автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Элементы учебной физики как основа организации процесса научного познания в современной системе физического образования

Автореферат диссертации по теме "Элементы учебной физики как основа организации процесса научного познания в современной системе физического образования"

На правах рукописи

РГБ ОД

г. " ГУ--- ' О

МАЙЕР Валерий Вильгельмович

ЭЛЕМЕНТЫ УЧЕБНОЙ ФИЗИКИ КАК ОСНОВА ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЦЕССА НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ В СОВРЕМЕННОЙ СИСТЕМЕ ФИЗИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

13.00.02 — теория и методика обучения физике

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук

На правах рукописи

МАЙЕР Валерий Вильгельмович

ЭЛЕМЕНТЫ УЧЕБНОЙ ФИЗИКИ КАК ОСНОВА ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЦЕССА НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ В СОВРЕМЕННОЙ СИСТЕМЕ ФИЗИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

13.00.02 — теория и методика обучения физике

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук

Работа выполнена на кафедре общей физики Глазовского государственного педагогического института имени В. Г. Короленко

Научный консультант: действительный член РА(

доктор педагогических нау профессор В. Г. РАЗУМОВСКИ

Официальные оппоненты: член-корреспондент РА(

доктор физико-математических нау профессор Е. М. ГЕРШЕНЗО

доктор педагогических нау . профессор А. Т. ГЛАЗУНО

доктор педагогических нау: профессор Ю. А. САУРО

Ведущая организация: УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫ

ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕ

Защита состоится 21 декабря 2000 года в 11 часов на засед; нии диссертационного совета Д018.06.01 в Институте общего среднего образования Российской Академии образования по адр< су 119435, г. Москва, Погодинская ул., дом 8, корп. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в филиале № 3 Государстве! ной научной библиотеки имени К. Д. Ушинского при Российскс Академии образования.

Автореферат разослан 16 ноября 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор педагогических наук . ' С. А. Бешенко]

АЛ/, о

ВВЕДЕНИЕ

Постановка научной проблемы и актуальность исследования. Переживаемый нами этап развития общества характеризуется резким обострением экономических и социальных проблем, решение которых под силу лишь поколению высокой нравственности, культуры и творческого потенциала. Именно поэтому определяющим направлением в современном образовании является поиск эффективных методов становления и развития личности.

В этих условиях конкретные дидактики, в том числе и дидактика физики (теория и методика обучения физике), должны в еще большей степени опираться на психолого-педагогические теории личности, деятельности, творческой активности. Традиционно дидактика физики исходит из педагогической концепции развития личности в процессе изучения конкретного учебного предмета и рассматривает физику как базисную науку, специфика шторой должна быть учтена.

Такой подход, несомненно, дал крупные результаты. Исследования закономерностей формирования физических понятий (А.В.Усова), развития творческих способностей учащихся в процессе обучения физике (В. Г. Разумовский), оптимизации учебного процесса (Ю. К. Бабанский), системности и оптимизации школьного физического эксперимента (Л.И.Анциферов), формирования познавательного интереса школьников (И. Я. Панина), использования учебного физического эксперимента в развивающем обучении (Т. Н. Шамало), проблемного обучения на уроках физики (Р. И. Малафеев), учебной де-гаельности школьников при изучении физики (Ю. А. Сауров), познавательной активности школьников в процессе обучения (В. С. Данюшенков) и др., а также содержания школьного физического образования (Ю. И. Дик, А. Т. Главков, О. Ф. Кабардин, С.Е.Каменецкий, В. В. Лаптев, В. В. Мултановский, 8. А. Орлов, А. А. Пинский, А. А. Покровский, С. А. Хорошавин, Н. М. Шахма-зв и др.) определили суть дидактики физики наших дней и задают одно из направлений дальнейшего ее развития.

Однако это направление не единственно. Личность обладает свободой выбора и в процессе обучения далеко не всегда ставит перед собой те же за-хачи, которые решаются учителем. Парадигма подготовки учащегося к взро-;лой жизни на наших глазах трансформируется в парадигму образовательных услуг, удовлетворяющих потребности личности в образовании. Поэтому 1а одно из центральных направлений выдвигается дидактическое исследование элементов физической науки с целью создания пригодных для изз'чения годрастаюхцим поколением элементов физического знания. В этом напра-шении также выполнены значительные по объему и глубине отечественные 1ССледования, в результате которых созданы новые учебные теории, учебные жсперименты и методики их изучения. Среди ученых этого направления, жазавших наибольшее влияние на настоящее исследование, в первую очередь следует отметить Я. Е. Амстиславского, М. Н. Башкатова, А. С. Кондратьева, Н. Н.Малова, Б. Ю. Миргородского, Н. Я. Молоткова, Б. Ш. Перкальс-сиса, Л. И. Резникова, Г. А. Рязанова.

Кратко перечисленные здесь исследования не исчерпывают проблему обес-гечения в системе физического образования процесса научного познания уча-

щимися. Современным требованиям общества и государства отвечают созданные в Лаборатории физики и астрономии ИОСО РАО обязательные минимумы содержания курса физики для средней общеобразовательной школы и школы с гуманитарным профилем обучения, а также примерные программы среднего (полного) общего образования (Ю.И.Дик, В.А.Коровин, В.А.Орлов, А. А. Пинский), которые предусматривают не только понимание сущности метода научного познания окружающего мира, но и владение основами этого метода. Такая задача раньше не ставилась, поэтому традиционный курс физики рассчитан прежде всего на ознакомление с результатами научных достижений при широком охвате материала, но довольно мелкой и поверхностной его проработке на хорошо известных и нередко избитых примерах. В этих условиях возникает противоречие между необходимостью изучения всех важнейших областей науки и ее практического применения при жестком бюджете времени, с одной стороны, и непременным требованием включения учащихся в процесс научного познания, который в свою очередь требует достаточно продолжительных самостоятельных исследований, с другой стороны. В конце 60-х годов был найден способ частичного разрешения этого противоречия путем изучения наряду с общим курсом физики курсов по выбору учащимися. Однако усилия исследователей этого направления были нацелены преимущественно опять-таки на углубленное ознакомление учащихся с научными достижениями.

Для организации исследовательской деятельности учащихся необходимо выявить такую область науки, которая допускает возможность получения новых результатов учащимися и учителем. Назовем эту область науки учебной физикой. Очевидно, учебная физика не исчерпывается содержанием учебников и, по существу, неисчерпаема в смысле возможности осуществления исследований с целью получения результатов, характеризующихся новизной.

Согласно современной концепции теории образования учебные курсы физики представляют собой модели науки физики. С этой точки зрения можно говорить об обобщенной дидактической модели физической науки — учебной физике, которая, охватывая существующие курсы физики, объединяет все пригодные для обучения подрастающего поколения физические знания. Методическая система обучения, определяемая по A.M.Пышкало, как совокупность иерархически взаимосвязанных целей, содержания, методов, организационных форм и средств обучения, частично включает учебную физику в качестве содержательного компонента. Помимо традиционных разделов учебная физика содержит все доступные для обучения новые разделы физической науки, которые изложены в обширной по тематике, разнообразной по уровню научной, популярной, периодической, учебной и методической литературе, а также дидактические материалы, предназначенные непосредственно учащимся, физические игрушки, приборы и многое другое.

Изучение научной и методической литературы показывает, что само понятие учебной физики не выделяется, содержание этого понятия не определено, место учебной физики в дидактике физики не обозначено, значение учебной физики для обеспечения научного познания учащимися не исследовано.

Таким образом, выявлено противоречие общего характера между тем значением, которое имеет учебная физика для дидактики физики вообще и 4

развития личности учащегося в частности, и неразработанностью теоретической концепции учебной физики как объекта изучения и научного познания.

Кроме того, в теории и методике обучения физике можно выделить ряд противоречий, решение которых прямо связано с проблемой исследования. К ним относятся противоречия между:

• требованием общества и потребностью учащихся в научном познании явлений ноосферы, имеющих важное значение для физической науки, техники, для развития познавательного интереса, мотивации исследовательской деятельности, формирования физического мышления, мировоззрения, овладения методами научного познания, а в конечном итоге — становления личности учащихся, и возможностями самостоятельного изучения этих явлений в современной системе физического образования;

О необходимостью изжить формализм в знаниях учащихся, отождествление ими модели и явления, неумение проверить теоретический вывод экспериментом, отличить научную информацию от псевдонаучной и сложной, малопонятной, неинтересной физической теорией, недоступным физическим экспериментом, а также необоснованностью учебной физической теории учебным физическим экспериментом, отсутствием системных экспериментальных доказательств справедливости теоретических положений;

о необходимостью формирования умений учащихся на основе экспериментальных фактов формулировать гипотезу, строить теоретическую модель явления, выводить из нее следствия, планировать и выполнять эксперимент с целью проверки следствий и подтверждения или опровержения гипотезы, определять область и границы применимости теории и т. д. и недостаточной разработанностью методики развития познавательной и творческой деятельности учащихся при изучении конкретных вопросов физики, исключающей практику передачи учащимся "малопонятной для них информации, запоминание которой создает лишь видимость знаний" (В.Г.Разумовский).

Таким образом, актуальна проблема разработки теоретических основ и создания конкретных элементов учебной физики, как области дидактики физики, овладение которой позволит учащимся не только познакомиться с важнейшими достижениями физической науки, но и освоить теоретический и экспериментальный методы научного познания.

Основная идея выполненного исследования состоит в том, что развитие системы физического образования привело к появлению учебной физики как дидактической модели физической науки; в области применимости этой модели учебная теория и учебный эксперимент взаимодействуют подобно взаимодействию теории и эксперимента в физической науке; относительная самостоятельность учебной физики обеспечивает объект исследования, который представляет научно-практический интерес для учителя, доступен учащимся и позволяет организовать процесс научного познания при обучении, приводящий подобно научному познанию в физической науке к объективно новым результатам.

Концепция исследования (концепция организации процесса научного познания в современной системе физического образования) может быть сформулирована следующим образом.

1. В основе методики организации процесса научного познания при обу нии лежит сформулированный В.Г.Разумовским принцип цикличности, с нако реально научное познание осуществляется преимущественно в теор или в эксперименте, поэтому наряду с ним необходимо использование 6oj простых моделей типа: факты —> модель —> следствия и условия —> \ зультат —> анализ.

2. Физическая теория и физический эксперимент не находятся в иерарэ ческом отношении, они равноправны, поэтому в обучении физике необходи добиваться этого равноправия, повсеместно используя в качестве наибов доступного метод экспериментальных доказательств.

3. Исследования учащихся и учителя могут приводить к объективно i вым результатам в области учебной физики при условии, если они име1 целостное представление о содержании и структуре дидактики физики, связях и взаимодействиях с другими науками. Это представление долж быть модельным, отличаться максимальной простотой и доступностью с те чтобы формирование его не требовало значительных временных и интелл< туальных затрат, отвлекающих от предмета исследований.

4. В процессе научного познания центральным является понятие hobj ны, поэтому необходим обоснованный критерий новизны элемента учебн физики, на основе которого экспертным методом могут быть получены ког чественные оценки.

5. Новый элемент учебной физики действительно может быть эффектив использован в рамках существующей системы физического образования д обогащения ее содержания, расширения кругозора и познавательного ин-: peca учащихся, углубления их физических знаний, овладения ими метод научного познания, становления и развития личности учащихся, если í учебная физическая теория (УФТ) и учебный физический эксперимент (УФ характеризуются достаточно высокими значениями учебнасти — парамет] определяемого тем, что

• новые теория и эксперимент необходимы в учебном процессе, то есть на} ны и фундаментальны или интересны учащимся,

• изучение теории и эксперимента возможно в условиях существующей с стемы физического образования, то есть они безопасны, дидактичны и ; ступны,

• учебная теория и учебный эксперимент разработаны достаточно, то ее в демонстрационном, индивидуальном и самостоятельном вариантах,

а методика изучения этого элемента обладает достаточно высоким значени эффективности — параметра, определяемого тем, что в реальном учебн процессе учащимися усвоены

• учебная физическая теория, то есть ее факты, модель и следствия,

• учебный физический эксперимент, то есть его условия, результат и а* лиз.

6. Появление новых элементов учебной физики — не стихийный, a закор мерный процесс, поэтому осознанное применение определяющих его сущнос законов будет способствовать научному познанию в области учебной физш

Т. Овладение теорией научного познания и законами дидактики физики не гарантирует успешности научного познания. Научиться исследованию можно только на конкретных примерах, сначала полностью повторяя уже выполненные исследования и подтверждая полученные в них результаты, затем внося в известные исследования элементы новизны и, наконец, осуществляя вполне самостоятельные исследования. Поэтому методика организации процесса научного познания при обучении должна опираться на совокупность вновь созданных элементов учебной физики, конкретные описания которых в доступной для учителя и ученика литературе и иных информационных системах совершенно необходимы.

8. Наиболее эффективное овладение основами научного познания и развитие творческих способностей учащегося обеспечивается в процессе совместного научного познания учителя и ученика, который при достаточной квалификации учителя происходит одновременно с традиционным учебным процессом и параллельно ему без дополнительных материальных и временных затрат.

Объектом исследования являются содержание и методы физического образования в средних общеобразовательных и высших педагогических учебных заведениях.

Предметом исследования являются учебная физика и конкретные ее элементы в механике, молекулярной физике, электродинамике, оптике и квантовой физике как основа организации процесса научного познания их учащимися.

Цель исследования — совершенствование методики организации процесса научного познания при обучении физике путем разработки теоретических и экспериментальных основ современной учебной физики, создания новых элементов и разделов учебной физики, внедрения их в существующую систему физического образования.

Гипотеза исследования включает следующие положения.

1. Процесс учения отличается от процесса обучения тем, что он индивидуален. Научным методом познания и методами исследования ученик овладевает в самостоятельной деятельности. Наиболее эффективна совместная исследовательская деятельность учителя и ученика, направленная на получение новых результатов в дидактике физики.

2. Познавательная деятельность учащегося в сущности такая же, как ученого-исследователя, то есть осуществляется по известному циклу: факты —» модель —>■ следствия —> эксперимент. Отличается она лишь интеллектуальной облегченностью и временной сокращенностыо благодаря использованию специально подготовленных в результате дидактического исследования элементов физической науки. Такие элементы, необходимые и лопаточные для организации самостоятельной познавательной деятельности учащегося, образуют основное содержание учебной физики.

3. Завершенный элемент учебной физики в принципе позволяет учащемуся в условиях исследовательской деятельности полностью овладеть методом научного познания, поскольку:

• он включает учебную физическую теорию, учебный физический эксперимент и методику их изучения;

• в нем учебная теория и учебный эксперимент взаимодействуют подо! взаимодействию теории и эксперимента в физической науке;

• его методика гарантирует усвоение не только учебной теории, учебн< эксперимента, но и методологии физической науки;

• его относительная самостоятельность предполагает выбор предмета исс, дования в соответствии с интересами ученика и учителя;

• его доступность обеспечивает получение нового результата в самого тельном исследовании учащегося.

Исходя из концепции, цели и гипотезы исследования, поставлены зада':

1. Изучить теоретические основы и особенности реализации дидакти ской модели процесса научного познания учащимися при обучении физике

2. Определить содержание, структуру и место учебной физики в дид; тике физики как объекта учебного исследования, обеспечивающего соверпи ствование методики организации для учащихся процесса научного познай

3. Исследовать возможность построения дидактических моделей, обес: чивающих научное познание при создании, оценке и внедрении новых элем< тов учебной физики в современную систему физического образования.

4. Выявить закономерности создания и совершенствования новых элем< тов учебной физики и обосновать их решением актуальных проблем обучен механике, молекулярной физике, электродинамике, оптике и квантовой фи: ке.

5. Показать возможность создания и использования новых элементов уч< ной физики с целью экспериментального доказательства существования (j зических явлений, функциональных зависимостей, значений физических к< стант, обоснования физических теорий.

6. Разработать конкретные методики применения предлагаемых элем< тов учебной физики в рамках существующей системы физического образо: ния для организации процесса научного познания учащимися.

7. В педагогическом эксперименте, организованном в условиях учебнс процесса средней и высшей школы, курсов повышения квалификации учи: лей, ежегодной научной конференции, издания периодических сборника на] ных трудов и научно-практического журнала, произвести экспертную оцен новых элементов учебной физики.

8. Внедрить новые элементы учебной физики в реальный учебный проц< средней школы и педагогического института; в обучающем педагогическ эксперименте доказать эффективность методики их изучения и научного i знания.

9. Доказать возможность и целесообразность создания новых элемент учебной физики в совместном творчестве учителя и ученика в условиях < шествующей системы физического образования.

Методологическая основа исследования определяется поставленны целью и задачами; она строится на разработанных в психолого-педаго] ческой науке дидактических теориях и моделях уровней обученности, общ принципах дидактики, методологических принципах физики, общепринят: концепциях дидактики физики, методах педагогической квалиметрии, дост жениях и тенденциях развития общей и частных дидактик физики.

Методы исследования, использованные при решении поставленных задач: а) теоретический анализ проблемы на основе изучения и анализа психо-пого-педагогической, методической, физической и специальной технической титературы; б) анализ школьных и вузовских программ, учебников и учебных пособий, а также практического опыта преподавания физики; в) теоретическое исследование проблемы с целью построения учебной теории новых элементов учебной физики; г) теоретическое и экспериментальное исследо-зание новых учебных опытов, опытно-конструкторская работа по созданию яовых учебных физических приборов и экспериментальных установок; д) специальные методы создания программного продукта для компьютерного моделирования физических явлений; е) педагогический эксперимент в форме экс-тертной оценки, реального использования новых педагогических технологий з учебном процессе и совместного творчества учителя и ученика; ж) статистическая обработка результатов педагогического эксперимента с целью выявления эффективности предлагаемых методик.

Научная новизна исследования заключается в том, что

• впервые создана научная концепция, позволяющая решить проблему организации процесса научного познания в современной системе физического образования;

• впервые предложена и всесторонне обоснована концепция учебной физики как структурной составляющей дидактики физики, в свою очередь состоящей из целостных элементов, в которых в органическом единстве взаимодействуют учебная физическая теория, учебный физический эксперимент и методика их изучения;

• созданы новые элементы учебной физики, интегрированные в современную систему физического образования и обеспечивающие организацию процесса научного познания учащимися при изучении механики, молекулярной физики, электродинамики, оптики и квантовой физики;

• созданы новые разделы учебной физики, специально предназначенные для организации исследовательской деятельности учащихся по научному познанию физических явлений кумулятивного эффекта, акустики, гидро- и аэроакустики, ультраакустики, полного внутреннего отражения, градиентной оптики, голографии и др.

Теоретическая значимость полученных результатов определяется тем, 1то дальнейшее развитие теории организации процесса научного познания 7ри обучении физике предполагает сохранение в качестве инвариантного ядра зведенных и обоснованных в настоящем исследовании: а) фундаментально-:о системообразующего в дидактике физики понятия учебной физики с его объемом и содержанием; б) дидактических моделей учебной теории, учеб-того эксперимента и методики их изучения; в) дидактических параметров цчебности теории, эксперимента и эффективности методики, методов их «шичественной оценки; г) законов создания новых элементов учебной физики. Концепция исследования дает возможность выделить в курсах физики две <атегории элементов учебного материала: 1) допускающие научное познание три обучении физике; 2) не допускающие научное познание, следовательно, юобщаемые лишь с целью повышения осведомленности учащихся.

Практическая значимость исследования заключается в возможное] использования теоретических результатов для: а) осуществления новых и следований в дидактике физики; б) создания новых элементов учебной физш и эффективного внедрения их в систему физического образования; в) сове] шенствования содержания и методики учебных занятий по физике в средней высшей школах; г) создания новых методических рекомендаций, учебных га собий, учебного оборудования, включающего приборы и экспериментальнь установки, совершенствования существующих учебников, задачников и npaj тикумов по физике; д) разработки систем творческих заданий для учащихс е) разработки программ новых спецкурсов, спецсеминаров, практикумов дх учащихся, студентов и учителей.

Достоверность и обоснованность результатов обеспечены: а) всест! ронним анализом проблемы исследования; б) применением разработанных м тодик, адекватных целям проведенного исследования; в) реальным создан] ем новых элементов учебной физики в соответствии с концепцией исслед вания; г) длительностью педагогического эксперимента, контролируемость его условий и повторяемостью результатов, соблюдением основных дидакт ческих требований по его организации; д) применением методов математич ской статистики при обработке результатов педагогического эксперимента

Критерии эффективности предлагаемых методик:

• полнота сформированное™ основных понятий, содержание и характер зн; ний учащимися теоретических и экспериментальных основ новых элеме1 тов учебной физики, уровень исследовательских умений, степень владеш методом научного познания физических явлений ноосферы;

• умения и навыки учащихся определять условия, наблюдать результат, npi водить анализ субъективно нового учебного эксперимента, способности самостоятельной постановке известных и разработке новых эксперименте в учебной физике, умения оформлять выполненную работу, докладывать обсуждать полученные в ней результаты.

На защиту выносятся следующие положения.

1. Предложенные в настоящем исследовании теоретическая концепвд учебной физики, дидактические модели учебного физического эксперимент; учебной физической теории, методики их изучения, а также параметры н< визны, учебности и эффективности позволяют реализовать целостный подхс в разработке конкретных проблем содержания физического образования, н; правленный на совершенствование процесса научного познания учащимис при обучении физике.

2. Предлагаемые учебные теории адекватны научным и обеспечиваю разноуровневое научное познание новых элементов учебной физики в сущ« ствующей системе физического образования. Разработанный учебный ф] зический эксперимент обеспечивает проведение демонстрационных, индивз дуальных и самостоятельных занятий учащихся по изучению явлений мех; ники, молекулярной физики, электродинамики, оптики и квантовой физик] Рекомендуемые методики изучения новых элементов учебной физики досту] ны учителям физики средних учебных заведений гуманитарного, базовог углубленного профилей и при использовании в обучении эффективно enoeol ствуют усвоению учащимися современных методов научного познания.

Логика исследования включает следующие этапы.

Первый этап (1965-1974 гг.) характеризуется выбором проблемы исследования. Изучение литературы по учебному физическому эксперименту показало, что волновая физика недостаточно обеспечена учебным экспериментом, а известный эксперимент часто недоступен для использования в учебном процессе. Выявлены основные направления исследования: учебные модели волновой оптики, акустики и ультраакустики. Намечен единый подход к изучению волновых явлений разной природы. Осознана принципиальная необходимость одновременной разработки учебной теории, учебного эксперимента и методики их применения как основы организации процесса научного познания учащимися. Оформилась методическая концепция экспериментального доказательства. Создан научно-методический семинар студентов и преподавателей Глазовского пединститута, определяющий совместные исследования учителя и учащегося. Активно ведется работа в общегородском семинаре учителей физики. Опубликована монография [1], в которой предложена новая методика изучения интерференции света в школе.

Второй этап {1975-1984 гг.) определялся главным образом экспериментальными и теоретическими исследованиями конкретных проблем учебной физики в средней школе и педагогическом институте. На этом этапе методом совместного творчества была осуществлена масштабная по тем временам работа по созданию новых учебных опытов по механике, молекулярной физике, электродинамике, оптике и квантовой физике, их систематизации, разработке простейших доступных для учащихся вариантов. Наряду с учебным экспериментом разрабатывалась учебная теория. Опробовались различные формы изложения учебного материала, в том числе в виде заданий творческого характера для учащихся и учителя. Итогом этого этапа явились монографии по ультраакустике [2, 4] и градиентной оптике [3]. Полностью оформились методические концепции основных явлений волновой физики и визуализации физических явлений в учебном эксперименте. На базе научно-методического семинара создано Студенческое конструкторское бюро. Теоретические идеи обсуждаются на курсах повышения квалификации учителей.

Третий этап (1985-1994 гг.) посвящен разработке и внедрению новых элементов учебной физики. Исследуются проблемы изучения голографии, гидродинамики, акустики и других разделов. Совершенствуются традиционные и разрабатываются новые спецкурсы, создаются новые учебные лаборатории. Полученные результаты обобщены в монографиях по струям и звуку [5], полному отражению света [6] и кумулятивному эффекту [7], в которых найденная форма изложения учебного материала, реализующая дидактическую модель цикла научного познания в применении к учебной физике, получила дальнейшее развитие. Совершенствуются и разрабатываются новые конкретные методики изучения явлений механики, гидродинамики, физики упругих и электромагнитных волн, волновой оптики, физических основ голографии и др. С целью обеспечения научных исследований и внедрения их результатов создано инновационное предприятие "Аргон". Студенческое конструкторское бюро преобразовано в Учебно-исследовательскую лабораторию.

Четвертый этап (1995-2000 гг.) связан с завершением разработки дидактических моделей эксперта, учебной теории, учебного эксперимента. Оформ-

ляется концепция учебной физики, как дидактической модели физической науки. В рамках учебной физики определенное место заняли разработанные элементы и разделы. Проанализированы результаты экспериментального обучения в условиях реального учебного процесса. Проведены экспертные оценки, завершены частные педагогические эксперименты. Многолетним опытов доказана необходимость и целесообразность включения в систему обученш новых элементов учебной физики по механике, молекулярной физике, электродинамике, оптике и квантовой физике, доступность и надежность основного физического эксперимента в этой области. Теоретические идеи исследования реализованы при организации ежегодной научно-практической конференции федерального уровня "Школьный физический эксперимент: Проблемы и решения", издании периодического сборника научных трудов "Проблемы учебного физического эксперимента" (начало издания 1995 г.) и научно-практического журнала "Учебная физика" (выходит с 1997 года).

Апробация и внедрение результатов исследования.

1. Результаты исследования докладывались и обсуждались на заседаниях научно-методического семинара " Учебный эксперимент по физике" и итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава Гла-зовского пединститута (1971-2000 гг.), рассматривались на совещаниях и заседаниях секции учителей физики Глазова (1972-81 гг.), анализировались не занятиях курсов повышения квалификации учителей Удмуртии (1975-200С гг.), рассматривались, докладывались и обсуждались на зональных совещаниях и конференциях по проблемам преподавания физики в Тюмени (197] г.), Магнитогорске (1972 г.), на 24 и 35 "Герценовских чтениях" в ЛГПН им. А. И. Герцена (1971, 1982 гг.), на научных конференциях международной: и российского уровней в Москве (1978, 1980, 1991, 2000 гг.), С.Петербург« (1999 г.), Глазове (1995-2000 гг.), Ижевске (1982, 1995 гг.), Екатеринбурге (1996, 1999 гг.), Н.Новгороде (2000 г.), Кирове (1997, 1998 гг.) и за рубежок в Шопроне (Венгрия, 1997 г.) и Дуйсбурге (Германия, 1998 г.).

2. Разработанные в результате исследования новые элементы учебной физики опубликованы издательством " Наука" массовым тиражом в форме, доступной учащимся, учителям и преподавателям физики [2, 3, 5, 6, 7]. Новы« физические приборы, комплекты приборов и экспериментальные установка пять раз экспонировались на ВДНХ СССР и отмечены бронзовыми, серебряной и золотыми медалями [224-228], несколько разработок представлялись на Всероссийских и Всесоюзных выставках и конкурсах и также отмечень наградами. Цикл работ "Система индивидуального учебного эксперимента по физике", завершенный в 1998 году, удостоен Государственной премии Удмуртской республики в области науки и техники.

3. Теоретическая концепция составила основу хоздоговорных работ с Гла-зовским техническим колледжем (1983, 1991 гг.), Глазовским гороно (1995—9*3 гг.), Глазовским филиалом Ижевского технического университета (1993—96 гг.), средними школами №№ 13 и 15 Глазова, а также исследования "Региональная программа непрерывного физического образования" (1995-97 гг.) пс заказу Министерства народного образования Удмуртской республики.

4. Новые экспериментальные результаты внедрены в практику обученш путем мелкосерийного производства физического оборудования и реализации

гго учебным заведениям страны. К нему относятся отдельные приборы: дифракционный измеритель длины световой волны, набор голографических дифракционных решеток, набор учебных голограмм, учебный дифракционный спектроскоп, дидактические материалы на основе фотографий волновых полей, оптические световоды, градиентная линза, колебательные контуры (суммарно более 1000 экземляров); комплекты приборов для учебных опытов по механике, акустике, электромагнитным волнам, поляризации света, с инфракрасными лучами, голографии, эффекту Доплера, для измерения малых промежутков времени (всего более 100 комплектов). Среди пользователей разра-эотанного оборудования Кемеровский, Пермский, Удмуртский госуниверси-геты, Уральский, Ижевский технические университеты, Екатеринбургский, Вятский педагогические университеты и другие высшие и средние учебные заведения России.

5. В настоящее исследование входят 228 опубликованных работ, из них 7 монографий, 11 учебных пособий, б патентов на изобретения, 5 проспектов экспонатов на ВДНХ СССР, 19 депонированных рукописей, 149 статей и 31 гезис докладов.

Структура диссертации. Суть современного научного метода познания в его модельности. Вначале происходит накопление и осмысление фактов, затем внезапно появляется модель, логическим путем из нее выводятся следствия, которые проверяются экспериментально. Модель позволяет не только эбъяснить известную совокупность фактов, но и предвидеть новые. Модель иишь приближенно отражает свойства исследуемого объекта или явления, имеет область и границы рационального применения.

Эти общие соображения определяют структуру настоящей диссертации. Первая глава посвящена дидактическим моделям, составившим основу исследования. Во второй главе изложены результаты создания новых элементов учебной физики, которые фактически являются теоретическими следствиями моделей. Наконец, в третьей главе описан дидактических! эксперимент, подтверждающий следствия и тем самым обосновывающий справедливость представленных в первой главе моделей.

Разработанные в ходе исследования новые элементы относятся ко всем разделам учебной физики и довольно многочисленны. Детальное представление каждого из них приведет к значительному увеличению объема текста. Поэтому мы выбрали в качестве основного фактического материала тот, который относится к физической оптике, и лишь в отдельных случаях столь же подробно рассматриваем элементы, относящиеся к другим разделам учебной физики. Все остальные элементы кратко характеризуются и сопровождаются ссылками на наши опубликованные работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографии, включающей 502 источника (из них 22 иностранных); она содержит 409 страниц текста, 143 рисунка и 16 таблиц.

Первая глава "Дидактические модели исследования" посвящена рассмотрению принципа цикличности в качестве основы дидактической модели процесса научного познания учащихся, анализу содержания, структуры и места

учебной физики в дидактике физики и конструированию дидактических моде лей. Исходными являются простейшая математическая модель переходног процесса и связанная с ней трехранговая трехзвенная иерархическая струк тура [19]. Конструируются модели дидактики физики, учебной физики, па раметра учебности [119, 121, 124, 207] и кратко рассматриваются способ! их применения. Особо подчеркивается, что предложенные модели обоснова ны эвристическими рассуждениями, носят ограниченный и в границах свое; применимости приближенный характер.

Проведенный в главе теоретический анализ показывает, что дидактик, физики включает учебную физику, методы обучения и учебную деятельность причем дидактические модели элементов физической науки входят в учебнук физику. В свою очередь элементы учебной физики содержат учебную физи ческую теорию, учебный физический эксперимент и методику их изучения. I элементе учебной физики теория, эксперимент и методика взаимодействую' в органическом единстве так, что правильность учебной теории подтвержда ется учебным экспериментом, достоверность учебного эксперимента обеспе чивается учебной теорией, а методика позволяет реализовать научное позна ние учащимися теории, эксперимента и их взаимодействия. Дано определе ние дидактики физики как педагогической науки о закономерностях обучена основам физики, представляющей собой целостную систему, в которой иссле дуется взаимодействие учащегося, учителя и физических знаний. Отсюд; учебная физика — это приспособленная для изучения физических основ явле ний природы дидактическая модель физической науки [121].

Эвристическими рассуждениями обоснована математическая модель пе реходного процесса в дидактике физики и на ее основе построены дидактиче ские модели эксперта, учебной физики, учебной физической теории, учебнол физического эксперимента, параметра учебности. Предложена и обоснова на процедура, позволяющая количественно оценить учебность и новизну ис следуемых элементов учебной физики, а также эффективность методики и: изучения.

В качестве примеров в главе проанализированы методика формирована представления о геометрической оптике как предельном случае волновой, об щий подход к изучению физической оптики в школе, изучение принципа Гюй генса, физические ошибки в методических исследованиях [89], дидактическо исследование научного эксперимента с целью создания учебного, необходи мость новой методики изучения дифракционной решетки [129, 206].

Сформулированный более 30 лет назад В.Г.Разумовским принцип ци кличности остается единственной теоретической основой организации про цесса научного познания при обучении физике. Однако признание этого об стоятельства еще не обеспечивает действительное использование его на прак тике. Поэтому особый интерес представляет не общая формулировка и те оретический анализ принципа цикличности, а конкретная реализация содер жания этого принципа в современной системе физического образования. I соответствии с этим принципом при обучении должно быть обеспечено орга ническое единство физической теории и физического эксперимента. Анали учебной и методической литературы показывает, что такое единство далею не всегда достигается на практике. Это объясняется тем, что физическа

наука не содержит готовых элементов, которые непосредственно могли бы быть использованы в качестве содержания при обучении физике подрастающего поколения. Отсюда следует, что необходимы специальные дидактические исследования элементов физической науки с целью преобразования их в пригодные для обучения. При отсутствии такого дидактического исследования или его незавершенности получаются элементы учебного материала, противоречащие принципу цикличности, то есть не только не способствующие научному познанию при обучении, но и прямо препятствующие ему.

Вторая глава "Новые элементы учебной физики для методики организации процесса научного познания" начинается с рассмотрения закономерностей процесса создания этих элементов. Обоснован тезис, что основными законами дидактики физики как науки являются те, которые раскрывают суть процесса создания и непрерывного совершенствования ее содержательных элементов, относящихся к учебной физике, и даны формулировки этих законов [146, 214, 215].

Закон создания. Новый элемент дидактики физики возникает в результате дидактического исследования элемента физической науки, относится к учебной физике и представляет собой учебную физическую теорию, учебный физический эксперимент и методику изучения физических явлений ноосферы.

Закон совершенствования. Известный элемент дидактики физики совершенствуется при дидактическом исследовании, которое приводит к уменьшению временных, материальных и интеллектуальных затрат, необходимых для усвоения этого элемента данным поколением учащихся, то есть повышению эффективности методики, росту учебности теории и эксперимента.

Закон завершенности. В любом полном завершенном элементе дидактики физики учебная физическая теория обоснована учебным физическим экспериментом и в области своей применимости полностью объясняет результаты всех учебных физических экспериментов, а методика обеспечивает изучение этого элемента в рамках существующей системы физического образования.

Справедливость сформулированных законов обосновывается созданными в соответствии с ними новыми элементами учебной физики, которые здесь кратко перечисляются.

1. МЕХАНИКА.

1.1. Кинематика.

1.1.1. Измерение времени в опытах по механике [9, 13,123, 143]. Разработан учебный комплект приборов для измерения и регистрации малых промежутков времени в диапазоне от единиц микросекунд до сотен секунд. Комплект включает стабильный генератор высокочастотных импульсов, счетчик импульсов, ключевое устройство, систему датчиков и цифровой индикатор. Конструкция комплекта такова, что его могут собрать учащиеся даже в домашних условиях. Приборы комплекта обеспечивают измерение времени во всех экспериментах, в которых начало и конец временного промежутка задаются электрическими импульсами, полученными посредством контактных и бесконтактных датчиков. Предложен компьютерный вариант измерителя времени.

1.1.2. Траектории с временными метками [159]. Для изучения движени тела необходима полная система отсчета, включающая тело отсчета и чг сы. С телом отсчета связывают систему координат, отградуированную единицах длины, часами может быть любой периодический процесс, отгр; дуированный в единицах времени. В качестве реальной системы отсчета mi предложили электропроводный плоский лист с черной поверхностью, равш мерно покрытый белым диэлектрическим порошком. Лист подключен чер« разделительный конденсатор к фазовому проводнику сети. По листу осущ< ствляется движение тела (пальца демонстратора), соединенного с землей. ! результате остается траектория движения с временными метками, приче промежуток времени между соседними метками равен 0,01 с.

1.2. Динамика.

1.2.1. Измерение ускорения [92, 95]. Разработан поплавковый акселер< метр, обеспечивающий надежное измерение ускорения в демонстрационны и индивидуальных опытах учащихся. Если сосуд с жидкостью, внутри кс торой находится всплывающий и удерживаемый нитью поплавок, движете в горизонтальном направлении с ускорением 5, то нить отклоняется в ш правлении движения на угол а, для которого tда = а/g = l/L, где g -ускорение свободного падения, I — смещение точки пересечения нити с ropi зонтальной линией, L — расстояние от точки крепления нити поплавка д указанной линии. При L — 9,8 см сантиметровые деления вдоль указанно линии соответствуют ускорениям, кратным 1 м/с2. Прибор позволяет oq ществить экспериментальную проверку второго закона Нютона, исследоват вращательное движение, изучить колебательное движение, скольжение по нг клонной плоскости и т. д. Акселерометр отличается максимальной простоте и доступностью, он обладает качествами, которых не имеют более сложнк в изготовлении аналоги: эффективным демпфированием, абсолютной шкале и совпадением показаний с направлением ускорения.

1.2.2. Сила Архимеда в неинерциальной системе отсчета [91]. Силу Apxi меда в курсах общей физики обычно изучают без демонстраций, полагая, чт все они ставятся в школе. Однако, если перейти в неинерциальную систем отсчета, то физическая сторона явления значительно обогатится, а соотве1: ствующая демонстрация вызовет несомненный интерес аудитории. Согласи принципу эквивалентности гравитационное поле эквивалентно движению ускорением, равным по модулю и направленным противоположно ускорени: свободного падения. Поэтому в неинерциальной системе отсчета сила Aj химеда направлена противоположно результирующему ускорению — сумь ускорений свободного падения и движения системы отсчета. Предлагаю« учебные опыты, демонстрирующие явление.

1.2.3. Движение центра масс [185] можно продемонстрировать самым различными способами. Мы предлагаем демонстрировать это явление ni средством простого прибора, состоящего из легкого кольца и массивного м; ятника; дана элементарная теория, описан соответствующий эксперимент.

1.2.4. Поверхность жидкости в условиях невесомости [7, 126]. Из повс дневного опыта учащиеся знают, что в достаточно широком сосуде жидкосз имеет плоскую поверхность, слегка искривленную вблизи стенки за счет п< верхностного натяжения. Для наблюдения поверхности жидкости в условш

невесомости предлагается использовать прозрачный сосуд с водой, который, падая, в определенный момент освещается кратковременной вспышкой света. Разработан также модельный эксперимент явления.

1.2.5. Упругий и неупругий удары [80, 221] отличаются тем, что в последнем кинетическая энергия переходит во внутреннюю энергию взаимодействующих тел. Предложен специальный прибор "волшебная палочка", представляющий собой тонкостенную легкую трубку, перекрытую двумя резиновыми пробками, со свинцовым грузом, удерживаемым трением, внутри. Прибор позволяет не только эффектно продемонстрировать различие между упругим и неупругим ударами, но и доказать, что при упругом ударе препятствие получает импульс, в два раза больший, чем при неупругом.

1.2.6. Реакция вытекающей и втекающей струй [170]. В учебной физике рассматривается реакция, как правило, только вытекающей струи. Теория явления, наблюдаемого при втекании струи в сосуд, построена Н. Е. Жуковским. Мы разработали простой и доступный эксперимент, демонстрирующий реакцию втекающей и вытекающей струй.

1.2.7. Автоматический сифон [161]. В механике сифон изучают в связи с неразрывностью жидкости. Мы нашли малоизвестную техническую конструкцию и на ее основе разработали доступную модель автоматического сифона, поднимающего жидкость выше ее уровня.

1.2.8. Механические свойства циклоиды [34, 110, 136, 218]. Несмотря на то, что изучению движения тел по циклоидальным и иным горкам посвятили исследования такие великие физики, как Галилей, Гюйгенс, Бернулли, в современных курсах физике эти явления, как правило, не рассматриваются. Мы предлагаем учебную теорию для научного познания учащимися брахистохрон ных и таутохронных свойств циклоиды, оптико-механической аналогии, принципов Ферма и Гамильтона. Разработаны учебные приборы, обеспечивающие в демонстрационных, лабораторных и самостоятельных экспериментах подтверждение теоретических выводов.

1.2.9. Экспериментальное изучение вращения тела в вязкой среде [86, 142, 222]. Известные демонстрации существования сил вязкого трения, а также лабораторные работы по изучению движения тела в вязких средах не позволяют количественно исследовать изменения кинематических параметров движения тела с течением времени, зависимость силы вязкого трения от скорости движения. В основе предлагаемой лабораторной работы лежит идея, что изучение кинематических характеристик движения в среде с трением наиболее удобно осуществлять при вращательном движении, так как в этом случае тело может совершать значительные перемещения при небольших размерах установки. Разработана простая демонстрация зависимости силы сопротивления от скорости движения.

1.3. Гидродинамика.

1.3.1. Неустойчивость жидкой струи в газе [162, 163, 166; 5, с. 26-31]. Совместно с В. А. Сараниным разработан учебный вариант теории Рэлея распада жидкого цилиндра на капли, показывающий, что если длина волны А возмущения на цилиндре удовлетворяет условию А > 27гго, то цилиндр неустойчив и обязательно распадется на отдельные капли, причем с максимальной скоростью растет волна с Ато = \Zl2nra, где г о— радиус невозмущенного

цилиндра. Предложены простые опыты, иллюстрирующие неустойчивое« жидкого цилиндра. Описаны эксперименты по исследованию струи воды I воздухе, влиянию звука на струю, стробоскопическим наблюдениям струи, пс изготовлению и применению электронного стробоскопа, измерению частоть: вспышек стробоскопа, рассмотрен демонстрационный вариант этих опытов Предложены струйный усилитель звука и струйный генератор звука. Рассмотрены капиллярные волны на струе, приводящие к ее распаду на капли.

1.3.2. Неустойчивость жидкой струи в жидкости [ 173; 5, с. 56-62]. Рассмотрены ламинарное и турбулентное течения жидкости в струе, описана оригинальная демонстрационная установка, предложены опыты по строению жидкой струи, чувствительности струи к возмущениям, моделированию смерча.

1.3.3. Неустойчивость струи газа в газе [5, с.62-69]. Разработаны опыты, позволяющие наблюдать и иссследовать строение газовой струи, осуществлять визуализацию струи воздуха пламенем, мыльной пленкой, поверхностью жидкости. Возрождены широко использовавшиеся в исследованиях 19 века и полузабытые опыты с чувствительным пламенем: предложен доступный вариант, допускающий постановку опытов в домашних условиях.

1.3.4. Гидродинамические излучатели звука [ 174; 5, с. 75-87]. Явления гидро- и аэроакустики практически не изучаются в курсах физики, хотя и встречаются на каждом шагу. Разработаны элементарная теория и эксперименты, позволяющие изучить клиновый тон, автоколебания в потоке воздуха, воздушный свисток, ультразвуковой свисток, получение эмульсий при облучении жидкостей ультразвуком.

1.3.5. Гидродинамический удар [7, с. 25-31]. Общеизвестно, что "капля камень долбит". Обычно этот эффект объясняют явлением гидродинамического удара. Рассмотрена учебная теория этого явления и показано, что гидродинамическим ударом эффект дробления каплей твердого тела объяснить нельзя.

1.3.6. Кумулятивные струи жидкости [7, с. 9-25]. Учащиеся, встречаясь в повседневной жизни с различными струями жидкости, обычно не представляют, что часто они возникают за счет кумулятивного эффекта. В простых наблюдениях и опытах можно изучить явление набегания струи на плоское препятствие, измерить скорость образующейся струи, познакомиться с плоской и цилиндрической кумулятивными струями.

1.3.7. Наблюдение и исследование быстропротекающих процессов [7, с. 5986]. В силу инерционности зрительного ощущения быстропротекающие процессы типа образования кумулятивных струй жидкости непосредственно не воспринимаются органами чувств человека. Однако, если в нужный момент времени будет произведена достаточно яркая вспышка света, на мгновение освещающая исследуемый процесс, то в силу той же инерционности зрительного ощущения глаз на определенное время запомнит возникшее на его сетчатке изображение. Эта идея может быть положена в основу метода наблюдения кратковременных явлений.

Разработана функциональная схема фотографирования и наблюдения быстропротекающих процессов. Предложена методика, техника и технология самостоятельного изготовления экспериментальной установки, включающей электронное реле, реле времени, устройство мгновенного освещения лампой

накаливания, устройство питания импульсной лампы, схему управления запуском импульсной лампы, импульсную лампу с устройством временной задержки и устройство бесконтактного управления запуском импульсной лампы. В дальнейшем разработано электронно-цифровое устройство для наблюдения и фотографирования быстропротекающих процессов, описание которого пока не опубликовано.

1.3.8. Кумулятивный всплеск [7, с.87-117]. Падающее на поверхность жидкости твердое тело или упавшая капля порождают всплеск, который представляет собой кумулятивную струю. Предложена учебная теория, позволяющая получить количественные оценки высоты кумулятивной струи, эбразующейся при схлопывании полусферического и конического углублений в поверхности жидкости. Разработана экспериментальная установка, обеспечивающая детальное исследование всех стадий образования и схлопывания углубления, а также появления и распада кумулятивной струи. Исследованы растекание упавшей капли по поверхности кумулятивного углубления, влияние деформации кумулятивного углубления на струю, всплеск при падении твердого шарика в жидкость, влияние смачивания поверхности шарпка.

1.3.9. Кумулятивная струя из схлопнувшегося углубления [156; 7, с. 118145]. Кумулятивные струи возникают при быстром схлопывании любого углубления в поверхности жидкости. Одним из хорошо известных является опыт Г. И. Покровского по образованию кумулятивной струи из упавшей пробирки. Показано, что данное автором объяснение этого явления ошибочно. Разработана учебная теория, обоснованная соответствующим учебным экспериментом. Предлагается учебное исследование формы поверхности жидкости з падающей пробирке и процесса возникновения струи из пробирки. Описан эпыт по образованию кумулятивного углубления воздушной струей. Предложен оригинальный способ возбуждения повторяющихся кумулятивных струй з стеклянной трубке, открытым концом погруженной в сосуд с жидкостью, то резиновой пленке, перекрывающей второе отверстие трубки, которой производится кратковременный удар. Предлагается учебное исследование этого явления.

1.3.10. Электрическая модель кумулятивного заряда [29; 7, с. 146-167]. В учебных опытах можно исследовать не только явление возникновения куму-пятивной струи, но и процесс пробивания кумулятивной струей препятствия. Предлагается учебный эксперимент, в котором осуществляется электрическая модель взрыва, обнаруживается ударная волна при электрическом разряде, моделируется взрыв под водой, ставится опыт по кумуляции энергии тодводного взрыва и, наконец, на физической модели качественно исследуется явление пробивания препятствия кумулятивной струей.

1.4. Колебания.

1.4.1. Колебания и автоколебания [8, 22, 77, 97, 220]. Разработаны демонстрации изменения периода колебаний ускоренно движущегося маятника, маятников, связанных посредством магнитного поля, модели продольной и поперечной волн на основе связанных магнитным полем маятников, электронно-удеханической автоколебательной системы, колебаний ножек камертона.

1.4.2. Маятник Капицы. Предложены оригинальная конструкция и учебная теория маятника Капицы, позволяющие помимо основного эффекта устой-

чивости перевернутого маятника с вибрирующим подвесом изучить автою лебательное и вращательное движения системы.

1.4.3. Нелинейные и хаотические колебания [149]. Нелинейные колебани демонстрируются посредством перевернутого магнитного маятника, наход: щегося в магнитном поле. Для изучения хаотических колебаний предлагаете автоколебательная система, состоящая из сдвоенного маятника на магнитны подвесах, нескольких магнитов, создающих потенциальные ямы, и электро! ного движителя.

1.5. Физические основы акустики.

1.5.1. Основные явления акустики [2, с. 68-69, 199]. Разработана систем учебного физического эксперимента по изучению явлений излучения, распрс странения, затухания звука, Доплера, интерференции звуковых волн, пер< носа энергии звуковым импульсом, дисперсии звуковых волн, радиационном давлению, дифракции, отражению и прохождению звука.

1.5.2. Явление Доплера [33, 74, 79, 193]. Показано, что традиционная д< монстрация эффекта Доплера, основанная непосредственно на слуховом огщ щении, малоубедительна. Предложены демонстрационные приборы, обесш чивающие объективное обнаружение доплеровского смещения частоты. Ра: работала оригинальная установка для количественного эксперимента в лабс раторных условиях.

1.5.3. Дисперсия звука [87,198, 219]. Построена учебная теория дисперси звуковой волны в искусственной среде из акустических резонаторов, разрг ботан соответствующий учебный эксперимент. Впервые обеспечена возмоя ность физического моделирования теории дисперсии света.

1.5.4. Измерение скорости звука импульсным методом [13, 75, 194, 197 Предложен комплект приборов по измерению скорости звука в воздухе (жщ кости, твердом теле) импульсным электронно-цифровым методом. Описа ряд опытов, в том числе по исследованию температурной зависимости скорс сти звука в воздухе.

1.5.5. Принцип Ферма [88, 201] относится к фундаментальным принщ пам физической науки. Однако экспериментальное обоснование его в учебно физике отсутствует. Впервые предложен учебный эксперимент, подтверждг ющий справедливость принципа Ферма для звуковых волн.

1.6. Физические основы ультраакустики.

1.6.1. Получение непрерывной ультразвуковой волны [2, с. 7-67; 46, 48, 5! 58, 59, 66, 189]. Дана учебная теория по введению величин, характеризуй хцих упругую волну. Ультразвук физически ничем не отличается от звука -это тоже упругая волна, существующая в упругой среде, но такая, которэ непосредственно не воспринимается органом слуха человека, характеризу« мого верхним порогом 20 кГц. Поэтому для возбуждения ультразвука н< обходимы специальные излучатели. Наиболее удобны электромеханически преобразователи, в которых используются пьезоэлектрический и магните стрикционный эффекты. Пьезоэлектрические преобразователи хорошо и: вестны, но сравнительно малодоступны, так как требуют для своего изгот< вления кварца или пьезокерамики. Магнитострикционные излучатели могу быть построены на основе ферритовых вибраторов. Предложена качестве!

ная учебная теория магнитострикционного излучателя с подмагничиванием. Разработаны магнитострикционный излучатель ультразвука низкой частоты и опыты, иллюстрирующие резонансное возбуждение колебаний вибратора, а также позволяющие определить скорость звука в вибраторе. Эти излучатели могут быть запитаны от стандартного генератора звуковой частоты, однако возможно и самостоятельное изготовление ультразвукового генератора на транзисторах и на лампах. Проведенное исследование позволило предложить оригинальные магнитострикционные излучатели средней и высокой частоты, аналогов которым не существовало.

1.6.2. Стоячая ультразвуковая волна [2, с. 88-109; 46, 48, 157, 59, 60, 175]. Стоячая волна возникает в результате интерференции двух когерентных волн, распространяющихся навстречу. Понятие стоячей волны используется на протяжении всего курса от механики до квантовой физики. Кроме того, стоячая волна дает один из методов измерения длины и фазовой скорости волны. Поэтому для учебного процесса необходима серия опытов со стоячими волнами разной природы в различных условиях. Мы разработали опыты по интерференции изгибных волн на бумаге, в тонкой пластинке (фигуры Хлад-ни) и группы опытов по изучению стоячей ультразвуковой волны в воздухе и жидкости. Опыты позволяют пронаблюдать и объяснить такие тонкие эффекты как образование поперечных пленок в трубке Кундта, изменение фазы волны при отражении, совпадение пучности давления с узлом скорости и т.д. Предложены также различные конструкции ультразвуковых интерферометров, позволяющих, в частности, исследовать реакцию излучателя на стоячую волну.

1.6.3. Дисперсия ультразвуковой волны [2, с.82-88; 169]. Дисперсия звука в воздухе отсутствует, поэтому принципиальным является прямое экспериментальное доказательство существования дисперсии для упругих волн. Исследование показало, что с этой целью целесообразно использовать изгиб-ные волны. Соответствующие учебная теория и учебный эксперимент нами разработаны.

1.6.4. Ультраакустические эффекты второго порядка [2, с.76-82]. Ультразвук отличается от звука в первую очередь значительно более высокой интенсивностью, способствующей проявлению акустических эффектов второго порядка. К ним относятся ориентирующее действие ультразвука, силы, действующие на тела в ультразвуковом поле, ультразвуковой ветер и др.

1.6.5. Фокусировка ультразвука линзой [2, с. 114-124]. Для известных опытов по фокусировке ультразвука построена учебная теория и разработан подтверждающий ее эксперимент на оригинальном оборудовании.

1.6.6. Радиационное давление ультразвука [2, с. 124-130]. Радиационное давление относится к основным явлениям волновой физики, однако демонстрации его для волн на поверхности жидкости и звуковых волн осложняются побочными эффектами, а для электромагнитных не разработаны. Ультразвук позволяет не только доказать существование радиационного давления, но и количественно измерить его в воздухе и жидкости, а также изучить довольно тонкие эффекты. Мы построили учебную теорию радиационного давления на границе раздела двух сред и подтвердили ее серией учебных экспериментов, в которой индикатором давления явился ультразвуковой фонтан.

Наиболее поразительным для учащихся оказывается факт, что радиационное давление может быть направлено навстречу падающему пучку ультразвука.

1.6.7. Ультразвуковая кавитация [2, с. 133-138; 7, с. 168-190]. Разработана серия экспериментов, раскрывающая физическую сущность и возможности практического использования ультразвуковой кавитации. Рассмотрен механизм кавитационного разрушения посредством кумулятивных струй. Предложена оригинальная демонстрация ультразвукового капиллярного эффекта.

1.6.8. Получение ультразвуковых импульсов [4, с. 4-29]. Разработана серия технологий, экспериментов и теоретических объяснений, позволяющая учащимся изготовить и исследовать генератор импульсов напряжения, ждущую развертку осциллографа, генератор импульсов с временной задержкой, генератор импульсов на динисторе, пьезоэлектрические преобразователи, импульсное возбуждение пьезоэлектрического вибратора, индикатор ультразвуковых импульсов, комплект приборов для учебных опытов с ультразвуковыми импульсами.

1.6.9. Учебный эксперимент с ультразвуковыми импульсами [4, с. 29-66; 21 26,83,123]. Впервые в учебной физике показано, что ультразвуковые импульсы позволяют с высокой степенью эффективности экспериментально изучить основные явления волновой физики, такие как излучение, распространение, затухание, перенос энергии, интерференцию, дифракцию, отражение и прохождение ультразвука, а также осуществить измерение скорости ультразвука в жидкости и твердом теле, коэффициентов отражения и поглощения, изучить сущность метода многократных отражений, ультразвуковой эхолокации и дефектоскопии. Предложены учебные опыты и теория, доказывающие существование поперечной волны в твердом теле и изгибной волны в пластинках. Экспериментально изучаются явления полного внутреннего отражения продольной и поперечной волн и полного прохождения ультразвука через пластинки.

2. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА.

2.1. Капли жидкости.

2.1.1. Механизм образования и отрыва капель от капилляра [ 18, 94, 96,105, 122,138,139]. Предложены учебные эксперименты, раскрывающие механизм образования капель на концах смачиваемых и несмачиваемых капилляров. Описано новое для учебной физики явление скачкообразного формирования капли: при вытекании воды из тонкого (100-200 мкм) несмачиваемого капилляра вначале на его конце возникает бугорок, а затем скачком "вываливается" порция воды, образующая привычную каплю, которая растет и отрывается. Показано, что в традиционных опытах по определению коэффициента поверхностного натяжения явление протекает сложнее, чем обычно описывается, и установлены границы применимости простейшей физической модели отрыва капли.

2.1.2. Неустойчивость капель одной жидкости на поверхности другой [ 172]. Предложены опыты, показывающие неустойчивость капель жира на поверхности теплой воды, дано качественное объяснение явлению.

2.1.3. Поверхностная энергия капли [98, 120]. Разработаны оригинальные учебный эксперимент и учебная теория, показывающие, что при пере-

шде в невесомость лежащая на несмачиваемой подложке сплюснутая капля становится сферической и избыток энергии приводит к тому, что капля подпрыгивает над подложкой. Эксперимент прямо доказывает существование юверхностной энергии капли.

2.1.4. Образование и исчезновение тумана [183]. Известные опыты по обра-юванию тумана при адиабатическом расширении насыщенного водяного паза представлены в новых вариантах, которые, с одной стороны, повышают юступность, а с другой — расширяют их функциональные возможности. В настности, наблюдение дифракции света на образующемся тумане позволяет доказать, что действительно туман состоит из отдельных сферических ка-тель примерно одного размера, которые при различных воздействиях на него логут расти и уменьшаться.

2.2. Тепловые машины.

2.2.1. Конвективные струи жидкости [30; 5, с.69-74]. Предложена серия жспериментов с конвективными струями, возникающими в ацетоне и визуа-газируемыми алюминиевой пудрой. Главным достоинством опытов является ?о, что они могут производиться при комнатной температуре и нагревании, »существляемом рукой. Описан специальный экран, визуализирующий по-'.редством конвективных струй инфракрасное изображение предмета.

2.2.2. Работа нагретого газа [167]. В стакан с горячей водой опускают ¡юретку, ждут пока вода не войдет в нее, закрывают верхний конец бюрет-:и пальцем и переворачивают ее — из бюретки бьет фонтан на высоту в [есколько метров. Этот эффектный опыт и сопутствующие ему явления де-юнстрируют при изучении работы нагретого газа.

2.2.3. Принцип действия тепловой машины [44]. В стоящий на нагрева--еле стакан с водой погружают небольшой стеклянный сосуд с пузырьком юздуха. Сосуд начинает периодически подниматься и опускаться. Чтобы юполнительно показать необходимость холодильника, с поверхностью горя-гей воды соединяют дно второго стакана с холодной водой.

2.2.4. Термические автоколебания [158]. Предложен доступный вариант [звестного опыта А.С.Попова, показывающего периодические движения ме-■аллической дуги на тонкой пластинке слюды.

2.2.5. Термическая генерация звука [5, с.88—122; 190]. Явление относится ак к механике, так и к молекулярной физике. Разработаны оригинальные онструкции теплового автогенератора звука (явление Рийке), позволяющего оставить серию опытов: возбуждение тепловых автоколебаний, определе-:ие их частоты, зависимость частоты звуковых колебаний от длины трубы, еобходимость тяги, возможность введения в систему положительной и отри-ательной обратной связи, обнаружение пучности давления звуковой волны, озбуждение автоколебаний на второй гармонике колебательной системы, ко-ебания температуры нагревателя, явление регенерации, увеличение мощно-ти тепловых автоколебаний. Дана качественная теория явлений.

3. ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.

3.1. Электрическое и магнитное поля.

3.1.1. Электростатическое поле [78, 181]. Предложен пьезоэлектрический сточник для опытов по электростатике. Описан эксперимент по наблюдению

электростатической индукции, в котором прямо доказывается наличие ток; при перераспределении зарядов.

3.1.2. Стационарное электрическое поле [52,112,127, 141, 153,171]. Пред ложен учебный вариант моделирования электростатического поля стационар ным, доступный способ изготовления электропроводной бумаги, описаны де монстрационная установка, даны примеры опытов. Дан вариант установи для экспериментального доказательства закона Ома. Описан вариант зани мательного опыта по образованию электрической цепи. Предложен индиви дуальный эксперимент по наблюдению движения ионов. Описаны опыты го зависимости сопротивления проводника от температуры и давления.

3.1.3. Сила Лоренца [111, 130]. Предложена серия опытов и дано деталь ное объяснение явлений, возникающих при взаимодействии электронного пуч ка электронно-лучевой трубки осциллографа с полем постоянного магнита.

3.1.4. Индуктивность проводника [125]. Разработана серия учебных экспе риментов, позволяющих сформировать понятие индуктивности проводника.

3.2. Электромагнитные колебания и волны.

3.2.1. Электромагнитные колебания [113,117,168]. Предложены комплек ты приборов для получения разными способами переменного напряжения ин франизкой частоты и серии опытов по исследованию резистора, конденсатор; и катушки индуктивности в цепях переменного тока, электрическим и элек тромеханическим колебаниям и автоколебаниям.

3.2.2. Электромагнитные волны [67, 227]. Разработан комплект прибора для учебных опытов с электромагнитными волнами, включающий генерато] сантиметровых радиоволн на клистроне или диоде Ганна, индикатор интен сивности волны в точке, сканирующий индикатор для демонстрации распре деления интенсивности волны вдоль линии, рупорные антенны, волновод i Т-образным ответвителем, полуцилиндр из оргстекла, зеркала, экраны, ска мью и другое оборудование. Комплект дает возможность учителю физию собирать такие демонстрационные установки, которые: 1) позволяют экспе риментально доказать существование всех основных явлений волновой фи зики для электромагнитного излучения; 2) обеспечивают строгую однознач ность и безусловную воспроизводимость результатов опытов; 3) обладаю' высокой степенью наглядности; 4) требуют минимального времени для под готовки и проведения демонстрационных опытов; 5) отличаются широким! функциональными возможностями, простотой и надежностью. Рекомендует ся система опытов, доказывающая прямолинейность распространения, погло щение, отражение, преломление, интерференцию, дифракцию, поляризации электромагнитных волн сантиметрового диапазона.

4. ОПТИКА.

4.1. Геометрическая оптика.

4.1.1. Физические основы зрения [165, 176, 177] обязательно должны изу чаться в учебной физике. Мы разработали серию простых опытов с глазом позволяющих измерить кривизну роговицы и хрусталика, увидеть свечени глаза, изучить механизм цветового зрения.

4.1.2. Отражение и преломление света [104, 209, 145, 148]. Новый эле мент учебной физики может быть использован в качестве занимательног

опыта. Мы предлагаем учащимся творческие задания по изготовлению так называемого магического зеркала, изучению каустики цилиндрической линзы, исследованию зеркального и диффузного отражений света.

4.1.3. Метод Фуко [23, 106]. Метод темного поля или метод Фуко используется для визуализации ничтожных изменений оптической плотности. Современным вариантом его является метод фазового контраста. Суть метода Фуко проста и может быть пояснена на элементарном уровне при изучении геометрической оптики. Мы рекомендуем учащимся домашнее задание по исследованию методом Фуко магического зеркала.

4.1.4. Явление полного внутреннего отражения света [102, 155, 160, 179]. Предложены учебные опыты по полному внутреннему отражению при переходе света из твердого тела п газ и жидкость, из жидкости в газ и жидкость, от тонкого воздушного слоя на несмачиваемой поверхности и при наличии плоскопараллельного слоя на границе раздела сред.

4.1.5. Световод [6, с. 56-60; 131]. Дана учебная теория и рассмотрены опыты по прохождению света через стеклянную палочку и через световод из оргстекла.

4.1.6. Модели рефрактометра [6, с.37-53]. Теоретически и экспериментально изучаются рефрактометры, основанные на явлении полного внутреннего отражения света.

4.1.7. Явление радуги [182]. Для экспериментального изучения радуги предлагается на покрытую копотью плоскую пластину наносить слой одинаковых капель воды или глицерина. Описаны наблюдаемые явления, дана качественная теория.

4.1.8. Физические основы градиентной оптики [3, 6, 19, 20, 24, 25, 31, 108, 109, 132, 178, 186]. На основе принципов Гюйгенса и Ферма разработана учебная физическая теория явлений криволинейного распространения, полного внутреннего отражения, фокусировки света в оптически неоднородных средах. Подробно исследована слоисто-неоднородная среда с постоянным градиентом показателя преломления. Создан учебный эксперимент, в том числе модельного характера, подтверждающий выводы учебной теории.

4.2. Волновая оптика.

4.2.1. Интерференционное явление Юнга [1, с. 3-7; 40, 140]. Опыт Юнга упоминается во всех курсах оптики, однако, редко ставится, причем некоторые авторы считают этот опыт настолько сложным, что постановка его в учебных условиях невозможна. Исследование показало, что основные трудности при постановке опыта Юнга обусловлены не созданием соответствующих условий, а наблюдением получающихся результатов и их анализом. Разработана серия оригинальных учебных опытов, решающая эту проблему.

4.2.2. Интерференция света на тонких слоях [38, 39, 42, 45, 51]. При изу-хении этих интерференционных явлений центральным пунктом является экс-гериментальное доказательство наличия когерентных пучков в тонком слое. 1редложен также простой вариант опыта Вуда по интерференции в тонких шастинках слюды.

4.2.3. Оптические интерферометры [1, 36, 151, 164]. Обычно считает-:я, что оптические интерферометры настолько тонкие в юстировке приборы, îto самостоятельное изготовление их невозможно. . Разработаны учебный

интерферометр типа Жамена, интерференционный опыт Брюстера, cnocof изготовления отражательных и светоделительных пластин из бытовых зер кал, интерферометр Фабри-Перо, лазерные интерферометры Майкельсона i Маха-Цендера.

4.2.4. Дифракция Френеля и дифракция Фраунгофера [57, 62, 90, 133, 183 187, 188, 197, 198, 202, 203, 204, 205]. Исследование показало недостаточнун сформированность основных понятий дифракции света и выявило главнук причину этого — разрыв между учебной теорией и учебным экспериментом Поэтому разработаны демонстрационный и индивидуальный эксперименты обеспечивающие формирование понятий дифракции Френеля и дифракцш Фраунгофера, приборы для фронтальных и визуальных наблюдений дифрак ции света, получены серии фотографий дифракционных картин. Важны}, результатом явилась разработка демонстрационного опыта, показывающе го, что при открывании первой зоны Френеля интенсивность света в центр« дифракционной картины действительно возрастает в четыре раза. Разрабо таны также опыты по дифракции Фраунгофера на беспорядочном множеств! одинаково ориентированных одинаковых объектов.

4.2.5. Дифракционная решетка [10, 12, 14, 28, 37, 49, 76, 129, 201]. По казано, что учебная теория дифракционной решетки, излагается в школьнод курсе физики некорректно, предложены приборы для наблюдения дифракци онного спектра от решетки, изготовление учебных дифракционных решето! топографическим методом, учебный эксперимент с голографической дифрак ционной решеткой, демонстрация дифракции света на ультразвуковой волне

4.2.6. Оптические приборы [16, 39, 43, 50, 70, 137, 191, 208]. Разработан! оригинальная учебная теория оптических приборов, основой которой являете модель реальной линзы, представляющая собой идеальную линзу и непрозрач ный экран с круглым отверстием. Идеальная линза имеет точечный фоку и дает стигматическое изображение. Отверстие имеет фокус, состоящий и: симметрично расположенных относительно него областей, простирающихся от минимального фокусного расстояния до бесконечности. Таким образом реальная линза моделируется оптической системой из идеальной линзы и от верстия. Теория обоснована учебным экспериментом. Предложены опыты показывающие роль дифракции света в образовании изображения, получе ние ахроматических интерференционных полос, изменение фазы волны прз переходе через фокус.

4.2.7. Физические основы голографии [11, 128, 225]. Создана учебная тео рия голографии, доступная для учащихся старших классов. Она базируете на расширенном понятии уравнения волны в проекции на определенную ось Проведенное исследование показало, что учебная топографическая установк должна удовлетворять следующим требованиям: 1) обеспечивать достаточн полное экспериментальное изучение физических основ топографического про цесса; 2) использовать доступный гелий-неоновый лазер мощностью излуче ния не более 2-4 мВт; 3) позволять записывать голограммы на доступном ; дешевом фотоматериале; 4) иметь небольшие размеры и малую массу; 5) дс пускать работу в незатемненном учебном помещении при наличии относи тельно больших вибраций; 6) позволять в течение учебного часа полносты изготовить 5-10 голограмм и пронаблюдать восстановленные изображена 26

') конструктивно быть максимально простой и доступной с тем, чтобы ее тог ли изготовить даже учащиеся средней школы. Топографическая установка, удовлетворяющая перечисленным требованиям, нами разработана; она >беспечивает постановку, например, следующих экспериментов: изготовле-ше синусоидальных дифракционных решеток и зонных пластинок, запись •олограммы Фурье точечного и протяженного объектов, запись голограммы Френеля точечного и протяженного объектов, основное свойство голограммы, >бъемность восстановленного изображения, псевдоскопичность сопряженного [зображения, голографическая интерферометрия и т.д.

4.2.8. Визуализация светового вектора [35, 71, 99]. Одной из центральных проблем учебной физики при рассмотрении явлений поляризации света является экспериментальное доказательство поперечности световой волны. 1ри введении понятия поляризации света необходимы эксперименты, визуа-[изирующие направление колебаний светового вектора. Именно такие экспе->именты разработаны. К ним относятся модель светового вектора, способ «зуализации светового вектора и электронно-механический демонстратор ветового вектора.

4.2.9. Инфракрасное излучение [41, 84, 85, 154, 184, 134]. Принципиаль-:ым является экспериментальное доказательство существования невидимого :нфракрасного излучения, непосредственно примыкающего к видимой обла-ти спектра и характеризуемого теми же явлениями, что и видимое излуче-;ие. Детально разработаны соответствующие учебные теория и эксперимент, озволяющис изучить явления прямолинейного распространения, отражения, :реломления, интерференции, дифракции, поляризации, рассеяния и т.д. ин->ракрасного излучения.

4.3. Релятивистские эффекты в оптике.

4.3.1. Оптический эффект Доплера [72]. Создана экспериментальная уста-овка для изучения оптического эффекта Доплера, состоящая из вращающе-ося с большой скоростью бумажного диска, оптико-электронного тахоме-ра, гелий-неонового лазера и интерферометра Фабри-Перо высокой разре-1ающей способности. Установка позволяет фокусировать лазерный пучок на иаметрально противоположных точках диска и по расщеплению наблюдае-гой в интерферометр спектральной линии определять доплеровское смещение астоты. Дана учебная теория этого эксперимента.

5.1. Излучение.

5.1.1 Модель абсолютно черного тела [180]. Разработаны простая модель бсолютно черного тела и демонстрационный опыт, подтверждающий спра-едливость закона Кирхгофа.

5.1.2 Люминесценция света [47, 64, 152]. Опыты с готовыми люмино-юрами недостаточно убедительны. Мы предложили технологию изготовле-ия борного люминофора из доступных любому учащемуся средств и серию пытов с этим люминофором. Для учебных опытов с ультрафиолетовыми учами впервые предложено использовать лампу накаливания с перекалом, ндикация осуществляется люминесцирующим листом белой бумаги.

5.1.3 Туннельный эффект [6, с. 65-81; 102] традиционно относится к чисто вантовым явлениям, однако его аналог имеет место для фотонов при пол-

ном внутреннем отражении от тонкого слоя воздуха. Разработаны учебны опыты, доказывающие существование явления проникновения света в опт! чески менее плотную среду при полном внутреннем отражении, исследующк область оптического контакта и люминесценцию при переходе через гипот* нузную грань призмы в жидкость. Предложена экспериментальная устано! ка для исследования туннельного эффекта в инфракрасной области и описа прямой эксперимент, подтверждающий наличие туннельного эффекта.

5.1.4 Лазер на красителях [36, 228]. Для полноценного изучения опт! ческих квантовых генераторов в курсе общей физики учебные лаборатори педагогических институтов должны располагать не только гелий-неоновым или полупроводниковыми лазерами, генерирующими непрерывное излучен» но и импульсными лазерами. Такие лазеры должны быть совершенно без( пасными, не содержать дефицитных элементов, иметь простую конструкции допускать многократную разборку, сборку и юстировку. Анализ показыв; ет, что перечисленным требованиям в настоящее время могут удовлетворят лишь лазеры на красителях.

Разработанный нами учебный лазер на красителях содержит блок пит; ния, систему одноламповой накачки с эллиптическим отражателем, кювет с аксиальной прокачкой активной среды и открытый резонатор из плоски зеркал. Все элементы лазера конструктивно просты и доступны для сам« стоятельного изготовления учащимися. В качестве активной среды использ; ются водные растворы родамина 6Ж и родамина В (С) с добавкой мочевиш В учебных экспериментах исследуются генерация лазерного излучения, зав] симость спектра от состава и концентрации красителя, перестройка лазе! по частоте, энергия и длительность импульса лазерного излучения, срыв г нерации из-за возникновения градиентной линзы в активной среде и т.д.

5.2. Воздействие магнитного поля на атомы.

5.2.1 Эффекты Фарадея и Зеемана [82, 103, 116]. Вращение плоскоса поляризации света магнитным полем явилось первым экспериментальны фактом, подтверждающим непосредственную связь оптических и электр магнитных явлений. Классическая теория эффекта Фарадея базируется I классической теории эффекта Зеемана. Современная теория этих эффект! квантовая. Поэтому в педагогическом институте целесообразно оба явлен] изучать в курсе квантовой физики. Что касается школы, то ознакомлен) учащихся с этими явлениями может быть осуществлено на внеклассных факультативных занятиях в рамках классической физики. Мы разработ ли серию экспериментов по изучению эффектов Фарадея и Зеемана, а так> модельную демонстрацию расщепления энергетических уровней.

Продолжается вторая глава диссертации исследованием возможности и пользования новых элементов учебной физики в экспериментальных доказ тельствах. Показано, что доказательства в физике имеют двойную напр вленность: это теоретические доказательства справедливости качественно объяснения, даваемого обнаруженному явлению, и экспериментальные док зательства справедливости теории. В этом смысле не было бы необход мости специально говорить об экспериментальном доказательстве. Одна в методической и учебной литературе явное предпочтение отдается теори 28

Кроме того, даже чисто эмпирическая информация сообщается чаще всего в ознакомительном плане, умозрительно или догматически. Обосновывается необходимость экспериментального доказательства в системе физического образования. Показано, что учебная физика, являясь моделью физической науки, также требует полного, последовательного и непротиворечивого доказательства положений изучаемой науки. Однако учитель и учащиеся не в состоянии реальным экспериментом обосновать все теоретические положения учебной физики. Их задача — на примере ограниченного круга физических опытов научить и научиться методу экспериментального доказательства. Поэтому допустимо считать, что в учебной физике получено экспериментальное доказательство, если указаны условия эксперимента, выделен его результат и проведен анализ опыта, то есть осуществлены реальный или умозрительный эксперименты. В изучаемом разделе физики экспериментальные доказательства должны быть представлены в виде последовательной, непротиворечивой и несколько избыточной системы, полностью охватывающей содержание раздела. При оценке знаний учащихся необходимо учитывать их умения проводить умозрительные и реальные экспериментальные доказательства [100, 101, 114, 216].

Во второй главе рассмотрены также психологические и дидактические основы визуализации как одного из методов реального осуществления экспериментального доказательства. Перечислены созданные в процессе исследования приборы и установки, обеспечивающие визуализацию ряда фундаментальных физических явлений: индикатор интенсивности волны в точке [227], сканирующие индикаторы для визуализации распределения интенсивности волны вдоль линии и в плоскости [56, 61, 63, 65, 68, 107, 223], метод визуализации волновых полей порошковыми фигурами [27], визуализирующий экран, для демонстраций с дециметровыми радиоволнами [32], метод построения линий равных фаз звукового поля [69], прибор для визуализации состояния поляризации электромагнитной волны методом сканирования, акустическая лупа времени [ 81 ]. Некоторые физические объекты настолько сложны, что доказать их существование одним экспериментом не представляется возможным, поэтому необходимо выделение характерных или основных явлений [195, 196, 200, 208]. В качестве примера рассмотрены экспериментальные доказательства существования поверхностной энергии жидкости [98], дисперсии звука [87], визуализации звуковых волн [ 107].

Завершается глава изложением новых элементов учебной физики, обеспечивающих разработку конкретных методик организации научного познания при обучении физике применительно к определенным формам проведения учебных занятий. К ним относятся: экспериментальные задачи при изучении силы Лоренца [130], учебные опыты с колебательными контурами [113], магическое зеркало [ 104], магическое зеркало и метод Фуко [ 106], визуальное наблюдение дифракции света [28], электронно-механический анализатор линейно поляризованного света [35, 99], получение и исследование голограммы гочки [11, 12, 37].

Третья глава "Педагогический эксперимент" обобщает результаты многолетнего экспериментального преподавания с использованием новых элементов учебной физики, направленного на совершенствование процесса научного

познания учащимися. Продолжительность проведенного педагогического Э1 перимента составила более 30 лет, он охватил порядка 2000 студентов, 10 школьников, 500 учителей физики и включал констатирующую, поискову экспертную, конкретную, обучающую и творческую компоненты, а так: внедрение результатов исследования в реальный учебный процесс. Осн< ной базой педагогического эксперимента явились Глазовский государстве ный педагогический институт, Удмуртский институт усовершенствован учителей, средние школы города Глазова и Удмуртской республики. Oi средованное внедрение результатов исследования осуществлялось в средн и высшие учебные заведения России методом реализации разработанной: изготовленного под нашим руководством учебного оборудования. Внедрен производилось также путем выполнения хоздоговорных работ с Глазовсю филиалом Ижевского технического университета, Глазовским городским с делом народного образования, Глазовским техническим колледжем. В э! перименте приняли участие 22 сотрудника кафедры физики и физическс факультета Глазовского пединститута (8 доцентов, 6 преподавателей, 3 к женера, 5 лаборантов). Планирование, проведение и обработка результат частных педагогических экспериментов, имеющих целью сравнение новых ь тодик с традиционными, осуществлялись методами, подробно разработанн ми в соответствующей научной и учебной литературе. Главное содержав исследования составил феноменологический эксперимент, доказывающий в< можность, целесообразность и эффективность применения нового элемен учебной физики в современной системе физического образования. Этот i дагогический эксперимент осуществлялся методами экспертизы, обучения творчества. В главе кратко рассмотрены в основном именно эти компонент проведенного педагогического эксперимента.

Методом групповой экспертизы получены экспертные оценки новизны учебности созданных в исследовании новых элементов учебной физики. В i честве экспертов выступали выпускники Глазовского пединститута, учите физики средних учебных заведений Глазова, слушатели курсов повышен квалификации учителей, сотрудники кафедры физики Глазовского пединст тута. Полученные ими оценки параметров в пределах погрешности квалш трических измерений совпадают, что позволило высказать предположен® возможности и целесообразности осуществления экспертной оценки hcöoj шой группой специалистов, а затем обосновать его эвристическим рассужу нием в рамках известной модели Г. Раша [ 19, 20].

Обучающий компонент педагогического эксперимента имеет своей цел] доказательство возможности и целесообразности использования нового 3J мента учебной физики в реальном учебном процессе. Как уже отмечало! такой эксперимент нами проводится более трех десятков лет: каждый нов] элемент учебной физики уже на стадии предварительной разработки внед{ ется в учебный процесс Глазовского пединститута, в первую очередь, в сп< курсы. Затем он используется на лекционных, семинарских, практическ и лабораторных занятиях курсов общей физики и дидактики физики во ве допустимых формах обучения: в демонстрационных, лабораторных и индш дуальных опытах, в теоретических построениях, в физических задачах [J 55, 62, 80, 93, 118, 147, 192], В обучающем эксперименте отработаны <

шржание и технология обучения физике в педагогическом институте [15], шторские курсы оптики [16] и квантовой физики [17]. Оценка результатов традиционного обучения производится стандартными методами рейтинга, за-ютной и экзаменационной сессий, в которых знания студентов оцениваются ю пятибалльной шкале, оценки суммируются и переводятся в безразмерные «личины путем деления на общее количество оценок и максимальное число ¡аллов шкалы. Обработка результатов локальных дидактических экспери-гентов производилась общепринятыми методами статистики [125, 144].

Метод совместного творчества предполагает получение учителем и уче-[иком новых результатов в совместной учебно-исследовательской работе. В лаве изложена суть метода, приведены полученные результаты, рассмотре-[ы примеры конкретных методик [73, 120, 125, 205, 210, 211, 212, 213, 217].

Проведенный педагогический эксперимент убедительно показал, что но-ый элемент учебной физики действительно может быть эффективно исполь-ован в рамках существующей системы физического образования для обо-ащения ее содержания, расширения кругозора и познавательного интереса чащихся, углубления их физических знаний, становления и развития лич-:ости учащихся, если его учебная физическая теория и учебный физический ксперимент характеризуются достаточно высокими значениями учебностпи, . методика изучения этого элемента обладает достаточно высоким значением ффективности. Педагогический эксперимент подтвердил, что создание но-ых элементов учебной физики в совместном творчестве учителя и ученика в амках учебно-исследовательского процесса возможно и обеспечивает наибо-ее эффективное развитие творческих способностей учащегося, так как этому пособствует получение результатов, отличающихся объективной новизной.

В третьей главе показано, что в ходе обучающего педагогического экс-еримента автором создан ряд оригинальных методик формирования основ [етода научного познания в сознании учащихся. В качестве подтверждения зложены методики формирования понятия полного внутреннего отражения вета, изучения световода на уроках физики, введения основных понятий вол-овой оптики, изучения физических основ голографии на уроке, учебного ис-ледования каустики цилиндрической линзы, организации учебного исследо-ания зонной пластинки. Помимо этого для 41 методики указаны области рименения и количество вовлечений в реальный учебных процесс.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненное исследование посвящено созданию новых элементов учебной изики как основы организации процесса научного познания учащимися в эвременной системе физического образования. В итоге решены следующие здачи.

1. Подтверждена необходимость использования принципа цикличности в ачестве основы дидактической модели процесса научного познания учащийся при обучении физике, предложены и обоснованы дидактические модели чебной физической теории и учебного физического эксперимента.

2. Определены содержание, структура и место учебной физики в дидак-ике физики, обеспечивающие совершенствование методики организации для чащихся процесса научного познания.

3. Предложены и обоснованы дидактические модели переходного процес са, эксперта, учебности, новизны, обеспечивающие научное познание при сс здании, оценке и внедрении новых элементов учебной физики в современнуз систему физического образования.

4. Выявлены закономерности создания новых элементов учебной физк ки, которые сформулированы в форме законов и обоснованы решением акт} альных проблем обучения механике, молекулярной физике, электродинамик! оптике и квантовой физике.

5. Показана возможность создания и использования новых элементов уче£ ной физики с целью экспериментального доказательства существования ф! зических явлений, функциональных зависимостей, значений физических ко* стант, обоснования физических теорий.

6. Разработаны конкретные методики применения предлагаемых элеме* тов учебной физики в рамках существующей системы физического образовг ния для организации процесса научного познания учащимися.

7. В педагогическом эксперименте, организованном в условиях учебног процесса средней и высшей школы, курсов повышения квалификации учит« лей, ежегодной научной конференции, издания сборника научных трудов научно-практического журнала, произведена экспертная оценка новых эл< ментов учебной физики.

8. Новые элементы учебной физики внедрены в реальный учебный процес средней школы и педагогического института; в обучающем педагогическо эксперименте доказаны эффективность методики их изучения и научного пс знания.

9. Доказана возможность и целесообразность создания новых элементе учебной физики в научном познании при совместном творчестве учителя ученика в условиях существующей системы физического образования без дс полнительных материальных и временных затрат.

Основным результатом исследования является теоретическое и экспер! ментальное обоснование справедливости его гипотезы, согласно которой эс] фективность овладения учащимися методами научного познания возраста« при условии, что обеспечено совместное научное познание учителя и учеш ка в сфере учебной физики, приводящее к созданию новых учебных теорш новых учебных экспериментов и методик для их изучения.

Таким образом, цель исследования достигнута: разработана, обосновав теоретически и подтверждена экспериментально методика организации пр< цесса научного познания учащимися при обучении их физике, базирующая на создании новых элементов и разделов учебной физики и внедрении их существующую систему физического образования.

Полученные при этом результаты позволяют сделать следующие выве ды.

1. Учебная физика является относительно самостоятельной областью д] дактики физики и представляет собой дидактическую модель физической н; уки. В рамках этой модели учебная теория и учебный эксперимент находят< во взаимных отношениях и взаимодействуют подобно теории и эксперимент в физической науке. Это обеспечивает объект исследования, который пре, ставляет научно-практический интерес для учителя, доступен учащимся

озволяет организовать процесс научного познания при обучении, приводя-дий подобно научному познанию в физической науке к объективно новым езультатам. Такими результатами являются новые элементы учебной финки, включающие учебный физический эксперимент, учебную физическую еорию и методику, обеспечивающую их изучение.

2. Методика организации научного познания учащимися при обучении >изике может быть реализована только учителем, который трудится в таких словиях, что в состоянии непрерывно получать новые результаты в сфе-е учебной физики и привлекать к этой деятельности учеников, склонных

точным наукам. Поэтому необходимо дальнейшее совершенствование си-темы подготовки учителя к научной деятельности и системы моральных, атериальных, организационных и административных мер, обеспечивающей сследовательскую деятельность учителя в процессе преподавания физики в эвременной многопрофильной средней школе. Наиболее доступным и прак-ически не требующим материальных затрат условием подготовки учащихся научному познанию является внедрение в учебный процесс методики экс-ериментального доказательства теоретических положений изучаемого курса изики.

3. Владение элементами теории научного познания необходимо, но недо-гаточно для получения объективно нового знания. Научиться научному по-занию можно только, изучая и повторяя выполненные другими учеными ис-тедования, несколько изменяя их условия, критически анализируя получен-ые результаты, сравнивая их с собственными, выдвигая связанные с этими сследованиями новые идеи и проверяя их на опыте. Но все это должны ыть не общеизвестные материалы традиционных учебников, с которыми не таком разве что школьник, изучающий по ним физику, а новейшие или со-ременные исследования, решающие актуальные проблемы учебной физики, тсгода следует необходимость оперативной публикации новых результатов области учебной физики в периодических изданиях на бумажной и элек-ронной основе. Таким образом, требуется расширение информационных эзможностей журналов "Квант", "Физика в школе", "Преподавание физи-л в высшей и средней школе" и такого специализированного журнала как Учебная физика", содержание и структура которого фактически обоснованы астоящим диссертационным исследованием.

Это исследование является завершенным в том смысле, что содержит це-зстную концепцию учебной физики и построенной на ее основе методики зучного познания при обучении физике. Вместе с тем исследование пред-гавляется открытым, поскольку указанная концепция содержит потенциал шоразвития и совершенствования.

ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Монографии

1. Школьный демонстрационный интерферометр и опыты с ним. В помощь учителю физики.— Ижевск: Изд-во Удмуртия. 1969.— 80 с.

2. Простые опыты с ультразвуком.— М.: Наука, 1978.— 160 с.

3. Простые опыты по криволинейному распространению света.— М.: Наука, 1984,— 128 с.

4. Учебный эксперимент с ультразвуковыми импульсами: Учебное пособш спецкурсу.— Пермь: ПГПИ, 1984.— 68 с. (В соавторстве).

5. Простые опыты со струями и звуком: Учебное руководство.— М: Hay 1985.— 128 с.

6. Полное отражение света в простых опытах: Учебное руководство.— М.: I ука, 1986,— 128 с.

7. Кумулятивный эффект в простых опытах.— М: Наука, 1989.— 192 с.

Учебные пособия

8. Колебания и волны: Учебные материалы по физике (главы 1 и 2).— К 1970.— С. 1-47. (В соавторстве).

9. Комплект приборов для измерения малых промежутков времени: Учебз руководство.— Глазов: ГГПИ, 1990.— 69 с. (В соавторстве).

10. Учебный эксперимент с топографической дифракционной решеткой: JS тодическая разработка для студентов физико-математических факультет пединститутов.— Глазов: ГГПИ, 1990.— 36 с.

11. Изучение физических основ голографии в школе: Учебное руководство.— Г: зов: ГГПИ, 1991.— 24 с.

12. Методика применения голографической дифракционной решетки в шко Учебное руководство.— Глазов: ГГПИ, 1991.— 15 с.

13. Измерение скорости звука импульсным методом: Учебное руководство.— Г. зов: ГГПИ, 1991.— 52 с. (В соавторстве).

14. Дифракционный спектроскоп.— Глазов: ГГПИ, 1991.— 2 с.

15. Физика: Содержание и технология обучения.— Глазов: ГГПИ, 1995.— 12С (В соавторстве).

16. Оптика: Теория. Эксперимент. Задания.-— Глазов: ГГПИ, 1996.— 196 с.

17. Квантовая физика: Элементы теории.— Глазов: ГГПИ, 1997.— 152 с.

18. Капли жидкости: Учебное пособие.— Глазов: ГГПИ, 2000.— 64 с.

Рукописи депонированные и диссертационные

19. Градиентная оптика в системе обучения физике: Дис. ... канд. пед. наук Киров, 1998.— 269 с.

20. Градиентная оптика в системе обучения физике: Автореф. дис. ... канд. п наук — Киров, 1938 — 19 с.

21. Демонстрация отражения и преломления упругих волн на плоской граш раздела жидкости и газов.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1981 12 е.— Деп. в ВИНИТИ , №5723-81. (В соавторстве).

22. Маятники, связанные посредством магнитного поля.— Ред. журн. "Изв. : зов. Физика", Томск, 1982,— 8 е.— Деп. в ВИНИТИ , №3132-82. (В со торстве).

23. Опыты с дефектом на плоском зеркале.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физик Томск, 1982,— 12 е.— Деп. в ВИНИТИ , №4170-82.

24. Модель миража в воздухе.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Том 1982 — 6 е.— Деп. в ВИНИТИ , №4171-82. (В соавторстве).

25. Модель миража из неравномерно нагретого оргстекла.— Ред. журн. "И вузов. Физика", Томск, 1982.— 6 е.— Деп. в ВИНИТИ , №4172-82. соавторстве).

26. Применение ультразвуковых импульсов при формировании понятия врем ной когерентности — Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1982.— 6 с Деп. в ВИНИТИ , №24173-82. (В соавторстве).

17. Использование порошковых фигур для визуализации волновых полей.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1982.— 8 е.—Деп. в ВИНИТИ ,№4174-82. (В соавторстве).

8. Прибор для визуального наблюдения дифракции света.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1982,— 12 е.— Деп. в ВИНИТИ , №4175-82.

9. Установка для демонстрации кумулятивного эффекта.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1982.— 10 е.— Деп. в ВИНИТИ , №4183-82. (В соавторстве).

0. Об использовании конвекции в учебных приборах по физике.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1982 — 4 сДеп. в ВИНИТИ , №4184-82.

1. Модель гравитационной линзы.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1982,— б е.—Деп. в ВИНИТИ , №4185-82. (В соавторстве).

2. Установка для визуализации поля дециметровых радиоволк.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1982.— 10 е.— Деп. в ВИНИТИ , №4186-82.

3. Частотомер для демонстрации акустического эффекта Допплера.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1989.— 11 е.—Деп. в ВИНИТИ 13.02.90, № 1280-В90. (В соавторстве).

4. Экспериментальное изучение брахистохронных и таутохронных свойств циклоиды.— Ред. журн."Изв. вузов. Физика", Томск, 1990.— 33 с.— Деп. в ВИНИТИ 28.11.90, №6380-В90. (В соавторстве).

5. Электронно-механический анализатор.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика." Томск, 1990.—13 е.—Деп. в ВИНИТИ 13.02.90, № 1281-В90. (В соавторстве).

S. Изготовление отражательных и светоделительных пластин из бытовых зеркал.— Ред. жур. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1990 — 10 е.— Деп. в ВИНИТИ 13.02.90, № 1283-В90. (В соавторстве).

7. Изготовление учебных дифракционных решеток топографическим методом.— Ред. жур. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1990,— 20 с.—- Деп. в ВИНИТИ 13.02.90, №1282-В90.

Научные статьи в журналах и сборниках

3. Демонстрация практических применений интерференции света // Физика в школе — 1966.— №6.— С. 44-45.

Три опыта по оптике // Физика в школе.— 1968.— № 1.— С. 76-81.

). Опыт, поясняющий практическое применение интерференции света в интерферометрах // Физика в школе.— 1969.— № 2.— С. 89.

L Полезный совет // Физика в школе.— 1970.— № 1.— С. 45. (В соавторстве).

2. Опыт Вуда по интерференции в тонких пластинках слюды // Физика в школе.— 1970.—№1.—С. 74-76.

5. Система ахроматических интерференционных полос // Физика в школе.— 1971.—№1,— С. 88-89.

I. Паровой картезианский водолаз // Физика в школе.— 1971.— №5.— С. 101. (В соавторстве).

). К демонстрации интерференции на слое воздуха // Физика в школе.— 1972.— №1.— С. 87.

). Простая демонстрация стоячей ультразвуковой волны в жидкости // Успехи физических наук. Т.107 — 1972.— №Вып.2.— С. 321-323. Прибор для зажигания ртутно-кварцевых ламп // Физика в школе.— 1972.— №3.— С. 98. (В соавторстве).

!. Демонстрация стоячей ультразвуковой волны в жидкости // Физика в школе.— 1972,— №6.— С. 80-83.

49. Прибор для наблюдения дифракционного спектра от решетки // В помои учителю физики.— Нижний Тагил, 1972.— С. 49-50. (В соавторстве).

50. Отверстие — линза // Квант.— 1972,— №8.— С. 50-55.

51. Вариант демонстрации колец Ньютона // Физика в школе.— 1973.— №1.-С. 21.

52. Изучение электрических полей на внеклассных занятиях // Физика в школе.-1973.— №6,— С. 87-89. (В соавторстве).

53. Магнитострикционкые излучатели для лекционных демонстраций по ультр акустике // Успехи физических наук. Т.111.— 1973.— № Вып.З.— С. 545-54 (В соавторстве).

54. Творческие экспериментальные задания по ультраакустике для физическо кружка // Физика в школе.— 1974.— №3.— С. 82-85, 105.

55. Творческие экспериментальные задания... // Физика в школе.— 1974.-№4.— С. 74-78.

56. Сканирующий индикатор для демонстрации сантиметровых звуковых и эле тромагнитных волн // Успехи физических наук. Т.114.— 1974.— N; Вып.1. С. 151-152.

57. Комплект приборов для фронтального наблюдения дифракции света // Ф зика в школе.— 1975 — Ns 1.— С. 59-60.

58. Демонстрации с ультразвуком // Физика в школе.— 1975.— №3.— С. 101.

59. Два опыта по ультраакустике//Физический эксперимент в школе. Выи. 5. М.: Просвещение, 1975.— С. 118-122.

60. Измерение скорости звука при помощи трубки Кундта // Физический эксг римент в школе. Вып. 5.— М.: Просвещение, 1975.— С. 159-161.

61. Световая индикация интенсивности звуковых волн // Физический экспер мент в школе. Вып. 5.— М.: Просвещение, 1975.— С. 112-118. (В соавтс стве).

62. Творческие задания по дифракции света // Физика в школе.— 1976.— № 1. С. 85-87. (В соавторстве).

63. Сканирующий индикатор для фотографирования волновых полей // Физи в школе.— 1976.— №4.— С. 70-78. (В соавторстве).

64. Для демонстраций с ультрафиолетовыми лучами // Физика в школе.

1977.— №1 — С. 86. (В соавторстве).

65. Об использовании фотографий звуковых полей в учебном процессе // Физи в школе.— 1977.— №3.— С. 50-54. (В соавторстве).

66. Ультразвуковая приставка к школьному усилителю // Физика в школе.

1978.— №4,— С. 91. (В соавторстве).

67. Лабораторная работа по измерению длины волны электромагнитного излу* ния // Физика в школе.— 1979.— №3.— С. 58-59. (В соавторстве).

68. Еще раз об опыте с моделью бипризмы Френеля // Физика в школе.— 1979. №4.—С. 70.

69. Демонстрация волновых поверхностей звукового поля // Физика в школе. 1982,— №3,— С. 48-49. (В соавторстве).

70. Оптическая демонстрация изменения фазы волны при переходе через фокус Известия вузов. Физика.— 1989.— №3.— С. 104-105.

71. Способ визуализации направления колебаний светового вектора // Извест вузов. Физика.— 1989 — №3.— С. 105-106.

72. Установка для изучения эффекта Доялера // Известия вузов. Физика 1989.— № 7,— С. 94-96.

73. Метод совместного творчества преподавателя и студента в совершенствовании учебного физического эксперимента // Творчество в педагогической деятельности.— Свердловск, 1990.— С. 136-140.

74. Демонстрация акустического эффекта Допплера // Успехи физических наук.— 1991.— №3.— С. 149-153. (В соавторстве).

75. Экспериментальное изучение зависимости скорости звука от температуры // Известия вузов. Физика.— 1991.— №7.— С. 116-118. (В соавторстве).

76. Применение голографичесхой дифракционной решетки в физическом практикуме // Профессионально-техническое образование.— 1991.— №1.— С. 8889. (В соавторстве).

77. Наблюдение колебаний камертона // Физика в школе.— 1991.— №3.— С. 83. (В соавторстве).

78. Пьезоэлектрический источник для опытов по электростатике // Физика в школе.— 1994,— №6.— С. 43-44.

79. Приборы для демонстрации эффекта Доплера // Радио.— 1994.— №3.— С. 26-28. (В соавторстве).

80. Конкурс экспериментаторов "Удивительная механика" // Физика в школе.— 1994.— №5.— С. 55-58. (В соавторстве).

81. Формирование основных понятий акустики при использовании лупы времени // Физика в школе.— 1994.— №3.— С. 41-51. (В соавторстве).

52. Демонстрация эффекта Фарадея // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научно-методических работ. Выпуск 1,— Глазов: ГГПИ, 1995 — С. 70-72. (В соавторстве).

33. Экспериментальная установка для демонстрации основных физических свойств ультразвуковых волн // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научно-методических работ. Выпуск 1.— Глазов: ГГПИ, 1995.— С. 68-70. (В соавторстве).

34. Измерение длины волны инфракрасного излучения в лабораторной работе // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научно-методических работ. Выпуск 1.— Глазов: ГГПИ, 1995.— С. 46-50. (В соавторстве).

35. Демонстрация основных свойств инфракрасного излучения // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научно-методических работ. Выпуск 1,— Глазов: ГГПИ, 1995.— С. 50-53. (В соавторстве).

56. Экспериментальное изучение вращения тела в вязкой среде // Преподавание физики в высшей школе. Сборник научных трудов. №7.— М.: Прометей, 1996.—С. 59-68. (В соавторстве).

57. Экспериментальное изучение дисперсии звука // Преподавание физики в высшей школе. Сборник научных трудов. Ка7.— М.: Прометей, 1996.— С. 69-78. (В соавторстве).

58. Демонстрация принципа Ферма в акустическом диапазоне // Преподавание физики в высшей школе. Сборник научных трудов. №7.— М.: Прометей, 1996.—С. 51-58. (В соавторстве).

!9. Физические особенности учебного акустического эксперимента // Проблемы учебного физического эксперимента. Выпуск 2.— Глазов: ГГПИ, 1996.— С. 13-21. (В соавторстве).

Ю. Оптическая демонстрация первой зоны Френеля // Проблемы учебного физического эксперимента. Выпуск 2.— Глазов: ГГПИ, 1996.— С. 36-38. (В соавторстве).

II. Демонстрация силы Архимеда в неинерциальной системе отсчета // Преподавание физики в высшей школе.— 1996.— №7.— С. 79-82. (В соавторстве).

92. Акселерометр из всплывающего маятника // Преподавание физики в выси школе,— 1996.— Ms7 — С. 83-84. (В соавторстве).

93. Самостоятельный эксперимент учащихся с моделью гармонической волны Физика в школе.— 1996.— №4.— С. 21-23. (В соавторстве).

94. Демонстрация неустойчивости жидкости при вытекании из тонких калил: ров // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научны? методических работ. Выпуск 3.— Глазов: ГГПИ, 1996.— С. 41-42. (В со; торстве).

95. Эксперимент при обосновании второго закона Ньютона // Проблемы учеб] го физического эксперимента: Сборник научных и методических работ. Е пуск 3.— Глазов: ГГПИ, 1996.— С. 45-46. (В соавторстве).

96. Изучение механизма образования и отрыва капель от капилляра // Пробле] учебного физического эксперимента: Сборник научных и методических pa6i Выпуск 3.— Глазов: ГГПИ, 1996.— С. 46-48. (В соавторстве).

97. Демонстрации при изучении автоколебаний // Учебный эксперимент по ; лебательным и волновым процессам. Выпуск 8.— М.: Школа-Пресс, 1996 С. 39-52. (В соавторстве).

98. Методика экспериментального изучения поверхностной энергии жидкости Учебная физика.— 1997.— № 1.— С. 40-48. (В соавторстве).

99. Электронно-механический демонстратор светового вектора // Учебная фи: ка,— 1997.— №1— С. 53-60. (В соавторстве).

100. Учебный эксперимент как метод физического доказательства // Учеб! физика.— 1997,— №2 — С. 60-72. (В соавторстве).

101. Экспериментальные доказательства в электродинамике // Учебная физика

1997.— №3 — С. 22-55. (В соавторстве).

102. Эксперимент при формировании понятия полного внутреннего отражения Учебная физика.— 1997.— №2.— С. 53-59. (В соавторстве).

103. The experimental Study of Faradey's Effect // Creativity in physics education Eotvos Physical Society, Budapest, 1997.— 281-283 pp. (В соавторстве).

104. Магическое зеркало // Учебная физика.— 1997.— №1.— С. 27-31.

105. Подпрыгивающая капля // Учебная физика.— 1997.— №1.— С. 37-39. соавторстве).

106. Магическое зеркало и метод Фуко // Учебная физика.— 1997.— №2.— С. 1 19.

107. Как увидеть звук // Учебная физика.— 1997.— №3.— С. 15-18.

108. Введение понятия оптически неоднородной среды // Учебная физика

1998.— №1.— С. 11-12. (В соавторстве).

109. Простая демонстрация градиентной линзы // Учебная физика.— 1998 № 1.— С. 51-53.

110. Удивительные свойства циклоиды // Учебная физика.— 1998.— № 2.— С. S 25. (В соавторстве).

111. Демонстрация силы Лоренца на экране телевизора // Учебная физика 1998.— № 1.— С. 44-45.

112. Электричество... выливаем из чайника // Учебная физика.— 1998.— №2 С. 5-7.

113. Учебные опыты с колебательными контурами // Учебная физика.— 1998 №2.— С. 36-41 (В соавторстве).

114. Экспериментальные доказательства в электродинамике (Часть 2) // Учеб) физика,— 1998.— №3.— С. 25-63. (В соавторстве),

115. Свободные колебания крутильного маятника // Учебная физика.— 1998.— №3 — 64-66.

116. Почему расщепляются энергетические уровни // Учебная физика.— 1998.— №4.— С. 20-23. (В соавторстве).

L17. Как пронаблюдать сдвиг фаз между током и напряжением // Учебная физика.-— 1998.— №4.— С. 29-34.

L18. Минимальные требования к описанию индивидуального учебного физического эксперимента // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных и методических работ. Выпуск 4.— Глазов: ГГПИ, 1998.— С. 8—10.

L19. Дидактическая физика как один из компонентов физической науки // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 6.— Глазов-СПб.: ГГПИ, 1998.— С. 17-20.

120. Учебное исследование динамики перехода капли в состояние невесомости // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 6.— Глазов-СПб.: ГГПИ, 1998 — С. 54-57. (В соавторстве).

.21. Учебная физика как дидактическая модель физики // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 7.— Глазов-СПб.: ГГПИ, 1998 — С. 13-16.

.22. Изучение и использование капель жидкости в учебной физике // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 7.— Глазов-СПб.: ГГПИ, 1998.— С. 17-19. (В соавторстве).

.23. Импульсный метод измерения скорости ультразвука в учебном эксперименте // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 7,— Глазов-СПб.: ГГПИ, 1998.— С. 52-57. (В соавторстве).

24. Содержание, структура и место учебной физики в дидактике физики // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 8 — Глазов-СПб.: ГГПИ, 1999.— С. 14-18.

25. Демонстрации при формировании понятия индуктивности // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 8.— Глазов-СПб.: ГГПИ, 1999.— С. 49-52. (В соавторстве).

26. Простой прибор для демонстрации перегрузок и невесомости // Учебная физика.— 1998.— №5.— С. 3-4.

27. Введение понятия закона Ома // Учебная физика.— 1998.— №5.— С. 5-7. (В соавторстве).

28. Изучение физических основ голографии на уроке // Учебная физика.—1998.— №5.— С. 24-37.

29. Дифракционная решетка в современной учебной физике // Учебная физика.— 1998 — №5 — С. 24-37. (В соавторстве).

30. Экспериментальные задачи на изучение силы Лоренца // Учебная физика,— 1998.— №6.— С. 16-21.

31. Применение световода на уроках физики // Учебная физика.— 1998.— №6.— С. 25-29. (В соавторстве).

32. Непрозрачная прозрачность // Физика. Еженедельное приложение к газете "Первое сентября".— 1998.— №40.— С. 2. (В соавторстве).

33. Рассеяние и дифракция света на тумане // Физика. Еженедельное приложение к газете "Первое сентября".— 1998.— №44.— С. 12.

34. Понятие линейно поляризованного света // Физика. Еженедельное приложение к газете "Первое сентября".— 1999.— №8.-— С. 15. (В соавторстве).

35. Фотографическая зонная пластинка // Физика. Еженедельное приложение к газете "Первое сентября".— 1999.— №24 — С. 2-3.

136. Мертвая петля за 10 минут // Учебная физика.— 1999.— №1.— С. 11-14.

137. Быстрая оценка фокусного расстояния рассеивающей линзы // Учебна физика — 1999 — №2 — С. 5-6.

138. Резиновая капля в стеклянной банке // Учебная физика.— 1999.— № 5.— С. 3 4. (В соавторстве).

139. Опыты с моделью "Резиновая капля" // Учебная физика.— 1999.— №2.-С. 7-12. (В соавторстве).

140. Введение основных понятий волновой оптики // Учебная физика.— 1999.-№2 — С. 34-41.

141. Вариант демонстрации закона Ома // Учебная физика.— 1999.— №5 — С. 9 12.

142. Использование нити для демонстрации зависимости силы сопротивления о скорости движения // Проблемы учебного физического эксперимента: C6oj: ник научных трудов. Выпуск 10.— Глазов-СПб.: ГГПИ, 2000.— С. 43-45. (1 соавторстве).

143. Применение компьютера для измерения скорости и ускорения // Проблем] учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск Ю.Глазов-СПб.: ГГПИ, 2000,— С. 104-105. (В соавторстве).

144. Педагогический эксперимент по диагностике исследовательских умений / Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных труден Выпуск 10,— Глазов-СПб.: ГГПИ, 2000 — С. 16-22. (В соавторстве).

145. Каустика цилиндрической линзы // Учебная физика.— 1999.— №4.— С. 55 60. (В соавторстве).

146. Основные законы дидактики физики // Проблемы учебного физического экс перимента: Сборник научных трудов. Выпуск 9.— Глазов-СПб.: ГГПЕ

1999.— С. 24-26.

147. Самостоятельный эксперимент в физическом практикуме // Проблемы учеб ного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 10,-Глазов-СПб.: ГГПИ, 2000 — С. 25-27. (В соавторстве).

148. Демонстрация зеркального и рассеянного отражения света // Учебная физика

2000.— №1.— С: 16-17.

149. Демонстрация нелинейных механических колебаний // Учебная физика.-2000.— № 2 — С. 42-46.

150. Remarkable Properties of Cycloid // Hands on-Experiments in Physics Education Proceedings of ICPE-GIREP International Conference.— Duisburg, Germany 1998.— 433-435 pp.. '

Научные статьи для учащихся

151. Калейдоскоп световых волн // Юный техник.— 1968.— №1.— С. 35-37.

152. Борный люминофор // Квант — 1973.— №3.— С. 34.

153. С какой скоростью движутся ионы // Квант.— 1973.— №4.— С. 42. (В со авторстве).

154. Опыты с инфракрасным излучением // Квант.— 1973.— №5.— С. 21.

155. Опыты по полному внутреннему отражению // Квант.— 1976.— № 3.— С. 34 35.

156. Поучительный опыт с кумулятивной струей // Квант.— 1976.— № 4.— С. 20 21.

157. Волны на бумаге // Квант — 1976.— Nä 5.— С. 39-42.

158. Беспокойная дуга // Квант.— 1976— №6 — С. 23.

Опыты с порошковыми фигурами // Квант.— 1976.— №8.— С. 30-34. (В соавторстве).

Прохождение света через плоскопараллельную пластинку // Квант.— 1976.— Ks 9 — С. 36-38. (В соавторстве).

Автоматический сифон // Квант.—1976.— № 11.— С. 19-21. (В соавторстве). Струйный автогенератор звука // Квант.— 1977.— №1.— С. 18-19. (В соавторстве).

Звук и струя // Квант.— 1977.— №7.— С. 23-25. (В соавторстве). Интерференционный опыт Брюстера // Квант.— 1977.— №9.—- С. 23-26. Зеленая красная лампа // Квант.— 1977.— №10.— С. 32-33. "Липкая" струя // Квант — 1977.— №11.— С. 44.

Два физических фокуса // Квант.— 1978.— №1.— С. 23. (В соавторстве). Автогенератор из угольного микрофона // Квант.— 1978.— №6.— С. 36-37. (В соавторстве).

Изгибная волна в пластинках // Квант.— 1978.— №8.— С. 26-27. Реакция вытекающей и втекающей струй // Квант.— 1978.— № 9.— С. 20-21. Электричество и... температура // Квант.— 1979.— № 2.— С. 46-47. Опыты с ложкой бульона // Квант.— 1979.— №8.— С. 27-29. Модели смерча // Квант — 1979 — №9.— С. 17-18. Автоколебания в потоке воздуха // Квант.— 1980.— № 1.— С. 26. Лабораторная работа по интерференции изгибных волн // Физика в школе.— 1980.— №3 — С. 55-57.

Оптические опыты с глазом // Квант.— 1980.— №3.— С. 18-20. Оптические опыты с глазом // Квант.— 1980.— № 4.— С. 23-25. Псевдолинза Роберта Вуяа // Квант.— 1981.— №2.— С. 18-19, 21. (В соавторстве).

Свет, воздух и вода // Квант.— 1982.— №8.— С. 28-29. Может ли белое быть чернее черного // Квант.— 1987.— № 10.— С. 40. Наблюдение электростатической индукции // Квант.— 1987.— № 12.— С. 3637. (В соавторстве).

Искусственная радуга // Квант.— 1988.— №6.— С. 48-50. (В соавторстве). Зеленый туман // Квант,— 1990 — №4,— С. 47-51.

Экспериментируем с ЙК лучами // Квант.— 1990.-— №10.— С. 44-47. (В соавторстве).

Летающая тарелка или Иллюстрация движения центра масс // Квант.— 1991 — №7,— С. 55-58. (В соавторстве).

Мираж в роли., .телескопа // Юный техник.— 1993.— Ks2.— С. 66-68. (В соавторстве).

Тезисы докладов О визуальном наблюдении дифракции света // Методика преподавания физики и астрономии в средней и высшей школе.— Тюмень, 1971.— С. 50-57. (В соавторстве).

Методы визуального наблюдения дифракции света и их использование на уроках физики // Методика преподавания физики в школе. 24-е Герценовские чтения.— Ленинград, 1971.— С. 77-78. (В соавторстве).

Транзисторный ультразвуковой генератор // Материалы межзонального совещания по физическим дисциплинам.— М.: МГЗПИ, 1973.— С. 146-150.

190. Демонстрация явления Рийке при изучении автоколебательных систем // Ме териалы межзонального совещания по физическим дисциплинам.— М.: МГ ЗПИ, 1973— С. 139-145. (В соавторстве).

191. Роль дифракции света в образовании изображения // Материалы межзонал! ного совещания по физическим дисциплинам.— М.: МГЗПИ, 1973.— С. 130 138.

192. Самостоятельный эксперимент при изучении акустической зонной пластш: ки // Организация и формы самостоятельной работы студентов и учашиха Тезисы докладов.— Новосибирск, 1990.— С. 115-116. (В соавторстве).

193. Формирование понятия "Явление Доплера" средствами учебного физическог эксперимента // Научные понятия в современном учебном процессе школ] и вуза: Тезисы докладов.— Челяб. гос. лед. ин-т. — Челябинск, 1993-С. 115. (В соавторстве).

194. Учебный эксперимент с цугами звуковых волн // Преподавание физики астрономии в школе: состояние проблемы, перспективы: Тезисы докладов-Нижегород. гос. пед. ин-т. — Нижний Новгород, 1994.— С. 55. (В соавтор стве).

195. Содержание и структура понятия фундаментального физического экспериме* та // Научные понятия в учебно-воспитательном процессе школы и вуза: Те зисы докладов. Т.1. Часть 1.— Челяб. гос. пед. ин-т. — Челябинск, 1994.-С. 52-53. (В соавторстве).

196. Система учебного физического эксперимента для формирования основных п< нятий волновой физики // Научные понятия в учебно-воспитательном прс цессе школы и вуза: Тезисы докладов. Т.1. Часть 2.— Челяб. гос. пед. ин-ч

— Челябинск, 1994.— С. 148-149. (В соавторстве).

197. Лекционная демонстрация групповой скорости волны // Использование научг технических достижений в демонстрационном эксперименте и в постанови лабораторных практикумов: Тезисы докладов.— Мордовский гос. пед. ин-т

— Саранск, 1994.— С. 17. (В соавторстве).

198. Лекционная демонстрация дисперсии волн // Использование научно-техга ческих достижений в демонстрационном эксперименте и постановке лаборг торных практикумов: Тезисы докладов.— Мордовский гос. пед. ин-т. -Саранск, 1994.— С. 20. (В соавторстве).

199. Современная технология экспериментального изучения акустики как средств формирования обобщенных понятий волнового движения // Преподавали физики и астрономии в школе: состояние проблемы, перспективы: Тезиа докладов.— Нижегород. гос. пед. ин-т.— Нижний Новгород, 1994.— С. 52 53. (В соавторстве).

200. Формирование эмпирического базиса волновой физики средствами учебнс го эксперимента со звуковыми волнами // Компьютеризация учебного пр< цесса и технические средства обучения: Доклады научно-методическо конференции.— Ульяновск, гос. тех. ун-тет. — Ульяновск, 1995.— С. 46—4i (В соавторстве).

201. Методика экспериментального изучения принципа Ферма // Компьютериз; ция учебного процесса и технические средства обучения: Доклады научно методической конференции.— Ульяновск, гос. тех. ун-тет. — Ульянове) 1995.— С. 44-46. (В соавторстве).

202. Эксперимент при формировании понятий дифракции Френеля и дифракци Фраунгофера / / Научные понятия в учебно-воспитательном процессе школ и вуза: Тезисы докладов 25 межвузовского научно-практического семинар

4.1.— Челяб. гос. лед. ин-т.— Челябинск: Факел, 1995.— С. 39-40. (В соавторстве).

03. Демонстрационный эксперимент при формировании основных понятий дифракции света // Научные понятия в учебно-воспитательном процессе школы и вуза: Тезисы докладов 25 межвузовского научно-практического семинара 4.1.— Челяб. гос. пед. ин-т.— Челябинск: Факел, 1995.— С. 38-39. (В соавторстве).

04. Компьютерный комплекс для лекционных демонстраций по электродинамике // Тезисы докладов 2-й Российской университетско- академической научно-практической конференции. Часть 3.— Ижевск: Изд-во Удм. унта, 1995.— С. 114-115. (В соавторстве).

35. Учебно-исследовательская работа по физике в педагогическом институте // Инновационные процессы в подготовке будущего учителя физики. 4.1.— Екатеринбург: Урал. гос. пед. ун-т, 1996.— С. 15-17.

36. Необходимость новой методики изучения дифракционной решетки // Инновационные процессы в подготовке будущего учителя физики. 4.2.— Екатеринбург: Урал. гос. пед. ун-т, 1996.— С. 53-55. (В соавторстве).

)7. Дидактическая модель учебного физического эксперимента // Модели и моделирование в методике обучения физике: Тезисы докладов.— Киров, 1997.— С. 22-24. (В соавторстве).

)8. Дидактическая модель основных явлений волновой физики // Модели и моделирование в методике обучения физике: Тезисы докладов.— Киров, 1997.— С. 53. (В соавторстве).

)9. Формирование понятия фокуса при экспериментальном исследовании каустики цилиндрической линзы // Практика обучения физике как творчество: Тезисы докладов республиканской научно-практической конференции.— Киров, 1998 — С. 28-29. (В соавторстве).

.0. Сотворчество учителя и учащегося при создании нового учебного физического эксперимента // Практика обучения физике как творчество: Тезисы докладов республиканской научно-практической конференции.— Киров, 1998.— С. 910. (В соавторстве).

1. Воспитание патриотизма в учебно-исследовательской работе по физике // Воспитание патриотизма, гражданственности и нравственности в профессиональной подготовке учителя физики: Тезисы XXXII зональной конференции.— Екатеринбург, 1999,— С. 18-19.

2. Учебные исследования капель жидкости как средство развития исследовательских умений учащихся // Проблемы взаимосвязи системы научных знаний и методов познания в курсе физики двенадцатилетней школы.— М.: Народный учитель, 2000 — С. 81-82.

3. Капли жидкости как объект и средство учебного исследования // Высокие технологии в педагогическом процессе.— Нижний Новгород: ВГИПИ, 2000.— С. 101-103.

4. Взаимодействие системы знаний и методов познания в законах дидактики физики // Проблемы взаимосвязи системы научных знаний и методов познания в курсе физики двенадцатилетней школы.— М.: Народный учитель, 2000.— С. 22-23.

5. Методика научного познания при обучении и законы дидактики физики // Высокие технологии в педагогическом процессе.— Нижний Новгород: ВГИПИ, 2000.— С. 7-8.

6. Доказательность при введении понятия дифракции // Высокие технологии в педагогическом процессе.— Нижний Новгород: ВГИПИ, 2000.— С. 103-105.

217. Научно-исследовательская деятельность студентов в сфере дидактики фи ки // Съезд российских физиков-преподавателей "Физическое образовани XXI веке". Москва, 28-30 июня 2000 г., МГУ им. М.В.Ломоносова. Тези докладов.— М.: Физический факультет МГУ, 2000.— С. 362.

Патенты на изобретения

218. Устройство для демонстрации брахисто- и таутохронных свойств циклон., Патент 2029990 С1, МКИ С09В 23/06. — 5047934/12; заявл. 15.06.92; о бл. 27.02.95. Бюл. № 6. (В соавторстве).

219. Прибор для изучения дисперсии звуковых волн: Патент 2051421 С1, МКИ 09 В 23/06.— 93045436/12; заявл. 08.09.93; опубл. 27.12.95. Бюл. № 36. соавторстве).

220. Прибор по механике: Патент 2063065 С1, МКИ в 09 В 23/06 — 93044258/ заявл. 08.09.93; опубл. 27.06.96. Бюл. № 18. (В соавторстве).

221. Прибор для демонстрации упругого и неупругого ударов: Патент 2067' С1, МКИ в 09 В 23/06. — 93044259/ 12; заявл. 08.09.93; опубл. 10.10. Бюл. № 28. (В соавторстве).

222. Установка для изучения вращательного движения: Патент 2104585 С1, М] в 09 В 23/06. — №95108173/28; заявл. 19.05.95; олубл. 10.02.98. Бюл. № (В соавторстве).

.223. Установка для акустических опытов: Патент №2084964 С1, МКИ в 09 23/14. — №95108197/28; заявл. 19.05.95; опубл. 20.07.97. Бюл. № 20. соавторстве).

Проспекты

224. Комплект приборов для учебных опытов с ультразвуковыми импульса) Проспект ВДНХ СССР,— М.: Глазов, 1977,— 5 с.

225. Учебная голографическая установка: Проспект ВДНХ СССР.— М.: Глаз 1985.— 3 с.

226. Комплект приборов для учебных опытов с ультразвуковыми волнами: П спект ВДНХ СССР.— М.: Глазов, 1985 — 6 с.

227. Комплект приборов для учебных опытов с сантиметровыми звуковыми и эл тромагнитными волнами: Проспект ВДНХ СССР.— М.: Глазов, 1985.— £

228. Учебный лазер на красителях: Проспект ВДНХ СССР.— М.: Глазов, 1987 3 с.

Изд. лиц. ЛУ №042 от 08.10.96. Подписано к печати 10.11.2000. Размножено на ризографе. Формат 145 х 210. Усл. печ. л. 2,48. Тираж 120. Заказ № 734.

Глазовский государственный педагогический институт имени В. Г. Короленко. 427621, Удмуртия, г.Глазов, ул. Первомайская, 25.

Содержание диссертации автор научной статьи: доктора педагогических наук, Майер, Валерий Вильгельмович, 2000 год

Введение

Глава 1. Дидактические модели исследования.

1.1. Принцип цикличности как основа дидактической модели процесса научного познания учащихся

1.2. Содержание, структура и место учебной физики в дидактике физики

1.3. Основные дидактические модели исследования

Глава 2. Новые элементы учебной физики для методики организации процесса научного познания

2.1. Закономерности процесса создания новых элементов учебной физики

2.2. Использование новых элементов учебной физики в экспериментальных доказательствах

2.3. Новые элементы учебной физики при обучении основам научного познания

Глава 3. Педагогический эксперимент.

3.1. Экспертная оценка элементов учебной физики.

3.2. Новые методики и оценка их эффективности

3.3. Создание новых элементов учебной физики методом совместного творчества.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Элементы учебной физики как основа организации процесса научного познания в современной системе физического образования"

Постановка научной проблемы и актуальность исследования. Переживаемый нами этап развития общества характеризуется резким обострением экономических и социальных проблем, решение которых под силу лишь поколению высокой нравственности, культуры и творческого потенциала. Именно поэтому определяющим направлением в современном образовании является поиск эффективных методов становления и развития личности.

В этих условиях конкретные дидактики, в том числе и дидактика физики (теория и методика обучения физике), должны в еще большей степени опираться на психолого-педагогические теории личности, деятельности, творческой активности. Традиционно дидактика физики исходит из педагогической концепции развития личности в процессе изучения конкретного учебного предмета и рассматривает физику как базисную науку, специфика которой должна быть учтена.

Такой подход, несомненно, дал крупные результаты. Исследования закономерностей формирования физических понятий (А.В.Усова [436-439]), развития творческих способностей учащихся в процессе обучения физике (В.Г.Разумовский [393, 394]), оптимизации учебного процесса (Ю. К. Бабанский [20-22]), системности и оптимизации школьного физического эксперимента (Л.И.Анциферов [18]), формирования познавательного интереса школьников (И.Я.Ланина [114, 115 ]), использования учебного физического эксперимента в развивающем обучении (Т. Н. Шамало [464-467]), проблемного обучения на уроках физики (Р. И. Малафеев [326]), учебной деятельности школьников при изучении физики (Ю.А.Сауров [410-413]), познавательной активности школьников в процессе обучения (В. С. Данюшенков [55, 56]) и др., а также содержания школьного физического образования (Ю. И. Дик

64], А.Т.Глазунов [45], О. Ф. Кабардин [84, 85], С. Е. Каменецкий [91], В.В.Лаптев [116], В. В. Мултановский [351, 352], В.А.Орлов [391], А. А. Пинский [446, 445], А.А.Покровский [59, 60], С.А.Хо-рошавин [457-461], Н. М. Шахмаев [469-472] и др.) определили суть дидактики физики наших дней и задают одно из направлений дальнейшего ее развития.

Однако это направление не единственно. Личность обладает свободой выбора и в процессе обучения далеко не всегда ставит перед собой те же задачи, которые решаются учителем. Парадигма подготовки учащегося к взрослой жизни на наших глазах трансформируется в парадигму образовательных услуг, удовлетворяющих потребности личности в образовании. Поэтому на одно из центральных направлений выдвигается дидактическое исследование элементов физической науки с целью создания пригодных для изучения подрастающим поколением элементов физического знания. В этом направлении также выполнены значительные по объему и глубине отечественные исследования, в результате которых созданы новые учебные теории, учебные эксперименты и методики их изучения. Среди ученых этого направления, оказавших наибольшее влияние на настоящее исследование, в первую очередь следует отметить Я. Е. Амстиславского [ 11 ], М. Н. Ба-шкатова [23], А.С.Кондратьева [99], H.H. Малова [327], Б. Ю. Миргородского [343], Н. Я. Молоткова [345-348], Б. Ш. Перкальскиса [ 377— 379], Л.И.Резникова [398], Г.А.Рязанова [403-405].

Кратко перечисленные здесь исследования не исчерпывают проблему обеспечения в системе физического образования процесса научного познания учащимися. Современным требованиям общества и государства отвечают созданные в Лаборатории физики и астрономии ИОСО РАО обязательные минимумы содержания курса физики для средней общеобразовательной школы и школы с гуманитарным профилем обучения [365], а также примерные программы среднего (полного) общего образования [ 390] (Ю. И. Дик, В. А. Коровин, В. А. Орлов, А. А. Пинский), которые предусматривают не только понимание сущности метода научного познания окружающего мира, но и владение основами этого метода. Такая задача раньше не ставилась, поэтому традиционный курс физики рассчитан прежде всего на ознакомление с результатами научных достижений при широком охвате материала, но довольно мелкой и поверхностной его проработке на хорошо известных и нередко избитых примерах. В этих условиях возникает противоречие между необходимостью изучения всех важнейших областей науки и ее практического применения при жестком бюджете времени, с одной стороны, и непременным требованием включения учащихся в процесс научного познания, который в свою очередь требует достаточно продолжительных самостоятельных исследований, с другой стороны. В конце 60-х годов был найден способ частичного разрешения этого противоречия путем изучения наряду с общим курсом физики курсов по выбору учащимися. Однако усилия исследователей этого направления были нацелены преимущественно опять-таки на углубленное ознакомление учащихся с научными достижениями.

Для организации исследовательской деятельности учащихся необходимо выявить такую область науки, которая допускает возможность получения новых результатов учащимися и учителем. Назовем эту область науки учебной физикой. Очевидно, учебная физика не исчерпывается содержанием учебников и, по существу, неисчерпаема в смысле возможности осуществления исследований с целью получения результатов, характеризующихся новизной.

Согласно современной концепции теории образования учебные курсы физики представляют собой модели науки физики. С этой точки зрения можно говорить об обобщенной дидактической модели физической науки — учебной физике, которая, охватывая существующие курсы физики, объединяет все пригодные для обучения подрастающего поколения физические знания. Методическая система обучения, определяемая по А. М. Пышкало, как совокупность иерархически взаимосвязанных целей, содержания, методов, организационных форм и средств обучения, частично включает учебную физику в качестве содержательного компонента. Помимо традиционных разделов учебная физика содержит все доступные для обучения новые разделы физической науки, которые изложены в обширной по тематике, разнообразной по уровню научной, популярной, периодической, учебной и методической литературе, а также дидактические материалы, предназначенные непосредственно учащимся, физические игрушки, приборы и многое другое.

Изучение научной и методической литературы показывает, что само понятие учебной физики не выделяется, содержание этого понятия не определено, место учебной физики в дидактике физики не обозначено, значение учебной физики для обеспечения научного познания учащимися не исследовано.

Таким образом, выявлено противоречие общего характера между тем значением, которое имеет учебная физика для дидактики физики вообще и развития личности учащегося в частности, и неразработанностью теоретической концепции учебной физики как объекта изучения и научного познания.

Кроме того, в теории и методике обучения физике можно выделить ряд противоречий, решение которых прямо связано с проблемой исследования. К ним относятся противоречия между:

• требованием общества и потребностью учащихся в научном познании явлений ноосферы, имеющих важное значение для физической науки, техники, для развития познавательного интереса, мотивации исследовательской деятельности, формирования физического мышления, мировоззрения, овладения методами научного познания, а в конечном итоге — становления личности учащихся, и возможностями самостоятельного изучения этих явлений в современной системе физического образования;

• необходимостью изжить формализм в знаниях учащихся, отождествление ими модели и явления, неумение проверить теоретический вывод экспериментом, отличить научную информацию от псевдонаучной и сложной, малопонятной, неинтересной физической теорией, недоступным физическим экспериментом, а также необоснованностью учебной физической теории учебным физическим экспериментом, отсутствием системных экспериментальных доказательств справедливости теоретических положений;

• необходимостью формирования умений учащихся на основе экспериментальных фактов формулировать гипотезу, строить теоретическую модель явления, выводить из нее следствия, планировать и выполнять эксперимент с целью проверки следствий и подтверждения или опровержения гипотезы, определять область и границы применимости теории и т. д. и недостаточной разработанностью методики развития познавательной и творческой деятельности учащихся [393, 394] при изучении конкретных вопросов физики, исключающей практику передачи учащимся "малопонятной для них информации, запоминание которой создает лишь видимость знаний" [395].

Таким образом, актуальна проблема разработки теоретических основ и создания конкретных элементов учебной физики, как области дидактики физики, овладение которой позволит учащимся не только познакомиться с важнейшими достижениями физической науки, но и освоить теоретический и экспериментальный методы научного познания.

Основная идея выполненного исследования состоит в том, что развитие системы физического образования привело к появлению учебной физики как дидактической модели физической науки; в области применимости этой модели учебная теория и учебный эксперимент взаимодействуют подобно взаимодействию теории и эксперимента в физической науке; относительная самостоятельность учебной физики обеспечивает объект исследования, который представляет научно-практический интерес для учителя, доступен учащимся и позволяет организовать процесс научного познания при обучении, приводящий подобно научному познанию в физической науке к объективно новым результатам.

Концепция исследования (концепция организации процесса научного познания в современной системе физического образования) может быть сформулирована следующим образом.

1. В основе методики организации процесса научного познания при обучении лежит сформулированный В. Г. Разумовским принцип цикличности, однако реально научное познание осуществляется преимущественно в теории или в эксперименте, поэтому наряду с ним необходимо использование более простых моделей типа: факты —модель —> следствия и условия —результат —анализ.

2. Физическая теория и физический эксперимент не находятся в иерархическом отношении, они равноправны, поэтому в обучении физике необходимо добиваться этого равноправия, повсеместно используя в качестве наиболее доступного метод экспериментальных доказательств.

3. Исследования учащихся и учителя могут приводить к объективно новым результатам в области учебной физики при условии, если они имеют целостное представление о содержании и структуре дидактики физики, ее связях и взаимодействиях с другими науками. Это представление должно быть модельным, отличаться максимальной простотой и доступностью с тем, чтобы формирование его не требовало значительных временных и интеллектуальных затрат, отвлекающих от предмета исследований.

4. В процессе научного познания центральным является понятие новизны, поэтому необходим обоснованный критерий новизны элемента учебной физики, на основе которого экспертным методом могут быть получены количественные оценки.

5. Новый элемент учебной физики действительно может быть эффективно использован в рамках существующей системы физического образования для обогащения ее содержания, расширения кругозора и познавательного интереса учащихся, углубления их физических знаний, овладения ими методом научного познания, становления и развития личности учащихся, если его учебная физическая теория (УФТ) и учебный физический эксперимент (УФЭ) характеризуются достаточно высокими значениями учебности— параметра, определяемого тем, что

• новые теория и эксперимент необходимы в учебном процессе, то есть научны и фундаментальны или интересны учащимся,

• изучение теории и эксперимента возможно в условиях существующей системы физического образования, то есть они безопасны, дидактичны и доступны,

• учебная теория и учебный эксперимент разработаны достаточно, то есть в демонстрационном, индивидуальном и самостоятельном вариантах, а методика изучения этого элемента обладает достаточно высоким значением эффективности— параметра, определяемого тем, что в реальном учебном процессе учащимися усвоены

• учебная физическая теория, то есть ее факты, модель и следствия,

• учебный физический эксперимент, то есть его условия, результат и анализ.

6. Появление новых элементов учебной физики — не стихийный, а закономерный процесс, поэтому осознанное применение определяющих его сущность законов будет способствовать научному познанию в области учебной физики.

Т. Овладение теорией научного познания и законами дидактики физики не гарантирует успешности научного познания. Научиться исследованию можно только на конкретных примерах, сначала полностью повторяя уже выполненные исследования и подтверждая полученные в них результаты, затем внося в известные исследования элементы новизны и, наконец, осуществляя вполне самостоятельные исследования. Поэтому методика организации процесса научного познания при обучении должна опираться на совокупность вновь созданных элементов учебной физики, конкретные описания которых в доступной для учителя и ученика литературе и иных информационных системах совершенно необходимы.

8. Наиболее эффективное овладение основами научного познания и развитие творческих способностей учащегося обеспечивается в процессе совместного научного познания учителя и ученика, который при достаточной квалификации учителя происходит одновременно с традиционным учебным процессом и параллельно ему без дополнительных материальных и временных затрат.

Объектом исследования являются содержание и методы физического образования в средних общеобразовательных и высших педагогических учебных заведениях.

Предметом исследования являются учебная физика и конкретные ее элементы в механике, молекулярной физике, электродинамике, оптике и квантовой физике как основа организации процесса научного познания их учащимися.

Цель исследования — совершенствование методики организации процесса научного познания при обучении физике путем разработки теоретических и экспериментальных основ современной учебной физики, создания новых элементов и разделов учебной физики, внедрения их в существующую систему физического образования.

Гипотеза исследования включает следующие положения.

1. Процесс учения отличается от процесса обучения тем, что он индивидуален. Научным методом познания и методами исследования ученик овладевает в самостоятельной деятельности. Наиболее эффективна совместная исследовательская деятельность учителя и ученика, направленная на получение новых результатов в дидактике физики.

2. Познавательная деятельность учащегося в сущности такая же, как ученого-исследователя, то есть осуществляется по известному циклу: факты —> модель —> следствия —> эксперимент. Отличается она лишь интеллектуальной облегченностью и временной сокращенно-стью благодаря использованию специально подготовленных в результате дидактического исследования элементов физической науки. Такие элементы, необходимые и достаточные для организации самостоятельной познавательной деятельности учащегося, образуют основное содержание учебной физики.

3. Завершенный элемент учебной физики в принципе позволяет учащемуся в условиях исследовательской деятельности полностью овладеть методом научного познания, поскольку:

• он включает учебную физическую теорию, учебный физический эксперимент и методику их изучения;

• в нем учебная теория и учебный эксперимент взаимодействуют подобно взаимодействию теории и эксперимента в физической науке;

• его методика гарантирует усвоение не только учебной теории, учебного эксперимента, но и методологии физической науки;

• его относительная самостоятельность предполагает выбор предмета исследования в соответствии с интересами ученика и учителя;

• его доступность обеспечивает получение нового результата в самостоятельном исследовании учащегося.

Исходя из концепции, цели и гипотезы исследования, были поставлены следующие задачи:

1. Изучить теоретические основы и особенности реализации дидактической модели процесса научного познания учащимися при обучении физике.

2. Определить содержание, структуру и место учебной физики в дидактике физики как объекта учебного исследования, обеспечивающего совершенствование методики организации для учащихся процесса научного познания.

3. Исследовать возможность построения дидактических моделей, обеспечивающих научное познание при создании, оценке и внедрении новых элементов учебной физики в современную систему физического образования.

4. Выявить закономерности создания и совершенствования новых элементов учебной физики и обосновать их решением актуальных проблем обучения механике, молекулярной физике, электродинамике, оптике и квантовой физике.

5. Показать возможность создания и использования новых элементов учебной физики с целью экспериментального доказательства существования физических явлений, функциональных зависимостей, значений физических констант, обоснования физических теорий.

6. Разработать конкретные методики применения предлагаемых элементов учебной физики в рамках существующей системы физического образования для организации процесса научного познания учащимися.

Т. В педагогическом эксперименте, организованном в условиях учебного процесса средней и высшей школы, курсов повышения квалификации учителей, ежегодной научной конференции, издания периодических сборника научных трудов и научно-практического журнала, произвести экспертную оценку новых элементов учебной физики.

8. Внедрить новые элементы учебной физики в реальный учебный процесс средней школы и педагогического института; в обучающем педагогическом эксперименте доказать эффективность методики их изучения и научного познания.

9. Доказать возможность и целесообразность создания новых элементов учебной физики в совместном творчестве учителя и ученика в условиях существующей системы физического образования.

Методологическая основа исследования определяется поставленными целью и задачами; она строится на разработанных в психолого-педагогической науке дидактических теориях и моделях уровней обученности, общих принципах дидактики, методологических принципах физики, общепринятых концепциях дидактики физики, методах педагогической квалиметрии, достижениях и тенденциях развития общей и частных дидактик физики.

Методы исследования, использованные при решении поставленных задач: а) теоретический анализ проблемы на основе изучения и анализа психолого-педагогической, методической, физической и специальной технической литературы; б) анализ школьных и вузовских программ, учебников и учебных пособий, а также практического опыта преподавания физики; в) теоретическое исследование проблемы с целью построения учебной теории новых элементов учебной физики; г) теоретическое и экспериментальное исследование новых учебных опытов, опытно-конструкторская работа по созданию новых учебных физических приборов и экспериментальных установок; д) специальные методы создания программного продукта для компьютерного моделирования физических явлений; е) педагогический эксперимент в форме экспертной оценки, реального использования новых педагогических технологий в учебном процессе и совместного творчества учителя и ученика; ж) статистическая обработка результатов педагогического эксперимента с целью выявления эффективности предлагаемых методик.

Научная новизна исследования заключается в том, что

• впервые создана научная концепция, позволяющая решить проблему организации процесса научного познания в современной системе физического образования;

• впервые предложена и всесторонне обоснована концепция учебной физики как структурной составляющей дидактики физики, в свою очередь состоящей из целостных элементов, в которых в органическом единстве взаимодействуют учебная физическая теория, учебный физический эксперимент и методика их изучения;

• созданы новые элементы учебной физики, интегрированные в современную систему физического образования и обеспечивающие организацию процесса научного познания учащимися при изучении механики, молекулярной физики, электродинамики, оптики и квантовой физики;

• созданы новые разделы учебной физики, специально предназначенные для организации исследовательской деятельности учащихся по научному познанию физических явлений кумулятивного эффекта, акустики, гидро- и аэроакустики, ультраакустики, полного внутреннего отражения, градиентной оптики, голографии и др.

Теоретическая значимость полученных результатов определяется тем, что дальнейшее развитие теории организации процесса научного познания при обучении физике предполагает сохранение в качестве инвариантного ядра введенных и обоснованных в настоящем исследовании: а) фундаментального системообразующего в дидактике физики понятия учебной физики с его объемом и содержанием; б) дидактических моделей учебной теории, учебного эксперимента и методики их изучения; в) дидактических параметров учебности теории, эксперимента и эффективности методики, методов их количественной оценки; г) законов создания новых элементов учебной физики. Концепция исследования дает возможность выделить в курсах физики две категории элементов учебного материала: 1) допускающие научное познание при обучении физике; 2) не допускающие научное познание, следовательно, сообщаемые лишь с целью повышения осведомленности учащихся.

Практическая значимость исследования заключается в возможности использования теоретических результатов для: а) осуществления новых исследований в дидактике физики; б) создания новых элементов учебной физики и эффективного внедрения их в систему физического образования; в) совершенствования содержания и методики учебных занятий по физике в средней и высшей школах; г) создания новых методических рекомендаций, учебных пособий, учебного оборудования, включающего приборы и экспериментальные установки, совершенствования существующих учебников, задачников и практикумов по физике; д) разработки систем творческих заданий для учащихся; е) разработки программ новых спецкурсов, спецсеминаров, практикумов для учащихся, студентов и учителей.

Достоверность и обоснованность результатов обеспечены: а) всесторонним анализом проблемы исследования; б) применением разработанных методик, адекватных целям проведенного исследования; в) реальным созданием новых элементов учебной физики в соответствии с концепцией исследования; г) длительностью педагогического эксперимента, контролируемостью его условий и повторяемостью результатов, соблюдением основных дидактических требований по его организации; д) применением методов математической статистики при обработке результатов педагогического эксперимента.

Критерии эффективности предлагаемых методик:

• полнота сформированности основных понятий, содержание и характер знаний учащимися теоретических и экспериментальных основ новых элементов учебной физики, уровень исследовательских умений, степень владения методом научного познания физических явлений ноосферы;

• умения и навыки учащихся определять условия, наблюдать результат, проводить анализ субъективно нового учебного эксперимента, способности к самостоятельной постановке известных и разработке новых экспериментов в учебной физике, умения оформлять выполненную работу, докладывать и обсуждать полученные в ней результаты.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Предложенные в настоящем исследовании теоретическая концепция учебной физики, дидактические модели учебного физического эксперимента, учебной физической теории, методики их изучения, а также параметры новизны, учебности и эффективности позволяют реализовать целостный подход в разработке конкретных проблем содержания физического образования, направленный на совершенствование процесса научного познания учащимися при обучении физике.

2. Предлагаемые учебные теории адекватны научным и обеспечивают разноуровневое научное познание новых элементов учебной физики в существующей системе физического образования. Разработанный учебный физический эксперимент обеспечивает проведение демонстрационных, индивидуальных и самостоятельных занятий учащихся по изучению явлений механики, молекулярной физики, электродинамики, оптики и квантовой физики. Рекомендуемые методики изучения новых элементов учебной физики доступны учителям физики средних учебных заведений гуманитарного, базового, углубленного профилей и при использовании в обучении эффективно способствуют усвоению учащимися современных методов научного познания.

Логика исследования включает следующие этапы.

Первый этап (1965-1974 гг.) характеризуется выбором проблемы исследования. Изучение литературы по учебному физическому эксперименту показало, что волновая физика недостаточно обеспечена учебным экспериментом, а известный эксперимент часто недоступен для использования в учебном процессе. Выявлены основные направления исследования: учебные модели волновой оптики, акустики и ультраакустики. Намечен единый подход к изучению волновых явлений разной природы. Осознана принципиальная необходимость одновременной разработки учебной теории, учебного эксперимента и методики их применения как основы организации процесса научного познания учащихся. Оформилась методическая концепция экспериментального доказательства. Создан научно-методический семинар студентов и преподавателей Глазовского пединститута, определяющий совместные исследования учителя и учащегося. Активно ведется работа в общегородском семинаре учителей физики. Опубликована монография [124], в которой предложена новая методика изучения интерференции света в школе.

Второй этап (1975-1984 гг.) определялся главным образом экспериментальными и теоретическими исследованиями конкретных проблем учебной физики в средней школе и педагогическом институте. На этом этапе методом совместного творчества была осуществлена масштабная по тем временам работа по созданию новых учебных опытов по механике, молекулярной физике, электродинамике, оптике и квантовой физике, их систематизации, разработке простейших доступных для учащихся вариантов. Наряду с учебным экспериментом разрабатывалась учебная теория. Опробовались различные формы изложения учебного материала, в том числе в виде заданий творческого характера для учащихся и учителя. Итогом этого этапа явились монографии по ультраакустике [173, 204] и градиентной оптике [203]. Полностью оформились методические концепции основных явлений волновой физики и визуализации физических явлений в учебном эксперименте. На базе научно-методического семинара создано Студенческое конструкторское бюро. Теоретические идеи обсуждаются на курсах повышения квалификации учителей.

Третий этап (1985-1994 гг.) посвящен разработке и внедрению новых элементов учебной физики. Исследуются проблемы изучения голографии, гидродинамики, акустики и других разделов. Совершенствуются традиционные и разрабатываются новые спецкурсы, создаются новые учебные лаборатории. Полученные результаты обобщены в монографиях по струям и звуку [205], полному отражению света [209] и кумулятивному эффекту [214], в которых найденная форма изложения учебного материала, реализующая дидактическую модель цикла научного познания в применении к учебной физике, получила дальнейшее развитие. Совершенствуются и разрабатываются новые конкретные методики изучения явлений механики, гидродинамики, физики упругих и электромагнитных волн, волновой оптики, физических основ голографии и др. С целью обеспечения научных исследований и внедрения их результатов создано инновационное предприятие "Аргон". Студенческое конструкторское бюро преобразовано в Учебно-исследовательскую лабораторию.

Четвертый этап (1995-2000 гг.) связан с завершением разработки дидактических моделей эксперта, учебной теории, учебного эксперимента. Оформляется концепция учебной физики, как дидактической модели физической науки. В рамках учебной физики определенное место заняли разработанные элементы и разделы. Проанализированы результаты экспериментального обучения в условиях реального учебного процесса. Проведены экспертные оценки, завершены частные педагогические эксперименты. Многолетним опытом доказана необходимость и целесообразность включения в систему обучения новых элементов учебной физики по механике, молекулярной физике, электродинамике, оптике и квантовой физике, доступность и надежность основного физического эксперимента в этой области. Теоретические идеи исследования реализованы при организации ежегодной научно-практической конференции федерального уровня "Школьный физический эксперимент: Проблемы и решения", издании периодического сборника научных трудов "Проблемы учебного физического эксперимента" (начало издания 1995 г.) и научно-практического журнала "Учебная физика" (выходит с 1997 года).

Апробация и внедрение результатов исследования.

1. Результаты исследования докладывались и обсуждались на заседаниях научно-методического семинара "Учебный эксперимент по физике" и итоговых научных конференциях профессорско-преподавательского состава Глазовского пединститута (1971-2000 гг.), рассматривались на совещаниях и заседаниях секции учителей физики Глазова (1972-81 гг.), анализировались на занятиях курсов повышения квалификации учителей Удмуртии (1975-2000 гг.), рассматривались, докладывались и обсуждались на зональных совещаниях и конференциях по проблемам преподавания физики в Тюмени (1971 г.), Магнитогорске (1972 г.), на 24 и 35 "Герценовских чтениях" в ЛГПИ им. А. И. Герцена (1971, 1982 гг.), на научных конференциях международного и российского уровней в Москве (1978, 1980, 1991, 2000 гг.), С. Петербурге (1999 г.), Глазове (1995-2000 гг.), Ижевске (1982, 1995 гг.), Екатеринбурге (1996, 1999 гг.), Н. Новгороде (2000 г.), Кирове (1997, 1998 гг.) и за рубежом в Шопроне (Венгрия, 1997 г.) и Дуйсбурге (Германия, 1998 г.).

2. Разработанные в результате исследования новые элементы учебной физики опубликованы издательством "Наука" массовым тиражом в форме, доступной учащимся, учителям и преподавателям физики [173, 203, 205, 209, 214]. Новые физические приборы, комплекты приборов и экспериментальные установки пять раз экспонировались на ВДНХ СССР и отмечены бронзовыми, серебряной и золотыми медалями [206-172], несколько разработок представлялись на Всероссийских и Всесоюзных выставках и конкурсах и также отмечены наградами.

Цикл работ " Система индивидуального учебно!« эксперимента по физике", завершенный в 1998 году, удостоен Государственной премии Удмуртской республики в области науки и техники.

3. Теоретическая концепция составила основу хоздоговорных работ с Глазовским техническим колледжем (1983, 1991 гг.), Глазовским гороно (1995-97 гг.), Глазовским филиалом Ижевского технического университета (1993-98 гг.), средними школами №№13 и 15 Глазова, а также исследования "Региональная программа непрерывного физического образования" (1995-97 гг.) по заказу Министерства народного образования Удмуртской республики.

4. Новые экспериментальные результаты внедрены в практику обучения путем мелкосерийного производства физического оборудования и реализации его учебным заведениям страны. К нему относятся отдельные приборы: дифракционный измеритель длины световой волны, набор голографических дифракционных решеток, набор учебных голограмм, учебный дифракционный спектроскоп, дидактические материалы на основе фотографий волновых полей, оптические световоды, градиентная линза, колебательные контуры (суммарно более 1000 экземляров); комплекты приборов для учебных опытов по механике, акустике, электромагнитным волнам, поляризации света, с инфракрасными лучами, голографии, эффекту Доплера, для измерения малых промежутков времени (всего более 100 комплектов). Среди пользователей разработанного оборудования Кемеровский, Пермский, Удмуртский госуниверситеты, Уральский, Ижевский технические университеты, Екатеринбургский, Вятский педагогические университеты и другие высшие и средние учебные заведения России.

5. В настоящее исследование входят 228 опубликованных работ, из них 7 монографий, 11 учебных пособий, б патентов на изобретения, 5 проспектов экспонатов на ВДНХ СССР, 19 депонированных рукописей, 149 статей и 31 тезис докладов.

Структура диссертации. Суть современного научного метода познания в его модельности. Вначале происходит накопление и осмысление фактов, затем внезапно появляется модель, логическим путем из нее выводятся следствия, которые проверяются экспериментально. Модель позволяет не только объяснить известную совокупность фактов, но и предвидеть новые. Модель лишь приближенно отражает свойства исследуемого объекта или явления, имеет область и границы рационального применения.

Эти общие соображения определяют структуру настоящей диссертации. Первая глава посвящена дидактическим моделям, составившим основу исследования. Во второй главе изложены результаты создания новых элементов учебной физики, которые фактически являются теоретическими следствиями моделей. Наконец, в третьей главе описан дидактический эксперимент, подтверждающий следствия и тем самым обосновывающий справедливость представленных в первой главе моделей.

Разработанные в ходе исследования новые элементы относятся ко всем разделам учебной физики и довольно многочисленны. Детальное представление каждого из них приведет к значительному увеличению объема текста. Поэтому мы выбрали в качестве основного фактического материала тот, который относится к физической оптике, и лишь в отдельных случаях столь же подробно рассматриваем элементы, относящиеся к другим разделам учебной физики. Все остальные элементы кратко характеризуются и сопровождаются ссылками на наши опубликованные работы.

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

КРАТКИЕ ВЫВОДЫ

1. В педагогическом эксперименте, организованном в рамках учебного процесса, курсов повышения квалификации учителей, ежегодной научной конференции, издания сборника научных трудов и научно-практического журнала, произведена экспертная оценка новых элементов учебной физики.

2. Новые элементы учебной физики внедрены в реальный учебный процесс средней школы и педагогического института. Обучающий педагогический эксперимент убедительно показал, что новый элемент учебной физики действительно может быть эффективно использован в рамках существующей системы физического образования для обогащения ее содержания, расширения кругозора и познавательного интереса учащихся, углубления их физических знаний, становления и развития личности учащихся, если его учебная физическая теория и учебный физический эксперимент характеризуются достаточно высокими значениями учебности — параметра, определяемого тем, что новые теория и эксперимент необходимы в учебном процессе, то есть научны и фундаментальны или интересны учащимся; изучение теории и эксперимента возможно в условиях существующей системы физического образования, то есть они безопасны, дидактичны и доступны; учебная теория и учебный эксперимент разработаны достаточно, то есть в демонстрационном, индивидуальном и самостоятельном вариантах; а методика изучения этого элемента обладает достаточно высоким значением эффективности — параметра, определяемого тем, что в реальном учебном процессе учащимися усвоены учебная физическая теория, то есть ее факты, модель и следствия; учебный физический эксперимент, то есть его условия, результат и анализ.

3. Педагогический эксперимент подтвердил, что создание новых элементов учебной физики в совместном творчестве учителя и ученика в рамках существующей системы физического образования возможно и целесообразно, так как оно обеспечивает наиболее эффективное развитие творческих способностей учащегося в процессе научного познания, которому способствует получение результатов, отличающихся объективной новизной.

Главным результатом педагогического эксперимента в феноменологическом аспекте является доказательство того факта, что формирование основ метода научного познания возможно только при вовлечении учащихся в исследовательскую деятельность в области учебной физики, в которой в неразрывном единстве взаимодействуют учебная физическая теория, учебный эксперимент к методика их изучения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненное исследование посвящено созданию новых элементов учебной физики как основы организации процесса научного познания учащимися в современной системе физического образования. В итоге решены следующие задачи.

1. Подтверждена необходимость использования принципа цикличности в качестве основы дидактической модели процесса научного познания учащимися при обучении физике, предложены и обоснованы дидактические модели учебной физической теории и учебного физического эксперимента.

2. Определены содержание, структура и место учебной физики в дидактике физики, обеспечивающие совершенствование методики организации для учащихся процесса научного познания.

3. Предложены и обоснованы дидактические модели переходного процесса, эксперта, учебности, новизны, обеспечивающие научное познание при создании, оценке и внедрении новых элементов учебной физики в современную систему физического образования.

4. Выявлены закономерности создания новых элементов учебной физики, которые сформулированы в форме законов и обоснованы решением актуальных проблем обучения механике, молекулярной физике, электродинамике, оптике и квантовой физике.

5. Показана возможность создания и использования новых элементов учебной физики с целью экспериментального доказательства существования физических явлений, функциональных зависимостей, значений физических констант, обоснования физических теорий.

6. Разработаны конкретные методики применения предлагаемых элементов учебной физики в рамках существующей системы физического образования для организации процесса научного познания учащимися.

Т. В педагогическом эксперименте, организованном в условиях учебного процесса средней и высшей школы, курсов повышения квалификации учителей, ежегодной научной конференции, издания сборника научных трудов и научно-практического журнала, произведена экспертная оценка новых элементов учебной физики.

8. Новые элементы учебной физики внедрены в реальный учебный процесс средней школы и педагогического института; в обучающем педагогическом эксперименте доказаны эффективность методики их изучения и научного познания.

9. Доказана возможность и целесообразность создания новых элементов учебной физики в научном познании при совместном творчестве учителя и ученика в условиях существующей системы физического образования без дополнительных материальных и временных затрат.

Основным результатом исследования является теоретическое и экспериментальное обоснование справедливости его гипотезы, согласно которой эффективность овладения учащимися методами научного познания возрастает при условии, что обеспечено совместное научное познание учителя и ученика в сфере учебной физики, приводящее к созданию новых учебных теорий, новых учебных экспериментов и методик для их изучения.

Таким образом, цель исследования достигнута: разработана, обоснована теоретически и подтверждена экспериментально методика организации процесса научного познания учащимися при обучении их физике, базирующаяся на создании новых элементов и разделов учебной физики и внедрении их в существующую систему физического образования.

Полученные при этом результаты позволяют сделать следующие выводы.

1. Учебная физика является относительно самостоятельной областью дидактики физики и представляет собой дидактическую модель физической науки. В рамках этой модели учебная теория и учебный эксперимент находятся во взаимных отношениях и взаимодействуют подобно теории и эксперименту в физической науке. Это обеспечивает объект исследования, который представляет научно-практический интерес для учителя, доступен учащимся и позволяет организовать процесс научного познания при обучении, приводящий подобно научному познанию в физической науке к объективно новым результатам. Такими результатами являются новые элементы учебной физики, включающие учебный физический эксперимент, учебную физическую теорию и методику, обеспечивающую их изучение.

2. Методика организации научного познания учащимися при обучении физике может быть реализована только учителем, который трудится в таких условиях, что в состоянии непрерывно получать новые результаты в сфере учебной физики и привлекать к этой деятельности учеников, склонных к точным наукам. Поэтому необходимо дальнейшее совершенствование системы подготовки учителя к научной деятельности и системы моральных, материальных, организационных и административных мер, обеспечивающей исследовательскую деятельность учителя в процессе преподавания физики в современной многопрофильной средней школе. Наиболее доступным и практически не требующим материальных затрат условием подготовки учащихся к научному познанию является внедрение в учебный процесс методики экспериментального доказательства теоретических положений изучаемого курса физики.

3. Владение элементами теории научного познания необходимо, но недостаточно для получения объективно нового знания. Научиться научному познанию можно только, изучая и повторяя выполненные другими учеными исследования, несколько изменяя их условия, критически анализируя полученные результаты, сравнивая их с собственными, выдвигая связанные с этими исследованиями новые идеи и проверяя их на опыте. Но все это должны быть не общеизвестные материалы традиционных учебников, с которыми не знаком разве что школьник, изучающий по ним физику, а новейшие или современные исследования, решающие актуальные проблемы учебной физики. Отсюда следует необходимость оперативной публикации новых результатов в области учебной физики в периодических изданиях на бумажной и электронной основе. Таким образом, требуется расширение информационных возможностей журналов "Квант", "Физика в школе", "Преподавание физики в высшей и средней школе" и такого специализированного журнала как "Учебная физика", содержание и структура которого фактически обоснованы настоящим диссертационным исследованием.

Это исследование является завершенным в том смысле, что содержит целостную концепцию учебной физики и построенной на ее основе методики научного познания при обучении физике. Вместе с тем исследование представляется открытым, поскольку указанная концепция содержит потенциал саморазвития и совершенствования.

Список литературы диссертации автор научной работы: доктора педагогических наук, Майер, Валерий Вильгельмович, Глазов

1. Аванесов В. С. Основы научной организации педагогического контроля в высшей школе.— М.: 1989.— 168 с.

2. Агафонов Е. Н., Сысоева Б. П. Почему расщепляются энергетические уровни // Учебная физика.— 1998.— №4.— С. 20-23.

3. Агафонов E.H., Майер В. В. Использование нити для демонстрации зависимости силы сопротивления от скорости движения // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 10,— Глазов-СПб.: ГГПИ, 2000.— С. 43-45.

4. Агафонова Е. С. Формирование обобщенных понятий волновогодвижения на основе учебного эксперимента: Дисканд. пед.наук,— М., 1994.— 255 с.

5. Азгальдов Г. Г. Теория и практика оценки качества товаров (Основы квалиметрии).— М.: Экономика, 1982.— 256 с.

6. Акатов Р. В. Формирование наглядно-чувственных образов при постановке сложного учебного физического эксперимента: Дис. канд. пед. наук.— Екатеринбург, 1998.— 277 с.

7. Акатов Р. В., Майер В. В. Оптическая демонстрация первой зоны Френеля // Проблемы учебного физического эксперимента. Выпуск 2,— Глазов: ГГПИ, 1996.— С. 36-38.

8. Акатов Р. В., Сысоева Б. П. Введение понятия закона Ома // Учебная физика.— 1998.— №5.— С. 5-7.

9. Акатов Р. В., Майер В. В., Шуклин Д. А. Применение компьютера для измерения скорости и ускорения // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 10.— Глазов-СПб.: ГГПИ, 2000.— С. 104-105.

10. Акинфиева Н. В. Квалиметрический инструментарий педагогических исследований // Педагогика.— 1098.— №4.— С. 30-35.

11. Амстиславский Я.Е. Некоторые пути совершенствования методики и техники демонстрационного эксперимента по волновой оптике в курсе физики пединститута: Дис. канд. пед. наук.— Бирск, 1974,— 239 с.

12. Амстиславский Я. Е. Светосильные учебные эксперименты по волновой оптике: Учебное пособие.— Уфа: Башкирский пединститут, 1985.— 112 с.

13. Ананьев Б. Г. Психология и проблемы человекознания.— М.: Издательство "Институт практической психологии", Воронеж: НПО "МОДЭК", 1996.— 384 с.

14. Ангерер Э. Техника физического эксперимента. — М.: Физмат-гиз, 1962,— 452 с.

15. Анциферов Л. И. Физический практикум: Факультативный курс / Под ред. А. А. Покровского.— М.: Просвещение, 1972.— 120 с.

16. Анциферов Л. И., Пищиков И. М. Практикум по методике и технике школьного физического эксперимента: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов физ.-мат. спец.— М.: Просвещение, 1984.— 255 с.

17. Анциферов Л. И. Самодельные приборы для физического практикума в средней школе: Пособие для учителя.— М.: Просвещение, 1985,— 128 с.

18. Анциферов Л. И. Оптимизация школьного физического эксперимента: Дис. .док. пед. наук.— Курск, 1985.— 427 с.

19. Архангельский С. И. Учебный процесс в высшей школе, его закономерные основы и методы.— М.: Высшая школа, 1980.— 368 с.

20. Бабанский Ю. К. Оптимизация процесса обучения: (Общедидактический аспект).— М.: Педагогика, 1977.— 252 с.

21. Бабанский Ю. К. Оптимизация учебно-воспитательного процесса: (Метод, основы).— М.: Просвещение, 1982.— 192 с.

22. Бабанский Ю.К. Проблемы повышения эффективности педагогических исследований: (Дидактический аспект).— М.: Педагогика, 1982.— 192 с.

23. Башкатов М.Н., Огородников Ю.Ф. Школьные опыты по волновой оптике: Пособие для учителей / Под ред. Л. И. Резникова.— М.: Изд-во АПН РСФСР, 1960.— 79 с.

24. Беспалько В. П. Основы теории педагогических систем: Проблемы и методы психолого-педагогического обеспечения технических обучающих систем. — Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1977. — 304 с.

25. Беспалько В. П. Слагаемые педагогической технологии. —М.: Педагогика, 1989.— 192 с.

26. Блауберг И. В., Юдин Э. Г. Становление и сущность системного подхода,— М.: Наука, 1973.— 270 с.

27. Бор Н. Избранные научные труды. Т.2.— М.: Наука, 1971.— 676 с.• 28. Борн М., Вольф Э. Основы оптики / Пер. с англ. С. Н. Бреуса,

28. А. И. Головашкина, А. А. Шубина.— М.: Наука, 1970.— 855 с.

29. Бреховских JI. М., Годин О. А. Акустика слоистых сред.— М.: Наука, 1989.— 416 с.

30. Бройль JI. По тропам науки. — М.: Иностранная литература, 1962,— 408 с.

31. Броунов П. И. Атмосферная оптика.— М.: Гостехиздат, 1924.

32. Брэгг У. Мир света. Мир звука.— М.: Наука, 1967.— 335 с.

33. Бугаев А. И. Методика преподавания физики в средней школе: Теоретические основы.— М.: Просвещение, 1981.— 288 с.

34. Бубликов С. В., Кондратьев A.C. Методологические основы решения задач по физике в средней школе // Учебная физика.— 1998.— №5.— С. 46-77.

35. Бубликов С. В., Кондратьев А. С. Методологические основы решения задач по физике в средней школе // Учебная физика.— 1998.— №6.— С. 39-69.

36. Бутиков Е. И. Оптика: Учеб. пособие для вузов / Под ред. Н. И. Калитиевского.— М.: Высшая школа, 1986.— 512 с.

37. Бутиков Е. И., Быков A.A., Кондратьев A.C. Физика в примерах и задачах.— М.: Наука, 1979.— 464 с.

38. Вентцель Е. С. Теория вероятностей.— М.: Наука, 1964.— 576 с.

39. Виноградова М.Б., Руденко О. В., Сухоруков А. П. Теория волн: Учеб. пособие для ун-тов.— М.: Наука, 1979.— 384 с.

40. Вихман Э. Квантовая физика: Берклеевский курс физики. Т.4.— М.: Наука, 1977,— 416 с.

41. Вуд Р. Физическая оптика.— М.: ОНТИ, 1936.— 839 с.

42. Гегузин Я. Е. Капля,— М.: Наука, 1973,— 160 с.

43. Гальперин П. Я. Введение в психологию: Учебное пособие для вузов.— М.: Книжный дом "Университет", 2000.— 336 с.

44. Гершензон Е. М., Малов Н. Н., Мансуров А. Н. Курс общей физики: Оптика и атомная физика: Учеб. пособие для студентов физ.-мат. фак. пед. ин-тов.— М.: Просвещение, 1992.— 320 с.

45. Глазунов А. Т., Нурминский И. И., Пинский A.A. Методика преподавания физики в средней школе: Электродинамика нестационарных явлений. Квантовая физика: Пособие для учителя.— М.: Просвещение, 1989.— 272 с.

46. Гласс Дж., Стэнли Дж. Статистические методы в педагогике и психологии.— М.: Прогресс, 1976.— 496 с.

47. Годжаев Н. М. Оптика: Учеб. пособие для вузов.— М.: Высшая школа, 1977.— 432 с.

48. Горелик Г. С. Колебания и волны. Введение в акустику, радиофизику и оптику: Учеб. пособие для университетов / Под ред. С. М.Рытова.— М.: Физматгиз, 1959.— 572 с.

49. Горячкин Е. Н. Лабораторная техника и ремесленные приемы.— М.: Просвещение, 1969.

50. Грабарь М. И., Краснянская К. А. Применение математической статистики в педагогических исследованиях: Непараметрические методы.— М.: Педагогика, 1977.— 136 с.

51. Грабовский М.А. Лекционные демонстрации по физике: Вып.7. Колебания и волны / Под ред. А. Б. Млодзеевского.— М.: Госте-хиздат, 1952 — 232 с.

52. Давыдов В. В. Проблемы развивающего обучения: Опыт теоретического и экспериментального психологического исследования.— М.: Педагогика, 1986.— 240 с.

53. Давыдов В. В. Теория развивающего обучения. — М.: ИНТОР, 1996.— 544 с.

54. Данин Д. Резерфорд.— М.: Молодая гвардия, 1967.— 624 с.

55. Данюшенков В. С. Целостный подход к методике формирования познавательной активности учащихся при обучении физике в базовой школе.— М.: Прометей, 1994.— 208 с.

56. Данюшенков B.C. Теория и методика формирования познавательной активности школьников в процессе обучения физике: Дис. . д-рапед. наук: 13.00.01.—М., 1995.— 416 с.

57. Данюшенков В. С. Методология личностно-ориентируемых технологий по физике // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных и методических работ. Выпуск 4.— Глазов: ГГПИ, 1998,— С. 3-4.

58. Данюшенков В. С. Демонстрация опыта А. Ф. Иоффе по обнаружению магнитного поля катодных лучей // Физика в школе.— 1991,— №2,— С. 61.

59. Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах сред ней школы. Т.1: Механика, теплота: Пособие для учителей / В. А. Буров, Б. С. Зворыкин, А. П. Кузьмин и др.; Под ред. А. А. По кровского.— М.: Просвещение, 1971.— 366 с.

60. Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах сред ней школы. Т.2: Электричество, оптика, физика атома: Пособие для учителей / В.А.Буров, Б.С.Зворыкин, А.П.Кузьмин и др.; Под ред А. А. Покровского.— М.: Просвещение, 1972.— 448 с.

61. Дидактика средней школы: Некоторые проблемы современной дидактики / Под ред. М. Н. Скаткина.— М.: Просвещение, 1982.— 319 с.

62. Дидактика физики: Информационный бюллетень по 1976 году.— Прага: Карлов университет, 1977.— 468 с.

63. Дик Ю.И., Мигунов А. Ф. Требования к конструированию самодельных приборов по физике // Физика в школе.— 1983.—- № 1.— С. 76-80.

64. Дик Ю. И. Проблемы и основные направления развития школьногофизического образования в Российской Федерации: Дис. . д-рапед. наук в форме научн. докл.: 13.00.02.— М., 1996.— 59 с.

65. Дитчберн Р. Физическая оптика / Пер. с англ. JL А. Вайнштейна, О. А. Шустина.— М.: Наука, 1965.— 631 с.

66. Жук JI. А., Иванов Ю. В. Подпрыгивающая капля // Учебная физика.— 1997.— № 1,— С. 37-39.

67. Жук JI. А. Как увидеть звук // Учебная физика.— 1997.— №3.— С. 15-18.

68. Жук JI. А. Простой прибор для демонстрации перегрузок и невесомости // Учебная физика.— 1998.— №5.— С. 3-4.

69. Жук Л. А. Изучение физических основ голографии на уроке //

70. Учебная физика.— 1998 — № 5.— С. 24-37.

71. Жук Л. А. Мертвая петля за 10 минут // Учебная физика.— 1999.— №1,— С. 11-14.

72. Жук Л. А. Быстрая оценка фокусного расстояния рассеивающей линзы // Учебная физика.— 1999.— №2.— С. 5-6.

73. Жук Л. А., Семенов М. Ю. Резиновая капля в стеклянной банке // Учебная физика.— 1999.— № 5.— С. 3-4.

74. Зверева C.B. В мире солнечного света.— Л.: Гидрометеоиздат, 1988.— 160 с.

75. Зельдович Я. Б., Мышкис А. Д. Элементы прикладной математики.— М.: Наука, 1965,— 616 с.

76. Зорина Л. Я. Ценности естественнонаучного образования // Педа• гогика,— 1995.— № 3,— С. 29-33.

77. Иванов Ю.В., Майер В. В. Демонстрация неустойчивости жидкости при вытекании из тонких капилляров // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных и методических работ. Выпуск 3.— Глазов: ГГПИ, 1997.— С. 41-42.

78. Иванов Ю. В., Майер В. В. Опыты с моделью "Резиновая капля" // Учебная физика.— 1999.— №2.— С. 7-12.

79. Иванов Ю.В., Майер В. В. Капли жидкости: Учебное пособие.— Глазов: ГГПИ, 2000.— 64 с.

80. Иванов Ю.В., Майер В. В. Педагогический эксперимент по диагностике исследовательских умений // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 10.— Глазов-СПб.: ГГПИ, 2000.— С. 16-22.

81. Иванов Ю. В., Майер В. В. Капли жидкости как объект и средство учебного исследования // Высокие технологии в педагогическом процессе,— Нижний Новгород: ВГИПИ, 2000,— С. 101-103.

82. Иоффе А.Ф. Избранные труды. В 2-х т. Т. 2. Излучение. Электроны. Полупроводники.-Л.: Наука, Ленингр. отд., 1975.- 472 с.

83. Кабардин О.Ф., Орлов В. А., Шефер Н.И. Лабораторные работы по физике для средних ПТУ: Учеб. пособие.— М.: Высшая школа, 1976,— 167 с.

84. Кабардин О. Ф. Методические основы физического эксперимента// Физика в школе,— 1985.— № 2.— С. 69-73.

85. Кабардин О. Ф. Методические основы физического эксперимента в средней школе: Дис. . доктора пед. наук в форме науч. доклада.— М., 1985,— 43 с.

86. Кабардин О.Ф., Орлов В. А., Шефер Н.И. Факультативный курс физики: 10 к л.: Учеб. пособие.— М.: Просвещение, 1987.— 208с.

87. Кабардин О. Ф. Новые работы физического практикума // Физика в школе,— 1989,— №2,— С. 110-116.

88. Калашников С. Г. Электричество.— М.: Наука, 1977.— 592 с.

89. Калитеевский Н. И. Волновая оптика.— М.: Высшая школа, 1978.— 384 с.

90. Каменецкий С. Е., Солодухин Н. А. Модели и аналогии в курсе физики средней школы: Пособие для учителей.— М.: Просвещение, 1982.— 96 с.

91. Каменецкий С.Е. Проблема изучения основ электродинамики в курсе физики средней школы: Автореф. дис. .д-ра. пед. наук.— М., 1985,— 43 с.

92. Каменецкий С. Е., Смирнов A.B. Методическая наука и терминология, применяемая в ней // Физика в школе.— 1997.— №2.— С. 71-73.

93. Кастерин Н. П. О распространении волн в неоднородной среде. 4.1. Звуковые волны.— М.: 1904. — 149 с.

94. Капица П. JI. Эксперимент. Теория. Практика: Статьи, выступления.— М.: Наука, 1977.— 352 с.

95. Кирко И. М., Добычин Е. И., Попов В. И. Явление капиллярной "игры в мяч" в условиях невесомости // Доклады Академии наук СССР,— 1970.— Т. 192,— № 2,— С. 301-303.

96. Кок У. Звуковые и световые волны.— М.: Мир, 1966.— 160 с.

97. Кок У. Видимый звук.— М.: Мир, 1974.— 120 с.

98. Колупаев В. Ф. Совершенствование учебного эксперимента по упругим волнам в общем курсе физики пединститута: Дис. . канд. пед. наук.— Глазов, 1988.— 256 с.

99. Кондратьев A.C., Филиппов М.Э. Физические задачи и математическое моделирование реальных процессов // Учебная физика.— 1999.— №2,— С. 64-77.

100. Кондратьев А. С., Петров В. Г., Уздин В. М. Методология физической теории в школьном курсе физики.— Инта, 1994.— 102 с.

101. Кондратьев A.C. Решение важных задач развития учащихся на современном этапе школьного физического образования // Физика в школе и вузе: Сборник научных статей.— СПб.: Образование, 1998,— С. 3-5.

102. 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.

103. Концепция школьного физического образования в России // Физи• ка в школе,— 1993,— № 2.— С. 4-10.

104. Королев Ф. А. Теоретическая оптика.— М.: Высшая школа, 1966.— 556 с.

105. Кортнев А. В., Рублев Ю. В., Куценко А. Н. Практикум по физике.— М.: Высшая школа, 1963.— 516 с.

106. Кравцов Ю.А., Орлов Ю.И. Геометрическая оптика неоднородных сред.— М.: Наука, 1980,— 304 с.

107. Красильников В. А. Звуковые и ультразвуковые волны в воздухе, воде и твердых телах.— М.: Физматгиз, 1960.— 560 с.

108. Красюк Н.П., Дымович Н.Д. Электродинамика и распростране1.ние радиоволн.— М.: Высшая школа, 1974.— 536 с.

109. Крауфорд Ф. Волны.— М.: Наука, 1976.— 528 с.

110. Кэй Д., Лэби Т. Справочник физика-экспериментатора.— М.: ИЛ, 1949,— 299 с.

111. Лабораторный практикум по физике: Учеб. пособие для студентов втузов / А. С.Ахматов, В. М. Андреевский, А.И.Кулаков и др.; Под ред. А.С.Ахматова.— М.: Высшая школа, 1980.— 360 с.

112. Щ 112. Лабораторный практикум по общей физике: Учеб. пособие длястудентов физ.-мат. фак. пед. ин-тов/ Ю.А.Кравцов, А.Н.Мансуров, Н. Г. Птицина и др.; Под ред. Е. М. Гершензона, Н. Н. Ма-лова.— М.: Просвещение, 1985.— 351 с.

113. Ландсберг Г.С. Оптика.— М.: Наука, 1976,— 926 с.

114. Ланина И. Я. Методика формирования познавательного интере• са школьников в процессе обучения физике: Дис. . . докт. пед.наук,— Л.: 1984,— 401 с.

115. Ланина И. Я. Формирование познавательных интересов учащихся на уроках физики: Кн. для учителя.— М.: Просвещение, 1985.— 128 с.

116. Лаптев B.B. Теоретические основы методики использования современной электронной техники в обучении физики в школе: Дис. . д-ра пед. наук: 13.00.02.— Л., 1989.— 399 с.

117. Лекционные демонстрации по физике / М. А. Грабовский, А. Б. Мло-дзеевский, Р. В.Телесин и др.; Под ред. В. И. Ивероновой.— М.: Наука, 1972.— 639 с.

118. Лекционные эксперименты по оптике: Учеб. пособие / Пеньков С. Н., Полищук В. А., Марченко О. М. и др.; Под ред. Н. И. Кали-теевского.— Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1981.— 160с.

119. Лернер И. Я. Дидактические основы методов обучения.— М.: Педагогика, 1981.—186 с.

120. Ливанова А. Физики о физиках.— М.: Молодая гвардия, 1968.— 255 с.

121. Майер В. В. Демонстрация практических применений интерференции света // Физика в школе.— 1966.— № 6.— С. 44-45.

122. Майер В. В. Три опыта по оптике // Физика в школе.— 1968.— № 1.— С. 76-81.

123. Майер В. В. Калейдоскоп световых волн // Юный техник.— 1968.— №1.— С. 35-37.

124. Майер В. В. Школьный демонстрационный интерферометр и опыты с ним. В помощь учителю физики.— Ижевск: Изд-во Удмуртия, 1969.— 80 с.

125. Майер В. В. Опыт, поясняющий практическое применение интерференции света в интерферометрах // Физика в школе.— 1969.— №2.— С. 89.

126. Майер В. В., Любимов К. В. Колебания и волны: Учебные материалы по физике.— М., 1970.— С. 1-47.

127. Майер В. В., Коротаев В. С. Полезный совет // Физика в школе.— 1970.— №1,— С. 45.

128. Майер В. В. Опыт Вуда по интерференции в тонких пластинках слюды // Физика в школе.— 1970.— № 1.— С. 74-76.

129. Майер В. В. Система ахроматических интерференционных полос // Физика в школе.— 1971,— № 1.— С. 88-89.

130. Майер В. В., Новиков С. М. Паровой картезианский водолаз // Физика в школе.— 1971.— №5.— С. 101.

131. Майер В. В., Князев С. И. О визуальном наблюдении дифракции света // Методика преподавания физики и астрономии в средней и высшей школе.— Тюмень, 1971.— С. 50-57.

132. Майер В. В., Любимов К. В. Методы визуального наблюдения дифракции света и их использование на уроках физики / / Методика преподавания физики в школе. 24-е Герценовские чтения.— Ленинград, 1971,— С. 77-78.

133. Майер В. В. К демонстрации интерференции на слое воздуха // Физика в школе.— 1972,— № 1.— С. 87.

134. Майер В. В. Простая демонстрация стоячей ультразвуковой волны в жидкости // Успехи физических наук. Т.107.— 1972.— №2.— С. 321-323.

135. Майер В. В., Пантелеева А. Г. Прибор для зажигания ртутно-квар-цевых ламп // Физика в школе.— 1972.— №3.— С. 98.

136. Майер В. В. Демонстрация стоячей ультразвуковой волны в жидкости // Физика в школе,— 1972,— №6.— С. 80-83.

137. Майер В. В., Князев С. И., Казанцев Н. Я. Прибор для наблюдения дифракционного спектра от решетки //В помощь учителю физики.— Нижний Тагил, 1972.— С. 49-50.

138. Майер В. В. Отверстие — линза // Квант.— 1972.— № 8.— С. 5055.

139. Майер В. В. Вариант демонстрации колец Ньютона // Физика в школе,— 1973,— № 1,— С. 21.

140. Майер В. В., Петров С. Л. Изучение электрических полей на внеклассных занятиях // Физика в школе.— 1973.— №6.— С. 87-89.

141. Майер В. В., Хохловкин В. Г. Магнитострикционные излучатели для лекционных демонстраций по ультраакустике / / Успехи физических наук. Т.Ш.— 1973.— №3,— С. 545-547.

142. Майер В. В. Борный люминофор // Квант,— 1973.— №3,— С. 34.

143. Майер В. В., Шафир Р.-Э. Е. С какой скоростью движутся ионы // Квант.— 1973,— №4,— С. 42.

144. Майер В. В. Опыты с инфракрасным излучением // Квант.— 1973.— №5.— С. 21.

145. Майер В. В. Транзисторный ультразвуковой генератор // Материалы межзонального совещания по физическим дисциплинам.— М.: МГЗПИ, 1973.—С. 146-150.

146. Майер В. В., Вафин JI. В. Демонстрация явления Рийке при изучении автоколебательных систем // Материалы межзонального совещания по физическим дисциплинам.— М.: МГЗПИ, 1973.— С. 139-145.

147. Майер В. В. Роль дифракции света в образовании изображения // Материалы межзонального совещания по физическим дисциплинам,— М.: МГЗПИ, 1973,— С. 130-138.

148. Майер В. В. Творческие экспериментальные задания по ультраакустике для физического кружка // Физика в школе.— 1974.— №3.— С. 82-85, 105.

149. Майер В. В. Творческие экспериментальные задания. // Физика в школе.— 1974.— №4.— С. 74-78.

150. Майер В. В. Сканирующий индикатор для демонстрации сантиметровых звуковых и электромагнитных волн // Успехи физических наук. Т.114.— 1974.— №1,— С. 151-152.

151. Майер В. В. Комплект приборов для фронтального наблюдения дифракции света // Физика в школе.— 1975.— № 1.— С. 59-60.

152. Майер В. В. Демонстрации с ультразвуком // Физика в школе.— 1975.— №3.—С. 101.

153. Майер В. В. Два опыта по ультраакустике // Физический эксперимент в школе. Вып. 5.— М.: Просвещение, 1975.— С. 118-122.

154. Майер В. В. Измерение скорости звука при помощи трубки Кунд-та // Физический эксперимент в школе. Вып. 5.— М.: Просвещение, 1975,— С. 159-161.

155. Майер В. В., Волков П. Ф. Световая индикация интенсивности звуковых волн // Физический эксперимент в школе. Вып. 5.— М.: Просвещение, 1975,— С. 112-118.

156. Майер В. В., Волков П. Ф. Творческие задания по дифракции света // Физика в школе.— 1976.— № 1 — С. 85-87.

157. Майер В. В., Мамаева Е. С. Сканирующий индикатор для фотографирования волновых полей // Физика в школе.— 1976.— № 4.— С. 70-78.

158. Майер В. В. Опыты по полному внутреннему отражению // Квант.-1976,—№3.—С. 34-35.

159. Майер В. В. Поучительный опыт с кумулятивной струей // Квант.-1976.— №4,— С. 20-21.

160. Майер В. В. Волны на бумаге // Квант,— 1976 — №5,— С. 39-42.

161. Майер В. В. Беспокойная дуга // Квант.— 1976.— №6.— С. 23.

162. Майер В. В., Мамаева Е. С. Опыты с порошковыми фигурами // Квант,— 1976,— №8.— С. 30-34.

163. Майер В. В., Горбушина Д. В. Прохождение света через плоскопараллельную пластинку // Квант.— 1976.— №9.— С. 36-38.

164. Майер В. В., Назаров Н. В. Автоматический сифон // Квант.— 1976,— №11.— С. 19-21.

165. Майер В. В., Волков П. Ф. Для демонстраций с ультрафиолетовыми лучами // Физика в школе.— 1977.— № 1.— С. 86.

166. Майер В. В., Исупов А. А., Мамаева Е. С., Маратканов С. А., Тару-нов Ю. А. Об использовании фотографий звуковых полей в учебном процессе // Физика в школе.— 1977.— № 3.— С. 50-54.

167. Майер В. В., Шафир Р.-Э. Е. Струйный автогенератор звука // Квант.— 1977,— № 1,— С. 18-19.

168. Майер В. В., Шафир Р.-Э. Е. Звук и струя // Квант.— 1977.— №7,— С. 23-25.

169. Майер В. В. Интерференционный опыт Брюстера // Квант.— 1977. №9,— С. 23-26.

170. Майер В. В. Зеленая красная лампа // Квант.— 1977.— № 10.— С. 32-33.

171. Майер В. В. "Липкая" струя // Квант,— 1977.— № 11 — С. 44.

172. Майер В. В. Комплект приборов для учебных опытов с ультразвуковыми импульсами: Проспект ВДНХ СССР.— М.: Глазов,1977,— 5 с.

173. Майер В. В. Простые опыты с ультразвуком.— М.: Наука, 1978.— 160 с.

174. Майер В. В., Мамаева Е. С. Ультразвуковая приставка к школьному усилителю // Физика в школе.— 1978.— №4.— С. 91.

175. Майер В. В., Мамаева Е. С. Два физических фокуса // Квант.—1978.— №1,— С. 23.

176. Майер В. В., Назаров Н. В. Автогенергтор из угольного микрофона // Квант,— 1978.— №6.— С. 36-37.

177. Майер В. В. Изгибная волна в пластинках // Квант.— 1978.— №8.— С. 26-27.

178. Майер В. В. Реакция вытекающей и втекающей струй // Квант.—1978.— №9.— С. 20-21.

179. Майер В. В., Колчин П. П. Лабораторная работа по измерению длины волны электромагнитного излучения // Физика в школе.—1979.— №3,— С. 58-59.

180. Майер В. В. Еще раз об опыте с моделью бипризмы Френеля // Физика в школе.— 1979 — №4,— С. 70.

181. Майер В. В. Электричество и. температура // Квант.— 1979.— № 2.— С. 46-47.

182. Майер В. В. Опыты с ложкой бульона // Квант.— 1979.— №8.— С. 27-29.

183. Майер В. В. Модели смерча // Квант.— 1979 — №9.— С. 17-18.

184. Майер В. В. Автоколебания в потоке воздуха // Квант.— 1980.— №1.— С. 26.

185. Майер В. В. Лабораторная работа по интерференции изгибных волн // Физика в школе.— 1980.— №3.— С. 55-57.

186. Майер В. В. Оптические опыты с глазом // Квант.— 1980.— № 3.— С. 18-20.

187. Майер В. В. Оптические опыты с глазом // Квант.— 1980.— № 4.— С. 23-25.

188. Майер В. В., Колупаев В. Ф. Демонстрация отражения и преломления упругих волн на плоской границе раздела жидкости и газов.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1981.— 12 с.— Деп. в ВИНИТИ , №5723-81.

189. Майер В. В., Мамаева Е. С. Псевдолинза Роберта Вуда // Квант.—1981.— №2,— С. 18-19, 21.

190. Майер В. В., Вернер О. Э. Маятники, связанные посредством магнитного поля.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1982.— 8 е.— Деп. в ВИНИТИ , №3132-82.

191. Майер В. В. Опыты с дефектом на плоском зеркале.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1982.— 12 е.— Деп. в ВИНИТИ , №4170-82.

192. Майер В. В., Мамаева Е. С. Модель миража в воздухе.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1982.— 6 е.— Деп. в ВИНИТИ , №4171-82.

193. Майер В. В., Мамаева Е. С. Модель миража из неравномерно нагретого оргстекла.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск,1982,— 6 е.— Деп. в ВИНИТИ , №41^2-82.

194. Майер В. В., Колупаев В. Ф. Применение ультразвуковых импульсов при формировании понятия временной когерентности.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1982.— 6 с.— Деп. в ВИНИТИ , №4173-82.

195. Майер В. В., Использование порошковых фигур для визуализации волновых полей.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1982,— 8 е.— Деп. в ВИНИТИ , №4174-82.

196. Майер В. В., Прибор для визуального наблюдения дифракции света. Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1982.— 12 е.— Деп. в ВИНИТИ , №4175-82.

197. Майер В. В., Батаногова О. Г. Установка для демонстрации кумулятивного эффекта.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1982.— 10 е.— Деп. в ВИНИТИ , №4183-82.

198. Майер В. В., Об использовании конвекции в учебных приборах по физике.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1982.— 4 с.— Деп. в ВИНИТИ , №4184-82.

199. Майер В. В., Волков А. Ф. Модель гравитационной линзы.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1982.— 6 с.— Деп. в ВИНИТИ , №4185-82.

200. Майер В. В. Установка для визуализации поля дециметровых радиоволн.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1982.— 10 е.— Деп. в ВИНИТИ , №4186-82.

201. Майер В. В., Мамаева Е. С. Демонстрация волновых поверхностей звукового поля // Физика в школе.— 1982.— №3.— С. 48-49.

202. Майер В. В. Свет, воздух и вода // Квант.— 1982,— №8.— С. 2829.

203. Майер В. В. Простые опыты по криволинейному распространению света,— М.: Наука, 1984,— 128 с.

204. Майер В. В., Колупаев В. Ф., Мамаева Е. С. Учебный эксперимент с ультразвуковыми импульсами: Учебное пособие к спецкурсу.— Пермь: ПГПИ, 1984.— 68 с.

205. Майер В. В. Простые опыты со струями и звуком: Учебное руководство.— М: Наука, 1985.— 128 с.

206. Майер В. В. Учебная голографическая установка: Проспект ВДНХ СССР.— М.: Глазов, 1985.— 3 с.

207. Майер В. В. Комплект приборов для учебных опытов с ультразвуковыми волнами: Проспект ВДНХ СССР.— М.: Глазов, 1985.— 6 с.

208. Майер В. В. Комплект приборов для учебных опытов с сантиметровыми звуковыми и электромагнитными волнами: Проспект ВДНХ СССР,— М.: Глазов, 1985,— 8 с.

209. Майер В. В. Полное отражение света в простых опытах: Учебное руководство.— М.: Наука, 1986.— 128 с.

210. Майер В. В. Учебный лазер на красителях: Проспект ВДНХ СССР.— М.: Глазов, 1987.— 3 с.

211. Майер В. В. Может ли белое быть чернее черного // Квант.— 1987,— № 10,— С. 40.

212. Майер В. В., Майер Р. В. Наблюдение электростатической индукции // Квант,— 1987.— № 12,— С. 36-37.

213. Майер В. В., Майер Р. В. Искусственная радуга // Квант.— 1988.— №6.— С. 48-50.

214. Майер В. В. Кумулятивный эффект в простых опытах.— М: Наука, 1989.— 192 с.

215. Майер В. В., Майер Р. В. Частотомер для демонстрации акустического эффекта Допплера.— Ред. журн. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1989.— 11 е.— Деп. в ВИНИТИ 13.02.90, № 1280-В90.

216. Майер В. В. Оптическая демонстрация изменения фазы волны при переходе через фокус // Известия вузов. Физика.— 1989.— № 3.— С. 104-105.

217. Майер В. В. Способ визуализации направления колебаний светового вектора // Известия вузов. Физика.— 1989.— № 3.— С. 105-106.

218. Майер В. В. Установка для изучения эффекта Доплера // Известия вузов. Физика,— 1989.— №7,— С. 94-96.

219. Майер В. В., Майер Р. В. Комплект приборов для измерения малых промежутков времени: Учебное руководство.— Глазов: ГГ-ПИ, 1990.— 69 с.

220. Майер В. В. Учебный эксперимент с голографической дифракционной решеткой: Методическая разработка для студентов физико-математических факультетов пединститутов.— Глазов: ГГПИ, 1990.— 36 с.

221. Майер В. В., Майер Р. В. Экспериментальное изучение брахисто-хронных и таутохронных свойств циклоиды.— Ред. журн."Изв. вузов. Физика", Томск, 1990,— 33 е.— Деп. в ВИНИТИ 28.11.90, № 6380-В90.

222. Майер В. В., Майер Р. В. Электронно-механический анализатор.—

223. Ред. журн. "Изв. вузов. Физика." Томск, 1990.— 13 с.— Деп. в ВИНИТИ 13.02.90, № 1281-В90.

224. Майер В. В., Мамаева Е. С. Изготовление отражательных и све-тоделительных пластин из бытовых зеркал.— Ред. жур. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1990.— 10 е.— Деп. в ВИНИТИ 13.02.90,1283-В90.

225. Майер В. В. Изготовление учебных дифракционных решеток голо-графическим методом.— Ред. жур. "Изв. вузов. Физика", Томск, 1990.— 20 е.— Деп. в ВИНИТИ 13.02.90, № 1282-В90.

226. Майер В. В. Зеленый туман // Квант,— 1990.— №4,— С. 47-51.1226. Майер В.В., Майер C.B. Экспериментируем с ИК лучами // Квант.1990.— № 10,— С. 44-47.

227. Майер В. В. Изучение физических основ голографии в школе: Учебное руководство.— Глазов: ГГПИ, 1991.— 24 с.

228. Майер В. В. Методика применения голографической дифракционной решетки в школе: Учебное руксводство.— Глазов: ГГПИ,1991,— 15 с.

229. Майер В. В., Майер Р. В. Измерение скорости звука импульсным методом: Учебное руководство.— Глазов: ГГПИ, 1991.— 52 с.

230. Майер В. В. Дифракционный спектроскоп.— Глазов: ГГПИ, 1991.— 2 с.

231. Майер В. В., Майер Р. В. Демонстрация акустического эффекта Допплера // Успехи физических наук.— 1991.— № 3.— С. 149-153.

232. Майер В. В., Майер Р. В. Экспериментальное изучение зависимости скорости звука от температуры // Известия вузов. Физика.— 1991.—№7,— С. 116-118.

233. Майер В. В., Горбушин А. И. Применение голографической дифракционной решетки в физическом практикуме // Профессионально-техническое образование.— 1991.— № 1.— С. 88-89.

234. Майер В. В., Мамаева Е. С. Наблюдение колебаний камертона // Физика в школе.— 1991,— №3,— С. 83.

235. Майер В., Динерштейн В. Летающая тарелка или Иллюстрация движения центра масс // Квант.— 1991.— №7.— С. 55-58.

236. Майер В. В., Майер Р. В. Мираж в роли. телескопа // Юный техник,— 1993,— №2,— С. 66-68.

237. Майер В. В. Пьезоэлектрический источник для опытов по электростатике // Физика в школе.— 1994.— №6.— С. 43-44.

238. Майер В. В., Майер Р. В. Приборы для демонстрации эффекта Доплера // Радио.— 1994.— №3.— С. 26-28.

239. Майер В. В., Майер Р. В. Конкурс экспериментаторов "Удивительная механика" // Физика в школе.— 1994.— №5.— С. 55-58.

240. Майер В. В., Мамаева Е. С. Формирование основных понятий акустики при использовании лупы времени // Физика в школе.—1994,— №3.— С. 41-51.

241. Майер В. В., Майер Р. В. Учебный эксперимент с цугами звуковых волн // Преподавание физики и астрономии в школе: состояниепроблемы, перспективы: Тезисы докладов.— Нижегород. гос. пед. ин-т. — Нижний Новгород, 1994.— С. 55.

242. Майер В. В., Майер Р. В. Содержание и структура понятия фундаментального физического эксперимента // Научные понятия в учебно-воспитательном процессе школы и вуза: Тезисы докладов. Т.1. Часть 1.— Челяб. гос. пед. ин-т. — Челябинск, 1994.— С. 52-53.

243. Майер В. В., Майер Р. В. Система учебного физического эксперимента для формирования основных понятий волновой физики / / Научные понятия в учебно-воспитательном процессе школы и ву• за: Тезисы докладов. Т.1. Часть 2.— Челяб. гос. пед. ин-т. —

244. Челябинск, 1994.— С. 148-149.

245. Майер В. В. и др. Физика: Содержание и технология обучения.— Глазов: ГГПИ, 1995.— 120 с.

246. Майер В. В., Колупаев В. Ф. Экспериментальная установка для демонстрации основных физических свойств ультразвуковых волн // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научно-методических работ. Выпуск 1.— Глазов: ГГПИ, 1995.— С. 68-70.

247. Майер В. В., Акатов Р. В. Измерение длины волны инфракрасного излучения в лабораторной работе // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научно-методических работ. Выпуск 1,— Глазов: ГГПИ, 1995.— С. 46-50.

248. Майер В. В., Акатов Р. В., Марков C.B. Демонстрация основных свойств инфракрасного излучения // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научно-методических работ. Выпуск 1,— Глазов: ГГПИ, 1995.— С. 50-53.

249. Майер В. В., Майер Р. В. Методика экспериментального изучения принципа Ферма // Компьютеризация учебного процесса и технические средства обучения: Доклады научно-методической конференции.— Ульяновск, гос. тех. ун-тет. — Ульяновск, 1995.— С. 44-46.

250. Майер В. В., Акатов Р. В. Компьютерный комплекс для лекционных демонстраций по электродинамике // Тезисы докладов 2-й

251. Российской университетско- академической научно-практическойконференции. Часть 3.— Ижевск: Изд-во Удм. ун-та, 1995.— ! С. 114-115.

252. Майер В. В., Майер Р. В. Устройство для демонстрации брахисто-и таутохронных свойств циклоиды: Патент 2029990 С1, МКИ ; G09B 23/06.— 5047934/12; заявл. 15.06.92; опубл. 27.02.95. Бюл. № 6

253. Майер В. В., Майер Р. В. Экспериментальное изучение вращения1.тела в вязкой среде // Преподавание физики в высшей школе.

254. Сборник научных трудов. №7.— М.: Прометей, 1996.— С. 59-68.

255. Майер В. В., Майер Р. В. Экспериментальное изучение дисперсиизвука // Преподавание физики в высшей школе. Сборник научных трудов. №7—М.: Прометей, 1996,—С. 69-78.

256. Майер В. В., Майер Р. В. Демонстрация принципа Ферма в акустическом диапазоне // Преподавание физики в высшей школе. Сборник научных трудов. №7.— М.: Прометей, 1996.— С. 51-58.

257. Майер В. В., Мамаева Е. С., Майер Р. В. Физические особенности учебного акустического эксперимента // Проблемы учебного физического эксперимента. Выпуск 2.— Глазов: ГГПИ, 1996.— С. 13-21.

258. Майер В. В., Мамаева Е. С., Агафонов E.H. Демонстрация силы щ Архимеда в неинерциальной системе отсчета // Преподавание физики в высшей школе.— 1996.— №7.— С. 79-82.

259. Майер В. В., Мамаева Е. С., Агафонов Е. Н. Акселерометр из всплывающего маятника // Преподавание физики в высшей школе.— 1996.— №7.— С. 83-84.

260. Майер В. В., Майер Р. В. Самостоятельный эксперимент учащихся с моделью гармонической волны // Физика в школе.—- 1996.— №4.— С. 21-23.

261. Майер В. В., Мамаева Е. С. Агафонов Е. Н. Эксперимент при обосновании второго закона Ньютона // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных и методических работ. Выпуск 3.— Глазов: ГГПИ, 1996.— С. 45-46.

262. Майер В. В., Мамаева Е. С., Иванов Ю. В. Изучение механизма образования и отрыва капель от капилляра / / Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных и методических работ. Выпуск 3,— Глазов: ГГПИ, 1996.— С. 46-48.

263. Майер В. В., Майер Р. В. Демонстрации при изучении автоколебаний // Учебный эксперимент по колебательным и волновым процессам. Выпуск 8.— М.: Школа-Пресс, 1996.— С. 39-52.

264. Майер В. В. Учебно-исследовательская работа по физике в педагогическом институте // Инновационные процессы в подготовке будущего учителя физики. Ч.1.— Екатеринбург: Урал. гос. пед. ун-т, 1996.— С. 15-17.

265. Майер В. В., Мамаева Е. С. Необходимость новой методики изучения дифракционной решетки // Инновационные процессы в подготовке будущего учителя физики. 4.2.— Екатеринбург: Урал. гос. пед. ун-т, 1996.— С. 53-55.

266. Майер В. В., Майер Р. В. Прибор по механике: Патент 2063065 С1, МКИ G 09 В 23/06.— 93044258/12; заявл. 08.09.93; опубл. 27.06.96. Бюл. № 18.

267. Майер В. В., Майер Р. В. Прибор для демонстрации упругого и неупругого ударов: Патент 2067778 С1, МКИ G 09 В 23/06,— 93044259/ 12; заявл. 08.09.93; опубл. 10.10.96. Бюл. № 28.

268. Майер В. В. Квантовая физика: Элементы теории.— Глазов: ГГПИ, 1997,— 152 с.

269. Майер В. В., Саранин В. А. Методика экспериментального изучения поверхностной энергии жидкости // Учебная физика.— 1997.— №1.— С. 40-48.

270. Майер В. В., Майер Р. В. Электронно-механический демонстратор светового вектора // Учебная физика.— 1997.— № 1.— С. 53-60.

271. Майер В. В., Майер Р. В. Учебный эксперимент как метод физического доказательства // Учебная физика.— 1997.— №2.— С. 6072.

272. Майер В. В., Майер Р. В. Экспериментальные доказательства в электродинамике // Учебная физика.— 1997.— №3.— С. 22-55.

273. Майер В. В., Мамаева Е. С. Эксперимент при формировании понятия полного внутреннего отражения // Учебная физика.— 1997.— №2,— С. 53-59.

274. Майер В. В., Акатов Р. В. Дидактическая модель учебного физического эксперимента // Модели и моделирование в методике обучения физике: Тезисы докладов.— Киров, 1997.— С. 22-24.

275. Майер В. В., Мамаева Е. С. Дидактическая модель основных явлений волновой физики // Модели и моделирование в методике обучения физике: Тезисы докладов.— Киров, 1997.— С. 53.

276. Майер В. В., Майер Р. В., Мамаева Е. С. Установка для акустических опытов: Патент №2084964 С1, МКИ G 09 В 23/14. — №95108197/28; заявл. 19.05.95; опубл. 20.07.97. Бюл. № 20.

277. Майер В. В. Градиентная оптика в системе обучения физике: Дис. . канд. пед. наук.— Киров, 1998.— 269 с.

278. Майер В. В. Градиентная оптика в системе обучения физике: Ав-тореф. дис. . канд. пед. наук.— Киров, 1998.— 19 с.

279. Майер В.В., Мамаева Е.С. Введение понятия оптически неоднородной среды // Учебная физика.— 1998.— № 1.— С. 11-12.

280. Майер В.В. Простая демонстрация градиентной линзы // Учебная физика.— 1998,— №1 — С. 51-53.

281. Майер В.В., Майер Р.В. Удивительные свойства циклоиды // Учебная физика.— 1998,— № 2,— С. 22-25.

282. Майер В.В., Майер Р.В. Учебные опыты с колебательными контурами // Учебная физика.— 1998,— №2,— С. 36-41.

283. Майер В. В., Майер Р. В. Свободные колебания крутильного маятника // Учебная физика.— 1998.— №3.— С. 64-66.

284. Майер В.В., Майер Р.В. Экспериментальные доказательства в электродинамике (Часть 2) // Учебная физика.— 1998.— № 3.— С. 25• 63.

285. Майер В. В. Минимальные требования к описанию индивидуального учебного физического эксперимента // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных и методических работ. Выпуск 4,— Глазов: ГГПИ, 1998,— С. 8-10.

286. Майер В. В. Дидактическая физика как один из компонентов фи* зической науки // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 6.— Глазов-СПб.: ГГПИ, 1998,— С. 17-20.

287. Майер В. В., Иванов Ю. В. Учебное исследование динамики перехода капли в состояние невесомости // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 6.—

288. Глазов-СПб.: ГГПИ, 1998.— С. 54-57.

289. Майер В. В. Учебная физика как дидактическая модель физики физической науки // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 7.— Глазов-СПб.: ГГПИ, 1998.— С. 13-16.

290. Майер В. В., Иванов Ю. В. Изучение и использование капель жид• кости в учебной физике // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 7.— Глазов-СПб.: ГГПИ, 1998,— С. 17-19.

291. Майер В. В., Майер Р. В. Импульсный метод измерения скорости ультразвука в учебном эксперименте // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 7.—• Глазов-СПб.: ГГПИ, 1998,— С. 52-57.

292. Майер В. В., Мамаева Е. С. Дифракционная решетка в современной учебной физике // Учебная физике.— 1998.— № 5.— С. 38-40.

293. Майер В. В., Объедков Е. С. Применение световода на уроках физики // Учебная физика.— 1998.— №6.— С. 25-29.

294. Майер В. В., Мамаева Е. С. Непрозрачная прозрачность // Физика. Еженедельное приложение к газете "Первое сентября".— 1998.—№40.— С. 2.

295. Майер В. В. Рассеяние и дифракция света на тумане // Физика. Еженедельное приложение к газете "Первое сентября".— 1998.— №44,— С. 12.

296. Майер В. В., Мамаева Е. С. Основные понятия волновой оптики // Физика. Еженедельное приложение к газете "Первое сентября".—1998.— №48.— С. 14-15.

297. Ф 305. Майер В. В., Мамаева Е. С. Формирование понятия фокуса при экспериментальном исследовании каустики цилиндрической линзы //

298. Практика обучения физике как творчество: Тезисы докладов республиканской научно-практической конференции.— Киров, 1998.— С. 28-29.

299. Майер В. В. Сотворчество учителя и учащегося при создании но-I вого учебного физического эксперимента // Практика обученияфизике как творчество: Тезисы докладов республиканской научно-практической конференции.— Киров, 1998.— С. 9-10.

300. Майер В. В., Проказов A.B., Соколова М.К. Демонстрации при формировании понятия индуктивности / / Проблемы учебного фиi зического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 8.—

301. Глазов-СПб.: ГГПИ, 1999,— С. 49-52.

302. Майер В. В., Мамаева Е. С., Проказов А. В. Понятие линейно поляризованного света // Физика. Еженедельное приложение к газете "Первое сентября".— 1999.— №8.— С. 15.

303. Майер В. В., Мамаева Е. С. Введение основных понятий волновой оптики // Учебная физика.— 1999.— №2.— С. 34-41.

304. Майер В. В., Объедков Е. С. Применение световода на уроках физики // Учебная физика — 1998.— №6 — С. 25-29.

305. Майер В. В., Мамаева Е. С. Каустика цилиндрической линзы // Учебная физика,— 1999.— №4.— С. 55-60.

306. Майер В. В. Основные законы дидактики физики // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 9,— Глазов-СПб.: ГГПИ, 1999,— С. 24-26.

307. Майер В. В., Мамаева Е. С. Самостоятельный эксперимент в физическом практикуме // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 10.— Глазов-СПб.: ГГПИ, 2000.— С. 25-27.

308. Майер В. В. Демонстрация зеркального и рассеянного отражения света // Учебная физика.— 2000 — № 1.— С. 16-17.

309. Майер В. В. Демонстрация нелинейных механических колебаний // Учебная физика.— 2000 — №2,— С. 42-46.

310. Майер В. В. Взаимодействие системы знаний и методов познания в законах дидактики физики // Проблемы взаимосвязи системы научных знаний и методов познания в курсе физики двенадцатилетней школы.— М.: Народный учитель, 2000.— С. 22-23.

311. Майер В. В. Методика научного познания при обучении и законы дидактики физики // Высокие технологии в педагогическом процессе,— Нижний Новгород: ВГИПИ, 2000.— С. 7-8.

312. Майер В. В., Мамаева Е. С. Доказательность при введении понятия дифракции // Высокие технологии в педагогическом процессе.— Нижний Новгород: ВГИПИ, 2000,— С. 103-105.

313. Майер Р. В. Методика учебного фундаментального эксперимента по волновой физике: Дис. канд. пед. наук.— М., 1995.— 258 с.

314. Майер Р. В. Исследование процесса формирования эмпирических знаний по физике: Учебное пособие.— Глазов: ГГПИ, 1998.— 132 с.

315. Майер Р. В. Проблема формирования системы эмпирических знаний по физике: Дис. д-ра. пед. наук.— СПб., 1999.— 345 с.

316. Малафеев Р. И. Проблемное обучение физике в средней школе.— М.: Просвещение, 1980.— 127 с.

317. Малов Н. Н. Основы теории колебаний: Пособие для учителей.— М.: Просвещение, 1971 — 198 с.

318. Мандельштам Л. И. Полное собрание трудов. Т.1. / Под ред. С. М. Рытова.— М.: Изд-во АН СССР, 1948,— 352 с.

319. Мандельштам Л. И. Лекции по оптике, теории относительности и квантовой механике / Под ред. С. М. Рытова.— М.: Наука, 1972.— 437 с.

320. Мандельштам Л. И. Лекции по теории колебаний.— М.: Наука, 1972.— 470 с.

321. Марголис A.A., Парфентьева Н. Е., Иванова Л. А. Практикум по школьному физическому эксперименту: Учеб. пособие для студентов физ.-мат. фак. пед. ин-тов,— М.: Просвещение, 1977.— 304 с.

322. Методика и техника лекционных демонстраций по физике.— М.: Изд-во Моск. ун-та, 1964.— 282 с.

323. Методика преподавания физики в 8-10 классах средней школы. В 2 ч. 4.1 / В. П. Орехов, А. В. Усова, И. К. Турышев и др.; Под ред.

324. В.П.Орехова, А. В. Усовой.— М.: Просвещение, 1980.— 320 с.— (Б-ка учителя физики).

325. Методика преподавания физики в 8-10 классах средней школы. В 2 ч. 4.2 / В. П. Орехов, А.В.Усова, С. Е. Каменецкий и др.; Под ред. В.П.Орехова, А.В.Усовой.— М.: Просвещение, 1980.— 351 с.— (Б-ка учителя физики).

326. Методика факультативных занятий по физике: Пособие для учителя / О. Ф. Кабардин, С. И. Кабардина, В.А.Орлов и др.; Под ред. О. Ф. Кабардина, В.А.Орлова.— М.: Просвещение, 1988.— 240 с.

327. Методика преподавания физики в средних специальных учебных заведениях: Учеб.-метод, пособие для средних спец. учебных заведений/ А. А. Пинский, Г. Ю. Граковский, Ю.И.Дик и др.; Под ред. А. А. Пинского, П. И. Самойленко.— М.: Высш.шк., 1986.— 199 с.

328. Методические рекомендации по изучению физических теорий в средней школе / Сост. И. С. Карасова, под ред. А.В.Усовой.— Челябинск: ЧГПИ, 1986.— 32 с.

329. Методы педагогических исследований / Под ред. А. И. Пискунова, Г. В. Воробьева.— М.: Педагогика, 1979.— 256 с.

330. Методы системного педагогического исследования: Учеб. пособие / Под ред. Н. В. Кузьминой.— Л.: Изд-во ЛГУ,— 1980.— 172 с.

331. Методы педагогического исследования: Лекции / Под ред. В. И. Журавлева.— М.: Просвещение, 1972.— 159 с.

332. Миннарт М. Свет и цвет в природе.— М.: Наука, 1969.— 360 с.

333. Миргородский Б.Ю., ПГабаль В. К. Демонстрационный эксперимент по физике. Колебания и волны.— Киев: Радяньска школа,1968.— 168 с.

334. Михеев В.И. Методика получения и обработки экспериментальных данных в психолого-педагогических исследованиях.— М.: Изд-во ун-та Дружбы Народов, 1986.— 84 с.

335. Молотков Н. Я. Использование сантиметровых электромагнитных волн в демонстрационном эксперименте по оптике: Дис. . канд. пед. наук.— Коломна, 1971.— 251 с.

336. Молотков Н.Я. Радиоволны в демонстрационном эксперименте по оптике.— Киев: Вища шк., 1981.— 105 с.

337. Молотков Н. Я. Изучение колебаний на основе современного эксперимента.— Киев: Рад. шк., 1988.— 160 с.

338. Молотков Н.Я. Педагогические оснсфы создания демонстрационного физического эксперимента при изучении колебательных и волновых процессов: Дисс. .докт. пед. наук,— Хмельницкий, 1990.— 419 с.

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

340. Мултановский В. В. Формирование мышления учащихся при изучении физических теорий // Физика в школе.— 1976.— №4.— С. 22-30.

341. Мултановский В. В. Физические взаимодействия и картина мира в школьном курсе: Пособие для учителей.— М.: Просвещение, 1977.— 167 с.

342. Мултановский В. В. Проблема теоретических обобщений в курсе физики средней школы.— Дис. . д-ра пед. наук: 13.00.02.— Киров, 1978. — 410 с.

343. Мякишев Г. Я. Принцип Ферма и законы геометрической оптики // Квант,— 1970,— № П.— С. 16-23.

344. Мякишев Г. Я. Основные особенности физического метода исследования // Физика в школе.— 1985.— №6.— С. 15-19.

345. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б. Физика: Учеб. для 11 кл. сред, шк.— М.: Просвещение, 1993.— 254 с.

346. Найдин А. А. Эксперимент в структурз физической теории // Физика в школе.— 1994,— №2.— С. 51-63.

347. Никитин А. А. Обучение школьников научным методам познания // Физика в школе,— 1984.— №3,— С. 49-53.

348. Никитин A.A. Обучение школьников экспериментальному методу исследования // Физика в школе.— 1987.— №6.— С. 43-45.

349. Новиков Д. А. Закономерности итеративного научения.— М.: Институт проблем управления РАН, 1998.— 96 с.

350. Нурминский И. И. Закономерности формирования знаний и умений учащихся при изучении физики в средней школе: Дисс . докт. пед. наук.— М., 1989.— 326 с.

351. Нурминский И. И. Закономерности формирования знаний и умений учащихся при изучении физики в средней школе: Автореф. дисс . докт. пед. наук.— М., 1989.— 36 с.

352. Нурминский И. И., Гладышева Н. К. Статистические закономерности формирования знаний и умений учащихся.— М.: Педагогика, 1991.— 224 с.

353. Нурминский И. И. Физика-11: Учебник для школ и классов с углубленным изучением физики.— М.: НТ-Центр, 1993.— 267 с.

354. Ньютон И. Лекции по оптике.— М.: Изд-во АН СССР, 1946.— 296 с.

355. Обязательный минимум содержания среднего (полного) общего образования // Учебная физика.— 1999.— №6.— С. 71-73.

356. Общая психология / Под ред. проф. А.В.Петровского.— М.: Просвещение, 1976.— 480 с.

357. Оглоблин Г. В. Использование демонстраций по волновым процессам в преподавании физики: Дис. . .канд.пед. наук.— М., 1977.— 163 с.

358. Огородников Г. Ф., Башкатов М. Н., Попов И. В., Ростовцев Н. М. Демонстрационные опыты по оптике и строению атома.— М.: Просвещение, 1967.— 176 с.

359. Огородников Ю. Ф. Об эксперименте пэ интерференции и дифракции света. Сб. "Физический эксперимент в школе". Вып. 4.— М.: Просвещение, 1973.— С. 188-196.

360. Орехов В. П. Колебания и волны в курсе физики средней школы: Пособие для учителей.— М.: Просвещение, 1977.— 176 с.

361. Основы методики преподавания физики в средней школе / В. Г. Разумовский, А. И. Бугаев, Ю. И. Дик и др.; Под ред. А. В. Перыш-кина, В.Г.Разумовского, В. А. Фабриканта.— М.: Просвещение, 1984.— 398 с.

362. Педагогика: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов / Под ред. Ю. К. Бабанского.— М.: Просвещение, 1983.— 608 с.

363. Педагогика: Учебное пособие для студентов педагогических учебных заведений / В. А. Сластенин, И. Ф. Исаев, А. И. Мищенко, Е. Н. Шиянов.— М.: Школа-Пресс, 1998.— 512 с.

364. Пейн Г. Физика колебаний и волн / Пер. с англ A.A. Колокова; Под ред. Г. В. Скроцкого,— М.: Мир, 1979.— 389 с.

365. Пекара А. Новый облик оптики.— М.: Советское радио, 1973.— 264 с.

366. Перегудов Ф. И., Тарасенко Ф. П. Введение в системный анализ.— М.: Высшая школа, 1989.— 368 с.

367. Перкальскис Б.Ш. Использование некоторых современных научных и технических средств в физических демонстрациях: Дис. . .канд. пед. наук.— М., Томск: 1963.— 149 с.

368. Перкальскис Б. Ш. Использование современных научных средств в физических демонстрациях.— М.: Физматгиз, 1971.— 208 с.

369. Перкальскис Б. Ш. Волновые явления и демонстрации по курсу физики.— Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1984.— 280 с.

370. Перышкин A.B., Родина H.A. Физика: Учеб. для 8 кл. сред, шк.— М.: Просвещение, 1993.— 191 с.

371. Пинский A.A., Разумовский В.Г. Метод модельных гипотез как метод познания и объект изучения // Физика в школе.— 1997.— №2.— С. 30-36.

372. Планк М. Введение в теоретическую физику. Оптика.— М.-Л.: ОНТИ, 1934,— 164 с.

373. Поль Р. В. Учение об электричестве.— М.: Физматгиз, 1962.— 516 с.

374. Поль Р. В. Оптика и атомная физика.— М.: Наука, 1966.— 552 с.

375. Поль Р. В. Механика, акустика и учение о теплоте.— М.: Наука, 1971.— 479 с.

376. Портис А. Физическая лаборатория / Пер. с англ. под ред. А.И.Ша-льникова, А. О. Вайсенберга.— М.: Наука, 1972.— 319 с.

377. Потеев М. И. Практикум по методике обучения во втузах:: Учебное пособие.— М.: Высшая школа, 1990.— 94 с.

378. Практикум по физике в средней школе: Дидакт. материал: Пособие для учителя / Л. И. Анциферов, В. А. Буров, Ю. И. Дик и др.; Под ред. В.А.Бурова, Ю.И.Дика.— М.: Просвещение, 1987.— 191 с.

379. Приборы по физике и астрономии: Сборник статей / Сост. Е. Г. Га-врилов, М. Г. Ларионов, Б. А. Снегирев.— М.: Просвещение, 1967.— 136 с.

380. Примерные программы среднего (полного) общего образования/ Сост. Н.Н.Гара, Ю.И.Дик.—М.: Дрэфа, 2000,— 464 с.

381. Программы средней общеобразовательной школы: Физика. Астрономия / Сост. Ю. И. Дик, А. А. Пинский.— М.: Просвещение, 1992.— 222 с.

382. Развитие учебно-исследовательской деятельности учащихся. Программа.— М.: Молодая гвардия, 1997.— 90 с.

383. Разумовский В. Г. Творческие задачи по физике.— М.: Просвещение, 1966.— 155 с.

384. Разумовский В. Г. Развитие творческих способностей учащихся в процессе обучения физике: Пособие для учителей.— М.: Просвещение, 1975.— 272 с.

385. Разумовский В. Г. Обучение и научное познание // Педагогика.— 1997,— №1 — С. 7-13.

386. Разумовский В. Г. Методы научного познания и качество обучения // Учебная физика.— 2000.— № 1 — С. 70-76.

387. Римский-Корсаков A.B. Электроакустика.— М.: Связь, 1973.— 272 с.

388. Резников JL И. Физическая оптика в средней школе. Пособие для учителей.— М.: Просвещение, 1971.— 263 с.

389. Рубинштейн С. JI. Основы общей психологии.— М.: Государственное учебно-педагогическое издательство Министерства Просвещения РСФСР, 1946.— 704 с.

390. Рубинштейн С. JI. Основы общей психологии. В 2 т. Т.2.— М.: Педагогика, 1989.— 324 с.

391. Рэлей Дж.В. Теория звука. В 2 т. Т.2.—М.: ГИТТЛ, 1955,—475 с.

392. Руководство к лабораторным занятиям по физике / Л. Л. Го льдин, Ф. Ф. Игошин, С. М. Козел и др.; Под ред. Л. Л. Гольдина.— М.: Наука, 1973,— 687 с.

393. Рязанов Г. А. Лекционные опыты по теории электромагнитного поля.— М.-Л.: Гостехтеориздат, 1952.— 216 с.

394. Рязанов Г. А. Опыты и моделирование при изучении электромагнитного поля.— М.: Наука, 1966.— 208 с.

395. Рязанов Г. А. Электрическое моделирование с применением вихревых полей.— М.: Наука, 1969.— 336 с.

396. Савельев И.В. Курс общей физики: Учеб. пособие. В 3-х т. Т.2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика.— М.: Наука, 1988.— 496 с.

397. Савельев И. В. Основы теоретической физики: Учеб. руководство: Для вузов. В 2 т. Т.1. Механика и электродинамика.— М.: Наука, 1991.— 496 с.

398. Саранцев Г. И. Методика преподавания: предмет, проблематика, связь с педагогикой // Педагогика.— 1997.— № 3.— С. 27-32.

399. Саранцев Г. И. Метод обучения как категория методики преподавания // Педагогика.— 1998.— № 1.— С. 28-34.

400. Сауров Ю. А. Организация деятельности школьников при изучении физики.— Киров: 1981.— 84 с.

401. Сауров Ю. А. Проблемы организации учебной деятельности школьников в методике обучения физике: Автореф. дис. . докт. пед. наук.— М.: 1992.— 43 с.

402. Сауров Ю. А. Методика обучения физике: Методологические основы.— Киров, 1995.— 93 с.

403. Сауров Ю. А. О некоторых методологических вопросах школьного учебного физического эксперимента // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научно-методических работ. Выпуск 2.— Глазов: ГГПИ, 1996.— С. 29-30.

404. Сауров Ю. А. Принцип цикличности // Учебная физика.— 1998.— №3.— С. 76-78.

405. Сборник задач по общему курсу физики. Оптика / В. Л. Гинзбург, Л. М. Левин, Д. В. Сивухин и др.; Под ред. Д. В. Сивухина.— М.: Наука, 1977.— 320 с.

406. Сборник задач по курсу общей физики: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов / Г. А. Загуста, Г.П.Макеева, А. С.Микулич и др.; Под ред. М. С. Цедрика.— М.: Просвещение, 1989.— 272 с.

407. Свиридов А. П. Основы статистической теории обучения и контроля знаний: Методическое пособие.— М.: Высшая школа, 1981.— 262 с.

408. Сивухин Д. В. Общий курс физики. В 5-ти т. Т.2. Термодинамика и молекулярная физика.— М.: Наука, 1975.— 551 с.

409. Сивухин Д. В. Общий курс физики. В 5-ти т. Т.4. Оптика.— М.: Наука, 1985.— 752 с.

410. Синенко В. Я. Дидактические основы построения системы школьного физического эксперимента: Дис. .д-рапед. наук: 13.00.02.— Новосибирск, 1995. — 389 с.

411. Скаткин М.Н. Методология и методика педагогических исследований.— М.: Педагогика, 1986.— 152 с.

412. Совершенствование содержания обучения физике в средней школе / Под ред. В. Г. Зубова, В. Г. Разумозского, Л. С. Хижняковой.— М.: Педагогика, 1978,— 176 с.

413. Содержание углубленного изучения физики в средней школе. Физико-математические и прикладные учебные предметы / Под ред. Л. И. Резникова.— М.: Педагогика, 1974.— 207 с.

414. Столетов А. Г. Введение в акустику и оптику.— М., 1900.— 324 с.

415. Сысоева Б. П. Магическое зеркало // Учебная физика.— 1997.— №1,—С. 27-31.

416. Сысоева Б. П. Магическое зеркало и метод Фуко // Учебная физика.— 1997,— №2,— С. 16-19.

417. Сысоева Б. П. Демонстрация силы Лоренца на экране телевизора // Учебная физика,— 1998.— № 1.— С. 44-45.

418. Сысоева Б. П. Электричество. выливаем из чайника // Учебная физика,— 1998,— № 2,— С. 5-7.

419. Сысоева Б. П. Как пронабдюдать сдвиг фаз между током и напряжением // Учебная физика.— 1998.— №4.— С. 29-34.

420. Сысоева Б. П. Экспериментальные задачи на изучение силы Лоренца // Учебная физика.— 1998.— №6.— С. 16-21.

421. Сысоева Б. П. Вариант демонстрации закона Ома // Учебная физика.— 1999.— №5.— С. 9-12.

422. Тарасов Л. В., Тарасова А. Н. Беседы о преломлении света / Под ред. В. А. Фабриканта.— М.: Наука, 1982.— 176 с.

423. Теория познания и современная физика / Отв. ред. Ю. А. Сачков.— М.: Наука, 1984 — 336 с.

424. Тригг Дж. Решающие эксперименты в современной физике / Пер. с англ. под ред. И. С. Алексеева.— М.- Мир, 1974.— 159 с.

425. Тригг Дж. Физика XX века: Ключевые эксперименты / Под ред. В. С. Эдельмана.— М.: Мир, 1978.— 376 с.

426. Усова А. В. Влияние системы самостоятельных работ на формирование у учащихся научных понятий (да материале курса физикипервой ступени). Часть 2: Дис. .доктора пед. наук.— Челябинск, 1969.— 448 с.

427. Усова А. В. Формирование у школьников научных понятий в процессе обучения.— М.: Педагогика, 1986.-— 176 с.— (Труды д. чл.9 и чл.кор. АПН СССР).

428. Усова А. В., Вологодская 3. А. Самостоятельная работа учащихся по физике в средней школе.— М.: Просвещение, 1981.— 158 с.

429. Усова A.B., Завьялов В. В. Воспитание учащихся в процессе обучения физике.— М.: Просвещение, 1984.— 143 с.• 440. Учебное оборудование по физике в средней школе: Пособие дляучителей / Под ред. А. А. Покровского.— М.: Просвещение, 1973.— 480 с.

430. Фарадей М. Экспериментальные исследования по электричеству. Т.З.— М.: Изд-во АН СССР, 1959.— 832 с.

431. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физи• ке. Т.З. Излучение. Волны. Кванты.— М.: Мир, 1967.— 237с.

432. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Т.4. Кинетика. Теплота. Звук —М.: Мир, 1967.—260 с.

433. Физика: Учеб. для 10 кл. шк. и кл. с углубл. изуч. физики / О. Ф. Кабардин, В.А.Орлов, Э. Е. Эвенчик и др.; Под ред. А. А. Пинского.— М.: Просвещение, 1997.— 415 с.

434. Физика: Учеб. пособие для 11 кл. шк. и классов с углубл. изуч. физики / А. Т. Глазунов, О. Ф. Кабардин, А. Н. Малинин и др.; Под ред. А. А. Пинского.— М.: Просвещение, 1994.— 432 с.

435. Физика и астрономия: Проб. учеб. для 9 кл. общеобразоват. учреждений / Под ред. А. А. Пинского, В.Г.Разумовского.— М.:

436. Просвещение, 1996.— 303 с.

437. Физический практикум / Под ред. В. И. Ивероновой.— М.: Наука, 1968.— 816 с.

438. Физический практикум для классов с углубленным изучением физики: Дидакт. материал: 9-11 кл. / Ю.И.Дик, О. Ф. Кабардин,

439. В.А.Орлов и др.; Под ред. Ю.И.Дика, О. Ф. Кабардина.— М.: Просвещение, 1993.— 208 с.

440. Физический эксперимент в школе: Пособие для учителей. Вып. 3. / Сост. С.Я.Шамаш.— М.: Просвещение, 1966.— 159 с.

441. Физический эксперимент в школе: Пособие для учителей. Вып. 5.— М.: Просвещение, 1975.— 200 с.

442. Физический эксперимент в школе: Из опыта работы. Пособие для учителей. Вып.6. / Сост. Г. П. Мансветова, В.Ф. Гудкова.— М.: Просвещение, 1981.— 192 с.

443. Физический эксперимент в школе: Сборник научных трудов / Редколлегия: В. П. Орехов, В. А. Извозчиков, Т. Н. Шамало.— Курск: Курский госпединститут, 1984.— 157 с.

444. Физическая энциклопедия. Т.1 / Гл.ред. А.М.Прохоров. Ред. кол. Д. М. Алексеев, А. М. Балдин, А. М. Бонч-Бруевич и др.— М.: Сов. энциклопедия, 1'988.— 704 с.

445. Физическая энциклопедия. Т.2 / Гл.оед. А.М.Прохоров. Ред. кол. Д. М. Алексеев, А. М. Балдин, А. М. Бонч-Бруевич и др.— М.: Сов. энциклопедия, 1990.— 704 с.

446. Физическая энциклопедия. Т.З / Гл. ред. А.М.Прохоров. Ред. кол. Д. М. Алексеев, А. М. Балдин, А. М. Бонч-Бруевич и др.— М.: Большая Российская энциклопедия, 1992.— 672 с.

447. Хвольсон О. Д. Курс физики. В 5-и т. Т.2. Учение о звуке (акустика). Учение о лучистой энергии.— Берлин: Государственное издательство РСФСР, 1925.— 775 с.

448. Хорошавин С. А. Техника и технология демонстрационного эксперимента.— М.: Просвещение, 1978.— 174 с.

449. Хорошавин С. А. Физико-техническое моделирование: Учеб. пособие для учащихся по факультативному курсу. 8-10 кл.— М.: Просвещение, 1983.— 207 с.

450. Хорошавин С. А. Демонстрационный эксперимент как источник знаний учащихся // Физика в школе.— 1984.— №6.— С. 56-57.

451. Хорошавин С. А. О конструировании демонстрационных приборов // Физика в школе.—- 1988.— № 2.— С. 80-81.

452. Хорошавин С. А. Физический эксперимент в средней школе.— М.: Просвещение, 1988.— 175 с.

453. Челыщкова М. Б. Разработка педагогических тестов на основе современных математических моделей: Учебное пособие.— М.: Ис-след. центр проблем качества подготовки специалистов, 1995.— 32 с.

454. Черепанов B.C. Экспертные оценки в педагогических исследованиях.— М.: Педагогика, 1989.— 152 с.

455. Шамало Т. Н. Эксперимент в процессе формирования понятий кинематики и динамики материальной точки: Дис. . канд. пед. наук: 13.00.02.— JI., 1973.— 270 с.

456. Шамало Т.Н. Учебный эксперимент в процессе формирования физических понятий: Книга для учителя.— М.: Просвещение, 1986.— 96 с.

457. Шамало Т.Н., Коврижных Ю.Т. Психолого-педагогические требования к школьному демонстрационному эксперименту // Школьный физический эксперимент: Межвуз. сб. науч.тр. / Курск, гос. пед. ин-т,— Курск, 1986,— С. 128-137.

458. Шамало Т. Н. Теоретические основы использования физического эксперимента в развивающем обучении.— Свердловск, 1990.— 97 с.

459. Шамало Т. Н. Теоретические основы использования физического эксперимента в развивающем обучении: Дис. . д-ра пед. наук: 13.00.02.— Екатеринбург, 1992,— 385 с.

460. Шахмаев Н.М., Каменецкий С. Е. Демонстрационные опыты по электродинамике: Пособие для учителей. — М.: Просвещение, 1973,— 352 с.

461. Шахмаев Н. М. Демонстрационные опыты по разделу "Колебания и волны": Пособие для учителей.— М.: Просвещение, 1974.— 128 с.

462. Шахмаев Н.М., Павлов Н.И., Тыщук В. И. Физический эксперимент в средней школе: Колебания и волны. Квантовая физика.— М.: Просвещение, 1991.— 223 с.

463. Шахмаев Н.М., Шахмаев С.Н., Шодиев Д. Ш. Физика: Учеб.для 11 кл. сред. шк.— М.: Просвещение, 1993.— 239 с.

464. Шахмаев Н.М., Шилов В. Ф. Физический эксперимент в средней школе: Механика. Молекулярная физика. Электродинамика.— М.: Просвещение, 1989.— 256 с.

465. Шредингер Э. Избранные труды по квантовой механике.— М.: Наука, 1976,— 424 с.

466. Шустер А. Введение в теоретическую оптику.— Л.-М.: ОНТИ, 1935,— 376 с.

467. Эйнштейн А. Собрание научных трудов. В 4 т. Том 2.— М.: Наука, 1966 — 879 с.

468. Эйнштейн А. Собрание научных трудов. В 4 т. Т. 4.— М.: Наука, 1967,— 600 с.

469. Энгвер Н. Н. Математико-статистические методы построения экономических прогнозов (подготовка предупреждающей информации в экономике).— Ижевск: Удмуртия, 1976.— 303 с.

470. Яворский Б.М., Пинский А. А. Основы физики. Т.1. Механика, молекулярная физика, электродинамика: Учеб. пособие.— М.: Наука, 1981,— 450 с.

471. Яворский Б.М., Пинский А. А. Основы физики. Т.2. Колебания и волны. Квантовая физика: Учеб. пособие.— М.: Наука, 1981.— 448 с.

472. Bates Harry Е. Atomic spectroscopy and holography. A combined laboratory experiment at the intermediate undergraduate level // Amer. J. Phys.— 1984,— t. 52, № 5.— pp. 456-459.

473. Chen H, Pastor R. A simple rainbow hologram for colledge optics laboratory projekt // Amer. J. Phys.— 1987.— t. 55, № 7.— pp. 623627.

474. Creativity in physics education: Proceedings.— Budapest, Hungary, 1997.— 395 p.

475. Fabri E., Fiorio G., Lazzeri F., Violino P. Mirage in the laboratory // Amer. J. Phys.— 1982,— t. 50, № 6,— pp. 517-520.

476. Fenichel Henry, Frankena Hans, Groen Fokke. Experiments on diffusion in liquids using holographic interferometry // Amer. J. Phys.— 1984.— t. 52, № 8.— pp. 735-738.

477. George S., Truman M., Murty M.V.R.K. Holographic gratings for the physics laboratory // Amer. J. Phys.— 1987.—t. 55, №11.— pp. 1015-1017.

478. Hands on-Experiments in Physics Education: Proceedings of ICPE-GIREP International Conference.— Duisburg, Germany, 1998.— 618 p.

479. Indebetuow G., Zukowski T.J. Nonlinear optical effects in absorbing fluids: some undergraduate experiments // Eur. J. Phys.— 1984.— t.5, №3,— pp. 129-134.

480. International konference on physics teachers' education: Proceedings.— Dortmund, Germany, 1992.— 328 p.

481. Japanese-Hungarian Physics Teacher Meeting.— Hungary: OOK-Press, 1992. — 269 p.

482. Kovaltchouk A.G., Brzezenski R.G., Bagarazzi J.M. Double-Exposure Interferometry // Amer. J. Phys.— 1973.— t. 41, №9,— pp. 11061108.

483. Lubell K., Prigo R. Produktion of real-time holographic interferograms // Amer. J. Phys.— 1987,—t. 55, № 9.—pp. 823-825.

484. Marchand E.W. Gradient index optics, N.Y., 1978.

485. Moore D., GRIN-4: gradeint index optica imaging systems // Applied Optics.— 1984,— v. 23,— p. 1699.

486. Morton N. Gradient refractive index lenses // Phys. Educ.— 1984.— 1.19, №2,— pp. 86-90.

487. Pinkston E.R., Crum L.A. Lecture Demonstrations in Acoustics. J. Acoust. Soc. Am.— 1974.— t. 55, № 2.

488. Rasch G. Probabilistic Models for Some Intelligence and Afterword by B.D.Wright. The Univ. of Chicago Press. Chicago & London, 1980.

489. Spagna George. Laser beam deflection by thermal gradient // Amer. J. Phys.— 1983.— t. 51, № 5,— p. 475.

490. Stephens P.W.B., Bate A.E. Wave Motion and Sound / Edward Arnold & Co.— London, 1950,— 449 p.

491. Thornton James. A technique for sound-wave visualization // Amer. J. Phys.— 1984,— t. 52, №5.— pp. 465-466.

492. Mayer V. V., Mayer R. V. The experimental Study of Faradey's Effect //