Энергия как содержательное обобщение курса физики основной школы

Кутумова, Алсу Ахтамовна

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

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Энергия как содержательное обобщение курса физики основной школы

Автореферат

Автор научной работы: Кутумова, Алсу Ахтамовна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Москва
Год защиты: 2005
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Энергия как содержательное обобщение курса физики основной школы"

(Г

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБЛАСТНОЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правахрукописи

КУТУМОВА АЛСУ АХТАМОВНА

ЭНЕРГИЯ КАК СОДЕРЖАТЕЛЬНОЕ ОБОБЩЕНИЕ КУРСА ФИЗИКИ ОСНОВНОЙ ШКОЛЫ

специальность -13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (физика, уровень высшего профессионального образования)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Москва 2005

Работа выполнена на кафедре методики преподавания физики Московского государственного областного университета

Научный руководитель: доктор педагогических наук, профессор

Хижнякова Людмила Степановна

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор

Чаругин Виктор Михайлович

кандидат педагогических наук, доцент Харыбина Ирина Николаевна

Ведущая организация: Владимирский государственный

педагогический институт

Защита состоится « 22 » февраля 2005 г. в /у часов на заседании диссертационного совета Д 212.155.09 по защите докторских диссертаций по специальностям:

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (математика), 13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (физика), 13.00.08 - теория и методика профессионального образования в Московском государственном областном университете по адресу: 105005, г.Москва,ул.Радио,д. 10а, корп. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного областного университета

Автореферат разослан « (9 » января 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного сов доктор педагогических наук, профессор

Л.Н. Анисимова

Общая характеристика исследования

Актуальность исследования. Исходный принцип в построении курса физики - формирование системных теоретических обобщений в соответствии с гносеологическим циклом познания - определяет необходимость изучения энергии как содержательного обобщения в курсе физики основной школы. Систематизация содержания учебного материала каждого раздела курса физики на основе понятий, законов, некоторых идей физической теории и физической картины мира позволяет выделить общенаучные понятия, фундаментальные законы, одним из которых является закон сохранения и превращения энергии.

В концепции модернизации российского образования подчеркнуто, что решение задач обучения физике в основной школе невозможно без раскрытия универсального характера законов сохранения, без показа их значения в науке и технике. Изучению энергетических характеристик физических явлений, вещества и поля отводится значительная часть учебного материала курса физики. Отражение универсальности закона сохранения и превращения энергии важно для формирования научной картины мира, в частности ее идей о материальном единстве мира, энергии - количественной мере движения, движении - способе существования материи. Физическая картина мира - часть научного мировоззрения. Формируя мировоззрение, развивая теоретическое мышление учащихся, важно привлекать их внимание к процессам изменения, присущим материальным объектам. Для физических форм движения существует единая количественная мера, которой является энергия. Установление единой меры движения обусловлено тем, что физические формы движения способны превращаться друг в друга в определенных количественных соотношениях. Это утверждает закон сохранения и превращения энергии.

В настоящее время проблема отбора содержания учебного материала в основной школе, последовательность его изучения, которые обеспечивали бы усвоение энергии как меры движения и взаимодействия объектов природы, находятся в центре внимания педагогической науки.

В работах Ю.И. Дика, С.Е. Каменецкого, И.И. Нурминского, Н.СПурышевой, В.Г. Разумовского, А.А. Синявиной, Г.Н. Степановой, А.В.Усовой, Л. С. Хижняковой и др. отмечается необходимость содержательного обобщения на основе понятия энергии в курсе физики основной школы. Опыт отражения в учебниках этих авторов вариативных программ и методов изучения понятия энергии требует специального анализа для решения современных задач обучения физике основной школы.

исследования по изучению понятия энергии как содержательного обобщения, меры движения и взаимодействия объектов природы в курсе физики основной школы не проводилось. Методика изучения и обобщения на уровне идей физической картины мира не разработана.

В основной школе (на первой ступени обучения) ранее не изучался закон сохранения и превращения энергии. Рассматривалось превращение отдельных видов энергии в другие без изучения закона сохранения механической энергии, закона сохранения энергии в тепловых процессах. Опыт изучения этих вопросов на первой ступени ограничен. Строго, логически непротиворечиво ввести понятие энергии крайне трудно. Энергия - это теоретическое понятие, она характеризует движение и взаимодействие разных видов материи. В отличие от большинства других понятий энергия представляет собой абстракцию более высокого уровня, необходимую для формирования у учащихся физической картины мира. Исследования психологов (Дж. Брунер, П.Я. Гальперин, В.В.Давыдов, А.Н. Леонтьев, НА Менчинская, Ж. Пиаже, С.Л. Рубинштейн) показывают, что учащиеся 7-9 классов способны к освоению системы знаний по физике. Психологи считают важным свойством личности школьника подросткового возраста возможность абстрактных обобщений, освоения умственных действий, характерных для научного мышления, оперирования эмпирическими и теоретическими методами познания природы.

Содержательное обобщение рассматривается нами как теоретическое обобщение, формируемое у учащихся при изучении курса физики в основной школе на уровне понятии, законов, идей физической картины мира. Систематизирующими факторами теоретических обобщений могут служить понятие энергии, а также закон сохранения и превращения энергии.

Данное исследование базируется на результатах многолетнего опыта средней общеобразовательной школы по содержательному обобщению, в частности по методике формирования понятия энергии. Существенный вклад в формирование понятия энергии при изучении физики в средней школе внесли такие видные ученые методисты, как И.К. Кикоин, А.К. Кикоин, В.В.Мултановский, В.Н. Мощанский, ВАОрлов, А.А. Пинский, Ю.И.Соколовский, Л.П. Свитков, Э.Е. Эвенчик, В.Ф. Юськович, Б.М.Яворский, Л.А. Иванова, Т.Я. Мякишев и др. Ими исследовано понятие энергии на разных уровнях теоретического обобщения: закон сохранения и превращения энергии, физическая картина мира, естественнонаучная картина мира.

Значимость понятия энергии в формировании научного мировоззрения при изучении курса физики основной школы заставляет обращаться к теоретическим предпосылкам изучения взаимодействия, энергии и закона сохранения и превращения энергии, отражающих единство природы - основное свойство ее объектов. Уровень усвоения учащимися понятия энергии определяется многими факторами. Важнейшим из них является методическая подготовка учителя. Совершенствование методической подготовки студентов -

будущих учителей физики является одним из условий повышения научного уровня преподавания курса физики основной школы.

В практике обучения физике возникают противоречия между:

необходимостью усвоения системы знаний учащимися и неразработанностью теоретических положений о структуре и отборе учебного материала, которые обеспечивали бы систематизацию и обобщение знаний на основе понятия энергии как меры движения и взаимодействия объектов природы;

- объективной необходимостью формирования у учащихся общенаучных понятий, идей физической картины мира и недостаточностью разработки методики содержательного обобщения на основе понятия энергии и закона сохранения и превращения энергии;

- необходимостью повышения уровня профессиональной подготовки студентов-физиков и недостаточным уровнем разработки содержания методического практикума с использованием современных информационных технологий обучения по освоению методики формирования понятия энергии.

Данные противоречия позволяют констатировать недостаточную разработанность методики изучения энергии как содержательного обобщения курса физики основной школы.

Тема нашего исследования «Энергия как содержательное обобщение курса физики основной школы» обусловлена необходимостью разрешения выявленных противоречий.

Объектом исследования является процесс обучения физике в основной школе.

Предмет исследования - формирование понятия энергии, изучение закона сохранения и превращения энергии в курсе физики основной школы. .

Цель исследования состоит в определении, обосновании и разработке методики изучения энергии как содержательного обобщения курса физики основной школы.

Гипотеза исследования. В процессе исследования было сформулировано предположение о том, что выявление системы понятий в научно-методической литературе, связанных с изучением энергии и закона сохранения и превращения энергии, включение этой системы в содержание соответствующих разделов сделают курс физики основной школы:

- адекватным современной цели образования, системности знаний и умений учащихся по физике, взаимосвязи системы научных знаний и методов познания, теоретическим и эмпирическим методам познания в обучении, единству исторического и логического в изложении учебного материала в той части курса, которая связана с энергетическими понятиями и законом сохранения и превращения энергии;

- соответствующим методологическим обобщениям понятия энергии как количественной меры движения и взаимодействия материальных объектов, межпредметным связям физики, химии, биологии, математики;

- обеспечивающим достаточный уровень сформированности предметных знаний и умений, а также содержательных обобщений на уровне идеи физической картины мира (энергия - всеобщая мера движения материи, присущая любой форме движения).

Общая цель и гипотеза исследования определили содержание конкретных задач:

1. Проанализировать понятие энергии в учебной и методической литературе. Выполнить содержательный анализ образовательного процесса по физике в основной школе и построить содержательную модель.

2. Разработать методику формирования понятия энергии, определить направления реализации существенных признаков энергии (свойства ее сохранения и превращения) в различных разделах курса физики, а также методологических обобщений с использованием межпредметных связей физики, химии, биологии и математики.

3. Провести экспериментальную проверку эффективности разработанной методики формирования понятия энергии как содержательного обобщения.

4. Разработать спецкурс «Методика формирования понятия энергии и изучения закона сохранения и превращения энергии в курсе физики основной школы» для студентов - будущих учителей физики и экспериментально проверить эффективность усвоения предложенного курса.

Методологическую основу исследования составляют работы в области философии, связанные с формированием теоретических обобщений; дидактические теории: теория развития личности, теория целеполагания и таксономии целей образования, теория поэтапного формирования умственных действий; концептуальные разработки в области методики преподавания физики.

Методы исследования включают методы педагогической науки:

1) эмпирические: сбор научных фактов, анализ нормативных образовательных документов, определяющих содержание учебного процесса; изучение педагогического опыта учителей; анализ учебников и учебной литературы; изучение результатов экспериментальной работы по проблеме исследования в психологии, дидактике, методике преподавания физики; педагогическое наблюдение и педагогический эксперимент в их различных формах; систематизация педагогических фактов и их обобщение;

2) теоретические: анализ теоретических моделей обучения, их объясняющего и прогностического потенциалов; выдвижение гипотез и теоретическое моделирование учебного процесса как целостной системы; разработка практических приложений теорий для проверки ее справедливости в педагогическом эксперименте.

Научная новизна исследования заключается в следующем:

1. Обоснована необходимость и целесообразность включения в основной курс физики понятия энергии и закона сохранения и превращения энергии как содержательного обобщения курса физики основной школы.

2. Определены содержание и методические особенности формирования понятия энергии и изучения закона сохранения и превращения энергии для каждого из разделов курса.

3. Определены обобщенные процедуры проектирования учебных занятий со студентами в рамках спецкурса «Методика формирования понятия энергии и изучения закона сохранения и превращения энергии в курсе физики основной школы»: цели и задачи курса физики основной школы; анализ содержания вариативных программ и учебников, проекта стандарта физического образования; лабораторный и демонстрационный эксперимент, минимальные требования к оснащенности учебного процесса; моделирование уроков разных типов, тематическое планирование уроков, методический практикум; анализ уроков и их фрагментов.

Теоретическая значимость исследования заключается в обосновании необходимости и возможности формирования понятия энергии и ее существенных признаков - свойства сохранения и превращения; разработке содержательной модели и методики формирования понятия энергии как содержательного обобщения курса физики основной школы.

Практическая значимость работы заключается в разработке:

- методических рекомендации по формированию понятия энергии при изучении механических, тепловых, электромагнитных и квантовых явлений;

- программы спецкурса «Методика формирования понятия энергии и изучения закона сохранения и превращения энергии в курсе физики основной школы» и методические рекомендации к ее реализации в учебном процессе педвуза.

Достоверность и обоснованность результатов исследования

подтверждается соответствием теоретических положений и исходных параметров исследования теории и методике обучения физике, законам диалектической логики; выбором адекватных предмету исследования критериев и показателей оценки эффективности формирования понятий; педагогическим экспериментом; результатами экспериментальной проверки предлагаемой методики; статистической значимостью полученных результатов; подтверждением гипотезы исследования.

База исследования. Опытно-экспериментальная работа проводилась на базе физико-математического факультета Тобольского государственного педагогического института и Московского государственного областного университета, а также в средних общеобразовательных школах: №2 г. Чехов, №21 г. Сергиев Посад, №16 г. Тобольск, №18 г. Тобольск; лицеях №15 г.Химки,

№ 14 им. М.М. Громова г. Жуковский. В исследовании приняли участие 405 учащихся и 135 студентов.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Обоснование необходимости и возможности формирования понятия энергии и ее существенных признаков - свойства сохранения и превращения - в курсе физики основной школы; соответствующего содержательного обобщения на уровне идей физической картины мира.

2. Методика формирования понятия энергии и изучения закона сохранения и превращения энергии в курсе физики основной школы, включающем следующие этапы: механика, термодинамика, электродинамика, квантовая физика.

3. Содержание и методика практикума для студентов по формированию понятия энергии как содержательного обобщения курса физики основной школы.

Этапы исследования.

Первый этап (2000-2001 гг.) связан с изучением опыта преподавания физики в основной школе по учебникам нового поколения; выявлением и анализом основных противоречий учебного процесса; формулировкой и проблемой исследования; поисками новых подходов и ведущих методических идей решения проблемы. Был проведен констатирующий эксперимент в седьмом классе; в пробных обучающих педагогических экспериментах исследовалась результативность отдельных идей, велась разработка их практических приложений.

Второй этап (2001 - 2002 гг.). На этом этапе была сформулирована гипотеза исследования и разработана соответствующая ей содержательная модель, ориентированная на усвоение понятия энергии при изучении разделов физики. Дано технологическое описание основных составляющих моделей обучения; определен уровень обобщения понятия. Разработан и проведен педагогический эксперимент, доказывающий результативность содержательной модели; подготовлены учебные программы для студентов; изданы статьи, обобщающие результаты эксперимента. Разработаны методические рекомендации и дидактические материалы, в которых раскрывается система заданий для учащихся, обеспечивающая усвоение понятия энергии на заданном уровне.

Третий этап (2002 - 2004 гг.) связан с внедрением результатов научной работы в практику школьного обучения, с организацией экспериментальной работы в школах и педагогических вузах на основе представленных соискателем дидактических и методических материалов. Результаты исследования были апробированы на региональных, всероссийских, международных конференциях и семинарах.

Апробация и внедрение. Ход исследования, его результаты, выводы и рекомендации обсуждались на научно-практических конференциях МГОУ,

семинарах и конференциях Тобольского пединститута, опубликованы в научных статьях, методических разработках. Материалы исследования внедрены в практику учебной и учебно-методической работы МГОУ, Тобольского пединститута, средних общеобразовательных школ: №2 г. Чехов (учитель Гусятникова В.П.), №21 г. Сергиев Посад (учитель Горбунова Н.В.), №16 г. Тобольск (учитель Пилипец Л.В.), №18 г. Тобольск (учитель Чекмарева Л.И.), лицеев №15 г.Химки (учитель Сафиулина ОА), № 14 им. М.М. Громова г. Жуковский (учитель Блохина Н.Г.).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа

состоит из введения, четырех глав, заключения. Объем диссертации 198 страниц. Список литературы содержит 202 наименований. В работе содержится 19 таблиц, 50 рисунков, 5 диаграмм, 2 приложения.

Основное содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, определяется цель, объект, предмет исследования, выдвигается гипотеза, определяются задачи, методы, этапы исследования, представлена научная новизна, теоретическая и практическая значимость, формулируются основные положения, выносимые на защиту, приводятся сведения об апробации и внедрении.

В первой главе диссертации - «Психолого-педагогический анализ использования методологических функций общенаучных понятий взаимодействия и энергии в учебном процессе по физике» рассматриваются уровни теоретических обобщений в физике, роль понятия энергии и закона сохранения и превращении энергии в формировании научной картины мира, а также их значение в развитии физического мышления. Проведенный анализ фундаментальных физических теорий показывает, что идея взаимодействия пронизывает все разделы курса физики. В результате взаимодействия физических объектов изменяется их энергия. Энергия является общей количественной мерой движения и взаимодействия всех видов материи. Понятие энергии связывает воедино все явления природы. Качественно различные формы движения материи способны превращаться друг в друга в строго определенных количественных соотношениях. Закон сохранения и превращения энергии реализует методологический принцип сохранения.

Анализ становления и развития понятия энергии показывает, что основные свойства энергии - сохранение и превращение вначале были установлены при механических, тепловых, а затем электромагнитных и квантовых взаимодействиях. Принцип историзма предполагает учет данного факта в последовательности изучения видов энергии, начиная с механической энергии и внутренней энергии систем объектов.

В систематических курсах физики в соответствии с различными формами движения материи рассматривают различные формы энергии. Материал о

законе сохранения энергии каждого раздела физики можно рассматривать как дидактическую подсистему, связанную с эмпирическим и теоретическим методами познания.

Анализ методической литературы показывает, что уровень и объем учебного материала каждой подсистемы определяется в основном межпредметными связями физики и химии об изменении внутренней энергии при химических реакциях, энергии состояния атомов, периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева; биологии об энергии, излучаемой Солнцем как источника жизни на Земле; математики о функциональной зависимости между величинами; а также возрастными особенностями, целями обучения, способностями и познавательными интересами учащихся.

Выявлены тенденции совершенствования изложения материала об энергии в отечественных и зарубежных курсах физики. В механике систематических курсов физики понятие механической энергии вводится с использованием связи работы и механической энергии. Внутренняя энергия в термодинамике изучается на основе эксперимента, а закон сохранения и превращения энергии рассматривается в связи с первым законом термодинамики. В электродинамике энергия электромагнитного поля и закон сохранения и превращения энергии применяется при объяснении действия электрических машин и колебательного контура, в квантовой физике - при изучении теории Бора, энергии связи и объяснении действия ядерного реактора.

Методика формирования понятия об энергии опирается на психологические теории поэтапного формирования умственных действий и видов обобщения, а также на обобщенные планы формирования понятий и других теоретических объектов физики. Для оценки достижений используются различные таксономии, позволяющие выявить уровни усвоения энергии и закона сохранения и превращения энергии. Определены этапы формирования понятия энергии: опытные факты, система тел, взаимодействие, виды энергии, закон сохранения механической энергии, первый закон термодинамики как закон сохранения и превращения энергии, распространенный на тепловые явления, применение закона сохранения и превращения энергии к объяснению действия тепловых двигателей, электрических машин, ядерного реактора, а также явлений природы. Одна из важнейших задач методики обучения физике -выявить возможность формирования обобщений на уровне физической картины мира, об универсальном характере и всеобщности закона сохранения и превращения энергии при изучении курса физики в общеобразовательной девятилетней школе.

Во второй главе диссертации - «Методика изучения энергии как содержательного обобщения в курсе физики основной школы» - на основе принципов формирования понятия энергии определена содержательная модель и методика ее реализации при изучении курса физики основной школы (схема!). Она включает цели изучения системы понятий, связанных с понятием

энергии. Основное содержание модели относится к механике, термодинамике, основам электродинамики, элементам квантовой физики курса физики общеобразовательной школы. Содержательная модель, отражающая цели обучения, методы познания, принципы отбора учебного материала, дидактические единицы учебного материала по разделам курса, определяет этапы формирования понятия энергии, идеи обобщения на уровне физической картины мира - энергия как всеобщая мера движения, универсальность закона сохранения и превращения энергии, неуничтожимость движения материи.

Схема 1

В основу введения понятия энергии в каждом разделе курса положена известная познавательная цепочка деятельности: цель - мотив - опыт-определение величины - единица величины в СИ - примеры применения понятия.

Методика изучения закона сохранения и превращения энергии во всех разделах имеет свои особенности и общие черты.

В механике закон сохранения энергии рассматривается на примере тела, поднятого над Землей. Логическая цепочка изучения данного закона такова: опыт - связь изменения кинетической энергии и работы силы тяжести - связь изменения потенциальной энергии падающего тела и работы силы тяжести -теоретический вывод закона сохранения механической энергии для системы тел (свободно падающий мяч и Земля), примеры использования данного закона. В курсе механики невозможно дать окончательное определение энергии как меры различных форм движения материи, обобщение по данному понятию можно сделать только при завершении всего курса физики. При изучении механических явлений возможно лишь показать существование физической величины - энергии, сохраняющейся в замкнутых системах тел.

Первый закон термодинамики выражает закон сохранения и превращения энергии, распространенный на тепловые явления. Схема его изучения в курсе физики восьмого класса следующая: опыт Джоуля - вывод из опыта о равенстве работы и количества теплоты - распространение вывода на более общие случаи - формулировка закона - примеры использования закона для тепловых процессов.

При изучении основ электродинамики развивается понятие энергии. Электрическое напряжение рассматривается как физическая величина, равная отношению работы сил электрического поля, совершаемой при перемещении заряда из одной точки поля в другую, к этому заряду. Тепловое действие электрического тока объясняется тем, что работа силы, действующей со стороны поля на свободные носители тока, расходуется на нагревание проводников, т.е. на увеличение их внутренней энергии. Мерой же изменения внутренней энергии является количество теплоты. Согласно закону сохранения энергии количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно работе тока.

При изучении переменного тока, электромагнитных колебаний расширяются возможности использования понятия энергии как содержательного обобщения. В процессе электромагнитных колебаний происходит периодическое превращение энергии электрического поля в энергию магнитного поля и наоборот энергии магнитного поля в энергию электрического поля. Полная энергия идеального контура постоянна.

Излучаемые электромагнитные волны - это распространяющиеся в пространстве электромагнитные колебания. Впервые экспериментальное обнаружение электромагнитных волн осуществлено с помощью вибратора

Герца. Действие прибора основано на важном свойстве электромагнитных волн: энергия электромагнитных волн пропорциональна четвертой степени частоты электромагнитных колебаний. Чем больше частота изменения электрических величин, например силы тока, напряжения относительно какого - либо среднего значения в вибраторе, тем большую энергию несут излучаемые электромагнитные волны.

С помощью понятия энергии важно показать границы применимости физических теорий. Электромагнитная теория не смогла объяснить существование линейчатых спектров. Впервые возникновение линейчатого спектра атома водорода удалось объяснить с помощью постулатов Бора, в которых использована планетарная модель атома и идеи о дискретности излучения энергии нагретым телом.

Для количественного описания взаимодействия между нуклонами в физике используют энергию связи. Закон сохранения и превращения энергии используется при изучении ядерного реактора.

Несмотря на различия схем изучения закона сохранения и превращения энергии, в них можно выделить общие черты. Во всех разделах рассматриваются примеры его использования для объяснения механических, тепловых, электрических, квантовых явлений. Эти примеры показывают, что для физических форм движения существует единая количественная мера, которой является энергия. Установление единой меры движения обусловлено тем, что физические формы движения способны превращаться друг в друга в определенных количественных соотношениях. Умение пользоваться законом сохранения и превращения энергии вырабатывается при выполнении заданий.

Формирование понятия энергии и изучение закона сохранения и превращения энергии повышает уровень сформированности предметных знаний и умений. Создаются возможности для содержательных обобщений на уровне идей физической картины мира. К важнейшим идеям относятся: энергия - всеобщая мера движения материи, присущая любой форме движения; закон сохранения и превращения энергии справедлив для любых видов материи, для любых форм её движения и в этом смысле является всеобщим законом; свойство энергии превращаться из одной формы в другую отражает сохранение, неуничтожимость движения.

Методика формирования понятия энергии предусматривает различные формы проведения уроков. Разработана система обобщающих уроков в девятом классе. На этих уроках проводится систематизация и обобщение учебного материала на основе понятия энергии и закона сохранения и превращения энергии.

Разработанный курс «Методика изучения понятия энергии и закона сохранения и превращения энергии для студентов пединститута» представлен в третьей главе. Данный курс по выбору является вариативной составляющей подготовки учителя физики по методике преподавания физики. Он направлен

на обучение будущих учителей приемам формирования у школьников теоретических обобщений на разных уровнях. Курс по выбору состоит из лекционной и практической частей, в последней значительное место занимает самостоятельная работа студентов.

Программа курса в объеме двадцати часов имеет следующее содержание: основные этапы формирования понятия «энергия» и изучения закона сохранения и превращения энергии в курсе физики основной и средней школы; изучение демонстрационного эксперимента; практикум по решению задач; лабораторный практикум.

Основная деятельность студентов заключается в моделировании учебного процесса по формированию понятия энергии как содержательного обобщения в курсе физики основной школы. Они выполняют анализ учебных программ и учебников с целью планирования учебного процесса, разрабатывают конспекты уроков, изучают методику демонстрационного эксперимента. Большая часть самостоятельной работы отводится выполнению лабораторного практикума и решению задач.

Вопросам методики изучения основополагающих философских положений на основе понятия энергии и закона сохранения и превращения энергии в содержании курса отводится важная роль. Студентами разрабатываются различные формы обобщающих занятий, проведение которых потребует от учащихся повторения вопросов: объекты изучения физики, движение - способ существования материи, взаимодействие и энергия, энергия - количественная мера движения. Закон сохранения и превращения энергии используется как обоснование важных мировоззренческих положений и характеристик физической картины мира.

В конце изучения курса студенты сдают зачет. В систему зачета входят: конспекты уроков, отчеты по решению задач и лабораторным работам. Отдельные студенты выполняют квалификационные работы, тематика которых связана с содержанием курса.

В четвертой главе диссертации - «Организация и проведение педагогического эксперимента» представлены этапы педагогического эксперимента и основные результаты выполненного диссертационного исследования, проводимого на базе кафедры методики преподавания физики Московского областного педагогического университета.

Педагогический эксперимент проводился в школах Московской области и г. Тобольска. Экспериментальное обучение осуществлялось в 2001-2004 гг. в седьмых, восьмых, девятых классах общеобразовательной школы.

В области количественной оценки результатов эксперимента использованы работы по применению методов математической статистики для обработки результатов педагогических и психологических исследований (Л.Ф.Бурлачук, Дж. Гласе, И.И. Грабарь, КА. Краснянская, СМ. Морозов, Е.В. Сидоренко, Дж. Стенли).

Целью педагогического эксперимента стало выяснение сформированности понятия энергии как содержательного обобщения на уровне понятия, закона, идей физической картины мира.

Первая итоговая работа проводилась после изучения темы «Механическая работа. Закон сохранения механической энергию). Проверялось усвоение учащимися понятий механической работы, кинетической и потенциальной энергии, а также связи механической работы и изменения кинетической энергии, закона сохранения механической энергии. Успешность выполнения заданий составила 77-84%; погрешность измерения не превышает 5,8 %

(диаграмма 1, 1 итоговая работа). Для расчёта погрешности измерений Ак результатов обучения использовалась формула:

где к - количество учащихся, правильно выполнивших задание, в %, т - общее число учащихся. Результаты к выборки оценивались по числу верных (и неверных) ответов. Данная формула учитывает влияние неполной представительности взятой выборки учащихся относительно их всеобщей совокупности.

Диаграмма 1

| 100

1 23456789 10

Результаты показывают, что учащиеся без затруднений выполняют задания на вычисление работы силы и изменения кинетической энергии, используя график зависимости проекции равнодействующей силы, направленной по перемещению тела, от модуля перемещения. Два последних задания требовали умения применять закон сохранения механической энергии,

причем решение задачи позволяло выявить более высокие уровни усвоения материала - анализ и синтез. Задачу смогли решить 77 % учащихся.

Результаты контрольной работы по проверке умения определять параметры состояния идеального газа, работу, совершенную газом, усвоения понятия внутренней энергии термодинамической системы, а также способов её изменения, первого закона термодинамики представлены на диаграмме 1 (2 итоговая работа). Также предлагались задания на вычисление коэффициента полезного действия теплового двигателя и полезной работы, совершенной двигателем. Успешность выполнения заданий составила 80-87 %, погрешность измерения не превышает 5,6 %. Анализ полученных результатов позволил сделать вывод об успешности выполнения заданий на усвоение знаний и умений, соответствующих образовательному стандарту. Вызвали затруднения у учащихся задания по нахождению параметров состояния газа в циклических процессах и работы силы на основе графика изобарного расширения. Учитывая, что данный материал не входит в обязательный стандарт образования, полученные результаты можно считать удовлетворительными.

Задания контрольной работы по проверке усвоения энергетических характеристик действия электрического тока группируются в два блока: тест с выбором ответа, экспериментальное задание. Наиболее успешно учащиеся выполнили задания по определению работы и мощности электрического тока, а также по применению закона Джоуля-Ленца для расчета количества теплоты, выделяемой проводником с током. Учащиеся знают назначение электроизмерительных приборов, умеют выполнять измерения и определять погрешности измерений. 82% учащихся знают формулу для вычисления энергии электрического тока (3 задание); 86 % учащихся правильно определили мощность электрического тока в лампе (5 задание). Успешность выполнения заданий составила 69-93 %; погрешность измерения не превышает 10,2 %.

Понятие энергия как единая общая мера всех физических форм движения материи, всех видов взаимодействия обобщается в конце изучения курса физики основной школы. Задания контрольной работы содержат вопросы, требующие развернутого ответа и тесты с выбором ответа. Примерами заданий являются, например, вопросы: «Приведите из физики примеры известных вам форм движения материи. Какие величины являются единой мерой физических форм движения?», «Приведите примеры перехода одних форм движения в другие». Учащиеся уверенно выполняют задания, которые требуют анализа преобразований энергии, например в электрических цепях (задание 2). Результаты контрольной работы по проверке сформированности у учащихся понятия энергии как универсальной меры движения и взаимодействия, умения применять закон сохранения и превращения энергии к процессам различной природы составили 75-90 % (диаграмма 2). Погрешность измерения не превышает 9,6 %.

Диаграмма 2

100

1 23456789 10 номера заданий

Результаты проведенного педагогического эксперимента позволяют сделать вывод об эффективности применения предлагаемой методики изучения энергии как содержательного обобщения курса физики основной школы.

Основные вытоды

В результате исследования обоснована необходимость и возможность изучения энергии как содержательного обобщения курса физики основной школы. Разработана методика формирования понятия энергии в курсе физики основной школы. Содержание учебного материала, относящееся к данному понятию и закону, можно рассматривать как систему понятий, идей естественнонаучной картины мира и методов научного познания. Система включает: понятия видов энергии, взаимодействия физических объектов, свойства сохранения и превращения энергии, идеи физической картины мира (энергия - всеобщая мера движения материи, универсальность закона сохранения и превращения энергии, материальное единство мира). Усвоение этих элементов системы предполагает познавательную деятельность, соответствующую известной гносеологической цепочке: чувственно-конкретное - эмпирически-абстрактное - теоретически абстрактное -теоретически-конкретное. Эта цепочка отражает цикл научного познания, которому соответствует цикл учебного познания: опыт - проблема - гипотеза -следствия - эксперимент - проверка на практике.

На основании целей и задач обучения физике, принципов отбора учебного материала, взаимосвязи методов познания определена содержательная модель. Основное содержание модели относится к механике, термодинамике, основам электродинамики, элементам квантовой физики курса физики общеобразовательной школы.

Выявлены методические особенности формирования понятия энергии и изучения закона сохранения и превращения энергии для каждого из разделов курса. Опираясь на конкретные опыты по свободному падению тел, движению тела из состояния покоя, вводятся понятия механической энергии, изолированной системы тел, устанавливается закон сохранения механической энергии. В термодинамике первый закон рассматривается как закон сохранения и превращения энергии, распространенный на тепловые явления. Закон сохранения и превращения энергии применяется для объяснения электромагнитных явлений, например, в колебательном контуре. Ознакомление с элементами квантовой физики предполагает изучение излучения и поглощения атомов, исходя из теории Бора, а также" энергии связи атомного ядра и действия атомного реактора. Завершается изучение курса физики основной школы теоретическим обобщением о движении как способе существовании материи, энергии как количественной мере движения, взаимодействии как основном свойстве объектов природы и общим для всех взаимодействий законе - законе сохранения и превращения энергии.

Важным условием успешного формирования понятия энергии курса физики основной школы является методическая подготовка учителя. В исследовании определено содержание курса по выбору «Методика формирования понятия энергии и изучения закона сохранения и превращения энергии в курсе физики основной школы» для студентов. Он включает три части: одна из них посвящена современной трактовке понятия энергии и её свойств, истории открытия закона сохранения и превращения энергии; вторая часть - методике формирования понятия энергии в школьном курсе физики; третья часть - методическому практикуму. Целью данного курса является обучение студентов профессиональной деятельности по формированию понятия энергии, изучению закона сохранения и превращения энергии. Педагогический эксперимент показал, что студенты на достаточном уровне знают этапы формирования понятия энергии в курсе физики основной школы, владеют методикой демонстрационного эксперимента и физического практикума, умеют анализировать содержание вариативных программ и учебников, стандарт физического образования, минимальные требования к оснащенности учебного процесса, модели уроков.

У учащихся формируются знания об энергии как содержательном обобщении, законе сохранения и превращения энергии, умения применять их для, объяснения, механических, тепловых электромагнитных и квантовых явлений. Выявлена положительная динамика в формировании теоретических обобщений, влияющих на активное развитие физического мышления и усвоение идей физической картины мира.

Основные положения диссертации отражены в публикациях

1.Кутумова А.А. Анализ методических подходов к формированию представлений об энергии // Материалы седьмой межвузовской научно-практической конференции по проблемам естественнонаучного и математического образования. - Тобольск: ТГПИ им. Д.И. Менделеева, 2002. -С.21-22.

2. Кутумова А.А. Демонстрационные опыты и лабораторные работы по закону сохранения и превращения энергии: Методическое пособие для студентов. -Тобольск: ТГПИ, 2003. - 34с.

3.Кутумова А.А. Изучение закона сохранения и превращения энергии в курсе физики основной школы//Формирование у учащихся теоретических обобщений на уровне понятий при обучении физике. Педагогический ВУЗ, общеобразовательные учреждения. - М.: МПУ, 2001. -С. 144-146.

4.Кутумова А.А. К формированию теоретических обобщений на уровне физической картины мира // Проблемы формирования обобщений на уровне физической картины мира при обучении физике. Общеобразовательные учреждения, педагогические вузы. Доклады Международной научно-практической конференции. - М.: МГОУ, 2004. -С. 113-115.

5.Кутумова А.А. Обобщающее повторение курса физики основной школы на основе закона сохранения и превращения энергии // Проблема теоретических обобщений на уровне законов при обучении физике. Педагогический ВУЗ, общеобразовательные учреждения. - М.: МПУ, 2002. -С.92-93.

6.Кутумова А.А. Программа спецкурса «Методика формирования понятия энергии и закона сохранения энергии в курсе физики основной школы» // Проблемы формирования обобщений на уровне теории при обучении физике. Общеобразовательные учреждения, педагогические вузы. Доклады Международной научно-практической конференции. - М.: МГОУ, 2003. -С. 220-221.

7.Кутумова А.А. Уровни теоретических обобщений в курсах физики средней и высшей школы // Образование в Западно-Сибирском регионе: история, современность, перспективы: Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 60-летиюТюменской области, 50-летию Тобольского гос. пед. инст. - Тобольск: ТГПИ им. Д.И. Менделеева, 2004.-С. 147-148.

Отпечатано с оригинал-макета. Подписано в печать 13.01.05 г. Формат 60x84 мм. Усл. п.л. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ 770

Напечатано с оригинал-макета в минитипографии Тобольского государственного педагогического института им. Д.И. Менделеева 626150, Тюменская обл., г. Тобольск, ул. Знаменского, 58

Т А Л 9 ч

•Г* и* К

tЬ < ■*>

а с .

.. Н *

22 ФЕВ 2005 667

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Кутумова, Алсу Ахтамовна, 2005 год

Введение.

Глава I. Психолого-педагогический анализ использования методологических функций общенаучных понятий взаимодействия и энергии в учебном процессе по физике.

1.1. Теоретические обобщения в физике.

1.2 Отражение идеи взаимодействия в систематических курсах физики.

1.3. Становление и развитие закона сохранения и превращения энергии в физике

1.4 Анализ методической и учебной литературы по формированию понятия энергии в общеобразовательных учреждениях.

1.5 Психолого-педагогический анализ изучения понятий.

Выводы по первой главе.

Глава II. Методика изучения энергии как содержательного обобщения в курсе физики основной школы.

II. 1 Содержательная модель формирования понятия энергии и изучения закона сохранения и превращения энергии.

П.2 Методика изучения понятия энергии и закона сохранения энергии в курсе физики основной школы.

11.2.1 Методика введения механической энергии в курсе физики 7-го класса.

Н.2.2 Изучение первого закона термодинамики. Введение внутренней энергии в курсе физики основной школы.

11.2.3 Ознакомление учащихся с энергией электромагнитного поля. Изменение энергии в электромагнитных явлениях.

И.2.4 Применение закона сохранения и превращения энергии к объяснению некоторых квантовых явлений.

Н.З Обобщение знаний учащихся о взаимодействии и энергии в заключительном разделе физики.

II.4 Система демонстрационного эксперимента по формированию понятий взаимодействия тел, энергии.

II. 5. Система заданий для учащихся (на примере механики).

Выводы ко второй главе.

Глава III. Методика проведения курса по выбору «Методика формирования понятия энергии и изучения закона сохранения и превращения энергии» для студентов пединститута

III. 1 Программа и содержание курса.

III.2 Методический практикум курса.

Выводы к третьей главе.

Глава IV. Организация и проведение педагогического эксперимента.

IV. 1 Организация педагогического эксперимента.

IV.2. Результаты педагогического эксперимента по теме «Механическая работа.

Закон сохранения механической энергии».

IV.3. Результаты педагогического эксперимента по теме «Внутренняя энергия.

Первый закон термодинамики».

IV.4 Результаты педагогического эксперимента по теме «Электрические явления»

IV.5 Результаты педагогического эксперимента по заключительной теме раздела

Движение, энергия, взаимодействие».

Выводы к четвертой главе.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Энергия как содержательное обобщение курса физики основной школы"

Современный этап развития общеобразовательной школы направлен на воспитание учащихся средствами учебного предмета. Воспитание неотделимо от его мышления, формирования научной картины мира и овладения методами познания природы. Научное мышление как психический процесс, состоит в обобщенном отражении субъектом существенных связей и отношений действительности.

Переход школы на новую систему физического образования предполагает изучение в основной школе систематического курса. Систематизация содержания учебного материала каждого раздела курса физики на основе понятий, законов, некоторых идей физической теории и физической картины мира позволяет выделить общенаучные понятия, фундаментальные законы, одним из которых и является закон сохранения и превращения энергии.

В работах Н.К. Гладышевой, Ю.И. Дика, С.Е. Каменецкого, И.И. Нур-минского, Н.С. Пурышевой, В.Г. Разумовского, A.A. Синявиной, A.B. Усовой, Л.С. Хижняковой и др. [29, 31, 130, 164, 165, 31, 134, 152, 163, 183, 184] отмечается необходимость содержательного обобщения на основе понятия энергии в курсе физики основной школы. Опыт отражения в учебниках этих авторов вариативных программ и методов изучения понятия энергии требует специального анализа для решения современных задач обучения физике основной школы.

В последние годы исследовалась содержательная физическая компонента интегрированных курсов начальной школы, 5-6 классов, где вводились элементы понятия энергии. В работах, посвященных методике преподавания физики в основной школе, рассматривались некоторые вопросы изучения понятия энергии и закона его сохранения и превращения. Однако специального исследования по изучению понятия энергии как содержательного обобщения, меры движения и взаимодействия объектов природы в курсе физики основной школы не проводилось. Методика изучения и обобщения на уровне идей физической картины мира не разработана.

В основной школе (на первой ступени обучения) ранее не изучался закон сохранения и превращения энергии. Рассматривалось превращение отдельных видов энергии в другие без изучения закона сохранения механической энергии, закона сохранения энергии в тепловых процессах. Опыт изучения этих вопросов на первой ступени ограничен. Строго, логически непротиворечиво ввести понятие энергии крайне трудно. Энергия - это теоретическое понятие, она характеризует движение и взаимодействие разных видов материи. В отличие от большинства других понятий энергия представляет собой абстракцию более высокого уровня, необходимую для формирования у учащихся физической картины мира. Исследования психологов (Дж. Брунер, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, H.A. Менчинская, Ж. Пиаже, C.JI. Рубинштейн [10, 21, 45, 81, 87, 124, 137]) показывают, что учащиеся 7-9 классов способны к освоению системы знаний по физике. Психологи считают важным свойством личности школьника подросткового возраста возможность абстрактных обобщений, освоения умственных действий, характерных для научного мышления, оперирования эмпирическими и теоретическими методами познания природы. Содержательное обобщение рассматривается нами как теоретическое обобщение, формируемое у учащихся при изучении курса физики в основной школе, на уровне понятий, законов, идей физической картины мира. Систематизирующими факторами теоретических обобщений могут служить понятие энергии, а также закон сохранения и превращения энергии.

Данное исследование базируется на результатах многолетнего опыта средней общеобразовательной школы по содержательному обобщению, в частности по методике формирования понятия энергии. Существенный вклад в формирование понятия энергии при изучении физики в средней школе внесли такие видные ученые методисты, как JI.A. Иванова, И.К. Кикоин, А.К. Кикоин, В.В. Мултановский, В.Н. Мощанский, Г.Я. Мякишев, В.А.Орлов, A.A. Пинский, Ю.И. Соколовский, Л.П. Свитков, Э.Е.Эвенчик, В.Ф. Юськович, Б.М. Яворский и др. [57, 100, 98, 101, 33, 156, 145, 198, 104, 199, 200]. Ими исследовано понятие энергии на разных уровнях теоретического обобщения: закон сохранения и превращения энергии, физическая картина мира, естественнонаучная картина мира.

Значимость понятия энергии в формировании научного мировоззрения при изучении курса физики основной школы заставляет обращаться к теоретическим предпосылкам изучения взаимодействия, энергии и закона сохранения и превращения энергии, отражающее единство природы, основное свойство ее объектов. Уровень усвоения учащимися понятия энергии определяется многими факторами. Важнейшим из них является методическая подготовка учителя. Совершенствование методической подготовки студентов - будущих учителей физики является одним из условий повышения научного уровня преподавания курса физики основной школы.

В практике обучения физике возникают противоречия между: необходимостью усвоения системы знаний учащимися и неразработанностью теоретических положений о структуре и отборе учебного материала, которые обеспечивали бы систематизацию и обобщение знаний на основе понятия энергии как меры движения и взаимодействия объектов природы;

Объектом исследования является процесс обучения физике в основной школе.

Предмет исследования - формирование понятия энергии, изучение закона сохранения и превращения энергии в курсе физики основной школы.

- обеспечивающим достаточный уровень сформированное™ предметных знаний и умений, а также содержательных обобщений на уровне идеи физической картины мира (энергия - всеобщая мера движения материи, присущая любой форме движения).

Общая цель и гипотеза исследования определили содержание конкретных задач:

2. Разработать методику формирования понятия энергии, определить направления реализации существенных признаков энергии - свойств сохранения и превращения в различных разделах курса физики, а также методологических обобщений с использованием межпредметных связей физики, химии, биологии и математики.

4. Разработать спецкурс «Методика формирования понятия энергии и изучения закона сохранения и превращения энергии в курсе физики основной школы» для студентов - будущих учителей физики и определить эффективность усвоения предложенного курса.

Методы исследования включают методы педагогической науки:

Научная новизна исследования заключается в следующем:

Практическая значимость работы заключается в разработке:

Достоверность и обоснованность результатов исследования подтверждается соответствием теоретических положений и исходных параметров исследования теории и методике обучения физике, законам диалектической логики; выбором адекватных предмету исследования критериев и показателей оценки эффективности формирования понятий; педагогическим экспериментом; результатами экспериментальной проверки предлагаемой методики; статистической значимостью полученных результатов; подтверждением гипотезы исследования.

На защиту выносятся следующие положения:

Этапы исследования.

Первый этап (2000-2001 г.) связан с изучением опыта преподавания физики в основной школе по учебникам нового поколения; выявлением и анализом основных противоречий учебного процесса; формулировкой и проблемой исследования; поисками новых подходов и ведущих методических идей решения проблемы. Был проведен констатирующий эксперимент в седьмом классе; в пробных обучающих педагогических экспериментах исследовалась результативность отдельных идей, велась разработка их практических приложений.

Второй этап (2001 - 2002 г.). На этом этапе была сформулирована гипотеза исследования и разработана соответствующая ей содержательная модель, ориентированная на усвоение понятия энергии при изучении разделов физики. Дано технологическое описание основных составляющих моделей обучения; определен уровень обобщения понятия. Разработан и проведен педагогический эксперимент, доказывающий результативность содержательной модели; подготовлены учебные программы для студентов, изданы статьи, обобщающие результаты эксперимента. Разработаны методические рекомендации и дидактические материалы, в которых раскрывается система заданий для учащихся, обеспечивающая усвоение понятия энергии на заданном уровне.

Третий этап (2002 - 2004г.) связан с внедрением результатов научной работы в практику школьного обучения, с организацией экспериментальной работы в школах и педагогических вузах на основе представленных соискателем дидактических и методических материалов. Результаты исследования были апробированы на региональных, всероссийских, международных конференциях и семинарах.

Апробация и внедрение. Ход исследования, его результаты, выводы и рекомендации обсуждались на научно-практических конференциях МГОУ, семинарах и конференциях Тобольского пединститута, опубликованы в научных статьях, методических разработках. Материалы исследования внедрены в практику учебной и учебно-методической работы МГОУ, Тобольского пединститута, средних общеобразовательных школ: №2 г. Чехов (учитель Гусятникова В.П.), №21 г. Сергиев Посад (учитель Горбунова Н.В.), №16 г. Тобольск (учитель Пилипец JI.B.), №18 г. Тобольск (учитель Чекмарева Л.И.), лицеев №15 г.Химки (учитель Сафиулина O.A.), № 14 им. М.М. Громова г. Жуковский (учитель Блохина Н.Г.).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения. Объем диссертации 198 страниц. Список литературы содержит 202 наименования. Работа содержит | 50 рисунков, 19 таблиц, 5 диаграмм, 2 приложения.

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

Выводы к четвертой главе

В четвертой главе «Организация и проведение педагогического эксперимента» представлены этапы педагогического эксперимента и основные результаты выполненного диссертационного исследования, проводимого на базе кафедры методики преподавания физики Московского областного педагогического университета.

Педагогический эксперимент проводился в школах Московской области и г. Тобольска. Экспериментальное обучение осуществлялось в 2000-2004 гг. в седьмых, восьмых, девятых классах общеобразовательной школы. В эксперименте принимало участие более двухсот учащихся.

Эксперимент включал в себя несколько этапов: констатирующий, поисковый, контрольный.

Анализ полученных результатов позволил определить успешность выполнения заданий, соответствующих уровням знания, понимания, применения. Невысокие успехи освоения уровней анализа, обобщения и оценки можно объяснить тем, что ученики привыкли получать знания в готовом виде, при обучении мало обращается внимания на развитие научного знания в процессе деятельности.

При оценке зависимости результатов обучения от деятельности учащихся использовалось математическое моделирование процесса обучения и представление результатов эксперимента в виде столбиковой диаграммы. Успешность выполнения отдельных заданий составляет 70-98 %. Погрешность измерения Ак результатов обучения не превышает 10,2 %.

Результаты эксперимента показывают, что около 80% учащихся справились с заданиями итоговых работ.

Для определения коэффициента надёжности Г( отдельных заданий проверочных работ использовался метод Кьюдера-Ричардсона. В практике психологической диагностики считается, что работа надежна, если коэффициента Кьюдера-Ричардсона имеет значение больше 0,6.

Также определялась мера корреляционной связи между собой двух переменных. Коэффициент корреляции Г12 рассчитывался по формуле по формуле Пирсона. Для интерпретации значений коэффициента корреляции строилась диаграмма рассеивания; определение статистической зависимости коэффициента Г12 проводилось с помощью критерия Стьюдента.

Полученные значения коэффициентов надёжности и корреляции позволяют считать нам задания проверочных работ надежными, а результаты достоверными.

Анализ результатов исследования подтверждает правильность выдвинутой гипотезы. Каждая из разработанных технологий обучения нашла свое применение в практике преподавания.

Заключение

Изучение научной литературы, наблюдение учебного процесса по физике позволили определить и обосновать принципы отбора содержания учебного материала и разработать методику формирования понятия энергии в курсе физики основной школы. Понятие энергии и закон сохранения энергии пронизывает все разделы курса физики. Содержание учебного материала, относящегося к данному понятию и закону, можно рассматривать как систему понятий, идей естественнонаучной картины мира и методов научного познания. Система включает: понятия видов энергии, взаимодействия физических объектов, свойства сохранения и превращения энергии; идеи физической картины мира (движение как способ существования материи, энергия как количественная мера движения, универсальность закона сохранения энергии, материальное единство мира). Система научных знаний тесно взаимосвязана с методами познания природы. Закон сохранения и превращения энергии является также методом проверки результатов исследования не только в физике, но и в других естественных науках.

Проведен анализ методологических функций общенаучных понятий взаимодействия и энергии. В результате взаимодействия объектов изменяется их энергия. Энергия является общей количественной мерой движения и взаимодействия всех видов материи. Понятие энергии связывает воедино все явления природы. Имеются качественно различные формы движения материи, которые способны превращаться друг в друга в строго определенных количественных соотношениях. Закон сохранения и превращения энергии реализует методологический принцип сохранения.

Анализ становления и развития понятия энергии показывает, что основное свойство энергии - сохранение в начале было установлено при механических, тепловых, а затем электромагнитных и квантовых взаимодействиях. Принцип историзма, положенный в основу конструирования содержания учебного материала, предполагает учет данного факта в последовательности изучения видов энергии, начиная с механической энергии и внутренней энергии систем объектов.

В систематических курсах физики в соответствии с различными формами движения материи рассматривают различные формы энергии. Материал о законе сохранения энергии каждого раздела физики можно рассматривать как дидактическую подсистему, связанную с эмпирическим и теоретическим методами познания.

Выявлены тенденции совершенствования изложения материала об энергии в отечественных и зарубежных курсах физики. В механике систематических курсов физики понятие механической энергии вводится с использованием связи работы и механической энергии (терема о кинетической энергии). Внутренняя энергия в термодинамике изучается на основе эксперимента, а закон сохранения и превращения энергии рассматривается в связи с первым законом термодинамики. В электродинамике энергия электромагнитного поля и закон сохранения и превращения энергии применяется при объяснении действия электрических машин и колебательного контура; в квантовой физике при изучении теории Бора, энергии связи и объяснении действия ядерного реактора.

Методика формирования понятия об энергии опирается на психологические теории поэтапного формирования умственных действий и видов обобщения. Для оценки достижений используются различные таксономии, позволяющие выявить уровни усвоения энергии и закона сохранения и превращения энергии.

На основании принципов формирования у учащихся основной школы понятия энергии определена содержательная модель. Она включает цели изучения системы понятий, связанных с понятием энергии и ее сохранения. Основное содержание модели относится к механике, термодинамике, основам электродинамики, элементам квантовой физики курса физики общеобразовательной школы. Обобщение учебного материала об энергии и законе сохранения энергии проводится в конце курса физики девятого класса на основе идей физической картины мира. Важнейшими из них являются идеи об энергии как мере движения материи, единстве и познаваемости мира, неуничтожимости движения материи, универсальности закона сохранения энергии.

В механике закон сохранения энергии рассматривается на примере тела, поднятого над Землей. Логическая цепочка изучения данного закона такова: опыт

- связь изменения потенциальной энергии падающего тела и работы силы тяжести

- связь изменения кинетической энергии и работы силы тяжести - теоретический вывод закона сохранения механической энергии для системы тел (свободно падающий мяч и Земля), примеры использования данного закона.

Первый закон термодинамики выражает закон сохранения и превращения энергии, распространенный на тепловые явления. Схема его изучения в курсе физики восьмого класса следующая: опыт Джоуля - вывод из опыта о равенстве работы и количества теплоты - распространение вывода на более общие случаи -формулировка закона - примеры использования закона для тепловых процессов.

При изучении основ электродинамики развивается понятие энергии. Учащиеся узнают об энергии электрического поля, магнитного поля, электромагнитного поля. Закон сохранения и превращения энергии распространяется на электрические явления: опыт - анализ результатов опыта -объяснение явления, исходя из закона сохранения и превращения энергии. Так, действие идеального колебательного контура объясняется периодическими преобразованиями энергии электрического поля конденсатора в энергию магнитного поля катушки. Полная энергия идеального контура постоянно.

Изучая элементы квантовой физики, учащиеся узнают об энергии атома и ядра, знакомятся с квантовым характером излучения и поглощения света. Закон сохранения и превращения энергии учащиеся применяют при изучении ядерного реактора.

Изучение энергетических понятий и закона сохранения и превращения энергии сопровождается анализом демонстрационных опытов и лабораторных работ. Предлагается система демонстрационных опытов, моделирующих фундаментальные опыты Галилея и Джоуля, а также, использующие лабораторный комплекс Ь- микро. Они дополняют известные демонстрации по закону сохранения и превращения энергии.

Методика формирования понятия энергии и изучения закона сохранения и превращения энергии предусматривает различные формы проведения уроков. Разработана система обобщающих уроков по физике в девятом классе.

Важным условием успешного формирования понятия энергии курса физики основной школы является методическая подготовка учителя. Разработано содержание и методика курса по выбору «Методика формирования понятия энергии и закона сохранения и превращения энергии в курсе физики основной школы» для студентов. В основе отбора содержания положена идея о поэтапном развитии теоретических обобщений. Они соответствуют уровням содержательного обобщения: понятия, законы, теории, физической картины мира. Разработан методический практикум по формированию понятия энергии и изучению закона её сохранения. Он включает лекционные занятия, проведение лабораторных работ, решение задач по разделам курса (механика, термодинамика, основы электродинамики, элементам квантовой физики).

Практическая эффективность разработанной методики подтверждена в ходе педагогического эксперимента. Педагогический эксперимент проводился в школах Московской области и г. Тобольска. Экспериментальное обучение осуществлялось в 2000-2004 гг. в седьмых, восьмых, девятых классах общеобразовательной школы. В эксперименте принимало участие более двухсот учащихся основной школы. Для проверки достижений по усвоению знаний об энергии и законе её сохранения была разработана система заданий. Анализ полученных результатов позволил сделать вывод об успешности усвоения знаний и умений, соответствующих образовательному стандарту. Материал по изучению видов энергий усвоен учащимися для характеристики простых видов движения и взаимодействия материальных объектов. Однако анализ, обобщение и оценка более сложных ситуаций вызвали затруднения примерно у четверти учащихся. К таким ситуациям относятся: графическое представление энергии, определение энергии и её изменения изолированной системы тел, взаимодействующих неконсервативными силами. Учитывая, что данный материал не входит в обязательный стандарт образования, полученные результаты можно считать достаточно успешными.

Для статистической обработки результатов педагогического эксперимента применялся корреляционный анализ взаимозависимости между числом учащихся, правильно выполнивших задания разных вариантов. Установлена статистическая значимость значения корреляции признака на достаточном уровне. Использовался анализ устойчивости результатов, относительно совокупности проверочных заданий, что позволило охарактеризовать надёжность диагностической методики.

Результаты проведения итоговых контрольных работ подтвердили доступность учебного материала по данной теме, а также правильность выдвинутой гипотезы.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Кутумова, Алсу Ахтамовна, Москва

1. Аникин А.Е. Законы сохранения в курсе физики средней школы: Дис.канд пед. наук. - Коломна, 1975. - 184с.

2. Античная литература. Рим: Хрестоматия / Сост.: Н.А.Федоров, В.И. Мирошенкова. М.: Высш. нпс., 2003. - 720 с.

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

4. Бабанский Ю.К. Оптимизация процесса обучения: общедидактический аспект. М.: Педагогика, 1977 - 248 с.

5. Баранов A.B. Формирование у школьников представлений о квантовых свойствах вещества на основе изучения энергетических характеристик физических и химических явлений: Дис. .канд. пед. наук. М.,1982. -172с.

6. Бетев В.А. Теоретические основы методики обучения физике (Пропедевтический курс):Автореф. Дис. . д-ра пед. наук.-Самара, 1995.-48 с.

7. Бершадский М.Е. Теоретические основы конструирования заданий рабочей тетради по физике для учащихся основной школы // Формирование у учащихся теоретических обобщений на уровне понятий при обучении физике. М.: МПУ, 2001.-С. 41-52.

8. Богоявленский Д.Н., Менчинская H.A. Психология усвоения знаний в школе. -М.: АПН, 1959.

9. Бугаев A.B., Дидович H.H. Функции законов сохранения в обучении физике //Физика в школе. 1981. - №2 -с. 43 -46

10. Ю.Брунер Дж. Процесс обучения. М.: Наука, 1970. - 406 с.

11. Брунер Дж. Психология познания. М.: Прогресс, 1977. - 410 с.

12. Бутаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе: Теорет. основы: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по физ.-мат. спец. М.: Просвещение, 1981.-288 с.

13. Бурлачук Л.Ф., Морозов С.М. Словарь-справочник по психодиагностике. -СПб.: Питер Ком, 1999. 528 с.

14. Буров В.А. и др. Фронтальные экспериментальные задания по физике в 6-7 классах средней школы: Пособие для учителей/ В. А. Буров, С. Ф. Кабанов, В. И. Свиридов. М.: Просвещение, 1981. - 112 с.

15. Вайскопф В. Связь между физикой и другими науками // Успехи физических наук. -1968. -Т.95. -Вып.2.-С. 316

16. Ванеев A.A. и др. Преподавание физики в 9 классе: Пособие для учителей / A.A. Ванеев, Э.Д. Корж, В.П. Орехов. -М.: Просвещение, 1980. 176 с.

17. Выготский Л.С. Избранные психологические исследования. М.: АПН РСФСР, 1956.-532 с.

18. Выготский Л.С. Мышление и речь. М.: Лабиринт, 1996. - 231 с.

19. Выготский Л.С. Развитие высших психических функций. М.: АПН РСФСР, 1960.-500 с.

20. Гальперин П.Я. Ведение в психологию. М.: Изд-во МГУ, 1976. - 160 с.

21. Гальперин П.Я. Методы обучения и умственное развитие ребёнка. М.: Изд-во МГУ, 1985.-45 с.

22. Гальперин П.Я. Формирование умственных действий. Хрестоматия по общей психологии. М.: Изд-во МГУ, 1981.-400 с.

23. Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое: М.: Наука, 1989. 399 с.

24. Гельфер Я.М. Закон сохранения и превращения энергии в его историческом развитии. М.: Учпедгиз, 1954. -258 с.

25. Гельфер Я.М. Закон сохранения. -М.: Наука, 1967.-263 с.

26. Гельфер Я.М. История и методология термодинамики и статистической физики: Учеб. пособие. М.: Высш. школа, 1981. -536 с.

27. Гельфгат И.М. и др. 1001 задача по физике с решениями.- Харьков.: «Рубикон», 1997. -591 с.

28. Гершензон Е.М., Малов H.H. Курс общей физики: Механика. Учеб. пособие для студентов физ.-мат. фак. пед. ин-тов. М.: Просвещение, 1979. - 240 с.

29. Гладышева Н.К. Теоретические основы преподавания физики в основной школе. Автореф. дисс. докт. пед. наук. М., 1997. 39с.

30. Гладышева Н.К. Учебно-методический комплект по физике Н. К. Гладышевой и И.И. Нурминского и рекомендации по работе с ним// Физика в школе. 2002. -№1. - С.36-50.

31. Гладышева Н.К., Нурминский И.И. Физика: Учеб. для 9 кл. общеобразоват. учреждений. М.: Просвещение, 1998. - 256 с.

32. Гладышева Н. К. Может ли энергия быть отрицательной? //Физика. Прил. к газ. «Первое сентября».-1999.-№47.-С.5-8.

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

34. Гласс Дж, Стенли Дж. Статистические методы в педагогике и психологии. Перевод с англ. М.: Прогресс, 1976. - 494 с.

35. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. Учеб. пособие для вузов. М.: Высш. шк., 1998. - 479 с.

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

37. Голин Г.М., Филонович С.Р. Классики физической науки (с древнейших времён до начала XX в.): Справ. Пособие. М.: Высш. шк., 1989. - 576 с.

38. Гольдфарб Н.И. Физика. Задачник. 9-11кл.: Пособие для обшеобразоват. учеб. заведений М.: Дрофа, 2000. - 352с.

39. Готг B.C. Философские вопросы современной физики. М.: Высшая школа, 1972.-416 с.

40. Грабарь И.И., Кряснянская К.А. Применение математической статистики в пед. исследованиях. Непараметрические методы.-М.: Педагогика, 1977- 136 с.

41. Громов C.B., Родина H.A. Физика: Учеб. для 7 кл. общеобразоват. учреждений- 2-е изд. М.: Просвещение, 2000. - 158 с.

42. Громов C.B., Родина H.A. Физика: Учеб. для 8 кл. общеобразоват. учреждений- 4-е изд. М.: Просвещение, 2002. - 158 с.

43. Громов C.B. Родина H.A. Физика: Учеб. для 9 кл. общеобразоват. учреждений.- М.: Просвещение, 2000. 160 с.

44. Давыдов В.В. Виды обобщения в обучении. М.: Педагогика, 1972.- 424 с.

45. Давыдов В.В. Проблемы развивающего обучения: опыт теоретического и эмпирического психологического исследования.-М.'Педагогика, 1986.-240 с.

46. Даммер М.Д. Содержание опережающего курса физики основной школы // Проблемы конструирования содержания учебно-методического комплекта по физике. М.: МПУ, 1997. -С.25-28.

47. Демонстрационные опыты по физике в VI-VII классах средней школы. Под ред. A.A. Покровского М.: Просвещение, 1970 с.289

48. Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы. Т.П. Пособие для учителей. Под ред. A.A. Покровского. М.: Просвещение, 1972.-448 с.

49. Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе.Ч.1. Механика, молекулярная физика, основы электродинамики. Под ред. A.A. Покровского. Изд. 3-е, прераб. М.: Просвещение, 1978. 351 с.

50. Дерябин В.М. Законы сохранения в физике. М.: Просвещение, 1982.-128 с.

51. Дидактика средней школы. Под ред. М.Н. Скаткина- М.: Просвещение, 1082. -319с.

52. Дроздов В.Б. О потенциальной энергии тел в поле тяготения //Физика в школе.- 1996. №4. - С.43-44.

53. Ефименко В.Ф. Методологические вопросы школьного курса физики. М.: Педагогика, 1976. - 224 с.54.3анков JI.B. Дидактика и жизнь. М.: Просвещение, 1968. -175 с.

54. Знаменский П.А. Методика преподавания физики в средней школе. JL, 1955. - 550 с.

55. Иванов А. С., Проказа А. Т. Мир механики и техники. М.: Просвещение, 1993.- 223 с.

56. Иванова JI.A. Активизация познавательной деятельности учащихся при изучении физики: Пособие для учителей. -М.: Просвещение, 1983. 160 с.

57. Иродов И.Е. Основные законы механики: Учеб. пособие для вузов. -М.: Высш. шк., 1997-240 с.

58. Кабанова-Меллер E.H. Учебная деятельность и развивающее обучение. — М.: Издательство «Знание», 1981. 95 с.

59. Кабанова-Меллер E.H. Психология формирования знаний и навыков у школьников М.: Просвещение, 1962. - 176 с.

60. Кабардин О.Ф. и др. Физика. Задачник. 9-11кл.: Пособие для обшеобразоват учеб. заведений М.: Дрофа, 2000. - 368 с.

61. Кабардин О.Ф. и др. Задания для итогового контроля знаний учащихся по физике в 7-11 классах общеобразовательных учреждений: Дидакт.материал / О.Ф. Кабардин, С.И. Кабардина, В.А. Орлов. 2-е изд. - М.: Просвещение, 1995.-225 с.

62. Кабардин О.Ф. и др. Факультативный курс физики. 9 кл. Пособие для учащихся. М.: Просвещение, 1974.-224 с.

63. Казаков Р.Х. Методическая система обучения общей физике в педагогическом вузе. М.: МГОУ, 2003. - 84 с.

64. Кикоин И. К., Кикоин А. К. Физика: Учебник для 9 класса средней школы. -М.: Просвещение, 1994.-192 с.

65. Кимбар Б.А. и др. Сборник самостоятельных и контрольных работ по физике (6 -10 классы). -Мн.: Нар. асвета, 1972. -176 с.

66. Козел С.М. и др. Физика. 10-11кл.: Сборник задач и заданий с ответами и решениями. Пособие для учащихся общеобразоват. учреждений. М.: Мнемозина, 2001 - 254с.

67. Контроль знаний учащихся по физике/ Под ред. В.Г. Разумовского и Р.Ф. Кривошаповой. М.: Просвещение, 1982. - 208 с.

68. Контрольные работы по физике в 7-11 классах средней школы: Дидактический материал/ Н.К. Гладышева, А.Т. Глазунов, E.H. Гутник и др. М.: Просвещение, 1991. -208 с.

69. Концепция физического образования в 12-летней школе //Физика. Еженедельное приложение к газете «Первое сентября». -2000. -№ 31. С.7.

70. Кохановский В.П. Философия и методология науки: Учебник для высших учебных заведений. Ростов-на Дону: Феникс, 1999. - 576 с.

71. Кривченко И.В. Сборник вопросов и задач по физике. 7 класс. -Курск: Изд-во «Курск», 1999. 64 с.

72. Крутиский А.Н. Психодидактика физики: системно-структурный подход к усвоению знвний. -М.: Наука, 1994. 184 с.

73. Кудрявцев П.С. История физики. -М.: Учпедгиз, 1948. -Т.1. -535 с.

74. Кудрявцев П.С., Конфедератов И .Я. История физики и техники. М.: Государственное учебно-педагогическое издательство министерства просвещения РСФСР, 1960. - 507с.

75. Кутумова A.A. Демонстрационные опыты и лабораторные работы по закону сохранения и превращения энергии (методическое пособие для студентов). -Тобольск: ТТПИ, 2003. -36с.

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

77. Лауэ М. История физики. -М., 1956.-23 с.

78. Лев Н.Р. Об изучении энергии связи атомных ядер.// Физика в школе.-2001.-№2 С.33-35.

79. Левашов А.М. Методика формирования знаний о дискретности энергии (атомов и молекул) в курсе физики средней школы: Дисс. .канд.пед. наук. -М.,1973, 199 с.

80. Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. М.: Политиздат, 1975. -304 с.

81. Леонтьев А.Н. Овладение учащимися научными понятиями как проблема педагогической психологии. М., 1935. - 215 с.

82. Леонтьев А.Н. Проблемы развития психики. М.: Изд-во МГУ, 1981. 584с.

83. Лернер И.Я. Дидактическая система методов обучения. -М., 1981. 63с.

84. Лой В.П. Учебная физическая игра «Умники и умницы» // Физика в школе. -2001. -№8. -С. 58-62.

85. Льоцци М. История физики. Пер.с итал. М.: Мир, 1970. - 464 с.

86. Менчинская H.A. Проблемы обучения, воспитания и психического развития ребёнка / Под ред. Е.Д. Божович. М.: Издательство «Институт практической психологии»; Воронеж: Издательство НПО «МОДЭК», 1998. - 448 с.

87. Менчинская H.A. Мышление в процессе обучения // Хрестоматия по психологии. М.: Просвещение, 1983 - С.431 - 441

88. Методика преподавания физики в 6-7 классах средней школы./ A.B. Усова, В.П. Орехов, С. Е. Каменецкий и др.; Под ред. В.П. Орехова и A.B. Усовой. -М.: Просвещение, 1976. 384 с.

89. Методика преподавания физики в 8-10 классах средней школы, часть 1/ Под ред. В.П. Орехова и A.B. Усовой. М.: Просвещение, 1980. - 320с.

90. Методика преподавания физики в средней школе: Молекуляр. физика. Электродинамика: Пособие для учителя / С.Я. Шамаш, Э.Е. Эвенчик, В.А.Орлов и др.; Под ред. С. Я. Шамаша. М.: Просвещение, 1987. - 256 с .

91. Методика преподавания физики в средней школе: Молекуляр. физика. Основы электродинамики: Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1975. - 256 с.

92. Мигдал А.Б. Как рождаются физические теории. М.: Педагогика, 1984. - 128с

93. Мостепаненко A.M. Методологические и философские проблемы современной физики. Л.: Из-во Ленингр. Ун-та, 1977. - 168 с.

94. Мостепаненко М.В. Философия и физическая наука. Л.: Наука, 1969.-240 с.

95. Мощанский Н. В. Из истории открытия закона сохранения и превращения энергии //Физика в школе.-1983.- №5.- С.22-26.

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

97. Мощанский В.Н., Савелова Е.В. История физики в средней школе. М.: Просвещение, 1981. - 205 с.

98. Мултановский В.В. Физические взаимодействия и картина мира в школьном курсе. Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1977. - 168 с.

99. Мякишев Г. Я. О законе сохранения энергии в механике// Квант.-1997.-№3.-С. 52-59.

100. Мякишев Г.Я. Физика: Учеб. для 10 кл. общеобразоват. учреждений / Г.Я.Мякишев, Б.Б. Буховцев, H.H. Сотский. -М.: Просвещение, 2003. 336 с.

101. Мякишев Г.Я. Физика: Учеб. для 11 кл. общеобразоват. учреждений / Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев. -М.: Просвещение, 2003. 336 с.

102. Научные основы школьного курса физики / Под ред. С.Я. Шамаша, Э.Е. Эвенчик. М.: Педагогика, 1985. - 240с.

103. Немов P.C. Психология. Учебник для студентов высших педагогических учебных заведений. В 2 кн. Кн. 1. Общие основы психологии. М.: Просвещение, 1994. - 340 с.

104. Нетер Э. Инварианты любых дифференциальных выражений // Вариациооые методы механики. М.: Госуд. Изд-во физико-математической литературы, 1959. - С. 604-601.

105. Низамов И.М. Методические основы формирования практических умений школьников в процессе решения физических задач.: Автореф. дис. .канд. пед. наук.-М.,1994.-35 с.

106. Новикова Т.Г. Проектирование эксперимента в образовательных системах. Научно-методическое пособие. М.: АПКиПРО, 2002. -112 с.

107. Нурминский А.И. Действительно ли работа равна изменению энергии?// Учебная физика.-2000. №4. -С. 5-11.

108. Новожилов Э.Д. О логике научного педагогического исследования // Профессиональная подготовка в высшей школе накануне XXI века: МПУ, ЕГПИ, 1997. С. 6-25.

109. Образовательный стандарт основного общего образования по физике// Приложение «Физика» к газете «Первое сентября». 2002. - № 33.

110. Общая психология: Учеб. для студентов пед. ин-тов/ Под ред. A.B. Петровского. М.: Просвещение, 1986. - 464 с.

111. Основы методики преподавания физики в средней школе /Под ред. A.B. Пёрышкина, В.Г. Разумовского, В.А. Фабриканта. М.: Просвещение, 1984. -398 с.

112. Орлов В.А. Физика. Тесты достижений. М.: Авангард, 1994. -180 с.

113. Перунова М. Н. и др. О введении понятий работы и энергии // Физика в школе. -1996.-№3.- С.32-36.

114. Перунова М. Н. Формирование представления об энергии как фундаментальной физической величине в курсе механики средней школы: Дис. . канд. пед. наук .-М., 1997. -176 с.

115. Пинский A.A. Физика: Учеб. пособие для 11 кл. шк. и классов с углубл. изуч. физики. -М.: Просвещение, 1993. 416 с.

116. Педагогика. Учебное пособие для студентов педагогических вузов и педагогических колледжей / Под ред. П. И. Пидкасистого. М.: Педагогическое общество России, 1998. - 640 с.

117. Педагогическая энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1966.

118. Пёрышкин A.B., Родина H.A. Физика: Учеб. для 6-7 кл. сред. шк. -М.: Просвещение, 1984. 320 с.

119. Пёрышкин A.B. и др. Преподавание физики в 6-7 классах средней школы: Пособие для учителя/А.В. Пёрышкин, H.A. Родина, Х.Д. Рошовская. М.: Просвещение, 1985.-256 с.

120. Пёрышкин A.B., Родина H.A. Физика: Учеб. для 7 кл. сред. шк. 12-е изд., доработ. - М.: Просвещение, 1993. - 189 с.

121. Пёрышкин A.B., Родина H.A. Физика: Учеб. для 8 кл. общеобразоват. учреждений. 14-е изд. -М.: Просвещение, 1997. - 191 с.

122. Пиаже Ж. Избранные психологические труды: Психология интеллекта. Генезис числа у ребёнка. Логика и психология. М.: Междунар. пед. академия, 1994.-675 с.

123. Пиаже Ж. Суждение и рассуждение ребёнка. СПб.: Союз, 1997. - 282 с.

124. Пиаже Ж. Речь и мышление ребенка.- М.: Наука, 1994. -675 с.

125. Подгорнова И.И. Молекулярная физика в средней школе. Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1970. 192 с.

126. Практикум по физике в средней школе. Дидакт. Материал / Под ред. A.A. Покровского. -М.: Просвещение, 1977. -192 с.

127. Преподавание физики и астрономии в средней школе по новым программам. Пособие для учителей. Под ред. Л.И. Резникова. М.: Просвещение, 1970. -336 с.

128. Программы для общеобразоват. учреждений: Физика. Астрономия. 7-11 кл./ Сост. Ю.И. Дик, В.А. Коровин. М.: Дрофа, 2000. - 256 с.

129. Психология. Словарь / Под ред. A.B. Петровского, М.Г.Ярошевского. М.: Политиздат, 1990. - 494 с.

130. Пурышева Н.С., Важеевская Н.Е. Физика. 7 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. М.: Дрофа, 2001. - 208 с.

131. Разумовский В.Г. Обучение и научное познание: проблемы содержания образования и методов обучения//Проблемы конструирования содержания учебно-методического комплекта по физике. -М.: МПУ, 1997. С. 46-51.

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

133. Раткин С.А. Использование энергетического метода при формировании понятия физического поля.: Дис. . .канд.пед.наук. Челябинск, 1993. -192 с.

134. Роуэлл Г., Герберт С. Физика/Пер. с анг. Под ред. В.Г. Разумовского. -М: Просвещение, 1994. 576 с.

135. Рубинштейн С.Л. Проблемы общей психологии. М.: Педагогика, 1976. -416 с.

136. Рымкевич А.П. Рымкевич П.А. Сборник задач для 8-10 классов средней школы. М.: Просвещение, 1983. - 192 с.

137. Савельев И.В. Курс общей физики: Учеб. пособие: Для втузов. В 5 кн. Кн. 1. Механика 4-е изд., перераб. - М.: Наука, 1998. - 336 с.

138. Савельев И.В. Курс общей физики: Учеб. пособие: Для втузов. В 5 кн. Кн. 2. Электричество и магнетизм 4-е изд., перераб. - М.: Наука, 1998. - 336 с.

139. Савельев И.В. Курс общей физики: Учеб. пособие: Для втузов. В 5 кн. Кн. 3. Молекулярная физика и термодинамика. 4-е изд., перераб. - М.: Наука, 1998. - 208 с.

140. Савельев И.В. Курс общей физики: Учеб. пособие: Для втузов. В 5 кн. Кн. 5. Квантовая оптика. Атомная физика и т.д. 4-е изд., перераб. - М.: Наука, 1998. -368 с.

141. Свитков Л.П. Категориальный синтез как средство формирования знаний о материальном мире // Проблемы формирования обобщений на уровне физической картины мира при обучении физике. М.: МГОУ, 2004. - 232 с.

142. Свитков Л.П. Методология и логика познания как средства воспитания обучаемых физике. М.: МПУ, 1998. - 52 с.

143. Свитков Л.П. Термодинамика и молекулярная физика. -М.: Просвещение, 1986.-160с.

144. Селенгинский A.B. Учение об энергии, работе и теплоте в курсе физики средней школы: Дис. . канд. пед. наук. Л., 1954, 651 с.

145. Семыкин Н.П., Любичанковский В.А. Методологические вопросы в курсе физики средней школы: Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1979.-88 с.

146. Сивухин Д.В. Общий курс физики.Т1. Механика,- М.: Наука, 1979. -520 с.

147. Сивухин Д.В. Общий курс физики.Т2. Термодинамика и молекулярная физика.-М.:Наука,1975.-551с.

148. Сивухин Д.В. Общий курс физики. ТЗ. Электричество. -М.: Наука, 1977.-687с.

149. Сидоренко Е.В. Методы математической обработки в психологии. СПб.: ООО «Речь», 2004. - 350 с.

150. Синявина A.A. Построение курса физики по концентрической системе/ Проблемы формирования обобщений на уровне теории при обучении физике. Общеобраз. Учреждения, пед. вуз. М.: МГОУ, 2003. - С.20 -24.

151. Совершенствование методической системы обучения физике в основной школе. Введение, механика. М.: Издательство МГОУ, 2004. - 56 с.

152. Совершенствование содержания обучения физике в средней школе / Под ред. В.Г. Зубова, В.Г. Разумовского, JI.C. Хижняковой; Науч. исслед. Ин-т содержания и методов обучения. Акад. Пед. наук СССР. - М.: Педагогика, 1978.-176 с.

153. Современный урок физики в средней школе / Под ред В.Г. Разумовского, JI.C. Хижняковой. М.: Просвещение, 1983.

154. Соколовский Ю.И. Понятие работы и закон сохранения энергии М.: Издательство АПН РСФСР, 1962. - 344с.

155. Спасский Б.И. Вопросы методологии и историзма в курсе физики средней школы. М.: Просвещение, 1975 - 95 с.

156. Спасский Б.И. История физики. Ч. 2. Учеб. пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1977. - 309 с.

157. Спасский Б.И. Физика в её развитии: Пособие для учащихся. М.: Просвещение, 1979. - 208 с.

158. Справочник учителя физики. Приложение к сборнику «Проблемы формирования теоретических обобщений и вариативных технологий обучения физике». Выпуск 1.- М.: МПУ, 1999. 59 с.

159. Справочник учителя физики. Приложение к сборнику «Проблемы взаимосвязи системы научных знаний и методов познания в курсе физики двенадцатилетней школы». Выпуск 2.- М.: МПУ, 2000. 36 с.

160. Степанова Г.Н. Сборник вопросов и задач по физике для 7-8 классов.- СПб.: Специальная литература, 1995.- 315 с.

161. Талызина Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний. М.: МГУ, 1975. -343с.

162. Теория и методика обучения физики в школе: Общие вопросы: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / С.Е. Каменецкий, Н.С.

163. Пурышева, Н.Е. Важеевская и др.; Под ред. С.Е. Каменецкого, Н.С. Пурышевой. М.: Издательский центр «Академия», 2000. - 368 с.

164. Теория и методика обучения физики в школе: Частные вопросы: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений/С.Е. Каменецкий, Н.С. Пурышева, Т.И. Носова и др.; Под ред. С.Е. Каменецкого. М.: Издательский центр «Академия», 2002. - 352 с.

165. Теоретические основы содержания общего среднего образования / Под ред. В.В. Краевского, И.Я. Лернера. М.: Педагогика, 1983. - 352 с.

166. Трофимова Е.И. Обобщение физических знаний как средство фундаментализации педагогического образования // Проблемы формирования обобщений на уровне физической картины мира при обучении физике. М.: МГОУ, 2004.-С.51-55.

167. Турышев И. К., Лукьянов Ю. И. Преподавание физики в 8 классе средней школы: Пособие для учителя. М.: Просвещение, 1984.-160 с.

168. Усова A.B. Естественнонаучное образование в средней школе //Педагогика, 2001.-№9.-С.40-45.

169. Усова А. В. Психолого-дидактические основы формирования научных понятий: Учебное пособие. Челябинск, 1988. -88 с.

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

171. Фатхуллина Ш.А. Методика изучения энергетических преобразований в электромагнитных явлениях в курсе физике средней школы: Дис. . канд. пед. наук.-Алма-Ата, 1979- 121 с.

172. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнманговские лекции по физике: в10 т. М.: Мир, 1977. -Т.1-2. - 440 с.

173. Физика: Учеб. для 9 кл. общеобразоват. учреждений/ Э.Т. Изергин. М.: Просвещение, 2001. - 192 с.

174. Физика и астрономия: Проб. учеб. для 7 кл. сред. шк. / А.А.Пинский, В.Г. Разумовский, Ю.И. Дик и др.; Под ред. A.A. Пинского, В.Г.Разумовского. М.: Просвещение, 1993. - 192 с.

175. Физика и астрономия: Учебник для 7 класса общеобразоват. учреждений / А.А.Пинский, В.Г. Разумовский, Ю.И. Дик и др.; Под ред. А. А. Пинского. -М.: Просвещение, 2000.- 191 с

176. Физика и астрономия: Учеб. для 8 кл. общеобразоват. учреждений /

177. A.А.Пинский, В.Г. Разумовский, Н.К.Гладышева и др.; Под ред. А.А.Пинского,

178. B.Г. Разумовского. М.: Просвещение, 2000. - 303 с.

179. Физический практикум для классов с углубленным изучением физики: 10-11 кл. /Ю.И. Дик, О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов и др.; Под ред. Ю.И. Дика, О.Ф. Кабардина. 2-е изд., перераб и доп. - М.: Просвещение, 2002.- 157 с.

180. Философский словарь / Под ред. М.М. Розенталя и П.Ф. Юдина. -М.: Политиздат, 1968.-432 с.

181. Формирование учебной деятельности школьников / Под ред. В.В. Давыдова, И. Ломпшера, А.К. Марковой. М.: Педагогика, 1982. - 216 с.

182. Хаджи П.И., Михайленко A.A. Применение закона сохранения энергии при решении задач на колебания// Физика в школе. -2003.- №3-С.69-72.

183. Хижнякова Л.С., Синявина A.A. Концепция авторского курса физики основной школы // Проблемы формирования теоретических обобщений и вариативных технологий обучения физике. М.: МПУ, 1999. - С. 19-20.

184. Хижнякова Л.С., Синявина A.A. Физика; Механика.Термодинамика и молекулярная физика: Учебник для 7-8 кл. общеобразоват. учрежд. М.: Вита -Пресс, 2000.-256 с.

185. Хижнякова Л.С., Синявина A.A. Физика; Основы электродинамики. Элементы квантовой физики: Учебник для 9 кл. общеобразоват. учрежд. М.: Вита Пресс, 2001.-288 с.

186. Хижнякова JI.C. Содержание и состав учебно-методического комплекта по физике средней школы// Проблемы конструирования содержания учебно-методического комплекта по физике. М.: МПУ, 1997. - С. 7-14.

187. Хижнякова JI.C. Уровни познания теоретических обобщений курсов физики общеобразовательных учреждений // Проблемы формирования обобщений на уровне физической картины мира при обучении физике. М.: МГОУ, 2004. -С.8-13.

188. Хижнякова JI.C. Формирование теоретического способа мышления при изучении курса физики основной школы// Проблема теоретических обобщений на уровне законов при обучении физике. М.: МПУ, 2002. - С. 6-10.

189. Хижнякова JI.C., Синявина A.A., Алексеев М.В. Уроки физики в 9 классе: Пособие для учителя. -М.: Вита Пресс, 2001. - 96 с.

190. Хижнякова JI.C., Синявина A.A., Бершадский М.Е. Уроки физики в 7-8 классах: Пособие для учителя. М.: Вита Пресс, 2000. - 96 с.

191. Хижнякова Л.С., Бершадский М.Е., Синявина A.A. и др. Рабочая тетрадь по физике. Часть 1.: Для 7-8 кл. общеобразоват. учрежд. М.: Вита Пресс, 2000. -80 с.

192. Хижнякова Л.С., Бершадский М.Е., Синявина A.A. и др. Рабочая тетрадь по физике. Часть 2.: Для 7-8 кл. общеобразоват. учрежд. М.: Вита Пресс, 2000. -80 с.

193. Хижнякова Л.С., Алексеев М.В., Синявина A.A. и др. Рабочая тетрадь по физике: Для 9 кл. общеобразоват. учрежд. М.: Вита Пресс, 2001. - 96 с.

194. Хижнякова Л.С. Введение в методику преподавания физики. 4.1. Предмет и история ее развития. -М.: МПУ.- с. 76

195. Хижнякова Л.С., Синявина A.A. и др. Физический практикум по методике преподавания механики, молекулярной физики и естествознания. Основная школа. М.: Изд-во МПУ «Народный учитель», 2000. - 88 с.

196. Хрестоматия по физике: Учеб. пособие для учащихся. Сост.: A.C. Енохович, О.Ф. Кабардин, Ю.А. Коварский и др.; под ред. Б.И. Спасского. М.: Просвещение, 1982. - 223 с.

197. Шахмаев Н.М., Шахмаев С.Н., Шодиев Д.Ш. Физика 9. - М.: Просвещение, 1992.-240 с.

198. Шилова С.Ф. Особенности пропедевтического обучения физике в 5-6 классах// Проблемы формирования теоретических обобщений на уровне теории при обучении физике. М.: МГОУ, 2003. - С. 61-63.

199. Эвенчик Э. Е., Шамаш С .Я., Орлов В.А. Методика преподавания физики в средней школе: Механика. -М.: Просвещение, 1996.

200. Юськович В.Ф. Об изучении в школе закона сохранения и превращения энергии // Физика в школе. 1979. - №5. - С.81 - 82.

201. Яворский Б.М. Основные вопросы современного школьного курса физики. -М.: Просвещение, 1980. -318 с.

202. Mulligan Joseph F. Practical Physics: The Production and Conservation of Energy, McCraw Hill, New - York, 1980

203. Bloom B.S. Taxonomy of Educationale Objectives. Hand Book 1. N.Y.,1967. -207 pp