. Рубинштейн С. Л. О мышлении и путях его исследования. М.: Изд-во АН СССР, 1958.- 147 с.

128. Рымкевич А.П. Физика. Задачник. 10-11 кл.: Пособие для общеобра-зоват. учеб. заведений. М.: Дрофа, 2002. - 192 с.

129. Самарская В.Д., Зобова О.А. Домашний физический эксперимент при обучении физике // Проблемы учебного физического эксперимента: Сб. науч. тр. Вып. 14. - М.: ИОСОРАО, 2002. - С.16 - 18.

130. Самолюк Н.П., Корешков В.Г. Теоретико-деятельностный подход к научной деятельности и пути организации научных исследований // Организация модульной системы обучения в деле формирования университетского образования нового типа. Новгород, 1997.

131. Сауров Ю.А. Принцип цикличности в методике обучения физике: Ис-торико-методологический анализ: Монография. Киров: Изд-во КИПК и ПРО, 2008. - 224 с.

132. Сахаров Д.И. Сборник задач по физике: Учеб. пособ. для ст-тов пед. ин-тов. М.: Просвещение, 1973. - 288 с.

133. Скворцов А.И., Фишман А.И. Видеозадачник: от наблюдения к измерению // Физическое образование в вузах. Т. 10. - №4. - 2004. -С.98-105.

134. Слободецкий И.Ш., Орлов В.А. Всесоюзные олимпиады по физике. -М.: Просвещение, 1982. 256 с.

135. Смирнов А.В. Методика применения информационных технологий в обучении физике: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 240 с.

136. Стандарт основного общего образования по физике // Аттестация учителей физики: метод, рек. / Под общ. ред. Л.Я. Олиференко. М.: Айрис-пресс, 2006. - 128 с.

137. Стандарт среднего (полного) общего образования по физике (базовый уровень) // Аттестация учителей физики: метод, рек. / Под общ. ред. Л.Я. Олиференко. М.: Айрис-пресс, 2006. - 128 с.

138. Стандарт среднего (полного) общего образования по физике (профильный уровень) // Аттестация учителей физики: метод, рек. / Под общ. ред. Л.Я. Олиференко. М.: Айрис-пресс, 2006. - 128 с.

139. Старовиков М.И. Обучение школьников экспериментальному методу в курсе физики с использованием компьютера: Монография. Бийск: НИЦ БПГУ им. В.М. Шукшина, 2006. - 264 с.

140. Стоуне Э. Психопедагогика. Психологическая теория и практика обучения: Пер. с англ,/Ред. Н.Ф.Талызина. М.: Педагогика, 1984. - 472 с.

141. Суорц Кл. Э. Необыкновенная физика обыкновенных явлений: Пер. с англ. В 2-х т. Т. 1. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. - 400 с.

142. Суорц Кл. Э. Необыкновенная физика обыкновенных явлений: Пер. с англ. В 2-х т. Т. 2. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. - 384 с.

143. Талызина Н.Ф. Педагогическая психология: Учеб. пособ. М.: ИЦ «Академия», 1998. - 288 с.

144. Теория и методика обучения физике в школе: Общие вопросы: Учеб. пособие для студ. пед. вузов/ Под ред. С.Е. Каменецкого, Н.С.Пурышевой. -М.: Издательский центр «Академия», 2000.-368 с.

145. Тулькибаева Н.Н. Методические основы обучения учащихся решению задач по физике: Дисс. . д. п. н. Челябинск, 1989. - 379 с.

146. Тулькибаева Н.Н., Фридман JI.M., Дранкин М., Валович Е.С., Бухаро-ва Г.Д. Решение задач по физике. Психолого-методический аспект. -Челябинск: Изд-во ЧГПИ «Факел», 1995. 120 с.

147. Усова А.В. Формирование у школьников научных понятий в процессе обучения. М.: Педагогика, 1986. - 176 с.

148. Усова А.В. Практикум по решению физических задач: Для ст-в физмат. ф-тов /А.В.Усова, Н.Н.Тулькибаева.-М.:Просвещение,2001. 206 с.

149. Усова А.В. Теория и методика обучения физике в основной школе. Часть вторая. Частные вопросы. Ульяновск: Изд-во «Корпорация технологий продвижения», 2006. - 288 с.

150. Усова А.В., Бобров А.А. Формирование учебных умений и навыков учащихся на уроках физики. М.: Просвещение, 1988. - 112 с.

151. Усольцев А.П. Управление процессами саморазвития учащихся при обучении физике: Дисс. д. п.н. Екатеринбург, 2007. - 386 с.

152. Учебное оборудование для кабинетов физики общеобразовательных учреждений / Под ред. Г.Г.Никифорова. М.: Дрофа, 2005. - 396 с.

153. Федина О.В. Формирование исследовательских умений студентов-физиков младших курсов средствами практикума // Вестник Ставропольского государственного университета. 2008. - №56. - С.36-45.

154. Федорова М.Ю. Нормативно-правовое обеспечение образования: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. М.: ИЦ «Академия», 2008. - 192 с.

155. Фельдштейн Д.И. Психология развития личности в онтогенезе. М.: Просвещение, 1989. - 224 с.

156. Феофанов С.А. Натурный и вычислительный эксперимент в курсе физики средней школы: Автореф. дисс. . к.п.н. СПб., 1996. - 18 с.

157. Физика. Толковый словарь школьника и студента: Учеб. пособие для средней и высшей школы / К.К.Гомоюнов, М.Ф.Кесаманлы, Ф.П.Кесаманлы, А.И.Сурыгин. Под ред. К.К. Гомоюнова, В.Н. Козлова. СПб.: Изд-во Политехи. Ун-та, 2007. 486 с.

158. Физика. Школа решения олимпиадных задач. Часть 1: Учебное пособие / Бубликов С.В., Курдюмов А.А., Налимов М.Ю. и др. СПб.: Изд-во «Университетская гимназия», 2008. - 188 с:

159. Финагин А.А. Вычислительный эксперимент при информационном подходе к изучению физики в средней школе: Автореф. дисс. . к.п.н. -СПб., 2004.- 18 с.

160. Хайкин С.Э.Физические основы механики. М.: ФИЗМАТ ЛИТ, 1963.- 772 с.

161. Холодная М. А. Психология интеллекта: парадоксы исследования.- Томск: Изд-во Томск, ун-та. М.: Изд-во «Барс», 1997. 392 с.

162. Хромова Л.А. Развитие познавательных возможностей учащихся средствами методологии физики: Дисс. . к.п.н. СПб., 2008. - 205 с.

163. Хуторской А.В. Современная дидактика. Учеб. пособ. М.: Высш. шк, 2007. - 639 с.

164. Шабашов Л.Д. Развитие исследовательских умений учащихся средней школы: Дисс. . к. п. н. СПб., 1997. - 136 с.

165. Шадриков В.Д. Интеллектуальные операции. М.: Логос, 2006. - 108 с.

166. Шамало Т.Н. Теоретические основы использования физического эксперимента в развивающем обучении: Дисс. . д.п.н. Екатеринбург, 1992.-385 с.

167. Шаронова Н.В. Методика формирования научного мировоззрения учащихся при обучении физике: Учебное пособие по спецкурсу для студентов педвузов. -М.: МП «МАР», 1994. 183 с.

168. Шиян А.Ф., Шиян А.А., Саватеев Д.А. Исследование натурных объектов средствами домашней компьютерной лаборатории // Физика в школе и вузе: Междунар. сб. науч. ст. Вып. 2. - СПб.: Изд-во библиотеки РАН, 2005. - С.144-147.

169. Штоф В.А. Проблемы методологии научного познания. М.: Высш. шк., 1978.-269 с.

170. Шунин И.А. Совершенствование содержания и методики решения экспериментальных задач по физике в условиях современной школы: Дисс. . к.п.н. Самара, 1995.

171. Щербаков Р.Н. Великие физики как педагоги: от научных исследований к просвещению общества. - М.: БИНОМ, 2008. - 296 с.

172. Щукина Г. И. Роль деятельности в учебном процессе: Книга для учителя. М.: Просвещение, 1986. - 144 с.

173. Эпштейн Ю.Д. Олимпиады по физике как средство интеллектуального развития учащихся: Дисс. . к. п. н. СПб, 1998. - 158 с.

174. Эсаулов А.Ф. Психология решения задач. М.: Высш. шк., 1972. -216 с.

175. Якиманская И.С. Личностно-ориентированное обучение в современной школе. М.: Сентябрь, 1996. - 96 с.

176. Давиденко А.А. Теоретичш та методичш засади розвитку творчих зд1бностей учшв у процес1 навчання ф1зики: Автореф. дисс. . д.п.н. (укр.яз) Кшв,2007. - 31 с.

177. Bloom B.S. Taxonomy of Educational Objectives // The Classification of Educational goals. Handbook 1: Cognitive Domain. -N. Y., 1967.

178. Etkina E., Warren A., Gentile M. The role of models in physics instruction // The Physics Teacher. 44 (1). - 34. - 2005.

179. Gluck Paul. Experiments for a special day // Physics Education. 43 (2). -2008.-p. 189- 197.

180. Gobert J.D., Buckley B.C. Introduction to model-based teaching and learning in science education // International Journal of Science Education. -2000. -V.22.-P.891 -894.

181. Kadanoff L.P. Greats // Physics Today. 47. - April. - 1994. - P. 9-11.

182. Oman R., Oman D. How to solve physics problems. 363 p.

183. Thaker B.A. Recent advances in classroom physics // Reports on progress in physics. 2003. - V.66. - P. 1833-1864.

184. Ueno Yohtaro., Shibata Toshiaki. A Physics Problem Based on an Actual Ex-perment. URL:http://web.phys.ksu.edu/ICPE/Newsletters/n38/problem.htm (Department of Physics, Tokyo Institute of Technology Oh-okayama, Meguro, Tokyo Japan).

185. Zou X., Etkina E., Van Heuvelen A. Laboratory investigations as a part of ISLE project // AAPT National meeting. Rochester. - NY, July 2001.