Формирование исследовательских умений методического обеспечения эксперимента в физическом образовании

Лагутина, Анна Александровна

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: Формирование исследовательских умений методического обеспечения эксперимента в физическом образовании

Автореферат

Автор научной работы: Лагутина, Анна Александровна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Санкт-Петербург
Год защиты: 2006
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Формирование исследовательских умений методического обеспечения эксперимента в физическом образовании"

На правах рукописи УДК 378.147:53

ЛАГУТИНА Анна Александровна

ФОРМИРОВАНИЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ УМЕНИЙ

МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА В ФИЗИЧЕСКОМ ОБРАЗОВАНИИ

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

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Санкт-Петербург 2006

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

Научный руководитель: доктор физико-математических наук,

профессор

Самуил Давидович Хании

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор

Андрей Александрович Рычков;

доктор педагогических наук, профессор

Тамара Николаевна Шамало

Ведущая организация: Санкт-Петербургский государственный

университет

Защита состоится «•//» 2006 года в ^ часов на заседании

Диссертационного совета Д 212.199.21 по присуждению учёной степени доктора наук в Российском государственном педагогическом университете им. А.И.Герцена по адресу: 191186, Санкт-Петербург, наб.р. Мойки, 48, корп.З, ауд. 20.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке РГТГУ им. А.И.Герцена

Автореферат разослан «./Я 2006

Учёный секретарь Диссертационного Совета канд. физ.-мат. наук, доцент М. Н.И.Анисимова

¿ооб а 3305"

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним из основных направлений развития современного физического образования является изменение направленности его содержания: от информационного к методологическому. Формирование методологической культуры учащихся, овладение ими универсальными исследовательскими умениями рассматривается теорией и методикой обучения физике как его стратегическая задача. Важное место при этом занимает формирование методологической культуры учащихся в области физического эксперимента, позволяющей сделать предметом изучения не готовые знания, а реальную действительность.

Нормативные документы, регламентирующие уровень высшего профессионального образования, выдвигают здесь в качестве требований к выпускнику вуза владение им умениями самостоятельной познавательной деятельности на уровнях освоения, выбора и разработки экспериментальных методик. Однако практика массового обучения такова, что выполнение студентом экспериментальных заданий, как правило, алгоритмизировано, и он в лучшем случае приобретает навыки только освоения предлагаемых методов. Умения выбора и разработки методики (метода) эксперимента в учебной лаборатории оказываются практически не востребованными и посему не развиваются, а в учебно- и научно-исследовательской деятельности, если и требуются, то фрагментарно, без какой-либо системности в их формировании.

Важно отметить, что освоение студентами умений выбора и разработки методики эксперимента следует рассматривать не только как цель, но и как средство физического образования. Это связано со следующими обстоятельствами. Методическое обеспечение эксперимента на этапах выдвижения идеи, закладываемой в основу предлагаемой методики, ее детализации и реализации с необходимостью требует и соответственно является средством активизации и интеграции теоретических и эмпирических знаний, что в современных условиях непрерывного роста объема и дифференциации изучаемого материала весьма актуально для физического образования. Будучи завершенной и значимой для профессионального становления деятельностью, осуществляемой учащимся самостоятельно, разработка методики эксперимента существенна в плане мотивации физического образования, формирования ценностного отношения к физическим знаниям.

Проблема развития методологической культуры экспериментальной деятельности в физическом образовании в вузах, при всей ее важности, не получила до настоящего времени достаточного освещения в методике обучения физике. Это связано, по-видимому, в первую очередь с ее сложностью. Как и создание всего нового, разработка методики эксперимента - процесс творческий, доступный лишь наиболее пытливым умам и никакими жесткими правилами регламентироваться не может. Вместе с тем, создание методики эксперимента, является необходимой составляющей экспериментального исследования, и в нем можно выделить

рос национа льная

библиотека

с.пе

ряд обязательных действий, поддающихся анализу и допускающих возможность направленного развития соответствующих умений. Это требует определенных методических подходов, разработке которых и посвящена данная работа.

Объектом исследования является процесс обучения студентов факультетов физики вузов.

Предметом исследования являются способы и средства формирования у учащихся методологической культуры экспериментальной деятельности.

Цель исследования - разработка методических подходов к формированию у учащихся исследовательских умений выбора и разработки методики физического эксперимента.

Гипотеза исследования - уровень сформированное™ методологической культуры учащихся средствами физического образования будет более высоким, если приобретаемые ими исследовательские умения будут включать в себя умения выбора и разработки методики эксперимента, развиваемые на основе интеграции теоретических и эмпирических знаний в логике заданного подхода, системно и координирование во всех видах активной познавательной деятельности.

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

1. Проанализировать состояние теории и практики физического образования в части формирования у учащихся умений методического обеспечения эксперимента.

2. Проанализировать содержание и организацию исследовательской деятельности по разработке методики эксперимента и возможностей привнесения ее ключевых элементов в учебный процесс.

3 Разработать методические подходы к формированию основ методологической культуры экспериментальной деятельности в курсе общей физики.

4. Определить и реализовать возможности активного освоения учащимися методологии экспериментальных исследований на этапе изучения собственно экспериментальной физики.

5. Выработать подходы к развитию умений разработки методики физического эксперимента в самостоятельной исследовательской деятельности учащихся.

6. Проверить эффективность развитых методических подходов к формированию у учащихся исследовательских умений выбора и разработки методики эксперимента.

Теоретико-методологические основы исследования составляют:

- труды классиков физической науки по ее методологическим аспектам (Л.де Бройль, В.Л.Гинзбург, П.Л.Капица, Л.Д.Ландау, М.Лауэ, Д.Максвелл, Л.И.Мандельштам, А.Б.Мигдал, Э.Ферми, А.Эйнштейн и др.);

- философские, психологические и педагогические концепции познавательной деятельности (Л.С.Выготский, В.В.Давыдов, А.Н.Леонтьев, Ю.Н.Кулюткин, Я.А.Пономарев, В.Г.Разумовский, С.Л.Рубинштейн, А.П.Тряпицына, Г.И.Щукина и др.);

- достижения и тенденции развития теории и методики обучения физике (Г.А.Бордовский, В.А.Извозчиков, С.Е.Каменецкий, А.С.Кондратьев, И.Я.Ланина, В.В.Лаптев, Н.С.Пурышева, А.В.Усова, Т.Н.Шамало и др.)

- концепция исследовательского обучения физике и технологии исследовательско-ориентированного образования (Г.А.Бордовский, М.В.Кларин, А.С.Кондратьев, В.В.Майер, В.Г.Разумовский, Т.Н.Шамало и ДР-)

- технология проектной деятельности в образовании (Дж.Дьюи, Г.И.Ильин, Е.Коллингс, Н.Ю.Пахомова, Е.С.Полат, И.Д.Чечель и др.)

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:

- теоретический анализ проблемы на основе изучения физической, психолого-педагогической и методической литературы;

- анализ содержания и организации познавательной деятельности студентов по овладению методологической культурой в области экспериментальной физики;

- проведение педагогического эксперимента с целью определения эффективности предлагаемых подходов к формированию умений методического обеспечения эксперимента.

Научная новизна работы заключается в следующем.

В отличие от традиционного в физическом образовании подхода к учебному эксперименту, когда студент действует по заданному алгоритму и имеет возможность приобрести умения только освоения предлагаемых методов, в настоящей работе развиты подходы к формированию исследовательских умений самостоятельных выбора и разработки методики эксперимента, адекватной поставленной задаче.

Предлагаемая в работе методика не ограничивает формирование умений экспериментальной деятельности одним только физическим практикумом, как это принято в преподавании физике, а предполагает координированное развитие умений методического обеспечения эксперимента на занятиях всех видов.

Показано, что связующим звеном между различными видами занятий может являться решение задач, направленных на формирование и детализацию идеи, которая может быть положена в основу методики физического эксперимента. Раскрыты возможности задачного подхода как средства активизации и интеграции теоретических и эмпирических знаний, необходимых для достижения цели работы.

проектов, направленных на разработку и реализацию методик физического эксперимента для учебной и научной лабораторий.

Обоснованы целесообразность и возможность выделения в качестве модулей содержания обучения экспериментальной физике отдельных классов методов, отвечающих определенным требованиям в содержательном и процессуальном аспектах, включая организацию на их основе активной познавательной деятельности студентов по экспериментальному решению актуальных для науки и практики задач.

Теоретическая значимость работы заключается в следующем:

- обосновании дидактического значения формирования у студентов умений методического обеспечения эксперимента как цели и средства физического образования;

- обосновании целесообразности и реалистичности задачного подхода как способа интеграции теоретических и эмпирических знаний в системном формировании умений выбора и разработки методики эксперимента;

- определении принципов отбора содержания и организации познавательной деятельности учащихся, ориентированной на формирование у них методологической культуры экспериментальной деятельности.

Практическое значение работы состоит в том, что результаты исследования в части предлагаемых лекций, решения задач, постановки спецкурсов, учебно- и научно- исследовательской работы, ориентированных на развитие у учащихся методологической культуры экспериментальной деятельности, доведены до уровня конкретных методических разработок и рекомендаций, которые могут быть использованы в физическом образовании в вузах.

Предложена новая для проектной деятельности проблематика -выполнение учащимися исследовательских проектов по разработке методик экспериментального решения актуальных для науки и образования задач.

Развитые в работе методические подходы к формированию у учащихся методологических умений использованы при составлении и реализации программ обучения и исследовательской деятельности студентов на факультетах физики ряда классических, технических и педагогических университетов.

Достоверность и обоснованность результатов и выводов исследования обеспечиваются:

- опорой на современные достижения экспериментальной физики, психолого-педагогических и методических исследований;

- использованием различных методов, адекватных поставленным задачам;

- рациональным выбором критериев оценки эффективности разработанных методических подходов к формированию у учащихся исследовательских умений методического обеспечения эксперимента;

- широтой апробации разработанной методики на факультетах физики вузов;

- положительными результатами проведенного педагогического эксперимента.

Апробация результатов исследования Основные положения и результаты работы докладывались на: Международных конференциях «Физика в системе современного образования» (ФССО-ОЗ, 05; Санкт-Петербург, 2003; Санкт-Петербург, 2005); VII Международной учебно-методической конференции «Современный физический практикум» (Москва, 2004), Международной конференции «Физика диэлектриков» (Диэлектрики-2004, Санкт-Петербург, 2004), Международных конференциях «Герценовские чтения» (Санкт-Петербург, 2003,2004гг).

Результаты диссертационного исследования докладывались на семинарах кафедры методики обучения физике РГПУ им.А.И.Герцена. На защиту выносятся следующие положения:

1. Целесообразность усиления методологической направленности содержания современного физического образования делает необходимым, а развитые в работе подходы - возможным формирование у учащихся методологической культуры экспериментальной деятельности не только на уровне освоения, но и на уровнях выбора и разработки методики эксперимента.

2. Необходимым условием овладения учащимися умениями выбора и разработки методики эксперимента является активизация и интеграция их теоретических и эмпирических знаний, которые могут быть осуществлены на основе заданного подхода, на протяжении всего обучения, во всех формах познавательной деятельности.

3. Эффективным средством формирования методологической культуры учащихся, позволяющим приобрести им умения целостной и завершенной экспериментальной деятельности, является выполнение проектов, направленных на разработку методик эксперимента для учебного и исследовательского процессов.

4. Эффективности обучения экспериментальной физике в методологическом аспекте способствует модульное построение содержания учебного курса, так что каждый модуль отражает определенный класс экспериментальных методов, отвечающий требованиям актуальности, представительности в плане раскрытия методологии, необходимости организации активной познавательной деятельности студентов.

Структура и объем диссертации. Общий объем работы составляет 162 страницы. Она включает в себя введение,- три главы, заключение, библиографию из 191 наименования и содержит 36 рисунков и 12 таблиц.

ОСНОВНЫЕ ИДЕИ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационного исследования, определяются его цель, задачи, объект, предмет, гипотеза и

методы, раскрываются научная новизна и практическая значимость полученных результатов, формулируются выносимые на защиту положения.

В первой главе «Психолого-педагогический анализ проблемы» раскрываются роль и содержание разработки методики эксперимента в научном и учебном познании, состояние теории и практики обучения физике в плане формирования у студентов методологической культуры экспериментальной деятельности.

Целесообразность формирования исследовательских умений методического обеспечения эксперимента в обучении физике анализируется с нескольких позиций. Во-первых, на основе идеи об общности научного и учебного познания. Необходимость освоения методологии эксперимента в физическом образовании в полной мере соответствует ее роли в развитии физических наук, где разработка новой методики «эквивалентна по своему значению среднему по уровню открытию» (П.Л.Капица) и даже «важнее открытия, ибо правильный метод исследования приводит к новым, еще более ценным открытиям» (Л.Д.Ландау).

Во-вторых, в связи с дидактическим значением формирования у учащихся методологической культуры экспериментальной деятельности. Оно отвечает современному гуманистическому, личностно-ориентированному подходу к образовательному процессу, определяемому такими психолого-дидактическими категориями, как процессуальная ориентация, учебное исследование, эксперимент; способствует развитию таких качеств интеллекта, как ясность, логичность, глубина, гибкость, самостоятельность, оригинальность и практичность; приобретению принципиально важных для познавательной деятельности качеств мысли: целенаправленности, конструктивности, последовательности и завершенности. Разработка, частичное изменение выбранной методики эксперимента являются предметным уроком творческой деятельности во всех ее основных фазах: логического анализа в осмыслении проблемной ситуации; интуитивного решения в поиске центральной идеи; реализации и критического анализа полученного решения.

В-третьих, с позиции обеспечения и повышения качества и эффективности физического образования. Показано, что овладение студентами умениями методического обеспечения эксперимента является важным фактором, влияющим на качество результатов образования, способствуя расширению опыта познавательной деятельности, повышению уровня и прочности ее усвоения, осознанности и обобщенности действий; качества содержания в части его полноты, научности и, наконец, качества технологии обучения, приближая его к реальной научной деятельности. Отвечая деятельностному и развивающему подходам к физическому образованию, формирование у учащихся методологической компетентности в области физического эксперимента отвечает задаче повышения эффективности образования во всех ее компонентах: обученности, обучаемости и адаптируемости выпускника вуза.

Выявлен разрыв между теорией и практикой обучения студентов экспериментальной физике в ее методологическом аспекте. Теорией осознана

необходимость выделения в системе эмпирических знаний, наряду с фактуальной, методологической составляющей и овладения студентами умениями методического обеспечения эксперимента на всех его уровнях: освоения, выбора и разработки методики эксперимента. Это находит отражение в нормативных документах, регламентирующих уровень профессионального образования.

Однако в практике массового обучения при выполнении экспериментальных заданий методика эксперимента предоставляется студенту в готовом виде, что ограничивает его умения одним только ее освоением. Развитие же умений ее выбора и разработки нуждается в методическом обеспечении.

В этой связи представлялось необходимым, в первую очередь, проанализировать содержание и логико-операциональную структуру исследовательской деятельности. Проведенный анализ позволил выделить ряд основных этапов в разработке методики физического эксперимента и, соответственно, необходимых исследовательских умений: установление потребности, поиск решения, определение принципа, который закладывается в основу разрабатываемой методики, планирование эксперимента, реализация экспериментальной методики, оценка ее информативности и точности.

Показано, что на всех этих этапах важное значение имеют сочетание и взаимосвязь эмпирического и теоретического подходов. Методика эксперимента всегда имеет в своей основе определенные теоретические предпосылки. Как отмечал А.Эйнштейн, «не существует эмпирического метода без чисто умозрительных понятий и систем чистого мышления, при более близком изучении которых не обнаруживался бы эмпирический материал, на которых они строятся». Теория с необходимостью присутствует в реализации и оценке информативности и точности методики, способствуя детализации идеи, вкрадываясь в язык эксперимента, оснащая последний математическими средствами, проливая свет на сущность получаемых результатов. Учитывая обшносгь методов научного и учебного познания, сказанное позволяет заключить, что необходимым условием освоения студентами методологии экспериментальной деятельности является интеграция их теоретических и эмпирических знаний и, соответственно, включенность в достижение поставленной цели и координация содержания всех видов познавательной деятельности.

Вторая глава «Формирование методологической культуры экспериментальной деятельности в физическом образовании» включает в себя методические подходы к проектированию и реализации учебной и исследовательской деятельности студентов, ориентированных на приобретение ими умений выбора и разработки эксперимента.

Основными идеями здесь являются:

системность и непрерывность в формировании умений методического обеспечения эксперимента на протяжении всего обучения в вузе;

- представленность методологии экспериментальной деятельности на занятиях всех видов и координация их содержания по ее освоению;

-заданное построение теоретического обоснования и детализации методики эксперимента;

- активный характер познавательной деятельности студентов по овладению умениями методического обеспечения эксперимента; *

- целостный и завершенный характер познавательной деятельности студентов, отвечающий содержанию и структуре реального научного исследования. -

Предлагается поэтапное формирований умений методического обеспечения эксперимента в соответствии с уровнем знаний и познавательными возможностями студентов. При изучении общего курса физики осваиваются ключевые элементы методологии экспериментальной деятельности; студенты вовлекаются в разработку методики эксперимента для учебной лаборатории. В курсе экспериментальной физики осуществляется полновесное изучение ее методов. Наконец, исследовательская деятельность студента предусматривает необходимость самостоятельной разработки методики экспериментального решения актуальной научной задачи.

Рассмотрим развиваемые методические подходы более подробно. В курсе общей физики предусматривается проведение специальных лекций, посвященных ключевым элементам экспериментальных методов и читаемых в различных разделах курса после изучения лежащих в основе этих методов закономерностей (возможно, в завершении раздела). В содержании таких лекций освещаются в соответствующих реальной научной деятельности последовательности и пропорциях все важнейшие элементы методического обеспечения эксперимента: физические основы, техническая реализация, области применения и принципиальные возможности экспериментальной методики.

Основой для построения предметного материала лекции служит следующая схема: вопрос - задача - физический принцип -практическая реализация методики. Будучи построенной таким образом и координированной с лабораторным практикумом, лекция по существу представляет собой лекционное исследование, предваряющее самостоятельную деятельность студентов по постановке и проведению физического эксперимента и обогащающее курс общей физики в его содержательном и процессуальном аспектах.

Предлагаемый подход проиллюстрирован в работе содержанием и организацией лекции по методам получения и измерения напряженности магнитного поля, читаемой в завершении раздела, посвященного физике магнитных явлений. В качестве примера рассмотрим два ее фрагмента -методы получения сильного импульсного магнитного поля и измерение напряженности поля с помощью гальваномагнитных полупроводниковых датчиков. В первом из них студенты отвечают на вопрос, какие явления ограничивают напряженность магнитного поля соленоида и на основе решения задачи о влиянии длительности воздействия магнитного поля на

тепловыделение и механическую прочность элементов конструкции приходят к идее о целесообразности получения импульсного магнитного поля, после чего знакомятся с конструкцией установок для его генерации, предназначенных для научных исследований. Стартовым вопросом во втором фрагменте является вопрос о лежащих в основе принципа действия датчиков напряженности магнитного поля известных из курса общей физики гальваномагнитных явлениях - эффекте Холла и магнитосопротивлении. Далее перед студентами ставится задача сравнить на качественном уровне эти эффекты с точки зрения чувствительности и точности измерений. Получаемые здесь зависимости холловской разности потенциалов и относительного изменения сопротивления полупроводника от магнитной индукции приводят к выводу о том, что чувствительность датчиков магнитного поля, основанных на магниторезистивном эффекте выше, а точность измерений ниже, чем у холловских датчиков. Далее студенты в учебной лаборатории осваивают соответствующие магнитные измерения. Координация лекционного материала и физического практикума позволяет студентам приобрести опыт выбора методики эксперимента.

С целью формирования умений разработки методики эксперимента в работе привлекается технология проектной деятельности, предполагающая в значительной степени самостоятельное, последовательное решение студентами поставленной проблемы и его презентацию. В курсе общей физики целесообразными представляются проекты, направленные на разработку методики учебного эксперимента. К тематике таких проектов предъявляются требования актуальности, научной значимости, доступности содержания, возможности практической реализации. Самостоятельности и направленности в поиске решения проблемы способствует использование заданного подхода.

В качестве примера рассмотрено выполнение проекта по разработке актуальной для учебной лаборатории методики измерения гравитационной постоянной. Стартовым моментом здесь является решение задачи об определении амплитуды вынужденных колебаний крутильного маятника А с длиной плеча / в установившемся режиме под действием силы гравитационного притяжения между находящимися на расстоянии г грузами массой ти М, момент которой можно представить в виде меандра Мг, - ±Мд в зависимости от полупериода, при коэффициенте затухания ё. Получаемое здесь решение указывает на возможность определения гравитационной

постоянной по амплитуде установившихся колебаний: о = п6<01гс А (здесь

2ктМ

а - частота колебаний, к - формфактор, учитывающий возможное отличие формы груза от сферической). Детализация высказанной идеи осуществляется на основе решения «конструкторских» задач по выбору формы грузов (сравниваются силы притяжения между телами сферической и цилиндрической формы), обеспечению необходимых зависимостей момента силы от угла поворота и времени. Важным элементом выполнения проекта является анализ погрешностей измерения в с помощью предлагаемой методики, что включает в себя оценку случайных ошибок определения

со, 3 и А. Реализация разработанной экспериментальной методики осуществляется студентами совместно с сотрудниками обучающей кафедры.

Отмечается целесообразность введения в процесс обучения общей физики новых для нее элементов: создание и использование банка задач (задачников) по физическому практикуму, ориентированных на формирование и детализацию идеи методики эксперимента и являющихся связующим звеном между физическим практикумом и занятиями по решению задач, и включение вопросов методического обеспечения эксперимента в итоговую аттестацию студентов как обязательного элемента. Принципиально важным в рассматриваемом аспекте представляется участие самих студентов в составлении задач, что является индикатором повышения уровня сформированное™ их исследовательских умений. Готовность студентов к такой деятельности требует выработки инновационного характера мышления и предопределяется его целенаправленностью и подготовленностью накопленным опытом решения такого рода задач, когда используя приведенное А.Пуанкаре сравнение элементов будущих комбинаций с крючкообразными атомами Эпикура, «в числе мобилизованных элементов оказываются те, от которых есть основание ожидать искомого решения».

Центральной идеей, развиваемой в работе в части обучения экспериментальной физике, является модульное построение предметного содержания, так что каждый модуль посвящен определенному классу методов. Показано, что изучение класса методов, отвечающего условиям актуальности, широкого использования, доступности в идейных основах и в практическом освоении, возможности взвешенного сочетания и взаимосвязи в изложении физических принципов и их технической реализации, использования современных компьютерных технологий, полностью отвечает задачам обучения экспериментальной физике.

Содержание развиваемого здесь методического подхода раскрывается на основе одного из разработанных модулей, посвященного методам микроскопии. Предлагается учебная программа, которая включает в себя все основные методы этого класса, и методика ее реализации. Детально рассматривается методика преподавания раздела, относящегося к современным методам сканирующей туннельной и атомно-силовой зондовой микроскопии. Основным здесь по-прежнему является заданный подход. Содержание предлагаемых студентам задач направлено на выяснение принципа действия сканирующих микроскопов в различных режимах их работы, оценку пространственного разрешения изучаемых методов и их дополнительных, по отношению к анализу микрорельефа поверхности конденсированных веществ, возможностей. Важно отметать, что решение этих задач основывается на целом ряде фундаментальных и базисных моделей физики, изучаемых студентами в ее общем курсе.

Лабораторные занятия по освоению изучаемых методов организованы таким образом, что их структурной единицей является учебно-исследовательское задание по экспериментальному решению актуальной для науки и практики задачи. В качестве примера рассмотрено выполнение

задания по сравнительному анализу морфологии поверхности и свойств упрочняющих наноструктурированных покрытий TiAIN, полученных при последовательном нанесении TiN и AIN на упрочняемый материал, с разными толщинами этих слоев.

Используя атомно-силовую микроскопию в обладающем высокой чувствительностью режиме полуконтактной моды (возможности этой методики выяснялись в процессе решения соответствующей задачи), студенты устанавливают и со структурных позиций объясняют наблюдаемое изменение морфологии поверхности с толщиной слоев, проявляющееся в изменении износостойкости упрочняющих покрытий, и дают соответствующие практическим целям рекомендации.

Отличительными особенностями методики развития умений методического эксперимента в исследовательской деятельности студентов являются: индивидуализация задания, новизна его содержания, целостность и завершенность деятельности учащихся, включающей в себя постановку задачи, анализ имеющейся информации по методам решения родственных задач, теоретическое обоснование предлагаемого экспериментального метода, доказательство его реалистичности, планирование и организацию эксперимента, анализ его результатов, информативности предлагаемой методики исследования применительно к решению других задач данного класса, определение возможностей практического использования полученных результатов. При выборе темы исследования учитывается необходимость ее связи с фундаментальными, общепрофессиональными и специальными знаниями.

В качестве примера практической реализации данного подхода рассмотрено выполнение исследовательского задания по разработке методики определения малой подвижности носителей заряда в высокоомных некристаллических материалах. Постановка задачи проистекает из актуальной для физики неупорядоченных систем проблемы методического обеспечения экспериментальных исследований механизмов локализации носителей заряда и явлений переноса. Анализ имеющейся информации показывает, что традиционно используемые для изучения кинетических явлений в кристаллических полупроводниках методы здесь не применимы, а круг объектов, где может быть использована методика, основанная на изучении переходных процессов, ограничен материалами с не слишком малой подвижностью и, кроме того, получаемые здесь результаты, как правило, на допускают однозначной интерпретации. Разрабатываемая студентами методика основывается в теоретическом плане на физике неоднородных, двухслойных по проводимости диэлектиков: немонотонном характере частотной зависимости тангенса угла диэлектрических потерь tgô и влиянии на ее параметры изменяющихся со временем толщин слоев, т.е. кинетических параметров материала; в экспериментальном плане - на известных из литературы, соответствующих указанной модели данных по эффекту фотопамяти в некристаллических веществах. Строящаяся в логике задачного подхода математическая модель показывает, что подвижность носителей заряда может быть определена по наклону прямолинейного

участка зависимости [(/£<?)тах]2 от времени, прошедшего после неоднородного оптического возбуждения образца, причем появление максимума у материалов с низкой подвижностью следует ожидать в области инфразвуковых частот. Реализуя эту методику посредством мостовых измерений применительно к аморфному оксиду тантала, студенты убеждаются в справедливости прогноза теории и определяют подвижность носителей заряда в этом материале ц~10"15см2/В-с. Анализируя возможности низкочастотной диэлектрической спектроскопии студенты выявляют новые области ее применения: для обнаружения сильной электрон-фононной связи и анализа режимов динамической прыжковой электропроводности в некристаллических материалах. В части практического использования полученных результатов обращает на себя внимание возможность создания на основе некристаллических материалов с малой подвижностью носителей заряда элементов записи оптической информации.

В третьей главе «Экспериментальная проверка эффективности методики формирования у студентов исследовательских умений методического обеспечения эксперимента» представлены результаты педагогического эксперимента, проведенного в РГПУ им.А.И,Герцена, СПбГУ, СПбГПУ, Петрозаводском государственном университете, Псковском педагогическом университете, Вологодском педагогическом университете.

На поисковом и констатирующем этапах эксперимента доказана целесообразность и выявлены резерв формирования у студентов исследовательских умений методического обеспечения эксперимента, доведения их до уровня умений выбора и разработки методики эксперимента и необходимость соответствующего тому методического обеспечения.

На формирующем этапе эксперимента определялись полнота сформированное™ у студентов исследовательских умений методического обеспечения эксперимента, степень их самостоятельности и проявления творческой активности при проведении экспериментальных исследований. Для количественной оценки указанных показателей использовались коэффициенты полноты проявления умений и успешности выполнения заданий. Достоверность получаемых результатов подтверждалась посредством применения метода проверки статистических гипотез.

Как показали полученные результаты, использование предлагаемых методических подходов позволяет существенно расширить арсенал исследовательских умений учащихся, повышает уровень их самостоятельности при выполнении заданий и относительное количество студентов, осваивающих учебный материал на творческом уровне.

Таким образом, результаты педагогического эксперимента подтверждают гипотезу исследования и свидетельствуют о том, что предлагаемые методические подходы к формированию у студентов исследовательских умений методического обеспечения эксперимента педагогически целесообразны.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты и общие выводы работы состоят в следующем:

1. Выявлено противоречие между целевыми установками физического образования на формирование у учащихся методологической культуры, овладение ими умениями самостоятельной познавательной деятельности при проведении эксперимента и традиционно принятым в практике обучения алгоритмизированным характером выполнения экспериментальных заданий. Раскрыты дидактическое значение освоения учащимися умений выбора и разработки экспериментальных методик, его роль как важного фактора, определяющего качество и эффективность физического образования.

2. Раскрыты взаимосвязь теоретических и экспериментальных знаний в разработке экспериментальных методик в науке и отвечающий ей потенциал их активизации и интеграции, которым обладает освоение методологической культуры физического эксперимента в обучении. Обоснована целесообразность заданного подхода к реализации этого потенциала в учебной познавательной деятельности.

3. На этапе изучения студентами курса общей физики предложено проводить специальные, интегративные в рамках раздела (курса) лекции, посвященные ключевым элементам экспериментальных методов физики и раскрывающие структуру исследовательской деятельности по их разработке. Показано, что, будучи построенными по схеме «вопрос - задача -физический принцип - реализация методики» и координированными с физическим практикумом, такие лекции представляют собой лекционные исследования, которые создают необходимые стартовые условия для самостоятельной деятельности студентов по постановке эксперимента и, в целом, обогащают курс общей физики в его содержательном и процессуальном аспектах.

4. Обоснована целесообразность подхода к формированию исследовательских умений методического обеспечения эксперимента, основанного на использовании технологии проектной деятельности. Показано, что этот подход может быть использован на протяжении всего обучения: на этапе изучения учащимися курса общей физики в форме выполнения ими исследовательских проектов, направленных на разработку экспериментальных методик для физического практикума в учебной лаборатории, и далее - для проведения исследований в научной лаборатории.

5. В следующем за курсом общей физики обучении студентов собственно экспериментальной физике предложено выделять в качестве модулей содержания классов методов, отвечающих определенным принципам отбора и подачи содержания учебного материала, необходимости организации активной экспериментальной деятельности студентов. На основе развиваемого подхода разработан модуль (курс) «Методы микроскопии», в содержание которого входит весь комплекс этих методов, от оптической до современной зондовой микроскопии, осваиваемых студентами в логике заданного подхода, включая экспериментальное решение актуальных для науки и практики задач.

6. Сформулированы принципы развития умений методического обеспечения эксперимента в исследовательской деятельности студентов, согласно которым отбор содержания проблем и последовательность действий по разработке новых методов должны обеспечивать связь предлагаемой студенту темы не только с фундаментальными и общепрофессиональными знаниями, но и специальными знаниями; целостный и завершенный характер познавательной деятельности, отвечающий методологии реального научного поиска, востребованности проявления творческой активности. Возможности реализации развиваемого подхода раскрыты на основе предметного материала разработки актуальной для физики конденсированного состояния вещества проблемы.

7. В результате педагогического эксперимента доказана эффективность развитых подходов к формированию умений методического обеспечения эксперимента, проявляющаяся в повышении уровня сформированное™ у студентов исследовательских умений, самостоятельности и проявления творческой активности.

Основные положения диссертационного исследования отражены в следующих публикациях:

1. Карулина Е.А., Лагутина A.A., Ханин С.Д. Формирование умений методического обеспечения эксперимента в исследовательско-ориентированном обучении физике. - Материалы Международной конференции «Физика в системе современного образования» (ФССО-03). - СПб, 2003,т.2. - С.162-164. - 0,19/0,15 п.л.

2. Лагутина A.A., Ханин С.Д. Поиск и постановка методов экспериментального решения задач в исследовательско-ориентированном обучении /В Международном сборнике научных статей «Актуальные проблемы обучения физике в школе и вузе». -СПБ.: Издательство РГПУ им. Герцена, 2003. - С.273-275. -0,19/0,17 пл.

3. Карулина Е.А., Лагутина A.A., Смирнов A.A. Развитие умений экспериментального решения задач при обучении физике диэлектриков /В Международном сборнике научных статей «Физика в школе и вузе».- СПБ.: Издательство РГПУ им. Герцена, 2004. - С.305-308. -0,25/0,19 п.л.

4. Лагутина A.A., Ханин С.Д. Учебный эксперимент при изучении физики конденсированного состояния в контексте исследовательско-ориентированного обучения. - Труды VIII-ой Международной учебно-методической конференции «Современный физический практикум». -М., 2004. - С. 119-120. - 0,12/0,10п.л.

5. Лагутина A.A. Методы экспериментального исследования в содержании лекций по курсу общей физики /В Международном сборнике научных статей «Физика в школе и вузе», выпуск 1. - СПб.: БАН, 2004. - С.228-231. - 0,25 п.л.

6. Лагутина A.A. Методика экспериментальных исследований на практических занятиях по курсу общей физики. - Материалы

Международной конференции «Физика в системе современного образования» (ФССО -05). - СПб, 2005. - С.74 - 76. - 0,19 п.л.

7. Лагутина А.А., Ханин С.Д. Формирование подходов к поиску методов экспериментального изучения физических явлений /В Международном сборнике научных статей «Физика в школе и вузе», выпуск 2. - СПБ.: БАН, 2005. - С. 168-169. - 0,12/0,10 п.л.

Личный вклад автора. Работы 5, 6 выполнены и написаны лично автором. Научный руководитель С.Д.Ханин осуществлял в работах 1, 2, 4, 7 постановку задачи и анализ результатов. В работах 1, 3 Е.А.Карулина и в работе 3 А.А.Смирнов участвовали в реализации экспериментальных методик. Выполнение работ, написанных в соавторстве, принадлежит автору.

Подписано в печать 08.04.2006г.

Тираж 100 экз. Заказ №799 Санкт-Петербург, ООО "АБЕВЕГА", Московский пр., д. 2/6 Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД № 69-299

lo Об ft

18- 89 05

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Лагутина, Анна Александровна, 2006 год

ВВЕДЕНИЕ.

• Глава 1. ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ. ф 1.1 .Экспериментальный метод и метод эксперимента в научном познании.

1.2.Методология экспериментальной деятельности в учебном познании.

1.3. Методы эксперимента в методике обучения физике: теория и практика.

Глава 2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ФОРМИРОВАНИЮ У СТУДЕНТОВ МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ ^ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

2.1. Элементы методического обеспечения эксперимента в

• лекциях по курсу общей физики.

2.2. Разработка методики учебного эксперимента как тема проекта в курсе общей физики.

2.3. Методы физического эксперимента как предмет курса «Экспериментальная физика».

2.4. Разработка методов экспериментального исследования в исследовательской деятельности студентов вузов.

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕТОДИКИ ФОРМИРОВАНИЯ У СТУДЕНТОВ ^ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ УМЕНИЙ МЕТОДИЧЕСКОГО

ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА.

3.1. Организация и проведение педагогического эксперимента.

3.2. Состояние проблемы в практике физического образования в вузах. Констатирующий этап педагогического эксперимента.

3.3. Формирующий этап педагогического эксперимента.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Формирование исследовательских умений методического обеспечения эксперимента в физическом образовании"

Нормативные документы, регламентирующие уровень высшего профессионального образования, выдвигают здесь в качестве требований к выпускнику вуза владение им умениями самостоятельной познавательной деятельности на уровнях освоения, выбора и разработки экспериментальных методик. Однако практика массового обучения такова, что выполненеие студентом экспериментальных заданий, как правило, алгоритмизировано, и он в лучшем случае приобретает навыки только освоения предлагаемых методов. Умения выбора и разработки методики (метода) эксперимента в учебной лаборатории оказываются практически не востребованными и посему не развиваются, а в учебно- и научно-исследовательской деятельности, если и требуются, то фрагментарно, без какой-либо системности в их формировании.

Объектом исследования является процесс обучения студентов факультетов физики вузов.

Гипотеза исследования - уровень сформированности методологической культуры учащихся средствами физического образования будет более высоким, если приобретаемые ими исследовательские умения будут включать в себя умения выбора и разработки методики эксперимента, развиваемые на основе интеграции теоретических и эмпирических знаний в логике задачного подхода, системно и координирование во всех видах активной познавательной деятельности.

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

3. Разработать методические подходы к формированию основ методологической культуры экспериментальной деятельности в курсе общей физики.

Теоретико-методологические основы исследования составляют:

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:

- анализ содержания и организации учебной деятельности студентов по овладению методологической культурой в области экспериментальной физики;

Научная новизна работы заключается в следующем.

В качестве эффективного средства приобретения учащимися важного, в плане формирования методологической культуры, опыта целостной и завершенной деятельности предлагается выполнение ими исследовательских проектов, направленных на разработку и реализацию методик физического эксперимента для учебной и научной лабораторий.

Обоснованы целесообразность и возможность выделения в качестве модулей содержания обучения экспериментальной физике отдельных классов методов, отвечающих определенным требованиям в содержательном и процессуальном аспектах, включая организацию активной познавательной деятельности студентов на их основе по экспериментальному решению актуальных для науки и практики задач.

Теоретическая значимость работы заключается в следующем: - обосновании дидактического значения формирования у студентов умений методического обеспечения эксперимента как цели и средства физического образования;

- обосновании целесообразности и реалистичности заданного подхода как способа интеграции теоретических и эмпирических знаний в системном формировании умений выбора и разработки методики эксперимента;

Раскрыты новые возможности инновационной технологии проектной деятельности - выполнения учащимися исследовательских проектов по разработке методик экспериментального решения актуальных для науки и образования задач.

Достоверность и обоснованность результатов и выводов исследования обеспечиваются:

- использованием различных методов, адекватных поставленным задачам;

- широтой апробации разработанной методики на факультетах физики вузов;

- положительными результатами проведенного педагогического эксперимента.

Апробация результатов исследования

Основные положения и результаты работы докладывались на:

Международных конференциях «Физика в системе современного образования» (ФССО-ОЗ, 05; Санкт-Петербург, 2003; Санкт-Петербург, 2005); VII Международной учебно-методической конференции «Современный физический практикум» (Москва, 2004), Международной конференции «Физика диэлектриков» (Диэлектрики-2004, Санкт-Петербург, 2004), Международных конференциях «Герценовские чтения» (Санкт-Петербург, 2003, 2004гг).

Результаты диссертационного исследования докладывались на семинарах кафедры методики обучения физике РГПУ им.А.И.Герцена.

На защиту выносятся следующие положения:

Основные положения диссертационного исследования отражены в следующих публикациях:

1. Карулина Е.А., Лагутина A.A., Ханин С.Д. Формирование умений методического обеспечения эксперимента в исследовательски-ориентированном обучении физике. - Материалы 7-ой международной конференции «Физика в системе современного образования» (ФССО-ОЗ). -СПб, 2003,т.2. - С.162-164. - 0,12/0,09 п.л.

2. Лагутина A.A., Ханин С.Д. Поиск и постановка методов экспериментального решения задач в исследовательско-ориентированном обучении /В Международном сборнике научных статей «Актуальные проблемы обучения физике в школе и вузе». - СПБ.: Издательство РГПУ им. Герцена, 2003. - С.273-275. - 0,12/0,10 п.л.

3. Карулина Е.А., Лагутина A.A., Смирнов A.A. Развитие умений экспериментального решения задач при обучении физике диэлектриков /В Международном сборнике научных статей «Физика в школе и вузе». - СПБ.: Издательство РГПУ им. Герцена, 2004. - С.305-308. - 0,19/0,13 п.л.

4. Лагутина A.A., Ханин С.Д. Учебный эксперимент при изучении физики конденсированного состояния в контексте исследовательскиориентированного обучения. - Труды VIII-ой Международной учебно-методической конференции «Современный физический практикум». - М., 2004. - С.119-120. - 0,06/0,04 п.л.

6. Лагутина A.A. Методика экспериментальных исследований на практических занятиях по курсу общей физики. - Материалы 8-ой международной конференции «Физика в системе современного образования» (ФССО -05). - СПб, 2005 (май). - С.74 - 76. - 0,12 п.л.

7. Лагутина A.A., Ханин С.Д. Формирование подходов к поиску методов экспериментального изучения физических явлений /В Международном сборнике научных статей «Физика в школе и вузе», выпуск 2. - СПБ.: БАН, 2005 (май). - С. 168-169. - 0,06/0,04 п.л.

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

Основные результаты и общие выводы работы состоят в следующем:

2. Раскрыты взаимосвязь теоретических и экспериментальных знаний в разработке экспериментальных методик в науке и отвечающий ей потенциал их активизации и интеграции, которым обладает освоение методологической культуры физического эксперимента в обучении. Обоснована целесообразность задачного подхода к реализации этого потенциала в учебной познавательной деятельности.

3. На этапе изучения студентами курса общей физики предложено проводить специальные, интегративные в рамках раздела (курса) лекции, посвященные ключевым элементам экспериментальных методов физики и раскрывающие структуру исследовательской деятельности по их разработке. Показано, что, будучи построенными по схеме «вопрос - задача - физический принцип - реализация методики» и координированными с физическим практикумом, такие лекции представляют собой лекционные исследования, которые создают необходимые стартовые условия для самостоятельной деятельности студентов по постановке эксперимента и, в целом, обогащают курс общей физики в его содержательном и процессуальном аспектах.

5. В следующем за курсом общей физики обучении студентов собственно экспериментальной физике предложено выделять в качестве модулей содержания классов методов, отвечающие определенным принципам отбора и подачи содержания учебного материала, необходимости организации активной экспериментальной деятельности студентов. На основе развиваемого подхода разработан модуль (курс) «Методы микроскопии», в содержание которого входит весь комплекс этих методов, от оптической до современной зондовой микроскопии, осваиваемых студентами в логике задачного подхода, включая экспериментальное решение актуальных для науки и практики задач.

6. Сформулированы принципы развития умений методического обеспечения эксперимента в исследовательской деятельности студентов, согласно которым отбор содержания проблем и последовательность действий по разработке новых методов должны обеспечивать связь предлагаемой студенту темы не только с фундаментальными и общепрофессиональными знаниями, но и специальными знаниями; целостный и завершенный характер познавательной деятельности, отвечающей методологии реального научного поиска, востребованности проявления творческой активности. Возможности реализации развиваемого подхода раскрыты на основе предметного материала разработки актуальной для физики конденсированного состояния вещества проблемы.

7. В результате педагогического эксперимента доказана эффективность развитых подходов к формированию умений методического обеспечения эксперимента, проявляющаяся в повышении уровня сформированности у студентов исследовательских умений, самостоятельности и проявления творческой активности.

148

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Лагутина, Анна Александровна, Санкт-Петербург

1. Академик Л.И. Мандельштам. К 100-летию со дня рождения.- М., 1979.

2. Амбарцумян В.А. В журнале «Техника молодежи», 1972, 11, №1.

3. Аморфные полупроводники/ Под ред. М.Бродски. М.: Мир, 1982,-419с.

4. Анциферов Л.И. Оптимизация школьного физического эксперимента: Дис. докт. пед. наук, Курск, 1981, 371с.

5. A.C. 1627010 СССР Способ определения подвижности носителей заряда в диэлектриках/ В.В.Брыксин, А.В.Гольцев, С.Д.Ханин.

6. Афанасьев В.В. Методические основы формирования творческой активности студентов в процессе решения математических задач: Дис. док. пед. наук в форме доклада, СПб, 1997, 61с.

7. Балашов М.М., Мякишев Г.Я., Финкельштейн Э.Б., Нотов Л.А., Злотник Г.Л. Проекты программ по физике для средней школы М.: МИРОС, 1992, 72с.

8. Барболин М.П. Методологические основы развивающего обучения. -М.: Высшая школа, 1991, 232с.

9. Басова Н.В. Педагогическая и практическая психология. Ростов-на-Дону, 2001,416 с.

10. Батавин В.В., Концевой Ю.А., Федорович Ю.В. Измерение параметров полупроводниковых материалов и структур М.: «Радио и связь», 1985, 264с.

11. Беспалько В.П. Основы теории педагогических систем. Воронеж, Изд-во Воронежского Университета, 1977, 304с.

12. Бессараб М. Страницы жизни Ландау. М.: Московский рабочий, 1971.

13. Большой энциклопедический словарь.- 2-ое издание, перераб. и доп. -М.: Большая Российская энциклопедия, 1998.

14. Бордовский В.А., Ланина И.Я., Леонова Н.В. Инновационные технологии при обучении физике студентов педвузов: Учебнометодическое пособие. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2003. -265с.

15. Бордовский Г.А., Нестеров A.A., Трапицын С.Ю. Управление качеством образовательного процесса. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2001,352с.

16. Брандон Д., Каплан У. Микроструктура материалов. Методы исследования м контроля. М.: «Техносфера», 2004, 384с.

17. Брунер Дж. Процесс обучения. М.: Изд-во АПН СССР, 1962, 84с.

18. Брыксин В.В., Дьяконов М.Н„ Муждаба В.М., Ханин С.Д. Анализ характера прыжковой проводимости по частотной зависимости тангенса угла потерь// Физика твердого тела, -1981.-t.23, №5.-с.1516-1519.

19. Брыксин В.В., Карпухина Л.Г., Ханин С.Д. Частотная зависимость проводимости аморфных окислов тантала при наличии постоянного смещающего напряжения// Физика твердого тела. —1990—т.32.-№12-с.3564-3570.

20. Быков A.A. Формирование обобщенных экспериментальных знаний учащихся на уроках физики: Дис. канд.пед.наук, Jl.,1989, 184с.

21. Быков В.В. Методы науки.- М.: Наука, 1974, 214с.

22. Быков В.В. Научный эксперимент. М.: Наука, 1989, 176с.

23. Быков В.Н. Использование экспериментального метода исследования в преподавании физики. -М.: Просвещение, 1964, 66с.

24. Василевская Д.П., Денисов Ю.Н. Приборы и техника эксперимента, № 3, с.144, 1959г.

25. Викулин И.М., Стафеев В.И. Физика полупроводниковых приборов-М.: Радио и связь, 1990, 263с.

26. Воейков Д.Д. ПТЭ, № 4, 100, 1959.

27. Войцеховский Б.Т. Развитие творчества учащихся при конструировании.-М.: Учпедгиз, 1962.

28. Воржева И.А. Обучение учащихся познавательной деятельности по изучению физических явлений: Автореф. дис.канд.пед.наук, М., 1997, 16с.

29. Временный Государственный образовательный стандарт. Общее среднее образование. Физика. Базовый уровень. Проект, 2-ая редакция/ Под ред. Ю.И. Дика.- М.: ИОШ РАО, 1993, 38с.

30. Выготский J1.C. Педагогическая психология. М.: Педагогика, 1991, 479с.

31. Гайдуков Ю.П. Физические основы и методы получения магнитного поля//Соросовский образовательный журнал, 1996, №4, с. 97-106.

32. Галлай И.Я., Борисова М.Э., Измерение емкости, сопротивления изоляции и тангенса угла потерь конденсаторов на инфранизких и низких частотах// Электронная техника. Сер.5. Радиодетали и радиокомпоненты.- 1990 Вып.4(81).-с.38-39.

33. Галлай И.Я., Томашпольский Ф.Г. Измерение емкости и потерь конденсаторов на инфранизких частотах в диапазоне 0,3-10"3Гц методом вольт-амперных петель// Электронная техника. Сер.5. Радиодетали-1973- Вып.3(32).-С.25-32.

34. Гальперин П.Я. Основные результаты исследований по проблеме «Формирование умственных действий и понятий». М.: Просвещение, 1965, 121с.

35. Генденштейн Л.Э. Анатомия интереса // Проблемы школьного учебника. М.: Просвещение, 1988, в. 18.

36. Герцен А.И. Собрание сочинений, т. 3.- М., 1954.

37. Герцен А.И. Сочинения в 9-ти томах. М.: Госполитиздат, 1955.

38. Гинзбург В.Л. О науке, о себе и о других. М.: Наука, Физматлит, 1997,272с.

39. Гинзбург В.Л. О физике и астрофизике.- М.: Наука, 1985.

40. Гладун А.Д. Физический эксперимент в курсе общей физики // Физическое образование в вузах, 1996, т.2, №2, с. 14-20.

41. Гнитецкая Т.Н. Оптимизация учебного процесса посредством объединения лабораторных и практических занятий // Физическое образование в вузах, 1996, т.2, №2, с.38-52.

42. Гольдстейн М., Гольдстейн И.Ф. Как мы познаем: исследование процесса научного познания.- М.: Знание, 1984, 256с.

43. Горелик Г.С. Колебания и волны (м.: Физматгиз, 1959).

44. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Специальность 010400 «Физика», 27с.

45. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Специальность 013900 «Фундаментальная радиофизика и физическая электроника»,26с.

46. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Специальность 190200, «Приборы и методы контроля качества и диагностики».

47. Грабарь М.И., Красноянская К.А. Применение математической статистики в педагогических исследованиях-М.: «Педагогика», 1977.

48. Гребенев И.В. Индивидуализация обучения физике на основе результатов дифференциальной психологии // Материалы научно-практической межвузовской конференции Сев-зап. Отделения РАО. -СПб.: Образование, 1996, с.40-41.

49. Давыдов В.В. Теория развивающего обучения. М.: ОПУ «Интор», 1996, 541с.

50. Данильчук В.И. Гуманитаризация физического образования. -Волгоград: Перемена, 1996., 185с.

51. Датчики измерительных систем: В 2 кн/Ж.Аш, Ж.Борфон и др. М: Мир, 1992.

52. Де Бройль JI. По тропам науки.- М.: Изд-во иностр. Лит., 1962.

53. Декарт Р. Избранные произведения. М.: Госполитиздат, 1950.

54. Елсуков А.Н. Эмпирическое познание и факты науки.- Минск: Высшая школа, 1981, 88с.

55. Займан Дж. Модели беспорядка. М.: Мир, 1982. -591с.

56. Звягин И.П. Кинетические явления в неупорядоченных полупроводниках. -М.: Изд. МГУ, 1984. -187с.

57. Зуев П.В. Повышение уровня физического образования в процессе обучения школьников. Екатеринбург: Изд-во ЕГПУ, 2000, 130с.

58. Иванов A.A. Концепция экспериментальной задачи в лабораторном практикуме в вузе // Труды VIII-ой Международной учебно-методической конференции «Современный физический практикум», -М., 2004, с. 54.

59. Извозчиков В.А. Методологические вопросы формирования мировоззрения и стиля мышления учащихся при обучении физике. -Межвуз. сб. научных трудов «Современные проблемы методологии и теории обучения физике», Л.: ЛГПИ им. А.И.Герцена, 1986, с. 6-25.

60. Извозчиков В.А., Потемкин М.Н. Научные школы и стиль научного мышления / Под ред. Г.А. Бордовского. СПб: Образование, 1997, 138с.

61. Изергин Э.Т. Развитие познавательных возможностей учащихся в ходе овладения методом физического эксперимента: Дис. канд.пед.наук, Куйбышев, 1975, 156с.

62. Ильин В.А. Современная физика в специальном практикуме педагогического вуза // Труды VIII-ой Международной учебно-методической конференции «Современный физический практикум», -М., 2004, с. 172-173.

63. Ильясов И.И. Структура процесса учения. М.: Изд. МГУ, 1986, 199с.

64. Кабардин О.Ф. Методические основы физического эксперимента в средней школе: Дис. докт. педагог, наук в форме научного доклада: М.,1985, 43с.

65. Калашников С.Г. Электричество М.: Наука, 1985. - 576 с.

66. Капица П.Л. Будущее науки. В кн.: Эксперимент. Теория Практика. -М.: Наука, 1981.

67. Капица П.Л. Эксперимент, теория, практика.: М.: Наука, 1981.

68. Карасик В.Р. Физика и техника сильных магнитных полей М.: Наука, 1964.-348с.

69. Кашицын A.C. Методологические аспекты учебного физического эксперимента в педагогическом университете // Труды VIII-ой Международной учебно-методической конференции «Современный физический практикум», М., 2004, с.60-61.

70. Кларин М.В. Инновации в обучении: Метафоры и модели: Анализ зарубежного опыта. М.: Наука, 1997, 223с.

71. Кнопфель Г. Сверхсильные импульсные магнитные поля. М.: Мир, 1972.

72. Кондратьев A.C., Филлипов М.Э. Физические задачи и математическое моделирование реальных процессов. Учебно-методическое пособие для учителей. - СПб.: Изда-во РГПУ им.А.И.Герцена, 2001, 111с.

73. Кондратьев A.C. Современная парадигма теории обучения физике // Современные проблемы физического образования: Материалы региональной научно-методической конференции. СПб.: Образование, 1997, с. 3-4.

74. Концепция профессионального обучения на старшей ступени общего образования // Вестник образования, 2002.Декабрь.

75. Копнин П.В. Введение в марксистскую гносеологию. Киев: Наукова Думка, 1966, 288с.

76. Копнин П.В. Диалектика, логика, наука,- М.: Наука, 1975,464с.

77. Копнин П.В. Философские идеи В.И. Ленина и логика. М.: Наука, 1969, 483с.

78. Кулюткин Ю.Н. Мышление и личность. СПб.: «Крисмас», 1995, 22с.

79. Лагутин A.C., Ожогин В.И. Сильные импульсные магнитные поля в физическом эксперименте. М.: Энергоатом издат, 1988.- 192 с.

80. Ланина И.Я. Методика формирования познавательного интереса школьников в процессе обучения физике: Дис.докт.пед.наук, Л., 1984, 409с.

81. Ланина И.Я. Формирование познавательных интересов учащихся на уроках физики. М.: Просвещение, 1985, 128с.

82. Лапицкий В.В. Наука в системе культуры. Псков.: Издательство Псковского областного института усовершенствования учителей, 1994.

83. Лаптев В.В. Научное и учебное познание. Международный сборник научных статей «Актуальные проблемы обучения физике в школе и вузе». СПБ.: Изд. РГПУ им. А.И. Герцена, 2003, с. 5-9.

84. Лауэ М. История физики.- М: Гостехтеоретиздат, 1956.

85. Лауэ М. Статьи и речи.- М.: Наука, 1968.

86. Левитов Н.Д. Психология характера. М.: Просвещение, 1969, 424с.

87. Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность // Избранные психологические произведения. В 2-х т, т.2. М.: Педагогика, 1983, с.94-231.

88. Линдсей Г., Халл К., Томпсон Р. Творческое критичное мышление. // Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления. — М., 1981, с. 149-152.

89. Лифшиц И.М., Гредескул С.А., Пастур Л.А. Введение в теорию неупорядоченных систем.-М.: Наука, 1982-358с.

90. Лункевич В.В. От Гераклита до Дарвина: очерки по истории биологии.-М.: Гос.уч.-педагогич. Изд. Мин. Просвещения РСФСР, 1960, т.1.

91. Ляпцев A.B. Методологические основы естествознания (возможное и невозможное с точки зрения науки). СПб, 2001, 37с.

92. Майер Р.В. Проблема формирования системы эмпирических знаний по физике: Дис. док. пед. наук, СПБ 1999,350с.

93. Макаревичус К. Место мысленного эксперимента в познании. М.: Мысль, 1971, 80с.

94. Максвелл Д.К. Статьи и речи. М.: Наука, 1969.

95. Медведев В.М. Фоминых Ю.Ф. Диалектика научного мировоззрения и духовное развитие личности. Самара: СГТУ, 1998, 377с.

96. Мерзон Л.С. Проблемы научного факта.- Л., Изд. ЛГУ, 1972, 188с.

97. Ю2.Мигдал А. Поиски истины. -М.: Молодая гвардия, 1983, 238с.

98. ЮЗ.Микешина JI.А. Методология научного познания в контексте культуры/ Исследоват. Центр по проблемам управления качества подготовки специалистов.-М., 1992,143с.

99. Микулинский С.Г. Значение изучения эволюции методов исследования// В кн. "Очерки развития историко-научной мысли". -М.: Наука, 1988.

100. Миронов B.JI. Основы сканирующей зондовой микроскопии. Нижний Новгород: Изд. Института физики микроструктур РАН, 2004, 114с.

101. Молотков Н.Я., Егоров A.A. Основная методологическая роль физического эксперимента в учебно-познавательном процессе // Труды VIII-ой Международной учебно-методической конференции «Современный физический практикум», М., 2004, с.53-54.

102. Мостепаненко М.В. Философия и методы научного познания.- JI.: Лениздат,1974, 263с.

103. Мотт Н., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах: В 2 т. М.: Мир, 1982.-662с.

104. Мюллер К., Беднорц Ж, Тарковски Д. Открытие высокотемпературной сверхпроводимости// Физика за рубежом, 1989: Серия А (исследования). -М.: Мир, 1989.

105. Нанотехнологии в электронике (под ред. Ю.Чаплыгина)).- М.: «Техносфера», 2005, 400с.

106. Неволин В. Зондовые технологии в электронике. М.: «Техносфера», 2005, 152с.

107. Неравновесные электронные явления в анодных оксидных пленках на тантале и ниобии/ М.Н,Дьяконов, Д.В.Костров, В.М.Муждаба, С.Д.Ханин// Физика диэлектриков. Явления в тонкопленочных системах: Тр.Всесоюзной конф-Баку, 1982-с. 10-12.

108. Никитин A.A. Теоретические основы обучения учащихся методам научного познания при изучении физики в школе: Дис.док.пед.наук., СПб, 2001,399с.

109. Никифоров А.Л. Философия науки: истории и методология.- М., 1998.

110. Новейший философский словарь. Минск: Книжный дом, 2001.

111. Нолтинг Б. Новейшие методы исследования биосистем.- М.: «Техносфера», 2005, 256с.

112. Образованный ученый. М.: Наука, 1979.

113. Обязательный минимум содержания для основной общеобразовательной школы// Физика в школе, 1998, №2, с. 17-18.

114. Оконь В. Основы проблемного обучения. М.: Просвещение, 1968, 208с.

115. Пасынков В.В., ЧиркинЛ.К., Полупроводниковые приборы М.: Высшая школа, 1987,438с.

116. Пасынков В.В. Материалы электронной техники: Учебник для вузов. -СПб.: Лань, 2002.-368с.

117. Пономарев Я.А. Фазы творческого процесса. Исследование проблем психологии творчества. М.; 1983.

118. Программы восьмилетней и средней школы: Физика. Астрономия / Сост. Ю.И. Дик, А.Л. Пинский. -М.: Просвещение, 1992, 221с.

119. Программы общеобразовательных учреждений: Физика. Астрономия. -М.: Просвещение, 1996, 287с.

120. Прокопьев A.B. Формирование знаний учащихся о взаимосвязи фундаментальных экспериментов и физических теорий в курсе физики средней школы: Дис.канд.пед.наук., М., 1988, 228с.

121. Пул Ч., Оуэне Ф. Нанотехнологии М.: «Техносфера», 2004, 328с.

122. Пурышева Н.С. Дифференцированное обучение физике в средней школе. -М.: Прометей, 1993, 161с.

123. Пустильник И.Г. Учебный эксперимент в системе методологической подготовки учащихся // Сб. статей «Использование физического эксперимента и ЭВТ в развивающем обучении». — Екатеринбург, 1992, с. 15-22.

124. Разумовский В.Г. Проблема развития творческих способностей учащихся в процессе обучения физике: Автореф.дис.док.пед.наук, М., 1972, 62с.

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

126. Рубинштейн C.JT. Проблема способностей и вопросы психологической теории // Вопросы философии, 1960, №3, с. 25-35.

127. Самарский A.A. Неизбежность новой методологии // Коммунист, 1989, № 1, с. 84-92.

128. Свиридов В.В. Концепция современного естествознания. СПб.: Питер, 2005,349с.

129. Сизых А.Г. Специальный физический практикум школа становления исследователя // Труды VIII—ой Международной учебно-методической конференции «Современный физический практикум», - М., 2004, с. 188190.

130. Сильные и сверхсильные магнитные поля и их применения: Пер. с англ./ Под ред. Ф. Херлаха.- М.: Мир, 1988.- 456 с.

131. Славин В.В. Наглядный образ в структуре познания. М.: Политиздат, 1971,271с.

132. Соколов И.И, Методика физики: Учебник для высш. пед. учебных заведений. 2-е изд.-М.: Учпедгиз, 1936, 396с.

133. Соловьев Ю.И., Куринной В.И. Якоб Берцелиус. М.: Изд-во АН СССР, 1961.

134. Сорокин A.B., Торгашина Н.Г., Ходос Е.А., Чиганов A.C. Школьный физический практикум как лаборатория эксперимента и моделирования // Труды VIII—ой Международной учебно-методической конференции «Современный физический практикум», М., 2004, с.247-248.

135. Степанова M.B. Учебно-исследовательская деятельность школьников в профильном обучении. СПб: Изд. КАРО, 2005, 92с.

136. Степин B.C. Елсунов А.Н. Методы научного познания.- Минск: Высш. школа, 1974,152с.

137. Степин B.C. Специфика научного познания и социокультурные предпосылки его генезиса// В кн. "Наука и культура".- М.: Наука, 1984, с. 138-159.

138. Степин B.C. Теоретическое знание: Структура. Историческая эволюция.-М.: Прогресс: Традиция,2000,744с.

139. Степин B.C. Философия науки. Общие проблемы.- М.: Наука, 2004.

140. Степин B.C., Горохов В.Г., Розов М.А. Философия науки и техники.- М., 1996.

141. Стратегия модернизации содержания общего образования. М., 2001.

142. Суханов А.Д. Фундаментальный курс физики, т.1. -М.: Агар, 1996.

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

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

145. Теория и методика обучения физике в школе. Общие вопросы / под ред. С.Е. Каменецкого. М.: Academia, 2000, 708с.

146. Томпсон М. Философия науки. М., 2003.

147. Томсон Д. Дух науки.-М.: Знание, 1970,176с.

148. Усова A.B. Формирование у школьников научных понятий в процессе обучения.-М.: Просвещение, 1986, 174с.

149. Усова A.B., Вологодская З.А. Самостоятельная работа учащихся по физике в средней школе. М.: Просвещение, 1981, 158с.

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

151. Философия и методология/ под ред. В.И. Купцова.- М., 1996. 1.1.32

152. Философский энциклопедический словарь. М.: ИНФРА-Н, 1998.

153. Френкель В.Я., Явелов Б.Е. Эйнштейн-изобретатель. М.: Наука, 1981,160 с.

154. Хвольсон О.Д. Курс физики. В пяти томах Р.С.Ф.С.Р. Государственное издательство, Берлин, 1923.

155. Холтон Дж. Тематический анализ науки.- М.: Прогресс, 1981.

156. Чечерников В.И. Магнитные измерения. Издание второе, дополненное и переработанное под ред. профессора Е.И.Кондорского, Издательство Московского Университета, 1969г, 388с.

157. Шамало Т.Н. Теоретические основы использования физического эксперимента в развивающем обучении: Дис. докт.пед.наук, Екатеринбург, 1992,365с.

158. Шамало Т.Н. Теоретические основы использования физического эксперимента в развивающем обучении. Свердловск, 1990, 96с.

159. Шамало Т.Н. Учебный физический эксперимент в процессе развития творческого мышления учащихся // Сб. статей «Использование физического эксперимента и ЭВТ в развивающем обучении». -Екатеринбург, 1992, с. 3-14.

160. Шамало Т.Н. Учебный эксперимент в процессе формирования физических понятий: Кн. для учителя -М.: Просвещение, 1986, 96с.

161. Шапоринский С.А. Обучение и научное познание. М.: Педагогика, 1981,207с.

162. Шишарин A.B., Степанов Н.С. Измерение гравитационной постоянной в учебной лаборатории //Успехи физических наук, Российская Академия Наук, май 2002, №5, том 172, с. 609-613.

163. Шиян A.A. Экспериментальное решение физико-технических задач в развивающем и личностно-ориентированном обучении студентов вузов: Дис.канд.пед.наук, СПб, 2000, 165с.

164. Шкловский Б.И., Эфрос A.JI. Электронные свойства легированных полупроводников. М.: Наука, 1979. - 416с.

165. Штофф В.А. Введение в методологию научного познания.- JL: Изд-во ЛГУ, 1970, 230с.

166. Щедровицкий Г.Л. философия науки. Методология.- М., 1997.

167. Эйнштейн А. Замечания к статьям.- Собрание научных трудов, в 4-х т,-М.: Наука, 1967,т.4.

168. Эйнштейн А. Творческая автобиография.- В сб. "Физика и реальность".-М., 1965.

169. Эйнштейновский сборник, М.: Наука, 1974-1976.

170. Электронная теория неупорядоченных полупроводников/ В.Л.Бонч-Бруевич, И.П.Звягин, Р.Кайпер, А.Г.Миронов, Р.Эндерлайн, Б.Эссер. -М.: Наука, 1981.-383с.

171. Электронные явления в халькогенидных стеклообразных полупроводниках. СПБ.: Наука, 1996, 485с.

172. Эпштейн Ю.Д. Олимпиады по физике как средство интеллектуального развития учащихся: Дис. канд. пед. наук. СПб: РГПУ им. А.И. Герцена, 1999, 138с.

173. Эффект фотопамяти в анодных оксидных пленках/ М.Н.Дьяконов, Л.Г.Карпухина, В.М.Муждаба, С.Д.Ханин// Письма Журн. техн. физ-1982.-т.8,№ 19. с. 1186-1189.

174. Ajayan P.M., Schadler L.S., Braun P.V. Nanocomposite Science and Technology.- Willey -VCH, 2003, 230p.

175. Binning G., Quate C.F., Gerber Ch., Atomic force microscope// Phys.Rev. Lett., 1986, v.56, №9, p.930-933.

176. Binning G., Rohrer H. Scanning tunneling microscopy// Helu. Phys. Acta, 1982,v.55,№6, 726-735.

177. Binning G., Rohrer H., Gerber Ch., Weibel E. Tunneling through a controllable vacuum gap//Appl. Phys Lett., 1982, v.40, p. 178.

178. Bôttger H., Bryksin V.V., Hopping conduction in Solids.- VCH, 1985.-398p.

179. Bunge M. Philosophy of physics.- D. Reidel, Publishing Company Dordrecht, 1973,356p.

180. Christensen L.B. Experimental methodology.- Boston etc.: AllynaJ Bacon, 1977,372p.

181. Kestenbaum D. Science 282 2180 (1998)

182. Köhler M, Fritsche W. Nanotechnology.- Wiley-VCH, 2004, 326p.

183. Sarid D. Exploring scanning probe microscopy with «Mathematica», John Wiley and Sous, Inc., New York, 1997, 262p.

184. Xu Zhang. The TiN/AIN multilayers deposited by filtered vacuum arc desposition. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B., 2003, vol. 206, p.382-385.

185. Zallen R. The Physics of Amorphous Solids. N.Y.: J.Wiley and Sons, 1983.-304p.