автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Формирование методологических и прикладных знаний учащихся в процессе изучения электродинамики в курсе физики средней школы

Автореферат диссертации по теме "Формирование методологических и прикладных знаний учащихся в процессе изучения электродинамики в курсе физики средней школы"

На правах рукописи

АЛЬТШУЛЕР Юрий Борисович

ФОРМИРОВАНИЕ МЕТОДОЛОГИЧЕСКИХ И ПРИКЛАДНЫХ ЗНАНИЙ УЧАЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ ИЗУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ В КУРСЕ ФИЗИКИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ

13.00.02 — теория и методика обучения и воспитания (физика)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Киров - 2003

Работа выполнена в Нижегородском государственном педагогическом университете.

Научный руководитель кандидат физико-математических наук,

доцент В. Н. Горшенков

Официальные оппоненты доктор педагогических наук, профессор,

заслуженный работник высшей школы РФ А. А. Червова

кандидат педагогических наук, доцент Г. А. Бутырский

Ведущая организация Арзамасский государственный

педагогический институт им. А. П. Гайдара

Защита состоится 21 февраля 2003 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета КР 212.041.47 в Вятском государственном гуманитарном университете по адресу: 610002, г. Киров, ул. Ленина, 111, ауд. 202.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВГГУ по адресу: 610002, г. Киров, ул. Ленина, 111.

Автореферат разослан «^Vb_» января 2003 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

М. В. Крутихина

2.оо 3 'А

2-7? 4

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Национальная доктрина образования одной из основных задач образования в России ставит интеграцию научных исследований с образовательным процессом и интеграцию науки и образования с производством. Проблема формирования у учащихся представлений о научном методе исследований и его месте в системе общечеловеческих культурных ценностей, а также изучение прикладного аспекта физической науки в соответствии с современной концепцией физического образования относятся к числу важнейших приоритетов.

На необходимость формирования методологических и прикладных знаний учащихся в процессе изучения физики указывает и обязательный минимум содержания общего среднего образования по физике в разделе «Методы научного познания и физическая картина мира».

Результаты третьего международного исследования Т1М88-Я (1999), касающегося затруднений учащихся при усвоении содержания естественнонаучного образования, показывают актуальность следующих проблем:

♦ вопросы использования научных методов исследования;

♦ связь знаний учащихся с окружающей их природной средой.

По мнению Л. В. Тарасова, актуальной является такая перестройка курса физики, которая связана с обращением к идеям методологии современной физики. Поэтому, как указывает В. Г. Разумовский, все большее внимание должно уделяться методам научного познания в школьном курсе физики. Необходимо найти пути внедрения методологических и прикладных вопросов в практику образовательного процесса в школах. Причем научные приложения, методологические знания, как считает Л. Я. Зорина, должны быть во всех школах независимо от их профиля. Знание методов познания не самоценно, знания о процессе научного познания помогают ученику лучше понять суть физических явлений, законов, теорий (В. Н. Мощанский). Следовательно, развитие содержания курса физики должно опираться на выделение фундаментальных идей, рассмотрение методологических вопросов, на учете иерархичности моделей, понятий, законов (Ю. А. Сауров). Учебная физика, включающая учебные теории и учебный эксперимент, позволяет организовать процесс научного познания при обучении (В. В. Майер). Очевидно, как указывает В. Г. Разумовский, что изучение на уроках применения методов познания, обобщение прикладных вопросов являются важными предпосылками для формирования мировоззрения школьников.

Таким образом, на современном этапе развития физического образования наибольшую ценность приобретает решение вопросов, связанных с формированием методологических и прикладных знаний. I ' ......... " ;

Трудами ученых физиков — методистов и дидактов Г. М. Голина, Ю. И. Дика, В. Ф. Ефименко, Н. М. Зверевой, Л. Я. Зориной, В. В. Майера, Д. Н. Малинина, В. Н. Мошанского, А. А. Пинского, И. Г. Пустильника, И. С. Пурышевой, В. Г. Разумовского, Ю. А. Саурова, Л. В. Тарасова, А. В. Усовой, -Н. В. Шароновой внесен значительный вклад в исследование вопросов системности знаний учащихся, генерализации, спирального построения курса физики, уровневой дифференциации, формирования мышления и мировоззрения учащихся и их развития в процессе обучения, научного познания в процессе физического образования, формирования методологических и прикладных знаний учащихся. Однако сохраняются противоречия, препятствующие решению проблем формирования методологических и прикладных знаний.

Научная проблема состоит в разрешении следующих противоречий:

♦ между объемом научных знаний и все возрастающей нагрузкой учащихся. Предметные программы информативно перегружены по содержанию и объему научных сведений. Известно, что уровень познавательных способностей учащихся ограничен, поэтому идея расширения информационного пространства в образовательной программе, бесперспективна. Перегруженность образовательной программы существенным образом влияет на понижение познавательного интереса учащихся, являющегося важным психолого-педагогическим фактором успешности физического образования. Механическое запоминание информации является одной из форм зашиты учащихся от перегрузки. Пытаясь пробудить у учащихся активные, творческие начала, мы должны дать им инструмент для этого — метод научного исследования;

♦ между всеобщим характером приобретения знаний и возросшей сложностью современных научных понятий и представлений, что, особенно в последнее время, существенным образом повлияло на отстранение физической науки и дисциплины от человека, общества;

♦ в имеющем место разрыве учебная дисциплина — наука и культура в целом. Изучение методологических и прикладных вопросов в курсе физики средней школы может способствовать тому, что школьная дисциплина будет не просто содержательно воспроизводить адекватную науке систему знаний, упрощенную в дидактических целях, а позволит учащимся самостоятельно познавать, владея таким мощным орудием, как метод исследования. Изучение прикладных вопросов будет способствовать осознанию учащимися общекультурного значения физики;

♦ между необходимостью формирования знаний о методах познания в физике и прикладного аспекта физической науки и отсутствием разработанного содержания материалов и методики обучения, позволяющих формировать у учащихся эти знания на основе органического соединения методологии и приложений физической науки.

Существенного эффекта в формировании методологических и прикладных знаний можно достичь в рамках раздела «Электродинамика» курса физики старших классов по следующим причинам:

♦ этот раздел занимает более половины курса физики 10-11-х классов;

♦ школьная электродинамика в соответствии с существующими программами состоит из относительно самостоятельных тем, не имеющих общего теоретического ядра, а каждая тема представляет собой самостоятельное обобщение. Следовательно, раздел «Электродинамика» школьного курса физики требует теоретического развития идеи генерализации материала на основе двух моделей: математической модели электромагнитного поля (системы уравнений Максвелла) и модели свободных носителей зарядов в классической электронной теории;

♦ в рамках раздела изучаются частные модели электродинамики, использующие такие методы, как аналогия, абстрагирование, идеализация, мысленный и реальный эксперимент;

♦ демонстрационный эксперимент в рамках этого раздела способствует раскрытию основных методов физики и приложений электродинамики, а исследовательский эксперимент а наиболее полной мере способствует формированию у учащихся знаний о структуре научного эксперимента и формированию прикладных знаний.

Объектом настоящего диссертационного исследования является процесс изучения и усвоения методологических и прикладных вопросов электродинамики в старших классах средней школы.

Предмет исследования ~ содержание и методика обучения электродинамике в курсе физики средней школы и процесс формирования методологических и прикладных знаний учащихся посредством использования разработанного учебно-методического комплекса.

Целью исследования является решение проблемы формирования методологических и прикладных знаний учащихся старших классов средней школы в процессе изучения раздела «Электродинамика» курса физики.

Гипотеза исследования в соответствии с объектом и предметом исследования формулируется следующим образом:

ЕСЛИ курс электродинамики, составляющий более половины объема курса физики старших классов, изменить на основе построения дидактического блока «методология — приложения», реализующего следующий комплекс педагогические идей:

♦ обучение методам общенаучных и физических исследований как инструменту для самостоятельной творческой активности учащихся;

♦ использование исследовательского физического эксперимента как одного из основных познавательных методов в электродинамике;

♦ включение прикладных вопросов, имеющих гуманитарный характер, гуманитаризация и преодоление технократического характера физического образования;

ТО это будет способствовать:

♦ формированию методологических и прикладных знаний учащихся;

♦ повышению уровня обученности и развитию учащихся;

♦ формированию и развитию познавательной мотивации учащихся;

♦ влиянию на профессиональное самоопределение учащихся.

К основным задачам исследования по проверке выдвинутой гипотезы относятся следующие:

♦ проанализировать содержание существующих программ физики старших классов средней школы в части включения в их состав вопросов методологии, а также характера изучаемых прикладных вопросов;

♦ обосновать необходимость и актуальность внедрения в практику преподавания методологических и прикладных вопросов электродинамики и формирования с учетом этого методологических и прикладных знаний учащихся;

♦ разработать учебно-методический комплекс, содержащий программу курса физики старших классов, имеющую блочную структуру «методология — приложения» и, сопровождающие курс электродинамики, учебно-методические пособия для изучения методологических и прикладных вопросов, внедрите этот комплекс в практику преподавания физики;

♦ экспериментально исследовать эффективность формирования методологических и прикладных знаний учащихся в процессе и результате внедрения этого методического комплекса изменения в уровне знаний и развитии учащихся;

♦ экспериментально исследовать влияние изучения методологических и прикладных вопросов электродинамики на повышение мотивационного уровня и на характер предпочтений учащихся в направлении получения высшего физического и прикладного образования.

Для решения поставленных задач нами использовались следующие методы исследования:

♦ изучение психолого-педагогической, философской, методической литературы и диссертационных исследований по тематике работы, проекта стандарта школьного физического образования, концепции школьного физического образования, существующих рекомендованных и экспериментальных программ;

♦ разработка программно-методических материалов по методологическим и прикладным вопросам физики и их использование в практике преподавания физики;

♦ разработка новых и использование известных тестов, анкет и их применение для мониторинга и анализа хода и результатов эксперимента в соответствии с поставленными задачами;

♦ личный опыт преподавания в различных образовательных учреждениях, обобщение опыта учителей физики, использующих идеи, заложенные в данном исследовании.

Научная новизна исследованиясостоит в следующем:

1. Исследованы результаты формирования методологических и прикладных знаний учащихся.

2. Разработана концепция построения курса электродинамики старших классов средней школы, включающая следующие положения:

• ♦ ведущей идеей является обучение методам физических исследований, прикладным вопросам электродинамики на основе моделей электродинамики;

♦ основным объектом усвоения при изучении методологических и прикладных вопросов электродинамики является следующая логика познания - от физического явления через методы исследования к построению модели, ее математическому описанию и анализу и далее к приложениям;

♦ организация учебного процесса включает выполнение учащимися самостоятельных исследовательских экспериментов по прикладным вопросам.

3. Разработан комплекс методических средств по организации учебного процесса, включающий в себя:

♦ программу «Методологические и прикладные вопросы физики»;

♦ учебные пособия по вопросам электродинамики, включающие новую формулировку уравнений Максвелла в доступной для школьников форме;

♦ тесты по электродинамике, содержащие вопросы по всем разделам программы;

♦ комплекс практических занятий, включающих новые исследовательские эксперименты и компьютерную реализацию математической модели.

4. Получены экспериментальные данные о формировании методологических и прикладных знаний.

Теоретическое значение исследования заключается в следующем:

♦ доказана возможность построения курса электродинамики средней школы, опирающегося на блоки «методология - приложения», который обеспечивает генерализацию учебного материала на основе двух моделей: математической модели электромагнитного поля - системы уравнений Максвелла и модели свободных носителей зарядов в классической электронной теории;

♦ разработана концепции построения раздела «Электродинамика» курса физики, обеспечивающая сокращение имеющего место разрыва между школьным предметом и наукой;

♦ определены принципы применения на практике теории и методики

изучения методологических и прикладных вопросов электродинамики.

Практическое значение исследования заключается в следующем:

♦ разработана программа курса физики 10-11-х классов средней школы «Методологические и прикладные вопросы физики», программа занесена в Региональный банк педагогической информации, имеет сертификат Нижегородского института развития образования, сертификат департамента образования и науки администрации Нижегородской области. Программно-методические материалы удостоены диплома всероссийского открытого конкурса «Педагогические инновации -2001»;

♦ разработаны учебно-методические пособия и тесты для широкого использования учителями и учащимися всех типов школ;

♦ курс физики «Методологические и прикладные вопросы физики» является составной частью учебного плана физико-математического лицея № 82 Н. Новгорода в 1997-2000 гг. и Нижегородской городской педагогической гимназии с 2000 г. по настоящее время, частично внедрен в учебный процесс школ № 26,27, 85, 117, технического лицея Н. Новгорода;

♦ результаты исследования готовы к широкому внедрению, могут быть использованы при подготовке учителей физики в педагогическом вузе и в системе повышения их квалификации.

Обоснованность и достоверность научных фактов обеспечиваются:

♦ опорой на фундаментальные положения теории и методики обучения физике, дидактики, психологии;

♦ анализом существующей проблемы с точки зрения как теории, так и практики преподавания физики в средней школе;

♦ личным опытом работы соискателя по теме исследования в Нижегородской городской педагогической гимназии и в физико-математическом лицее № 82 Н. Новгорода более 10 лет;

♦ комплексом методик исследования;

♦ многократной экспертизой основных результатов.

Исследование проводилось на протяжении 1993-2002 годов.

Этапы исследования:

На первом этапе (1993-1995 гг.) была скорректирована программа курса физики старших классов с целью включения в нее прикладных вопросов электродинамики. Была подготовлена и защищена диссертация на соискание академической степени магистра образования по направлению «Физика» на тему «Преподавание прикладных вопросов электродинамики в старших классах». Педагогические идеи этого исследования внедрялись в практику преподавания в Нижегородской педагогической гимназии. Практически было выяснено влияние изучения прикладных вопросов на формирование научного мировоззрения учащихся.

На втором этапе (1996-1998 гг.) были сформулированы основные идеи данного исследования, определена научная проблема и сформулирована гипотеза исследования. Была разработана, сертифицирована и занесена в Региональный банк педагогической информации авторская программа курса «Методологические и прикладные вопросы физики». На основе этой программы была организована экспериментальная плошадка по внедрению в ряде школ различного типа Нижнего Новгорода. На этом же этапе была изучена и проанализирована философская, психолого-педагогическая, методическая литература по исследуемой проблеме.

На третьем этапе (1999-2001 гг.) была проведена экспериментальная проверка идей, заложенных в данном исследовании, проведен мониторинг формирования у учащихся методологических и прикладных знаний и поставлен заключительный педагогический эксперимент на базе лицея № 82 и педагогической гимназии Нижнего Новгорода.

На четвертом этапе (2001-2002 гг.) были обобщены материалы исследования и завершено оформление диссертации.

Апробация и внедрение результатов исследования

Эффективность формирования методологических и прикладных знаний проверялась в ходе обучения школьников по предложенной программе и методике в физико-математическом лицее № 82, школе с углубленным изучением отдельных предметов № 85, школах № 26,27, 117, техническом лицее Нижнего Новгорода, Нижегородской городской педагогической гимназии. Внедрение результатов исследования проводилось на основе сертификатов Нижегородского института развития образования и департамента образования и науки администрации Нижегородской области. Акт о внедрении — в приложении к диссертации.

Результаты докладывались на пятой и шестой Международных конференциях «Физика в системе современного образования» в С.-Петербурге (1999 г.) и в Ярославле (2001 г), на третьей международной научно-методической конференции по новым технологиям в преподавании физики в Московском педагогическом государственном университете (2002 г.), на научно-практических конференциях по теории и методике обучения физике и по философии образования в Нижегородском государственном педагогическом университете (1994, 1996, 1997, 2000, 2001, 2002 гг.), на научно-практических конференциях Кировского института усовершенствования учителей и Вятского государственного педагогического университета (1997, 1998, 2000 гг.), на конференциях по проблемам учебного физического эксперимента в Глазовском государственном педагогическом институте (1998, 1999, 2000, 2001, 2002 гг.), на конференции по формированию учебных умений в Ульяновском государственном педагогическом университете (2001 г.).

Основные результаты исследования представлены в 28 публикациях общим объемом 8,9 п. л., в том числе в программно-методических материалах, включающих программу «Методологические и прикладные вопросы физики».

Положения, выносимые на защиту:

1. Концепция построения курса электродинамики, нацеленного на формирование методологических и прикладных знаний у учащихся старших классов.

2. Программа курса электродинамики, построенная на основе дидактических блоков «методология - приложения», учебно-методические пособия, практические и контрольные задания.

3. Методика формирования методологических и прикладных знаний учащихся при изучении курса «Электродинамика» школьного курса физики, разработанные учебные физические эксперименты.

4. Результаты экспериментального исследования, подтверждающие эффективность формирования методологических и прикладных знаний учащихся и их влияние на мотивационную сферу учащихся и профессиональное самоопределение.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем диссертации 215 страниц; она содержит 11 таблиц, 22 рисунка, список литературы включает 192 наименование, из которых 3 иностранных.

Общая схема исследования приведена на рис. 1.

Первая глава «Методологические и прикладные вопросы в системе обучения физике» содержит теоретическое обоснование формирования методологических и прикладных знаний учащихся на основе анализа философской, психолого-педагогической и методической литературы.

В первом параграфе «Методология и приложения пауки в образовательной концепции начета XXI века» проведен анализ философской и психолого-педагогической литературы. В анализе показано, каким образом исторически развивались педагогические идеи, приведшие к осознанию необходимости перестройки содержания и методики обучения физике с точки зрения философии образования и дидактики. Эта перестройка требует включения методологических и прикладных вопросов в курс физики старших классов и его основной раздел - электродинамику. Проведен анализ подходов к понятию «методологические знания» (на основании работ А. В. Усовой, В. Ф. Ефименко, Г. М. Голина). Методологические знания определяются как система знаний о методах познания, а прикладные знания — как система знаний о методах практического преобразования и применения.

Рис. I. Общая схема исследования

В параграфе рассмотрены вопросы соотношения физической науки и учебного предмета на основе анализа работ В. Г. Разумовского, И. Г. Пустильника, Н. А. Мансурова, А. Н. Малинина, В. В. Майера. Наиболее действенный путь соотнесения физической науки и учебной дисциплины, как показано в анализе, состоит не в увеличении информационной нагрузки на учащихся, не в увеличении сложности и абстрактности изучаемого материала, то есть не в приближении школьного курса физики к курсам теоретической физики, а в изучении методов физической науки и ее приложений.

Анализ показывает, что существует проблема формирования методологических и прикладных знаний учащихся средней школы.

Во втором параграфе «Психолого-педагогические аспекты формирования методологических и прикладных знаний» рассмотрены возрастные особенности старшеклассников для формирования-у них на основе развитого абстрактно-логического мышления знаний о методах, исследований и приложениях науки. С учетом анализа работ Б. Г. Ананьева, Л. С. Выготского,

B. С. Данюшенкова, А. В. Захаровой, И. С. Кона, И. А. Ланиной,

A. К. Марковой, Д. И. Фельдштейна, Г. И. Щукиной рассмотрены факторы влияния методологических и прикладных знаний на формирование и развитие познавательного интереса, на мотивационную сферу и профессиональное самоопределение учащихся. Показано позитивное влияние на эти факторы.

В третьем параграфе «Гуманитарный аспект методологических и прикладных вопросов курса физики» показано, что формирование методологических и прикладных знаний учащихся существенным образом влияет на гуманизацию и гуманитаризацию их образования. В проекте концепции физического образования подчеркивается, что школьный курс физики необходимо переориентировать на более полное раскрытие гуманитарного аспекта основ современной физики-науки, что раскрытие общекультурной значимости физики и формирование на этой базе научного мировоззрения и мышления в настоящее время имеет приоритетное значение в процессе изменения облика школьной физики.

Методологические и прикладные знания вносят существенный вклад в преодоление негативных факторов современного физического образования, таких как возрастание абстрактности, технократизма, самодостаточности. Проведено рассмотрение различных направлений гуманитаризации и гуманизации обучения физике. Это рассмотрение проведено на основе анализа работ

C. А. Чандаевой, В. И. Данильчука, Л. М. Ситдиковой, Р. Н. Щербакова.

Показано, что одним из важных компонентов гуманитаризации обучения физике является формирование методологических и прикладных знаний учащихся (на основе анализа работ В. В. Мултановского, Л.В.Тарасова,

B. Н. Мощанского, Н. В. Шароновой, В. Ф. Ефименко, Р. Н. Щербакова,

Г. М. Голина). В параграфе обосновывается гуманитарное значение изучения прикладных вопросов как фактора, обеспечивающего связь физического образования с жизнью. В подтверждение этого приведены результаты обработки эссе учащихся экспериментальной группы относительно гуманитарной направленности физики.

В четвертом параграфе «Роль и значение физики как научной дисциплины со сложившейся методологией и широкими приложениями в системе современного общего образования» проведен анализ существующего программно-методического обеспечения школьного курса физики на предмет возможностей формирования методологических и прикладных знаний учащихся.

На основе анализа имеющейся литературы показано, что в ряде ведущих стран мира (проведен анализ программ и учебных планов школ США, Германии, Франции) изучение методов познания составляет отдельный раздел школьного курса и входит в стандарты образования. В частности, наиболее подробно исследован Наффилдовский курс физики Великобритании. В Великобритании изучение физики сопровождается овладением учащимися методами научного исследования. Они приобретают навыки по классификации, . систематизации, сравнению, обобщению, анализу, абстрагированию, моделированию. В параграфе проведен анализ программ Н. М. Шахмаева и Д. Ш. Шодиева, С. В. Громова, Л. И. Анциферова, Г. Я. Мякишева и А. 3. Синякова, Т. Н. Шамало, П. И. Самойленко, А. В. Сергеева и В. Е. Котова. На основе анализа существующих федеральных программ школьного курса физики показано, что проблема, связанная с формированием методологических и прикладных знаний учащихся, недооценена.

Поэтому актуальной становится разработка авторских, экспериментальных программ, направленных на формирование у учащихся методологических и прикладных знаний, и разработка соответствующей методики обучения. Программа автора «Методологические и прикладные вопросы физики» непосредственно направлена на решение этих задач.

Во второй главе «Теория и методика формирования методологических и прикладных знаний при изучении вопросов электродинамики в курсе физики» на основе известных положений теории и методики обучения физике обосновывается возможность и необходимость разработки соответствующего содержания и методики для формирования методологических и прикладных знаний учащихся, а также обосновывается путь решения проблемы исследования, связанный с построением школьного курса электродинамики на основе методических блоков «методология — приложения».

В первом параграфе «Концепция построения курса электродинамики с учетом генерализации учебного материала на основе теории электромагнетизма и классической электронной теории» представлена структура содержа-

ния раздела «Электродинамика» школьного курса физики на основе базовых моделей - системы уравнений Максвелла и классической электронной теории.

Проблему структуры преподавания методологических и прикладных вопросов в курсе физики средней школы мы предлагаем решать за счет формирования познавательных блоков «методология - приложения», обслуживающих ту или иную физическую теорию курса. Эта структура совершенствует ведущую педагогическую идею 70-80-х годов XX века, связанную с генерализацией учебного материала курса на основе важнейших физических теорий. В наибольшей степени в совершенствовании идеи генерализации учебного материала нуждается такой раздел физики, как электродинамика. В параграфе изложена концепция построения курса электродинамики с учетом генерализации учебного материала на основе теории электромагнетизма и классической электронной теории и предложено содержание изложения базовых вопросов электродинамики школьного курса.

В параграфе в доступной для школьников форме сформулированы математические модели электромагнитного поля на основе уравнений Максвелла и свободных носителей заряда в классической электронной теории.

Во втором параграфе «Прикладные вопросы электродинамики в школьном курсе физики» рассматривается комплекс прикладных вопросов, сопровождающих преподавание основных тем электродинамики, ее теоретического ядра, доказывается большое значение, которое приобретают прикладные вопросы как средство раскрытия научного метода.

К числу основных прикладных вопросов электродинамики необходимо отнести изучение вопросов, наиболее важных с дидактической точки зрения, таких как вопросы, рассматривающие излучатели как устройства, преобразующие электромагнитные колебания в колебательных системах в распространяющуюся электромагнитную волну в пространстве и распространение электромагнитной волны. Именно этот блок приложений является физическим воплощением математической модели электромагнитного поля и поэтому является наиболее фундаментальным и общим.

В третьем параграфе «Методика формирования методологических и прикладных знаний учащихся в процессе изучения электродинамики» рассмотрены основные методы и приемы формирования методологических и прикладных знаний учащихся. В этом параграфе представлена программно-методическая карта. Эта карта использует блочное построение «методология - приложения» в опоре на фактический материал раздела электродинамики курса физики средней школы и составлена по авторской программе курса «Методологические и' прикладные вопросы физики». При этом большое значение имеет подборка, классификация и распределение материала к предстоящим понятиям. В карте рассмотрено соответствие изучаемых методов научного позна-

ния и приложений электродинамики основному фактическому материалу программы.

К основным особенностям методики формирования методологических и прикладных знаний учащихся в процессе изучения электродинамики относится:

♦ методика обучения учащихся основам теоретического моделирования и анализа моделей;

♦ методика формирования понятия о поле как виде материи;

♦ методика экспериментального исследования.

В параграфе рассмотрены эти вопросы методики обучения электродинамике.

Мы полагаем, что учащиеся должны последовательно проходить методологический путь формирования модели электромагнитного поля при изучении всех разделов школьного курса электродинамики — от электростатики до распространения электромагнитных волн. При этом знакомство с методами физических исследований осуществляется на конкретном теоретическом материале.

Модели в электродинамике в соответствии с предлагаемой иерархией можно разделить на три основных группы. К первой группе моделей относится модели теоретического ядра курса, базирующиеся на двух основных теориях школьного курса электродинамики — теории электромагнитного поля и классической электронной теории. Модель электромагнитного поля основывается на уравнениях Максвелла, модель классической электронной теории — модель свободных носителей зарядов (модель Друде), или модель вязкого трения. Ко второй группе моделей можно отнести частные физические и математические модели — модели заряженных тел, модели вещества в электродинамике, модели движения и взаимодействия зарядов, модели колебательных систем и волновых процессов.

Третья группа моделей включает в себя компьютерные модели исследовательских экспериментов.

Общий путь изучения методов познания — от сравнения и аналогии к абстрагированию, формулировке физической модели и ее знаковой интерпретации — математической модели. В параграфе приведена методика формирования идеальной модели объекта.

Большое внимание уделено в параграфе такому методу познания, как эксперимент. Наиболее ценным с дидактической точки зрения является учебный исследовательский эксперимент, который способствует развитию творческой активности учащихся.

В параграфе приведены описания новых учебных экспериментов по электродинамике. В частности, описаны эксперименты по исследованию характеристик излучения, влияния подстилающей поверхности, зонных кольцевых экранов.

Кроме того, показано, что средствами разработанной серии демонстрационных экспериментов можно установить основные законы теории электромагнетизма, определяемые уравнениями Максвелла - методологической основой электродинамики. С помощью этих экспериментов у учащихся формируются представления об общенаучных и специфических методах исследований в физике. В частности, представления о таких методах, как сравнение, аналогия, абстрагирование, симметрия-асимметрия, моделирование.

Показано также, что и прикладные вопросы электродинамики могут найти свое отражение в демонстрационных экспериментах.

В работе рассмотрен метод математического моделирования. Математическая модель, сформулированная при постановке исследовательского эксперимента в процессе изучения прикладных вопросов электродинамики, может быть реализована на компьютере.

Рассмотрен конкретный пример по экспериментальному исследованию характеристик рупорной антенны (из стандартного комплекта приборов ПЭВ) по разработанной нами методике и реализация на компьютере математической модели рупорной антенны в программной среде DELPHI. Проводится сравнение модельных и экспериментальных характеристик излучения. Как показывает практика,' использование компьютера для реализации математической модели физического объекта или процесса, подвергающегося экспериментальному исследованию, весьма эффективно в дидактических целях для понимания учащимися выпускного класса структуры научного экспериментального исследования.

Третья глава «Экспериментальное исследование результатов формирования методологических и прикладных знаний» содержит описание этапов, методов и результатов экспериментального педагогического исследования формирования методологических и прикладных знаний учащихся. В ней также приведены доказательства эффективности внедрения предлагаемой концепции раздела «Электродинамика» школьного курса физики для формирования методологических и прикладных знаний.

В первом параграфе «Задачи и этапы экспериментального исследования» представлены цели, концептуальные идеи и направления экспериментального исследования по формированию методологических и прикладных знаний учащихся.

Целями педагогического эксперимента являлась проверка формирования методологических и прикладных знаний учащихся, а также изучение обусловленной этими знаниями мотивационной сферы, уровня обученности, развития учащихся и предпочтений в получении высшего физико-математического и физико-технического образования.

В параграфе дана характеристика этапов экспериментальной работы

и характеристика методов, в числе которых на каждом этапе использовались оригинальные, разработанные вновь или доработанные нами анкеты и тесты (приведены в Приложениях к диссертации).

Приводятся следующие данные по участникам педагогического эксперимента: непосредственно в экспериментальных группах - 1020 учащихся 10-х и 11-х классов, около 300 учащихся школ Нижнего Новгорода и Кирова в контрольных группах, более 200 учащихся и 5 учителей школ Нижнего Новгорода на внедренческом этапе эксперимента.

Во втором параграфе «Результаты внедрения в преподавание изучения методологических и прикладных вопросов электродинамики» показан путь экспериментальной работы по формированию методологических и прикладных знаний учащихся от опытной апробации экспериментального учебно-методического комплекса «Методологические и прикладные вопросы физики» до его внедрения в образовательный процесс (в соответствии с имеющимися сертификатами).

Результаты эксперимента представлены в виде таблиц и диаграмм.

Экспериментальная группа Контрольная группа

Г - графические задания (2, 4, 12, 14, 44, 45, 47); П - прикладные задания (48-52); 3-задания на знание законов (1,3, 5,6, 8,9, 11, 13, 15, 17, 19,21,22,27, 31-34,3841, 46) С - задания на нахождение соотношений (7, 10, 16, 18, 23, 35, 36, 42, 43); К - качественные и творческие задания (20,24,25,26,28,29,30, 37)

Рис. 2. Сравнительные результаты тестирования учащихся экспериментальной и контрольной групп но уровню формирования методологических и прикладных знаний. На диаграммах, на радиальных линиях, соответствующих различным типам вопросов, показаны процентные значения правильных ответов

На рис. 2 представлены результаты тестирования учащихся по вновь разработанным тестам, позволяющим оценить сформированность методологических и прикладных знаний в процессе изучения электродинамики, а также общий уровень знаний по разделу «Электродинамика».

В процессе эксперимента были получены данные, подтверждающие, что формирование методологических и прикладных знаний непосредственно положительно влияет на развитие учащихся. Для анализа качества знаний и развития учащихся были использованы нестандартные методики оценки сформированное™ навыков умственной деятельности, умений преобразования знаний, а также использования их в новых ситуациях. Инструментом, позволяющим выполнить этот анализ, являются тестовые задания «Интеллектуальная лабильность» по электродинамике. На рис. 3 представлены результаты этого тестирования.

Экспериментальная группа

Контрольная группа

Факторизация:

I - формулы - осведомленность (4, 8, 25,27,24), 2 - формулы - символизация (5, 7,9, 13, 37); 3 - графики - осведомленность (2,11,34, 38,39); 4 - графики - символизация (20, 23, 26, 29, 32); 5 - понятия, законы - осведомленность (6, 10, 17,31, 35); 6 - понятия, законы - аналогии (16,22,28,30,33); 7 - взаимодействие понятий, применение законов (3, 12, 14, 21, 40); 8-абстрагирование (1, 15, 18, 19, 36).

Рис. 3. Сравнительные результаты тестирования учащихся экспериментальной и контрольной групп по тестам «Интеллектуальная лабильность»

На рис. 4 приведены результаты прогноза и мониторинга профессионального самоопределения выпускников, прошедших подготовку по программе курса «Методологические и прикладные вопросы физики», которые косвенным образом свидетельствуют об эффективности внедрения программы «Методологические и прикладные вопросы физики» для профессиональной ориентации учащихся.

Результаты этого исследования показывают, что в процессе изучения методологических и прикладных вопросов физики возрастает более чем на 50% количество учащихся, которые выбирают физико-математические и физико-технические специальности для продолжения образования в высшей школе.

1996 г. (прогноз 1998 г. 1998 г. (прогноз 2000 г. 200О г. (прогноз 2002 г.

выпуски 1998 г.) (фактически) выпуска 2000 г.) (фактически) выпуска 2002 г.) (фактически)

£2 физико-математические специальности П физико-технические специальности

Рис. 4. Динамика изменения профориентации выпускников, изучавших методологические и прикладные вопросы физики

Результаты двенадцати различных видов экспериментальных исследований по различным методикам в течение десяти лет, с 1993 по 2002 год, в которых участвовали более тысячи учащихся 10-х и 11-х классов школ различного типа— физико-математического лицея № 82 Нижнего Новгорода, Нижегородской городской педагогической гимназии, технического лицея, общеобразовательных школ (№ 85, 117,26,27 Нижнего Новгорода) показали:

♦ у учащихся формируются методологические и прикладные знания в процессе изучения электродинамики по программе «Методологические и прикладные вопросы физики»;

♦ учащиеся в процессе формирования методологических и прикладных знаний приобретают качественные знания законов и приложений электродинамики;

♦ формирование методологических и прикладных знаний учащихся положительно влияет на развитие учащихся;

♦ формирование у учащихся методологических и прикладных знаний влияет через познавательный интерес на их профессиональное самоопределение.

В третьем параграфе приведен анализ результатов педагогического эксперимента с помощью методов математической статистики. Для анализа результатов эксперимента были использованы критерии Колмогорова — Смирнова, X (хи-квадрат). Для оценки результатов педагогического эксперимента и принятия решения был выбран уровень достоверности 0,95. Статистический анализ подтверждает выводы педагогического эксперимента о том, что изучение методологических и прикладных вопросов электродинамики по предлагаемой

программе способствует формированию методологических и прикладных знаний, лучшему усвоению материала курса и развитию учащихся.

Статистическая достоверность положительных изменений в мотивацион-ной сфере оценивалась методом процентных чисел по методике А. А. Кыверял-га. С высокой степенью достоверности подтверждена положительная динамика показателей мотивационной сферы учащихся при изучении методологических и прикладных вопросов (табл. 1). В таблице показано, что целый ряд факторов влияния имеют критерий статистики более 2.

Таблица 1

Статистика изменений мотивационной сферы учащихся

Вопрос % до % после I разн. % ошиб. Т

Отношение к учебной деятельности

Интересны практические работы 42 62 1 20 11,1 1,8

Интересно решение задач 38 49 1 1! 9,4 1.2

Интересно чтение уч. пособий, конец, лекций 19 31 1 12 5.3 2,3

Отношение к изучению методов физики ъ

Помогло лучше понять теор. материал 17 80 I 63 8.1 7,8

Помогло п понимании эксперимента 19 62 43 7,5 5,7

Помогло понять материал по др. предметам 19 69 50 7,9 6,3

Влияние изучения прикладных вопросов

Вызывает интерес изучение техн. приложений 32 58 26 9,4 2,8

Вызывает интерес изучение общ. приложений 35 40 5 8,2 0,6

Побудительные мотивы изучения физики

I [собходимость получить оценку 62 49 13 12,0 1,1

Интерес к новому знанию 30 42 12 7,8 1,6

Желание изучить физические явления 10 29 19 3,8 5,0

Для анализа результатов влияния изучения методологических и прикладных вопросов физики на самоопределение выпускников в отношении выбора физико-математического и физико-технического направлений высшего профессионального образования применен критерий Макнамары. На уровне значимости 0,05 подтверждается, что изучение методологических и прикладных вопросов положительно влияет на выбор учащимися физико-математических и физико-технических профессий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Теоретическое изучение проблемы и результаты педагогического эксперимента доказали сформулированную нами гипотезу и с высокой степенью достоверности доказали эффективность предложенной концепции курса электродинамики для формирования методологических и прикладных знаний учащихся.

Проведенное диссертационное исследование позволило получить сле-

дуюшие научные результаты:

♦ генерализация материала курса электродинамики на основе двух базовых моделей - модели электромагнитного поля Максвелла и классической электронной модели, использование частных моделей и применение таких методов, как сравнение, аналогия и гомология, абстрагирование, идеализация, симметрия и асимметрия, наблюдение и исследовательский эксперимент в содержании, теории и методике обучения физике на основе предложенной концепции построения курса электродинамики позволяют формировать методологические и прикладные знания учащихся;

♦ методологические и прикладные знания учащихся обуславливают повышение научного уровня знаний учащихся, качества знаний школьного курса физики;

♦ авторская программа курса физики «Методологические и прикладные вопросы физики» в значительной степени решает вопросы формирования методологических и прикладных знаний учащихся;

♦ изучать понятия, законов и теории необходимо на основе методов физических исследований, особенно таких, как моделирование и эксперимент, а явлений, процессов - с учетом современных приложений физики и ее интеграции с другими научными дисциплинами;

♦ методологические и прикладные знания способствуют созданию и развитию познавательной мотивации к физике и профессиональному самоопределению учащихся.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях автора:

Учебные пособия:

1. Методологические и прикладные вопросы физики. Программно-методические материалы. - Н. Новгород: Изд-во «Вектор ТиС», 1999. - 44 с.

Научные статьи в журналах и сборниках:

2. Лицей на пути гармонизации образования // Пел. обозрение. - 1997. - -Ч» 3. -С. 71-73.

3. Школьные физические эксперименты по электродинамике в физико-математическом лицее // Проблемы учебного физического эксперимента: Сб. науч. тр.: Вып. 7. - Глазов; СПб.: ГГПИ, 1998. - С. 32-33.

4. Физико-математический лицей: модель образования и управление учсб-но-воснитательным процессом на базе этой модели // Директор шк. - 1999. 1. -С. 22-29. - (Экспресс-опыт)

5. Формирование методологических знаний учащихся при проведении школьного физического эксперимента // Проблемы учебного физического эксперимента: Сб. науч. тр.: Вып. 8. - Глазов; СПб.: ГГПИ, 1999. - С. 3-4.

6. Использование компьютера при проведении исследовательских экспериментов по электродинамике // Проблемы учебного физического эксперимента: Сб. науч. тр.: Вып. 9. - Глазов; СПб.: ГГПИ, 1999. - С. 90-92.

7. Влияние учебного исследовательского эксперимента по электродинамике на формирование методологических знаний учащихся // Проблемы учебного физического эксперимента: Сб. науч. тр.: Вып. 10. - Глазов; СПб.: ГГПИ, 2000. - С. 4-6.

8. Учебный эксперимент в курсе электродинамики как метод научного познания // Проблемы учебного физического эксперимента: Сб. на\-ч. тр.: Вып. 11. - М.: ИОСО РАО, 2001. - С. 37-39.

9. Физический демонстрационный эксперимент как фактор формирования методологических и прикладных знаний учащихся // Проблемы учебного физического эксперимента: Сб. науч. тр.: Выи. 15. - М.: ИОСО РАО, 2002,- С. 15-17.

10. Проблемы формирования у учащихся знаний о научном методе исследований и изучение прикладных вопросов // Сб. науч. тр. ВГИПА: Вып. 5. Ч. 3. - Н. Новгород: ВГИПА, 2002.-С. 10-15. (В соавт. с В. Н. Горшенковым).

Тезисы докладов:

11. Преподавание физики в Нижегородской педагогической гимназии II Преподавание физики и астрономии в школе: состояние, проблемы, перспективы: 'Гсз. докл. регион, науч.-метод. конф. - II. Новгород: НГПУ, 1994. - С. 80-81.

12. О мотивации школьников к физике // Проблемы гуманизации естественнонаучного образования (на примере физики): Тез. докл. федер. науч.-практ. конф. -II. Новгороду! 1ГПУ, 1996. - С. 38-39. (В соавт. с В. Н. Горшенковым, Е. В. Ханжи-ной).

13. Прикладные вопросы электродинамики в средней школе // Проблемы гуманизации естественнонаучного образования (на примере физики): Тез. докл. федер. на-уч.-практ. 'конф. - Н. Новгород: НГПУ, 1996. - С. 125. (В соавт. с В. Н. Горшенковым).

14. Преподавание естествознания в физико-математическом лицее II Естествознание как учебный предмет в педвузе и школе: Тез. докл. регион, науч.-метод. конф. - I I. Новгород: НГПУ, 1997. - С. 44^46.

15. Моделирование как метод познания и его место в программе курса средней школы // Модели и моделирование в методике обучения физике: Тез. докл. респ. на-уч.-теор. конф. - Киров: ВГПУ, 1997. - С. 94-96.

16. Методологические и прикладные вопросы в содержании школьного курса физики как фактор развития творческих способностей учащихся // Практика обучения физике как творчество: Тез. докл. респ. науч.-метод. конф. - Киров: КИУУ, 1998. - С. 1819.

17. Исследовательская деятельность учащихся как форма обучения физике // Практика обучения физике как творчество: Тез. докл. респ. науч.-метод. конф. - Киров: КИУУ, 1998. -С. 34-35.

18. Методологические и прикладные вопросы электродинамики в курсе физики средней школы // Физика в системе современного образования (ФССО - 99): Тез. дшел. пятой междунар. конф.: Т. 2. - СПб.: РГПУ, 1999. -С. 15-17.

19. Учебный физический эксперимент в системе развития методологических и прикладных знаний учащихся средней школы II Физика в системе современного образования (ФССО - 99): Тез. докл. пятой междунар. конф.: Г. 3. - СПб.: РГПУ, 1999. -С. 6-8.

20. Методологические и прикладные вопросы физики в системе формирования естественнонаучного мышления учащихся // Учебный предмет «Естествознание» н вузе и школе: Материалы регион, науч.-метод. конф. - Н. Новгород: НГПУ, 2000. - С. 98-99.

21. Система моделей в школьном курсе электродинамики // Модели и моделирование в методике обучения физике: Материалы докл. респ. науч.-теор. конф. - Киров: ВГПУ, 2000.-С. 56-57.

22. Методы научного познания и приложения в содержании школьного курса электродинамики // Модели и моделирование в методике обучения физике: Материалы докл. респуб. науч.-теор. конф. - Киров: ВГПУ, 2000. - С. 58-60.

23. Роль и значение физики как науки с развитой методологией в системе современного общего образования // Философия и история образования - учебный предмет в системе подготовки будущего учителя: Материалы регион, науч.-практ. конф. - Н. Новгород: НГПУ, 2000. - С. 215-216.

24. Формирование учебных умений в процессе изучения методологических и прикладных вопросов электродинамики в средней школе // Формирование учебных умений в процессе реализации стандартов образования: Тез. докл. зональной науч.-практ. конф. - Ульяновск: УлГПУ, 2001. - С. 63-65.

25. Естественнонаучные методы познания и прикладной аспект естественных наук в средней школе // Проблемы интеграции естественнонаучных дисциплин в высшем педагогическом образовании: Материалы межвузов, науч.-метод, конф. -Н. Новгород: НГПУ, 2001. - С. 65-66. (В соавт. с Е. В. Ханжиной).

26. Формирование методологических и прикладных знаний учащихся при обучении физике // Физика в системе современного образования (ФССО - 2001): Тез. докл. 6-й междунар. конф.: Т. 2. - Ярославль: ЯГПУ, 2001. - С. 30-31.

27. Методика формирования методологических и прикладных знаний при изучении вопросов электродинамики в курсе физики средней школы // Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз. (НТПФ - 3): Материалы 3-й междунар. на-уч.-метод. конф. - М.: МПГУ, 2002. - С. 146. (В соавт. с В. Н. Горшенковым).

28. Формирование методологических и прикладных знаний учащихся в процессе изучения электродинамики в школьном курсе физики // Проблемы обучения физике и химии в средней и высшей школе: Материалы Всероссийской науч.-метод. конф. -Н. Новгород: НГПУ, 2002. - С. 132-134. (В соавт. с В. Н. Горшенковым).

Подписано в печать 9.01.2003 Объем 1,8 п.л. ФорматбО X 847,б Бумага типографская Тираж 100 экз. Отпечатано в тип. ЦДООШ Заказ \ ^ Г^

f

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Альтшулер, Юрий Борисович, 2003 год

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ВОПРОСЫ

В СИСТЕМЕ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ.

§ 1. Методология и приложения науки в образовательной концепции начала

XXI века.

§2. Психолого-педагогический аспект формирования методологических и прикладных знаний.

§3. Гуманитарный аспект методологических и прикладных вопросов курса физики.

§4. Роль и значение физики как научной дисциплины со сложившейся методологией и широкими приложениями в системе современного общего образования.

ГЛАВА 2. ТЕОРИЯ И МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ МЕТОДОЛОГИЧЕСКИХ И ПРИКЛАДНЫХ ЗНАНИЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ

ВОПРОСОВ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ В КУРСЕ ФИЗИКИ.

§ 1. Концепция построения курса электродинамики с учетом генерализации учебного материала на основе теории электромагнетизма и классической электронной теории.

§2. Прикладные вопросы электродинамики в школьном курсе физики.

§3. Методика формирования методологических и прикладных знаний учащихся в процессе изучения электродинамики.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ФОРМИРОВАНИЯ МЕТОДОЛОГИЧЕСКИХ

И ПРИКЛАДНЫХ ЗНАНИЙ.

§1. Задачи и этапы экспериментального исследования.

§2. Результаты внедрения в преподавание изучения методологических и прикладных вопросов электродинамики.

§3. Анализ результатов педагогического эксперимента.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Формирование методологических и прикладных знаний учащихся в процессе изучения электродинамики в курсе физики средней школы"

Национальная доктрина образования (проект) [115] одной из основных задач образования в России ставит интеграцию научных исследований с образовательным процессом и интеграцию науки и образования с производством. Решение этой задачи может быть достигнуто путем внедрения методов науки в образовательный процесс как объекта изучения и усиления прикладного аспекта образования. Концепция структуры и содержания общего среднего образования [89] формулирует цели образования, направленные на формирование системы научных знаний и умений применять их в различных видах практической деятельности. Обязательный минимум содержания общего среднего образования по физике начинается с раздела «Методы научного познания и физическая картина мира» [122]. Однако на сегодняшний день не существует учебно-методического комплекса, обеспечивающего усвоение учащимися таких вопросов этого раздела, как эксперимент и теория в процессе познания природы, моделирование явлений и объектов природы, научные гипотезы и др. Данная диссертационная работа направлена на решение этого конфликта путем построения раздела электродинамики курса физики средней школы на основе методологии и приложений. Во главу угла ставится проблема формирования методологических и прикладных знаний учащихся на основе фактического материала, так как именно «на базе фактического материала в сознание учащихся должно проникать ясное представление о научном методе, характерном для физики» [96, с. 226-227].

Физическое образование сегодня — это реальное образование для реального человека. Поэтому оно должно преследовать две основные цели: формирование у учащихся физической картины мира (мировоззренческий аспект) и овладение учащимися необходимым минимумом знаний, умений и навыков для дальнейшего образования. Если проблемы в достижении последней цели успешно решаются традиционными методами, то для формирования физического мышления необходимы новые подходы, исключающие механическое увеличение и усложнение информации.

Имеющее место противоречие между объемом научных знаний и все возрастающей нагрузкой учащихся нами предполагается преодолевать путем синтеза методологии и практики физической науки. «Мы . не можем удовлетворительно отразить в школьном курсе физики фактического содержания основ этой науки на сегодняшний день. Но мы можем и должны научить школьника думать по-современному в области физики. Этой реальной цели и должен быть подчинен отбор материала для школьного преподавания» [159].

Однако наряду с проблемой отбора материала существует проблема метода преподавания. Развитию творческих способностей учащихся наиболее соответствует проблемное обучение, которое требует увеличения нагрузки по сравнению с другими методами, передающими знания в готовом виде.

Идея обучения методам общенаучных и физических исследований на базе конкретных знаний и физических приложений представляется интересной и с точки зрения развития у учащихся повышенного познавательного интереса, творческой активности и интеллектуальной инициативы.

Изложение прикладных вопросов курса физики представляется важной формой теоретического обобщения, «изучение на уроках основ фундаментальных физических теорий, применения методов, обобщение прикладных вопросов — все это важные предпосылки для формирования мировоззрения школьников» [146, с. 6]. К числу факторов, определяющих эффективность изучения прикладных вопросов, относится учет соответствия содержания этих вопросов содержанию теоретического материала, изучаемого преимущественно в средней школе, и учет их научной значимости.

Универсальность результатов настоящего исследования заключается в том, что они могут быть использованы в классах как физико-математического профиля, так и гуманитарного. Отсутствие различий в тематике вопросов для классов различных профилей — непременное условие формирования системности знаний учащихся. «Научные приложения, методологические знания . должны быть во всех школах независимо от их профиля» [71].

Известные показатели уровня знаний и умений учащихся средних школ красноречиво подтверждают тот факт, что в настоящее время большинство учащихся усваивают образовательную программу лишь на репродуктивном уровне, а «. воспроизведение «полученных» сведений ведет к . формализму знаний и отвращению к учебному предмету и физической науке вообще» [133]. По результатам третьего международного исследования (TIMSS-R-1999), касающегося затруднений учащихся при усвоении содержания естественнонаучного образования, в котором участвовали школы 47 регионов России, был сделан подробный анализ, позволивший сделать вывод о недостаточном владении учащимися методологическими умениями и применением законов в реальных условиях. В частности, Россия оказалась на 15-м месте, сильно отстав от стран Юго-Восточной Азии. Поэтому наибольшую актуальность приобрели следующие проблемы [68, 83]: вопросы использования научных методов исследования; связь знаний учащихся с окружающей их природной средой.

Репродуктивный уровень усвоения обусловлен, на наш взгляд, двумя причинами. Первая заключается в том, что образовательная программа отягощена множественностью дисциплин, что является следствием углубляющейся дифференциации наук. Вторая причина, на наш взгляд, заключается в том, что предметные программы информативно перегружены по содержанию и объему научных сведений. Однако известно, что уровень познавательных способностей учащихся ограничен, поэтому идея, заключающаяся в стремлении к расширению информационного пространства в образовательной программе, нежизненна. Очевидно, что знает научную дисциплину, будь то физика или история, не тот, кто ознакомился со всеми сведениями от Ньютоновской механики до теорий строения атомного ядра или с историческими событиями от сотворения мира до современности, а тот, кто овладел методами научного исследования.

Перегруженность образовательной программы существенным образом влияет на понижение познавательного интереса учащихся. Одной из форм защиты учащихся от перегрузки является то, что в изучении дисциплин решающую роль играет механическое запоминание информации. Пытаясь пробудить у учащихся активные, творческие начала, мы не даем им инструмента для этого. Этим инструментом является метод научного исследования. Только владение методом позволяет учащемуся творчески применять его к решению самых разнообразных задач и самостоятельно расширять сферу собственных знаний. Усвоить метод можно лишь в соединении с конкретным знанием, с порождаемой им наукой, в применении его к прикладным разделам наук и добывая с помощью метода новые знания. Именно поэтому необходимо «все большее внимание методам научного познания в школьном курсе физики» [121].

Психолого-педагогическая характеристика возраста ранней юности [36, 43, 47, 63, 85, 98, 104, 125, 161] (старшеклассников) свидетельствует о том, что в этом возрасте возможно формирование методологических и прикладных знаний, так как развито абстрактно-логической мышление, являющееся базой для формирования таких знаний. С другой стороны, решаются такие психолого-педагогические проблемы, как познавательная мотивация и проблема профессиональное самоопределение учащихся старших классов.

В [123, с. 93-94] специально подчеркивается, что «школьная электродинамика состоит из относительно самостоятельных тем, не имеющих общего теоретического ядра, а каждая тема представляет собой самостоятельное обобщение». Следовательно, раздел «Электродинамика» школьного курса физики требует теоретического развития идеи генерализации материала на основе двух моделей: математической модели электромагнитного поля — системы уравнений Максвелла и модели свободных носителей зарядов в классической электронной теории.

Еще одно серьезное противоречие сегодняшнего дня заключено в имеющем место разрыве: учебная дисциплина — наука и культура в целом. Изучение методологических и прикладных вопросов в курсе физики средней школы может способствовать тому, что школьная дисциплина будет не просто содержательно воспроизводить адекватную науке систему знаний, упрощенную в дидактических целях, а позволит учащимся самостоятельно познавать, владея таким мощным орудием, как метод исследования. Поэтому естественным представляется весьма важный тезис JI. В. Тарасова, что «вызывает особые опасения наметившийся в последнее время процесс упрощения школьного курса физики по мотивам его перегруженности и недоступности многим учащимся. Следует не разгружать курс физики, а радикально его перестраивать. И главное в этой перестройке — обращение к идеям методологии современной физики» [151, с. 266].

Существенным остается и противоречие между всеобщим характером приобретения знаний, образования и возросшей сложностью современных научных понятий и представлений, что, особенно в последнее время, существенным образом повлияло на отстранение физической науки и дисциплины от человека, общества. К ним очевидным образом можно отнести возрастание абстрактности научных рассуждений, повышение порога доступности в изучении физики, уменьшение значения и удельного веса прикладных вопросов в курсе физики средней школы. К этому же привело, на наш взгляд, и отрицание общекультурного значения физики, и противопоставление её гуманитарным идеям и ценностям конца XX — начала XXI веков, и то, что физика, по выражению И. Пригожина, «подменила. мир качества и чувственного восприятия. миром, в котором нет места для человека» [128, с. 80]. Преодоление этого негативного отношения к физике — еще одна из задач современного физического образования.

Все вышеперечисленные факторы и определяют актуальность настоящего диссертационного исследования.

Научная проблема состоит в разрешении противоречий: между объемом и сложностью научных знаний, соответствующих современному состоянию физической науки, и связанной с этим информационной перегрузкой учащихся; между необходимостью формирования знаний о методах познания в физике и прикладного аспекта физической науки и отсутствием разработанного содержания материалов и методики обучения, позволяющих формировать у учащихся эти знания на основе органического соединения методологии и приложений физической науки.

Объектом настоящего диссертационного исследования является процесс изучения и усвоения методологических и прикладных вопросов электродинамики в старших классах средней школы.

Предмет исследования — содержание и методика обучения электродинамике в курсе физики средней школы и процесс формирования методологических и прикладных знаний учащихся посредством использования разработанного учебно-методического комплекса.

В основу учебно-методического комплекса заложена концепция построения раздела «Электродинамика» курса физики средней школы на его методологическом ядре — Максвелловской математической модели электромагнитного поля, модели классической электронной теории, а также основных приложений электродинамики, обуславливающих практическую значимость формирования методологических знаний учащихся.

Целью исследования является решение проблемы формирования методологических и прикладных знаний учащихся старших классов средней школы в процессе изучения раздела «Электродинамика» курса физики.

Гипотеза исследования в соответствии с объектом и предметом исследования формулируется следующим образом:

ЕСЛИ курс электродинамики, составляющий более половины объема курса физики старших классов, изменить на основе построения дидактического блока «методология — приложения», реализующего следующий комплекс педагогические идей: обучение методам общенаучных и физических исследований как инструменту для самостоятельной творческой активности учащихся; использование исследовательского физического эксперимента как одного из основных познавательных методов в электродинамике;

I ♦ включение прикладных вопросов, имеющих гуманитарный характер, гуманитаризация и преодоление технократического характера физического образования, ТО это будет способствовать: I ♦ формированию у учащихся методологических и прикладных знаний; повышению качества обучения и развитию учащихся; формированию и развитию познавательной мотивации учащихся; влиянию на профессиональное самоопределение учащихся в отношении физических и прикладных специальностей.

К основным задачам исследования по проверке выдвинутой гипотезы относятся следующие: проанализировать содержание существующих программ физики старших классов средней школы в части включения в их состав вопросов методологии, а также характера изучаемых прикладt ных вопросов; обосновать необходимость и актуальность внедрения в практику преподавания методологических и прикладных вопросов электродинамики и формирования с учетом этого методологических и прикладных знаний учащихся; разработать учебно-методический комплекс, содержащий программу курса физики старших классов, имеющую блочную структуру «методология -— приложения», и сопровождающие курс электродинамики учебно-методические пособия для изучения методологических и прикладных вопросов, внедрить этот комплекс в практику преподавания физики; экспериментально исследовать эффективность формирования методологических и прикладных знаний учащихся в процессе и результате внедрения этого методического комплекса; экспериментально исследовать влияние изучения методологических и прикладных вопросов электродинамики на повышение мотивационного уровня и на характер предпочтений учащихся в направлении получения высшего физического и прикладного образования.

Для решения поставленных задач нами использовались следующие методы исследования: изучение и анализ педагогической, философской, методической литературы и диссертационных исследований по тематике работы, проекта стандарта школьного физического образования, концепции школьного физического образования, существующих рекомендованных и экспериментальных программ; педагогический мониторинг формирования методологических и прикладных знаний учащихся, их интеллектуального развития и качества обученности на основе разработанных новых и использовании известных тестов и анкет; педагогический эксперимент по внедрению в практику обучения физике разработанных программно-методических материалов по методологическим и прикладным вопросам физики; математические методы обработки и анализа результатов эксперимента; анализ опыта обучения в различных образовательных учреждениях, обобщение опыта учителей физики, использующих идеи, заложенные в данном исследовании.

Теоретической основой исследования стали работы.*

Д. И. Фельдштейна, JL С. Выготского, А. В. Захаровой, Р. С. Немова, И. С. Кона, посвященные возрастной психологии старшеклассников, связи познания и личности, мотивации и профессиональному самоопределению учащихся;

Ю. И. Дика, В. Г. Разумовского, Г. М. Голина, В. Ф. Ефименко, В. В. Майера, JI. В. Тарасова, Н. В. Шароновой, Э. Г. Юдина, посвященные методологии научного познания;

В. В. Давыдова, Н. М. Зверевой, А. Н. Малинина, В. Н. Мощанского, в которых рассматриваются вопросы формирования мышления и мировоззрения учащихся и их развития в процессе обучения;

Н. С. Пурышевой, А. В. Усовой, JI. Я. Зориной, В. А. Бетева, А. И. Архиповой, В. В. Майера, посвященные вопросам системности знаний учащихся, генерализации, спирального построения курса физики, уровневой дифференциации, а также процессу научного познания в процессе физического образования;

Ю. А. Саурова, А. А. Пинского, С. Е. Каменецкого, посвященные изучению вопросов электродинамики;

A. А. Червовой, А. В. Усовой, С. А. Хорошавина, Т. Н Шамало, посвященные использованию учебного физического эксперимента для формирования знаний учащихся;

B. С. Данюшенкова, И. А. Ланиной, Г. И. Щукиной, посвященные формированию познавательного интереса и познавательной активности в процессе обучения.

Вопросы формирования методологических и прикладных знаний учащихся при изучении физики, и в частности раздела «Электродинамика», недостаточно исследованы в теории и методике обучения физике.

Вопросам, связанным с преподаванием электродинамики в общеобразовательном курсе физики, посвящены диссертационные исследования последних лет, А. Ф. Шияна, 1995 г.; А. Л. Никишиной, 1998 г.; О. А. Баклаги, 2000 г. В этих работах не рассматриваются вопросы формирования методологических и прикладных знаний.

Различным аспектам формирования методологических знаний учащихся и методологической культуры учителей посвящены диссертационные исследования: Н. В. Шароновой, 1997 г., А. Н. Ходусова, 1997 г., К. А. Колесникова, 1998 г.

Некоторым вопросам, касающимся формирования прикладных знаний, посвящены диссертационные исследования: И. М. Низамова, 1994 г., Л. Д. Шабашова 1997 г., Р. В. Майера, 1999 г.

Специальные исследования, посвященные формированию методологических и прикладных знаний учащихся в процессе изучения электродинамики, представлены в недостаточной степени.

Этапы исследования:

На первом этапе (1993-1995 гг.) была скорректирована программа курса физики старших классов с целью включения в нее прикладных вопросов электродинамики. Была подготовлена и защищена диссертация на соискание академической степени магистра образования по направлению «физика» на тему «Преподавание прикладных вопросов электродинамики в старших классах». Педагогические идеи этого исследования внедрялись в практику преподавания в Нижегородской педагогической гимназии. Практически было выяснено влияние изучения прикладных вопросов на формирование научного мировоззрения учащихся.

На втором этапе (1996-1998 гг.) были сформулированы основные идеи данного исследования, определена научная проблема и сформулирована гипотеза исследования. Была разработана, сертифицирована и занесена в Региональный банк педагогической информации авторская программа курса «Методологические и прикладные вопросы физики». На основе этой программы была организована экспериментальная площадка по внедрению в физико-математическом лицее № 82 Н. Новгорода и в Нижегородской городской педагогической гимназии, а также в школах № 26, 27, 85, 117, техническом лицее Нижнего Новгорода (Приложение 6. Акт о внедрении программы в образовательный процесс). На этом же этапе была изучена и проанализирована научно-методическая литература по исследуемой проблеме.

На третьем этапе (1999-2001 гг.) была проведена экспериментальная проверка идей, заложенных в данном исследовании, проведен мониторинг формирования у учащихся методологических и прикладных знаний и поставлен заключительный педагогический эксперимент на базе лицея № 82 и педагогической гимназии.

На четвертом этапе (2001-2002 гг.) были обобщены материалы исследования и завершено оформление диссертации.

По проблеме исследования автор выступал на пятой и шестой Международных конференциях «Физика в системе современного образования» РГПУ в С.-Петербурге (1999 г.) и ЯГПУ в Ярославле (2001 г.), на третьей Международной научно-методической конференции по новым технологиям в преподавании физики МПГУ в Москве (2002 г.), научно-практических конференциях по теории и методике обучения физике и философии образования НГПУ в Н. Новгороде от регионального до федерального уровня (1994, 1996, 1997, 2000, 2001, 2002 гг.), на республиканских научно-практических конференциях ВГПУ и КИУУ в Кирове (1997, 1998, 2000 гг.), на конференциях по проблемам учебного физического эксперимента ГГПИ в Глазове (1998, 1999, 2000, 2001, 2002 гг.), на научно-методической конференции по формированию учебных умений УлГПУ в Ульяновске (2001 г.), Автором опубликовано 28 печатных работ по теме исследования общим объемом 8,9 п. л., в том числе отдельным изданием программно-методические материалы, включающие программу «Методологические и прикладные вопросы физики».

Научная новизна исследования состоит в следующем:

1. Исследованы результаты формирования у учащихся методологических и прикладных знаний.

2. Разработана концепция построения курса электродинамики старших классов средней школы, включающая следующие положения: ведущей идеей является обучение методам общенаучных и физических исследований, прикладным вопросам электродинамики на основе моделей электродинамики; основным объектом усвоения при изучении методологических и прикладных вопросов электродинамики является логика научного познания -— от физического явления через методы исследования к построению модели, ее математическому описанию и анализу и далее к приложениям; организация учебного процесса включает выполнение учащимися самостоятельных исследовательских экспериментов по прикладным вопросам.

3. Разработан комплекс методических средств по организации учебного процесса, включающий в себя: программу «Методологические и прикладные вопросы физики»; учебные пособия по вопросам электродинамики, включающие новую формулировку уравнений Максвелла в доступной для школьников форме; тесты по электродинамике, содержащие вопросы по всем разделам программы; комплекс практических занятий, включающих новые исследовательские эксперименты и компьютерную реализацию математической модели.

4. Получены экспериментальные данные о формировании методологических и прикладных знаний.

Теоретическое значение исследования заключается в следующем: доказана возможность построения курса электродинамики средней школы, опирающегося на блоки «методология — приложения», который обеспечивает генерализацию учебного материала на основе двух моделей: математической модели электромагнитного поля — системы уравнений Максвелла и модели свободных носителей зарядов в классической электронной теории; сформулирована концепции построения раздела «Электродинамика» курса физики, обеспечивающая сокращение имеющего место разрыва между школьным предметом и наукой; определены принципы применения на практике теории и методики изучения методологических и прикладных вопросов электродинамики.

Практическое значение исследования заключается в следующем: разработана программа курса физики 10-11-х классов средней школы «Методологические и прикладные вопросы физики», программа занесена в Региональный банк педагогической информации, имеет сертификат Нижегородского института развития образования, сертификат департамента образования и науки администрации Нижегородской области (Приложения 1, 6). Программно-методические материалы удостоены диплома всероссийского открытого конкурса «Педагогические инновации-2001» (Приложение 6), таким образом, получили общественное признание; разработаны учебно-методические пособия и тесты для широкого использования учителями и учащимися всех типов школ; курс физики «Методологические и прикладные вопросы физики» является составной частью учебного плана физико-математического лицея № 82 г. Н. Новгорода в 1996-2000 гг. и Нижегородской городской педагогической гимназии с 2000 г. по настоящее время, частично внедрен в учебный процесс школ № 26, 27, 85, 117, технического лицея Н. Новгорода (Приложение 6. Акт о внедрении программы в образовательный процесс); результаты исследования готовы к широкому внедрению, могут быть использованы при подготовке учителей физики в педагогическом вузе и в системе повышения их квалификации.

Обоснованность и достоверность научных фактов обеспечиваются: опорой на фундаментальные положения теории и методики обучения физике, дидактики, философии, психологии; анализом существующей проблемы с точки зрения как теории, так и практики преподавания физики в средней школе; личным опытом работы соискателя по теме исследования в Нижегородской городской педагогической гимназии и в физико-математическом лицее Сормовского района Н. Новгорода более 10 лет; комплексом методик исследования; многократной экспертизой основных результатов.

На защиту выносится:

1. Концепция построения курса электродинамики, нацеленного на формирование у учащихся методологических и прикладных знаний. В основе концепции — логика научного познания — от физического явления через методы исследования к построению модели, ее математическому описанию и анализу и далее к приложениям.

2. Программа курса электродинамики, построенная на основе дидактических блоков «методология — приложения», учебно-методические пособия, практические и контрольные задания.

3. Методика формирования методологических и прикладных знаний учащихся при изучении курса «Электродинамика» школьного курса физики, разработанные учебные физические эксперименты.

4. Результаты педагогического эксперимента, подтверждающие эффективность формирования методологических и прикладных знаний учащихся и их влияние на мотивационную сферу учащихся и профессиональное самоопределение.

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

Результаты исследования, в котором участвовало 94 учащихся 11 -х классов в экспериментальных группах и 112 учащихся в контрольных группах, следующие: 84% учащихся экспериментальных групп и 66% учащихся контрольных групп дают правильное построение аналогий. Следовательно, у учащихся экспериментальных групп сформированы знания принципов построения аналогий как метода исследования благодаря формированию методологических знаний.

В 2001 году 44 учащимся экспериментальной группы Нижегородской педагогической гимназии были предложены тесты по электродинамике «ЭД» (Приложение 4). Результаты тестирования в сравнении с контрольной группой учащихся (19 человек) Кировского химико-биологического лицея приведены ниже на диаграммах (рис. 3.7, 3.8).

Рис. 3.7. Экспериментальная группа Рис. 3.8. Контрольная группа

Г - графические задания (2, 4, 12, 14,44, 45, 47), П - прикладные задания (48-52), 3 - задания на знание законов (1, 3, 5, 6, 8, 9,11, 13, 15, 17, 19,21, 22, 27, 31-34, 38-41, 46), С - задания на нахождение соотношений (7, 10, 16,18, 23, 35, 36, 42, 43); К - качественные и творческие задания (20, 24, 25, 26,28, 29, 30, 37)

На диаграммах на радиальных линиях, соответствующих различным типам вопросов, показаны процентные значения правильных ответов

Как показывает анализ проведенного исследования, у учащихся экспериментальной группы показатели выше почти по всем параметрам, несмотря на то что субъектом исследования была группа учащихся гуманитарного образовательного учреждения. Это свидетельствует о том, что учащиеся в процессе формирования методологических и прикладных знаний и благодаря ему приобретают качественные знания законов и приложений электродинамики.

Необходимо отметить, что в процессе эксперимента были получены данные, подтверждающие, что формирование методологических и прикладных знаний непосредственно положительно влияет на общее развитие учащихся. Для анализа качества знаний и развития учащихся были использованы нестандартные методики оценки сформированности навыков умственной деятельности, умений преобразования знаний, а также использования их в новых ситуациях. Инструментом, позволяющим выполнить этот анализ, являются тестовые задания «Интеллектуальная лабильность» по электродинамике, разработанные в Кубанском госуниверситете. Выполнение тестовых заданий «Интеллектуальная лабильность» предполагает не только знание фактического материала, но и способность к мысленному анализу отношений между пространственными и знаковыми элементами в условиях задач, к моделированию ситуаций и объектов изучения, к преобразованию полученных знаний. Такие тестовые задания — многофункциональные средства диагностики качества обучения и развития. Задания тестов, формы бланков ответов, бланки правильных ответов и факторизация приведены в Приложении.

Результаты этого тестирования таковы [23]: по тесту ИЛ-20: 98% правильных ответов в экспериментальной группе из 28 учащихся против средних показателей 76% и 84% в контрольной группе; по тесту ИЛ по теме «Переменный ток» результаты приведены в виде диаграмм (рис. 3.9, ЗЛО).

1 1

Рис. 3.9. Экспериментальная группа Рис. 3.10. Контрольная группа

Факторизация:

1 - формулы - осведомленность (4, 8, 25,27,24), 2 - формулы - символизация (5, 7, 9, 13, 37); 3 - графики - осведомленность (2,11, 34, 38, 39); 4 - графики - символизация (20, 23, 26, 29, 32); 5-понятия, законы - осведомленность (6, 10, 17, 31, 35); 6 - понятия, законы - аналогии (16, 22, 28, 30, 33); 7-взаимодействие понятий, применение законов (3, 12, 14, 21,40); 8-абстрагирование (1,15, 18,19, 36).

На диаграммах на радиальных линиях, соответствующих различным типам вопросов в соответствии с факторизацией, показаны процентные значения правильных ответов. Как видно из диаграмм, учащиеся экспериментальной группы по всем факторам имеют более высокие показатели, превышающие на 5-10% соответствующие показатели у контрольной группы, что свидетельствует о том, что формирование методологических и прикладных знаний учащихся существенным образом положительно влияет на развитие учащихся.

Ниже на диаграмме (рис. 3.11) приведены результаты прогноза и мониторинга профессионального самоопределения выпускников лицея № 82 в двух выпусках — 1998 и 2000 годов и выпускников педагогической гимназии 2002 года, прошедших подготовку по программе курса «Методологические и прикладные вопросы физики», которые косвенным образом свидетельствуют об эффективности внедрения этой программы для профессиональной ориентации учащихся.

60%

50%

40%

30%-'

20%

10%

0%4

1996 г. (прогноз 1998 г. 1998 г. (прогноз 2000 г. 2000 г. (прогноз 2002 г. выпуска 1998 г.) (фактически) выпуска 2000 г.) (фактически) выпуска 2002 г.) (фактически)

1 физико-математические специальности физико-технические специальности

Рис 3.11. Динамика изменения профориентации выпускников, изучавших методологические и прикладные вопросы физики

Результаты этого исследования показывают, что в процессе изучения методологических и прикладных вопросов физики возрастает на 80—90% количество учащихся, которые выбирают физико-математические и физико-технические специальности для продолжения образования в высшей школе благодаря формированию у них методологических и прикладных знаний, влияющих через познавательный интерес на их профессиональное самоопределение.

Результатом внедренческого этапа эксперимента стало и общественное признание программы «Методологические и прикладные вопросы физики». Программа получила широкий доступ к учителям физики, так как в 2001 году сертифицирована областным экспертным советом департамента образования и науки администрации Нижегородской области (Приложение 6). В том же году программно-методические материалы Сыли удостоены диплома Всероссийского открытого конкурса «Педагогические инновации — 2001».

§3. Анализ результатов педагогического эксперимента

В процессе работы над диссертационным исследованием был выполнен педагогический эксперимент, целью которого было подтверждение гипотезы исследования. В предыдущем параграфе представлены результаты эксперимента качественно, в виде диаграмм и графиков. Покажем, что полученные результаты являются статистически достоверными и их можно рассматривать как действительное доказательство эффективности формирования методологических и прикладных знаний учащихся в процессе изучения электродинамики.

Для анализа результатов педагогического эксперимента воспользуемся методами математической статистики [52].

В качестве одного из показателей эффективности формирования методологических и прикладных знаний учащихся при изучении электродинамики использовались результаты выполнения учащимися экспериментального и контрольного классов теста «ЭД» (см. Приложение 4). В проведенном эксперименте выполняются условия для использования критерия сравнения результатов двух независимых выборок Колмогорова - Смирнова. Этот критерий используется при определении эффективности изучения методологических и прикладных вопросов электродинамики для формирования соответствующих знаний учащихся. Критерий Колмогорова-Смирнова предназначен для выявления различия двух совокупностей по состоянию некоторого свойства.

Применим критерий Колмогорова - Смирнова как метод проверки статистических гипотез для измерений, произведенных в экспериментальной и контрольной группах, на основе данных полученных по результатам тестирования учащихся 11-х классов лицея № 82 Сормовского района Нижнего Новгорода по 52 вопросам теста по электродинамике «ЭД», который характеризует сформированность методологических и прикладных знаний, а также степень обученности учащихся. Результаты тестирования на формирующем этапе эксперимента приведены по группам вопросов в §3.2 в виде диаграмм (рис. 3.5, 3.6), В измерениях приняли участие 44 учащихся экспериментальной группы и 36 учащихся контрольной группы. Для использования критерия были сделаны из каждой группы случайные выборки одинакового объема, т. е. п1=п2=20. Для учащихся каждой группы подсчитывался процент верных ответов на задания теста. Значения этой величины изменялись в данном эксперименте от 45 до 100%. Полученные результаты целесообразно записать в форме интервальных рядов. При величине интервала, равной 5% получим 11 интервалов. Полученные результаты запишем в виде табл. 3.6.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационном исследовании по формированию методологических и прикладных знаний учащихся при изучении электродинамики в школьном курсе физики решаются некоторые проблемы современного физического образования. Наиболее актуальными среди них необходимо признать проблему информационной перегрузки учащихся и проблему отсутствия системности знаний учащихся, связанную с недостатками научно-мировоззренческого аспекта образования.

Решение первой проблемы представляется на пути отхода от традиционного механического сокращения объема информации, что существенным образом повлияло бы на качество физического образования, а также не в поисках новых методик преподавания по традиционным программам, доставшимся в наследство от технократизма 60-70-х годов прошлого столетия. Эта проблема решается путем изменения сущности содержания курса электродинамики, в основу которого положено изучение методов научного познания. Абстрактность в обучении физике как негативный фактор многих программ преодолевается за счет включения в содержание широкого круга прикладных вопросов.

Решение второй проблемы обуславливается тем, что во главу угла ставится не отдельные теории и законы, а методы физических исследований, единые для всей науки. При этом решаются такие вопросы системности знаний учащихся как формирование глобального мышления, естественнонаучной картины мира, поскольку физика через метод проникает во все естественнонаучные дисциплины.

Рассмотрение методологических и прикладных вопросов электродинамики в достаточно сильной степени обнажает гуманитарный потенциал физики за счет включения в ее содержание целого ряда гуманитарных проблем прикладной физики, имеющих не только технический аспект, но и экологический и общекультурный.

В рамках диссертации проведена экспериментальная проверка эффективности формирования методологических и прикладных знаний учащихся при изучении электродинамики. Показано, что результатом реализации программы курса физики «Методологические и прикладные вопросы физики» является формирование методологических и прикладных знаний учащихся.

В результате выполненного исследования решены следующие задачи по педагогическому анализу проблемы: обоснована актуальность и необходимость формирования методологических и прикладных знаний учащихся; изучено состояние проблемы формирования методологических и прикладных знаний учащихся старших классов средней школы; проведен анализ существующих программ по физике и состояния преподавания основного раздела курса физики старших классов — электродинамики — по факторам, определяющим формирование методологических и прикладных знаний учащихся; выявлен уровень владения учащимися методологическими и прикладными знаниями; доказана необходимость разработки курса физики старших классов, концепцию которого определяют методология и приложения современной физики; разработан и внедрен в практику преподавания физики учебно-методический комплекс — программа курса физики старших классов, имеющая блочную структуру «методология — приложения», а также материалы по содержанию и методике изучения методологических и прикладных вопросов, сопровождающие изучение раздела «Электродинамика».

Проведен педагогический мониторинг — отслежено влияние формирования методологических и прикладных знаний на: уровень познавательной мотивации.учащихся; ориентацию учащихся в направлении получения высшего профессионального физического образования; уровень знаний учащихся по электродинамике и всему курсу физики старших классов.

Педагогический эксперимент подтвердил правомерность сформулированной нами гипотезы и с высокой степенью достоверности доказал эффективность предложенной концепции курса электродинамики для формирования методологических и прикладных знаний учащихся.

На основе результатов теоретического исследования, результатов педагогического эксперимента по исследованию сформированности у учащихся методологических и прикладных знаний можно сделать следующие выводы: генерализация материала курса электродинамики на основе двух базовых моделей — модели электромагнитного поля Максвелла и классической электронной модели, использование частных моделей и применение таких методов, как сравнение, аналогия и гомология, абстрагирование, идеализация, симметрия и асимметрия, наблюдение и исследовательский эксперимент в содержании, теории и методике обучения физике с использованием авторской концепции построения курса электродинамики позволяют формировать методологические и прикладные знания учащихся; изучение понятий, законов и теорий необходимо осуществлять на основе общенаучных и специфических методов физических исследований, особенно таких, как моделирование и эксперимент, а явлений, процессов — на основе современных приложений физики и ее интеграции с другими научными дисциплинами; методологические и прикладные знания учащихся обуславливают повышение научного уровня знаний учащихся, их действенности и системности, развития творческих способностей учащихся, качества знаний школьного курса физики; имеющиеся программы не обеспечивают в полной мере формирование методологических и прикладных знаний учащихся и, как следствие, формирование целостной физической картины мира; авторская программа курса физики «Методологические и прикладные вопросы физики» в значительной степени решает эти вопросы; методологические и прикладные знания способствуют созданию и развитию познавательной мотивации к физике и профессиональному самоопределению в области физики и ее приложений.

На основе решения задач данного диссертационного исследования открываются перспективы для дальнейших исследований, которые могут быть использованы при разработке программ по физике, в том числе для 12-летней школы и написании соответствующих учебников: переработать содержание материала раздела «Электродинамика» школьного курса физики с учетом генерализации на основе двух фундаментальных моделей: теории электромагнитного поля Максвелла и классической электронной теории; внедрить в практику обучения физики изучение общих и специфических методов физических исследований и конкретных физических приложений в непосредственной связи с фактическим материалом, изучаемым на уроке; переработать систему фронтальных лабораторных и практических работ и работы физического практикума с целью внедрения исследовательского эксперимента, обеспечивающего развитие творческих способностей учащихся.

Автор благодарен научному руководителю — декану физического факультета Нижегородского педагогического университета, заведующему кафедрой теории и методики обучения физике, доценту В. Н. Горшенкову, коллективу кафедры теории и методики обучения физике за ценные советы и указания, Нижегородскому институту развития образования, экспертному совету Министерства образования и науки администрации Нижегородской области за экспертизу, сертификацию и высокую оценку авторской программы «Методологические и прикладные вопросы физики», учителям физики Нижнего Новгорода, частично внедрившим авторскую программу в обучение, директору лицея № 82 JL А. Косенковой и директору Нижегородской педагогической гимназии В. В. Гречухиной за поддержку и помощь в организации экспериментальной части исследовательской работы.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Альтшулер, Юрий Борисович, Нижний Новгород

1. Алексеева Н. А. Изучение личности учащихся в целях ориентации их на учительскую профессию: Метод, рекомендации. - Н. Новгород: Изд-во НГПУ, 1990. - 33 с.

2. Альтшулер Ю. Б. Влияние учебного исследовательского эксперимента по электродинамике на формирование методологических знаний учащихся // Проблемы учебного физического эксперимента: Сб. науч. тр.: Вып. 10. Глазов; СПб.: Изд-во ГТПИ, 2000. - С. 4-6.

3. Альтшулер Ю. Б. Использование компьютера при проведении исследовательских экспериментов по электродинамике // Проблемы учебного физического эксперимента: Сб. науч. тр. Вып. 9. Глазов; СПб.: Изд-во ГГПИ, 1999.-С. 90-92.

4. Альтшулер Ю. Б. Исследовательская деятельность учащихся как форма обучения физике // Практика обучения физике как творчество: Тез. докл. респ. науч.-метод. конф. Киров: Изд-во КИУУ, 1998. - С. 34-35.

5. Альтшулер Ю. Б. Лицей на пути гармонизации образования // Пед. обозрение. 1997. - № 3. - С. 71-73.

6. Альтшулер Ю. Б. Методологические и прикладные вопросы физики. Программно-метод. материалы. Н. Новгород: Изд-во «Вектор ТиС», 1999.-44 с.

7. Альтшулер Ю. Б. Методологические и прикладные вопросы электродинамики в курсе физики средней школы // Физика в системе современного образования (ФССО 99): Тез. докл. 5-й междунар. конф.: Т. 2. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 1999. - С. 15.

8. Альтшулер Ю. Б. Методы научного познания и приложения в содержании школьного курса электродинамики // Модели и моделирование в методике обучения физике: Материалы докл. респ. науч.-теорет. конф. -Киров: Изд-во ВГПУ, 2000. С. 58-60.

9. Альтшулер Ю. Б. Моделирование как метод познания и его место в программе курса средней школы // Модели и моделирование в методике обучения физике: Тез. докл. респ. науч.-теорет. конф. Киров: Изд-во ВГПУ, 1997.-С. 94-96.

10. Альтшулер Ю. Б. Преподавание естествознания в физико-математическом лицее // Естествознание как учебный предмет в педвузе и школе: Тез. докл. регион, науч.-метод. конф. Н. Новгород: Изд-во НГПУ, 1997.-С. 44-46.

11. Альтшулер Ю. Б. Преподавание прикладных вопросов электродинамики в старших классах. Дис. . магистр, образования по направлению «Физика». Н. Новгород: НГПУ, 1995. - 55 с.

12. Альтшулер Ю. Б. Преподавание физики в Нижегородской педагогической гимназии // Преподавание физики и астрономии в школе: состояние, проблемы, перспективы: Тез. докл. регион, науч.-метод. конф. Н. Новгород: Изд-во НГПУ, 1994. - С. 80-81.

13. Альтшулер Ю. Б. Система моделей в школьном курсе электродинамики // Модели и моделирование в методике обучения физике: Материалы докл. респ. науч.-теорет. конф. Киров: Изд-во ВГПУ, 2000. - С. 56-57.

14. Альтшулер Ю. Б. Учебный эксперимент в курсе электродинамики как метод научного познания // Проблемы учебного физического эксперимента: Сб. науч. тр.: Вып. 11. М.: ИОСО РАО, 2001. - С. 37-39.

15. Альтшулер Ю. Б. Физико-математический лицей: модель образования и управление учебно-воспитательным процессом на базе этой модели // Экспресс-опыт (приложение к журналу «Директор школы»). 1999. - № 1. -С. 22-29. - (Экспресс - опыт)

16. Альтшулер Ю. Б. Физический демонстрационный эксперимент как фактор формирования методологических и прикладных знаний учащихся // Проблемы учебного физического эксперимента: Сб. науч. тр.: Вып. 15. М.: ИОСО РАО, 2002. - С. 15-17.

17. Альтшулер Ю. Б. Формирование методологических знаний учащихся при проведении школьного физического эксперимента // Проблемы учебного физического эксперимента: Сб. науч. тр.: Вып. 8. Глазов; СПб.: Изд-во ГГПИ, 1999. - С. 3-4.

18. Альтшулер Ю. Б. Школьные физические эксперименты по электродинамике в физико-математическом лицее // Проблемы учебного физического эксперимента: Сб. науч. тр.: Вып. 7. Глазов; СПб.: Изд-во ГГПИ, 1998.-С. 32-33.

19. Альтшулер Ю. Б., Горшенков В. Н. Прикладные вопросы электродинамики в средней школе // Проблемы гуманизации естественнонаучного образования (на примере физики): Тез. докл. федер. науч.-практ. конф. — Н. Новгород: Изд-во НГПУ, 1996. С. 125.

20. Альтшулер Ю. Б., Горшенков В. Н., Ханжина Е. В. О мотивации школьников к физике // Проблемы гуманизации естественнонаучного образования (на примере физики): Тез. докл. федер. науч.-практ. конф. Н. Новгород: Изд-во НГПУ, 1996, - С. 38-39.

21. Ананьев Б. Г. О проблемах современного человекознания. СПб.: Изд. Дом Питер, 2000. - 272 с.

22. Архипова А. И. Теоретические основы учебно-методического комплекса по физике: Автореф. дис. . д-ра пед. наук / М.: МПГУ, 1998. 37 с.

23. Бабанский Ю. К. Проблемы повышения эффективности педагогических исследований: (Дидактический аспект). М.: Педагогика, 1982. - 248 с.

24. Баклага О. А. Развитие технического творчества учащихся старших классов при изучении факультативного курса «Практическая электродинамика»: Автореф. дис. . канд. пед. наук / Челябинск: ЧГПУ, 2000. 20 с.

25. Бестужев-Лада И. В. Что может дать культурология учителю // Народное образование. 1997 - № 6. - С. 89.

26. Бетев В. А. К вопросу о системном обучении физике // Практика обучения физике как творчество: Тез. докл. респ. науч.-метод. конф. Киров: Изд-во КИУУ, 1998. - С. 15-16.

27. Бирюкова И. П. Умение работать с компьютерными моделями как компонент подготовки современного специалиста: Автореф. дис. . канд. пед. наук: (На прим. курса физики в техн. вузе) / М.: МГУ им. М. В. Ломоносова, 1995.- 18 с.

28. Божович Л. И. Личность и ее формирование в детском возрасте. -М.: Педагогика, 1968 384 с.

29. Божович Л. И. Проблема развития мотивационной сферы // Изучение мотивации детей-подростков. М., 1972. С. 7—45.

30. Бондаревский В. Б. Воспитание интереса к знаниям и потребности к самообразованию: Кн. для учителя. -М.: Просвещение, 1985. 144 с.

31. Бордонская Л. А. Физика в классах с углубленным изучением мировой художественной культуры // Проблемы гуманизации естественнонаучного образования (на примере физики): Тез. докл. федер. науч.-практ. конф. Н. Новгород: Изд-во НГПУ, 1996. - С. 68-69.

32. Бордонская Л. А. Физические задачи общекультурного содержания. Чита: Изд-во ЧиГПУ, 1997. - 172 с.

33. Борн М. Моя жизнь и взгляды. М.: Наука, 1973. - 240 с.

34. Брунер Дж. Процесс обучения. М.: Прогресс, 1962. - 244 с.

35. Брунер Дж. Психология познания. За пределами непосредственной информации / Пер. с англ. К. И. Бабицкого. М.: Прогресс, 1977. - 412 с.

36. Власова К. Н. Мир научной фантастики на уроках физики. М.: Просвещение, 1963. - 234 с.

37. Воротникова Е. В. Формирование старшеклассника в качестве субъекта профессионального самоопределения: Автореф. дис. . канд. пед. наук / Воронеж: ВГУ, 2001. 24 с.

38. Выготский JL С. Педагогическая психология / Под ред. В. В. Давыдова. М.: Педагогика, 1991 - 479 с.

39. Гельман 3. Е. Вырваться из круга // Нар. образование. — 1990. -№ 10.-С. 34.

40. Гессен С. И. Основы педагогики. Введение в практическую философию. М.: Школа-пресс, 1995. - 447 с.

41. Голин Г. М. Вопросы методологии физики в курсе средней школы. М.: Просвещение, 1987. - 264 с.

42. Голин Г. М. Формирование у учащихся знаний о научном эксперименте // Физика в школе. 1984. - № 5. - С. 33.

43. Грабарь М. И, Краснянская К. А. Применение математической статистики в педагогических исследованиях: Непараметрические методы. М.: Педагогика, 1977. - 144 с.

44. Гусинский Э. Н. Турчанинова Ю. И. Введение в философию образования. М.: Логос, 2001. - 224 с.

45. Давыдов В. В. Научное обеспечение образования в свете нового педагогического мышления // Новое педагогическое мышление / Под ред. А. В. Петровского М.: Педагогика, 1989. - 278 с.

46. Данильчук В. И. Теоретические основы гуманитаризации физического образования в средней школе: Автореф. дис. . д-ра пед. наук. / Волгоград: ВГПУ, 1997. 50 с.

47. Данюшенков В. С. Теория и методика формирования познавательной активности школьников в процессе обучения физике: Автореф. дис. . д-ра пед. наук / М.: Mill У им. В. И. Ленина, 1995. 32 с.

48. Дик Ю. И. Проблемы и основные направления развития школьного физического образования в Российской Федерации: Автореф. дис. . д-ра пед. наук / М: ИОСО РАО, 1996. 44 с.

49. Дик Ю. И., Рыжаков М. В. Естественно-математическое образование в современной школе // Педагогика. — 1999. № 8. - С. 24.

50. Друянов Л. А. Законы природы и их познание. М.: Просвещение, 1982.- 112 с.

51. Ефименко В. Ф. Методологические вопросы школьного курса физики. М.: Педагогика, 1976. - 312 с.

52. Ефименко В. Ф. Методологические проблемы интеллектуализации обучения: Подгот. учителей физики в пед. ин-те. // Интеллектуальное развитие учащихся в процессе обучения физике. Екатеринбург: Изд-во УГПУ, 1994.-С. 101-108.

53. За пределами 2000 года: Естественнонаучное образование для будущего / Под ред.: Р. Миллара, Дж. Осборна. Пер. с англ. Б. В. Булюбаша. -Н. Новгород: Нижегородский гуманитарный центр, 2001. 50 с.

54. Захарова А. В. Психология обучения старшеклассников. М: Знание, 1976.-394 с.

55. Зверева Н. М. Формирование естественнонаучного мышления школьников в процессе обучения физике: Автореф. дис. . д-ра пед. наук / Л.: ЛГПУ им. А. И. Герцена, 1986. 31 с.

56. Зверева Н. М., Маскаева Т. Е. Дидактика для учителя: Учеб. пособие Н. Новгород: Изд-во «Нижегородский гуманитарный центр», 1996. -131 с.

57. Зеленов Л. А. Методологические принципы обновления педагогической системы // Гуманизация образования: Методологические аспекты: Тез. докл. обл. науч.-практ. конф. Горький: Изд-во ГГПИ, 1990. - С. 4.

58. Зинченко В. П. Образование. Мышление. Культура // Новое педагогическое мышление / Под ред. А. В. Петровского М.: Педагогика, 1989.-278 с.

59. Зорина JI. Я. Взгляд дидактики и методики на естественнонаучную подготовку учащихся // Взаимосвязь дидактики и частных методик в обучении: Материалы науч.-практ. конф. — М.: Изд-во. ИТОП РАО, 1999. С. 34.

60. Зорина J1. Я. Дидактические аспекты естественнонаучного образования. М.: Изд-во ИТПИ-МИО, 1993.- 163 с.

61. Зорина JI. Я. Дидактические основы формирования системности знаний старшеклассников. М.: Педагогика, 1978. - 128 с.

62. Зорина JI. Я. Дифференцируемая часть содержания научных знаний в общеобразовательной школе // Новые исследования в педагогических науках. 1991. - Вып. 2 (58). - С. 36.

63. Иванова Т. А. Гуманизация математического образования // Проблемы гуманизации естественнонаучного образования (на примере физики): Тез. докл. федер. науч.-практ. конф. Н. Новгород: Изд-во НГПУ, 1996. -С. 24.

64. Игнатова В. А. Педагогические аспекты синергетики // Педагогика. -2001.-№ 8.-С. 26-30.

65. Кабардин О. Ф. Задания для итогового контроля знаний учащихся по физике в 7-11-х классов общеобразовательных учреждений: Дидакт. материал / О. Ф. Кабардин, С. И. Кабардина, В. А. Орлов. 2-е изд.- М.: Просвещение, 1995. - 223 с.

66. Каменецкий С. Е. Проблемы изучения основ электродинамики в курсе физики средней школы: Автореферат дис. . д-ра пед. наук / М.: МПГУ им. В. И. Ленина, 1979. 36 с.

67. Каменецкий С. Е., Солодухин Н. А. Модели и аналогии в курсе физики средней школы. М.: Педагогика, 1982. - 324 с.

68. Капица П. JI. Эксперимент. Теория. Практика М.: Наука, 1981. -494 с.

69. Капица С. П. Образование в области физики и общая культура // Вестник АН СССР. 1982. - № 4. - С. 85.

70. Касьян А. А. Развитие личности и развивающаяся личность // Гуманизация образования: Методологические аспекты: Тез. докл. обл. на-уч.-практ. конф. Горький: Изд-во ГГПИ, 1990. - С. 11.

71. Кац Ц. Б. Биофизика на уроках физики. М.: Просвещение, 1988— 159 с.

72. Кларин М. В. Инновационные модели обучения в зарубежных педагогических поисках. М.: Изд-во «Арена», 1994. - 188 с.

73. Клевицкий В. В. Учебный физический эксперимент с использованием компьютера как средство индивидуализации обучения в школе: Автореф. дис. . канд. пед. наук / М.: Mill У, 1999. 16 с.

74. Ковалева Г. С. Краснянская К. А. Результаты третьего международного исследования по оценке качества математического и естественнонаучного образования в России // Шк. технологии. 2001. - № 4. - С. 125-136.

75. Колесников К. А. Спецкурс «Физика природных явлений» как средство формирования у учащихся методологических знаний: Дис. . канд. пед. наук / Киров: ВГПУ, 1998. 172 с.

76. Кон И. С. Психология ранней юности: Кн. для учителя. М.: Просвещение, 1989 - 255 с.

77. Кондратьев А. С. Физика как учебный предмет высшей и средней школы на рубеже 21 века // Физика в системе современного образования (ФССО 99): Тез. докл. 5-й междунар. конф.: Т. 1. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 1999. - С. 21-22.

78. Концепция естественнонаучного образования в 12-летнеЙ школе. Концепция физического образования в 12-летней школе: (Проекты) // Физика в школе. 2000. - № 3. - С. 16-24.

79. Концепция структуры и содержания общего среднего образования //

80. Нар. образование. 2000 - № 2. - С. 19-26.

81. Критерии и показатели готовности школьников к профессиональному самоопределению: Метод, пособие / Авт.-сост. С. Н. Чистякова, А. Я. Журкина, Е. Н. Землянская и др. М.: Изд-во ИОСО РАО, 1997. - 79 с.

82. Кудрявцев А. В. Методика использования ЭВМ для индивидуализации обучения физике: Автореф. дис. . канд. пед. наук / Екатеринбург: УГПУ, 1997.- 17 с.

83. Кудрявцев Т. В., Шегурова В. Ю. Психологический анализ динамики профессионального самоопределения личности // Вопросы психологии — 1983,-№2.-С. 51-59.

84. Кулагина И. Ю., Колюцкий В. Н. Возрастная психология: Полный жизненный цикл развития человека. М.: Изд-во ТЦ «Сфера», 2001. — 464 с.

85. Кулакова М. Я. Создание компьютерной обучающей среды для учебной исследовательской работы на занятиях по физике: Автореф. дис. . канд. пед. наук / М.: МПГУ им. В. И. Ленина, 1996. 15 с.

86. Кыверялг А. А. Вопросы методики педагогических исследований. -Таллинн: Валгус, 1971.-212 с.

87. Ландсберг Г. С. Очерки и воспоминания. М.: Наука, 1993. - 436 с.

88. Ланина И. Я. Формирование познавательных интересов учащихся на уроках физики: Метод, указания. Л.: Изд-во ЛГПИ им. А. И. Герцена, 1977.-92 с.

89. Леонтьев А. Н. Мотивы, эмоции и личность / Психология личности. Тексты. М.: Изд-во МГУ им М. В. Ломоносова. 1982. - 282 с.

90. Лыков В. Я. Эстетическое воспитание при обучении физике. М.: Просвещение, 1986. - 284 с.

91. Майер В. В. Элементы учебной физики как основа организации процесса научного познания в современной системе физического образования: Автореф. дис. . д-ра пед. наук / М.: ИОСО РАО, 2000. 44 с.

92. Майер Р. В. Проблема формирования системы эмпирических знаний по физике: Автореф. дис. . д-ра пед. наук. / СПб.: РГПУ им. А. И. Герцена, 1999.-39 с.

93. Малинин А. Н. Проблемы и перспективы преподавания физики в общеобразовательной школе на рубеже 21 века // Физика в системе современного образования (ФССО 99): Тез. докл. 5-й междунар. конф.: Т. 2. -СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена. - 1999. - С. 58.

94. Мансуров Н. А. Структурно-целевой метод представления научной информации и его применение в преподавании школьного курса физики: Автореф. дис. . канд. пед. наук / М.: Mill У им. В. И. Ленина, 1996. — 16 с.

95. Маркова А. К. Формирование мотивации учения: Кн. для учителя. -М.: Педагогика, 1990. 192 с.

96. Методика преподавания физики в 7-8-х классах средней школы: Пособие для учителя / А. В. Усова, В. П. Орехов, С. Е. Каменецкий и др.; Под ред. А. В. Усовой М.: Просвещение, 1990. - 326 с.

97. Методика преподавания физики в 8-10-х классах средней школы. Ч. 1 / В. П. Орехов, А. В. Усова, И. К. Турышев и др.; Под ред. В. П. Орехова и А. В. Усовой М.: Просвещение, 1980. - 320 с.

98. Методы научного познания в обучении физике: Межвуз. сб. науч. тр. / Отв. ред. Г. М. Голин. М.: Изд-во МОПИ, 1986. - 140 с.

99. Мирзахмедов Б. М. О прикладной направленности обучения // Физика в школе. 1990. -№ 3. - С. 21.

100. Мощанский В. Н. Гуманитарный аспект при изучении физики в средней школе. Псков: Изд-во ПИУУ, 1994. - 67 с.

101. Мощанский В. Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики. М.: Просвещение, 1989. - 190 с.

102. Мултановский В. В Проблемы теоретических обобщений в курсе физики средней школы: Автореф. дис. . д-ра пед. наук / М.: Mill У им. В. И. Ленина, 1979. 36 с.

103. Мултановский В. В. Физические взаимодействия и картина мира в школьном курсе физики. М.: Просвещение, 1977. - 168 с.

104. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б. Физика: Учеб. для. 10-го кл. сред. шк.- 2-ое изд.- М.: Просвещение, 1992. 222 с.

105. Научные основы школьного курса физики / Под ред. С. Я. Шамаша, Э. Е. Эвенчик. М.: Педагогика, 1985. - 468 с.

106. Национальная доктрина образования // Нар. образование.- 2000 -№2.-С. 14-18.

107. Немов Р. С. Психология: Учеб. для студентов пед. вузов: В 3 кн. -М.: Изд-во «Гуманитарный изд. центр ВЛАДОС», 1997. Т. 1-3.

108. Низамов И. М. Методологические основы формирования практических умений школьников в процессе решения физических задач: Автореф. дис. . д-ра пед. наук / М.: ИОШ РАН, 1994. 35 с.

109. Никишина А. Л. Методические возможности повышения эффективности преподавания электродинамики в профессиональном лицее: Автореф. дис. . канд. пед. наук / Самара: СГПУ, 1998. 23 с.

110. Новиков А. М. Проблемы гуманизации профессионального образования // Педагогика. 2000. - № 9. - С. 3.

111. Нуркаева И. М. Методика организации самостоятельной работы учащихся с компьютерными моделирующими программами на занятиях по физике: Автореф. дис. . канд. пед. наук / М.: Mill У, 1999. 16 с.

112. Нурминский И. И. Модели объектов и явлений природы как объект изучения в школьном курсе физики // Модели и моделирование в методике обучения физике. Тез. докл. респ. науч.-теорет. конф. — Киров: Изд-во ВГПУ, 1997.-С. 47-49.

113. Обязательный минимум содержания среднего (полного) общего образования // Вестник образования. 1999. - № 9. - С. 28.

114. Основы методики преподавания физики в средней школе / В. Г. Разумовский, А. И. Бугаев, Ю. И. Дик др. / Под ред. А. В. Перышкина. М.: Просвещение, 1984. - 472 с.

115. Педагогическое наследие русского зарубежья. М.: Просвещение, 1993.-288 с.

116. Пиаже Ж. Избранные психологические труды: Пер с англ. и фр.

117. М: Междунар. пед. академия, 1994. 680 с.

118. Пинский А. А. Релятивистские идеи в преподавании физики: Автореф. дис. . д-ра пед. наук / М.: МПГУ им. В. И. Ленина, 1976. 36 с.

119. Пинский А. А., Разумовский В. Г. Метод модельных гипотез как метод познания и объект изучения // Физика в школе. 1997. - № 2. - С. 35.

120. Пригожин И., Стенгерс И. От хаоса к порядку. Новый диалог человека с природой / Пер. с анг. Ю. А. Данилова. М.: Прогресс, 1986. - 432 с.

121. Проверка и оценка успеваемости учащихся по физике 7-11-х кл.: Кн. для учителя / Под ред. В. Г. Разумовского. М.: Просвещение, 1996. - 212 с.

122. Программы общеобразовательных учреждений: Физика. Астрономия / Сост. сб.: Ю. И Дик, В. А. Коровин. М.: Просвещение, 1996. - 224 с.

123. Пурышева Н. С. Методические основы дифференцированного обучения физике в средней школе: Автореф. дис. . д-ра пед. наук / М.: Mill У им. В. И. Ленина, 1995. 42 с.

124. Пустильник И. Г. Теоретические основы формирования научных понятий у учащихся: Автореф. дис. . д-ра пед. наук / Екатеринбург: УГПУ, 1997.-58 с.

125. Пустильник И. Г. Объект познания и модели учебного процесса // Модели и моделирование в методике обучения физике: Материалы докл. респ. науч.-теорет. конф. Киров: Изд-во ВГПУ, 2000. - С. 37—38.

126. Пути генерализации и систематизации знаний по физике: Метод, рекомендации / Сост. Г. М. Голин. Л.: Изд-во ЛГПИ им. А. И. Герцена, 1984.-78 с.

127. Разумовский В. Г. Госстандарт США по физике для общеобразовательных школ // Физика в школе. -1996 № 3. - С. 24.

128. Разумовский В. Г. Обучение и научное познание // Педагогика. -1997.-№ 1.-С. 8-13.

129. Разумовский В. Г. Обучение физике и научное познание // Модели и моделирование в методике обучения физике: Тез. докл. респ. науч.-теорет. конф. Киров: Изд-во ВГПУ, 1997. - С. 7-11.

130. Разумовский В. Г. Преподавание физики в условиях гуманизации образования // Педагогика. 1998. - № 6. - С. 104.

131. Разумовский В. Г. Проблемы общего образования школьников и качество обучения физике // Педагогика. 2000. - № 8. - С. 12.

132. Рубинштейн С. JI. Основы общей психологии: В 2-х т.: Т. 1. М.: Изд-во АПН СССР, 1989 - 485 с.

133. Сауров Ю. А. Проблема организации учебной деятельности школьников в методике обучения физике. Автореф. . д-ра пед. наук / М.: МПГУ им. В. И. Ленина, 1993. 40 с.

134. Сауров Ю. А., Бутырский Г. А. Электродинамика: Модели уроков: Кн. для учителя. М.: Просвещение, 1992. - 304 с.

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

136. Ситдикова Л. М. Межпредметные связи физики и литературы как средство повышения качества знаний учащихся в гуманитарных классах: Автореф. дис. . канд. пед. наук / Челябинск: ЧГУ, 1997. 20 с.

137. Современный урок физики в средней школе / Под ред. В. Г Разумовского, Л. С Хижняковой, В. В. Мултановского и др. М.: Просвещение, 1983.-424 с.

138. Солодухин Н. А. Методы науки и методы обучения физике // Физика в школе. 1987.-№ 1. - С. 27

139. Суорц Кл. Э. Необыкновенная физика обыкновенных явлений: В 2-х т.: Т. 2 / Пер. с англ. Е. И. Бутикова и А. С. Кондратьева. М.: Наука, 1987. — 384 с.

140. Съезд российских физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI веке» // Физика в школе. 2001. - № 3. - С. 70.

141. Тарасов JI. В. Гуманитаризация как одно из основных направлений перестройки преподавания физики в школе // Физика в школе. 1988 - № 2. - С. 29.

142. Тарасов JI. В. Современная физика в средней школе. М.: Просвещение, 1990.-287 с.

143. Тарасова А. Н. Некоторые вопросы современной физики в средней школе // Физика в системе современного образования (ФССО 99): Тез. докл. 5-й междунар. конф.: Т. 2. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 1999. - С. 86.

144. Тематические тесты по физике: 10-й класс / Сост. JI. В. Пигалицын. -Н. Новгород: Изд-во «Нижегородский гуманитарный центр», 1997. 106 с.

145. Тематические тесты по физике: 11-й класс / Сост. JL В. Пигалицын. -Н. Новгород: Изд-во «Нижегородский гуманитарный центр», 1997. -75 с.

146. Тестовые задания по общей физике: Вып. 6-9. Горький: Изд-во ГГУ им. Н. И. Лобачевского, 1989 - 1992.

147. Тихомирова С. А. Гуманитаризация физического образования // Физика в школе. 1996. - № 6. - С. 39.

148. Усова А. В. Естественнонаучное образование в средней школе // Педагогика. 2001. - № 9. - С. 40-46.

149. Усова А. В. Межпредметные связи в условиях стандартизации образования // Наука и школа 1998 -№ 3. - С. 11-14.

150. Фабрикант В. А. О современном курсе физики в средней школе // Советская педагогика 1968 - № 6. - С. 40.

151. Физика и научно-технический прогресс: Кн. для учителя / В. Г. Разумовский, Э. М. Браверман, Н. Е. Важеевская и др.; Под ред. А. Т. Глазунова и др. М.: Просвещение, 1988. - 176 с.

152. Фельдштейн Д. И. Закономерности поуровневого развития личности в онтогенезе / Хрестоматия по возрастной психологии. Учеб. пособ. для студ.: Сост Л. М. Семенюк; Под ред. Д. И. Фельдштейна. М.: Междунар. пед. академия, 1994. - 266 с.

153. Фельдштейн Д. И. Особенности стадий развития личности на примере подросткового возраста: Хрестоматия по возрастной психологии. Учеб. пособ. для студ.: Сост JI. М. Семенюк; Под ред. Д. И. Фельдштейна. М.: Междунар. пед. академия, 1994. - 266 с.

154. Физика: Школьный курс. М.: АСТ-ПРЕСС, 2000. - 688 с.

155. Филиппов В. М. Школа не должна быть только школой обучения // Первое сент. 1998. - 28 нояб. (№ 116). - С. 2.

156. Философский энциклопедический словарь. М.: СЭ, 1983. - 840 с.

157. Ходанович А. И. Проблемы содержания обучения физике в системе непрерывного образования // Физика в системе современного образования (ФССО 99): Тез. докл. 5-й междунар. конф.: Т. 1. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 1999. - С. 37.

158. Ходусов А. Н. Формирование методологической культуры учителя: Автореф. дис. . д-ра пед. наук / М.: Mill У им. В. И. Ленина, 1997. 32 с.

159. Хуторской А. В. Методологические основы проектирования образования в 12-летней школе // Педагогика. — 2000. № 8. - с. 29.

160. Чандаева С. А. Гуманитаризация физического образования как условие формирования научного мировоззрения учащихся: Автореф. дис. . канд. пед. наук / М.: МПГУ им. В. И. Ленина, 1994. 17 с.

161. Чандаева С. А. Физика и человек: Пособие для учителей физики общеобразоват. учреждений, гимназий и лицеев. М.: Изд-во АО «Аспект Пресс», 1994. -336 с.

162. Чекулаева М. Е. Использование ЭВМ как средства развития мышления учащихся при обучении физике: Автореф. дис. . канд. пед. наук / Ульяновск: УлГПУ им. И. Н. Ульянова, 1995. 17 с.

163. Червова А. А. Педагогические основы совершенствования преподавания физики в высших военных учебных заведениях: Автореф. дис. . д-ра пед. наук / М.: ИОСО РАО, 1996 44 с.

164. Чечель И. Д- Профессиональное самоопределение учащихся инновационных учебных заведений: Ч. 1, 2 М.: Изд-во РИПКРО, 1995.

165. Шабашов Jl. Д. Развитие исследовательских умений учащихся средней школы: Автореф. дис. . канд. пед. наук / СПб.: РГПУ им. А. И. Герцена, 1997.- 16 с.

166. Шамало Т. Н. Теоретические основы использования физического эксперимента в развивающем обучении: Автореф. дис. . д-ра пед. наук / СПб.: РГПУ им. А. И. Герцена, 1992. 37 с.

167. Шаронова Н. В. Методика формирования научного мировоззрения учащихся при обучении физике. М.: Изд-во МП «МАП», 1994. - 286 с.

168. Шаронова Н. В. Теоретические основы и реализация методологического компонента методической подготовки учителя физики: Автореф. дис. . д-ра пед. наук / М.: Ml 11У им. В. И. Ленина, 1997. 33 с.

169. Шаронова Н. В., Щербаков Р. Н. Эстетическое начало в обучении физике // Физика. 1993. - № 13-14. - С. 1-2.

170. Шиян А. Ф. Повышение эффективности преподавания электродинамики в курсе физики на основе применения формализованных методов расчета электрических цепей: Автореф. дис. . канд. пед. наук / СПб.: РГПУ им А. И. Герцена, 1995. 17 с.

171. Школьные годы: Альманах № 1. Краснодар: Изд-во ТОО «Гуманист», 1995 - 60 с.

172. Шор Ю. М. Человек, образование, культура // Мир человека. 1994. -№ 1.-С. 12.

173. Щедровицкий П. Г. Очерки по философии образования: (Статьи и лекции) М.: Изд-во пед. центра «Эксперимент», 1993. - 264 с.

174. Щедровицкий П. Г. Пространство свободы // Нар. образование. -1997.-№ 1.-С. 46-47.

175. Щербаков Р. Н. Теоретические основы и методика формирования системы гуманистических ценностей в процессе обучения физике: Автореф. дис. . д-ра пед. наук / М.: МПГУ, 1999. 39 с.

176. Щербаков Р. Н. Ценностные аспекты процесса обучения и воспитания на уроках физики. М.: Педагогика, 1998 - 372 с.

177. Щербаков Р. Н. Ценностные ориентации физического образования // Педагогика. 2000. - № 9. - С. 37.

178. Щукина Г. И. Педагогические проблемы формирования познавательных интересов учащихся. М.: Педагогика, 1988. - 208 с.

179. Юдин Э. Г. Методология науки. Системность. Деятельность. М.: Наука, 1997. - 444 с.

180. Якиманская И. С. Требования к учебным программам, ориентированным на личностное развитие школьников // Вопросы психологии. 1994. - № 2. - С. 64-77.

181. A High School Framework for national Science Education Standards. Edited by Bill G. Aldridge. National Science Teacher Association, 1995 284 p.

182. Danville Community High School: Course Planning Guide 1999-2000. -Danville, 1999. 52 p.

183. The Physics Teacher, 1967. - V. 5, № 5. - P. 197-203.