автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Формирование учебной исследовательской деятельности школьников в условиях информатизации процесса обучения

Автореферат диссертации по теме "Формирование учебной исследовательской деятельности школьников в условиях информатизации процесса обучения"

На правах рукописи

□03055135

III../

СТАРОВИКОВ Михаил Иванович

ФОРМИРОВАНИЕ УЧЕБНОЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ШКОЛЬНИКОВ В УСЛОВИЯХ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ (НА МАТЕРИАЛЕ КУРСА ФИЗИКИ)

13 00 02 - теория и методика обучения и воспитания (физика)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук

Челябинск - 2007

003055135

Работа выполнена на кафедра физики ГОУ ВПО «Бийский педагогический государственный университет имени В М Шукшина»

Научный консультант: действительный член Российской

академии образования, доктор педагогических наук, профессор Сенько Юрий Васильевич

Официальные оппоненты:

член-корреспондент Российской академии образования, доктор педагогических наук, профессор Синенко Василий Яковлевич

доктор педагогических наук, профессор Оспенннкова Елена Васильевна

доктор педагогических наук, профессор Старченко Сергей Александрович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Новосибирский госу-

дарственный педагогический университет» (г Новосибирск)

Защита состоится 21 февраля 2007 г в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212 295 02 при ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет» по адресу 454080, г Челябинск, пр Ленина, 69, ауд 439

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки Челябинского государственного педагогического университета

Автореферат разослан «_»_2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор педагогических наук, профессор ^ -у ВС Елагина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Актуальность исследования. Демократизация общества, становление рыночных отношений выдвинули новые требования к обучению и воспитанию человека, гражданина, специалиста В складывающихся социально-экономических отношениях востребованы профессионализм, ответственность, самостоятельность и инициатива, а не пассивное исполнительство Эти социально значимые качества следует формировать у подрастающего поколения непосредственно в учебной деятельности Учебное исследование является такой формой организации деятельности школьника, которая в существенной степени способствует их формированию и развитию

Все более тонкое структурирование общества, его информатизация, возрастание роли науки приводят к специализации и усложнению деятельности во всех сферах общественной жизни производственной, технологической, правовой и т д В этих условиях все более актуальным становится требование самообразования в течение всей жизни, поскольку никакое накопление знаний «про запас» в институализиро-ванном обучении не может компенсировать необходимость их самостоятельного обновления и попол ния Готовность к самообразованию может быть обеспечена, прежде всего, развитием познавательных способностей за счет овладения методологическим аппаратом приращения и применения знаний Наиболее адекватный аппарат решения познавательных задач, а также развития творческих, коммуникативных, рефлексивных качеств личности заключает в себе отработанная веками методология научного поиска

Сказанное свидетельствует о необходимости целенаправленного обучения школьников общим и специальным методам познания окружающего мира, логике и этапам научного познавательного процесса и, в конечном счете, 71влостной исследовательской деятельности

В последние годы развитию теории и практики обучения исследовательской деятельности уделяли внимание В И Андреев, ЕА Бершадская, МЕ Бершадский, Н Е Важевская, М Демидова, М В Кларин, В А Котляров, В В Майер, В Г Разумовский, Н В Новожилова, Н И Одинцова, Е В Оспенникова, В Я Синенко, Е В Титов, М М Фирсова, А В Хуторской, И Д Чечель и другие

Особенно значимыми в теоретическом, прикладном и социально-педагогическом аспектах, по нашей оценке, являются труды А В Леонтовича и его коллег В этих трудах определено понятие учебной исследовательской деятельности (УИД) и множество сопутствующих понятий, проанализированы тематика, содержание и формы организации учебно-исследовательских работ школьников, рассмотрены особенности руководства их выполнением, отражена практика проведения экспедиций и научных конференций учащихся

В настоящее время требование «методологизации» образования содержится в базовых государственных документах по образованию Выделим в этой связи требование образовательных стандартов основного и среднего (полного) общего образования по физике «ознакомление с методом научного познания проводить при изучении всех разделов курса физики» В методическом письме Минобразования России «О преподавании учебного предмета «Физика» в условиях введения федераль-

ного компонента государственного стандарта общего образования» указано, что «для выполнения этого требования стандарта нужно не сообщать школьникам систему готовых знаний, а организовывать такие виды деятельности, как наблюдение, описание и объяснение физических явлений, измерение физических величин, проведение опытов и экспериментальных исследований Учитель должен контролировать не запоминание текста учебника, а правильные и успешные познавательные действия ученика»

В зарубежной школе придается важное значение вопросам преодоления ограничений традиционного, «основанного на лекциях», обучения физике за счет использования проблемного, исследовательского методов обучения и «сократического диалога», более широкого включения в содержание обучения элементов эпистемологии, эксперимента, моделирования, приобретения учащимися опыта решения проблем Во многих странах учение о методе познания составляет специальный раздел школьного курса и входит в стандарты образования

В области обучения школьников научному методу и целостной деятельности по его применению, несмотря на имеющиеся достижения, остаются нерешенными множество вопросов, вновь возникающих задач По нашей оценке, актуальными, требующими оперативного решения являются вопросы содержательного и процессуального наполнения учебного процесса по физике, предусматривающего становление исследовательской деятельности ученика, на методическом уровне описания Приведем их перечень и краткую характеристику

1 В определенном отношении ведущим методом физического научного познания является эксперимент Натурный эксперимент является ведущим в том отношении, что в нем познающий субъект непосредственно взаимодействует с объектами материального мира, простейшие и, вместе с тем, наиболее общие свойства которых составляют предмет физики Кроме того, с позиций деятельностного подхода он является генетически исходным по отношению ко всем другим методам познания Начало развития физики как науки связано с применением Галилеем экспериментального метода

Однако в методике физики эксперимент длительное время рассматривался (и де-факто продолжает рассматриваться) в составе вспомогательных знаний и способов деятельности, служащих для усвоения ведуи^его компонента содержания физического образования - предметных знаний об основах науки физики В этой связи Л Я Зорина констатирует, что применяемый в обучении «в какой-то степени» эксперимент не может являться моделью экспериментального метода исследования Хотя отдельные этапы его и воспроизводятся, но части не дают целого

Самый простой и короткий путь освоения знаний об основах наук - репродуктивный Учитель доводит подлежащую усвоению информацию до учащихся, те ее воспринимают, понимают, запоминают, а затем воспроизводят Данный признак -доминирование учебно-репродуктивной деятельности является наиболее существенной характеристикой традиционного обучения (знаниевой, информационной, объяснительно-иллюстративной педагогики) При таком подходе знание осваивается безотносительно методов, которыми это знание было получено его первооткрывателями Как элемент «знаниевой», информационно-репродуктивной педагогики учебный

эксперимент длительное время разрабатывался и использовался преимущественно как метод, служащий для иллюстрации теоретического, понятийного знания, уже полученного в «готовом» виде

Для того чтобы экспериментальный метод мог использоваться учеником в качестве средства получения (субъективно) нового знания, необходимо существенное развитие его понятийного аппарата, расширение подлежащих освоению учащимися состава методов, приемов, процедур Актуальность доопределения, уточнения свода методологических знаний и способов познавательных действий возрастает в связи с переходом к профильному обучению По мнению многих ученых-методистов про-филизация не должна приводить к существенному увеличению объема предметного материала (количеству осваиваемых понятий, законов и т п), в первую очередь она должна обеспечивать усиление методологической и практико-ориентированной составляющих содержания профильных дисциплин Именно такое направление перестройки содержания и процесса обучения отвечает личностно-деятельностному подходу

Актуальным является включение в содержание обучения модельного эксперимента различных видов, в т ч вычислительного, реализуемого на компьютере

В настоящее время развитие экспериментальных умений в течение всего периода обучения физике связывается, главным образом, с расширением объема предметного знания (понятий, законов и т п ) При переходе от одного раздела физики к другому вводятся в рассмотрение новые физические величины, что ведет к необходимости знакомить учащихся со способами их измерения, конструкцией и порядком использования соответствующих приборов Так, при изучении механики в основной школе учащиеся овладевают умением измерять время, расстояние, скорость и другие величины При изучении тепловых явлений - температуру, количество теплоты и тд При этом предлагаемые к выполнению лабораторные работы фактически не предусматривают планомерного, поэтапного, поэлементного развития знаний об экспериментальном методе и способов выполняемых в эксперименте умственных и практических действий Это, в частности, выражается в том, что лабораторные работы по механике, электродинамике и всем другим разделам курса физики практически не отличаются содержанием понятийного аппарата экспериментального метода, способами обработки данных итп На наш взгляд, необходимо более четко структурировать процесс обучения экспериментированию, обеспечить учебный процесс соответствующими программами, пособиями, дидактическими материалами

2 Традиционные формы организации и выполнения ученического эксперимента (фронтальные лабораторные работы и проводимый в конце учебного года практикум), на наш взгляд, не позволяют обеспечить полноценную реализацию в учебном процессе тех требований образовательного стандарта к выпускникам, которые связаны с овладением ими экспериментальным и, в целом, научным методом Тем более, в этих рамках затруднена организация содержательных ученических исследований

В настоящее время выполнение исследовательских работ школьниками организуется чаще всего методом проектов На наш взгляд, этот метод оправдывает себя в условиях, когда работы исследовательской направленности выполняются эпизодиче-

ски, отдельными учащимися и, главным образом, за рамками программ учебных предметов федерального компонента учебного плана Поэтому необходим поиск адекватных организационных форм и методов организации учебного процесса, ориентированного на формирование и развитие целостной исследовательской деятельности УИД предполагает получение оригинального, личностно значимого для ученика результата, содержание и путь получения которого, как правило, выходят за пределы прописанных в учебнике Поэтому немаловажной является проблема согласования содержания учебных исследований с требованиями образовательных стандартов и других нормативных документов

3 Представление в содержании обучения эксперимента как инструмента познания требует расширения состава методов табличной, графической, статистической обработки данных, реализации трудоемких вычислений По нашей ог^нке, действенным средством преодоления возникающих при этом методических трудностей являются новые информационные технологии (НИТ) Очевидно, компьютер в обучении экспериментированию не должен применяется только в качестве средства для просмотра мультимедиа иллюстраций и чтения гипертекстов Он должен использоваться для реализации таких эффективных исследовательских методов, процедур, суть которых доступна пониманию школьнику, но которые «педагогически не освоены» и не используются по причине громоздкости вычислений, трудоемкости графических построений

Вышеизложенное свидетельствует об актуальности методической проблемы повышения эффективности процесса формирования у учащихся целостной исследовательской деятельности в предметной области физики, инструментальным компонентом которой выступают новые информационные технологии В основе этой проблемы лежит противоречие между преобладанием в содержании обучения физике «знаниевого» или «информационного» компонента, освоение которого учащимися осуществляется преимущественно в учебно-репродуктивной деятельности, и необходимостью более широкого включения в содержание обучения способов познавательной, практико-ориентированной, коммуникативной, рефлексивной деятельности, содержательно и процессуально объединенных в опыте осуществления учебно-исследовательской деятельности В соответствии с направленностью настоящего диссертационного исследования на разрешение методической проблемы противоречие сформулировано на методическом (частнодидактическом) уровне описания педагогических систем.

Вместе с тем, сформулированное противоречие не является сугубо методическим и специфичным только для учебного предмета физики Его можно рассматривать в логической связи с противоречиями более общего порядка, имеющими место как в самой социально-педагогической действительности, так и в содержании знания о ней В социально-педагогическом плане выделим противоречие между запросом общества на подготовку выпускника школы, обладающего такими качествами, как ответственность за принимаемые решения, самостоятельность, инициативность, способность к самообразованию, и недостаточной готовностью системы общего образования к обеспечению достижения этого результата

Названное выше методическое противоречие логически связано также с проти-

воречием общепедагогического тана между необходимостью реализации в обучении деятельностного и личностно-ориептированного подходов, демократизации обучения и неполнотой разработки требуемых для этого методологических и теоретических оснований Укажем в этой связи, что модель взаимодействия участников реального научного исследования (научного руководителя, ответственных исполнителей, аспирантов и т д) может использоваться в качестве ориентира для развития форм и методов обучения, стиля взаимодействия между учителем и учеником, учителем и группой учащихся, между учащимися в группе Из сферы науки могут быть заимствованы ее нравственно-ценностные ориентиры, способы организации и особенности осуществления познавательной деятельности, отвечающие принципам лич-ностно-деятельностного подхода, критерии и способы оценивания результатов этой деятельности

Приведенный предварительный анализ проблемы и определяющих ее противоречий позволяет сформулировать тему исследования• «Формирование учебной исследовательской деятельности школьников в условиях информатизации процесса обучения (на матерг ,е курса физики)»

Объектом иссльЛования выступает процесс формирования исследовательской деятельности школьников в курсе физики

Предмет исследования составляет основанная на принципах деятельностного и личностно-ориентированного подходов дидактическая модель формирования исследовательской деятельности учащихся в курсе физики, предусматривающая использование компьютера как инструмента интеллектуального труда

Цель исследования состоит в разработке дидактической модели учебного процесса по физике, обеспечивающего формирование исследовательской деятельности учащихся в условиях информатизации процесса обучения

При построении дидактической модели мы исходили из следующей гипотезы Процесс формирования и развития у учащихся исследовательской деятельности в курсе физики будет результативным при обеспечении следующих условий

1 Учебный процесс должен строиться на принципах деятельностного подхода и обращенности к личности ученика, в нем должны воплотиться идеи гуманитаризации и демократизации обучения Актуализации и развитию личностных функций ученика (избирательности, креативности, ответственности за принимаемые решения, способности к полисубъектному взаимодействию) в наибольшей степени способствуют открытые познавательные задачи и такие способы осуществления индивидуальной и коллективной учебно-познавательной деятельности, которые в некоторых существенных чертах аналогичны деятельности в сфере науки

2 С учетом возрастных и психологических особенностей учащихся, предупреждения их перегрузки в содержании обучения должны быть адекватно представлены логика и этапы научного исследования, отражены его общественно признанные формы и методы, такие способы познавательных действий, которые являются наиболее характерными и продуктивными для предметной области физики

3 Единое по замыслу и воплощению научное или учебное исследование, экспериментальное или теоретическое, должно описываться как деятельность, т е как целостность, включающая все ее взаимосвязанные компоненты В содержании обу-

чения исследовательской деятельности все эти компоненты должны быть объединены в познавательном цикле, реализующем логику развития знания от явления к сущности

4 Эксперимент в широком понимании (натурный и модельный с материальными и материализованными моделями, мысленный) охватывает огромное многообразие методов физического исследования Это обстоятельство должно быть использовано для обучения школьников наиболее характерным и продуктивным методам физического исследования на единой методологической основе

5 Представление в содержании обучения эксперимента как инструмента физического познания приводит к необходимости расширения состава методов табличной, графической, статистической обработки данных Трудности освоения учащимися этих методов и их практической реализации в исследовательской деятельности могут быть преодолены благодаря использованию НИТ.

6 Формирование и развитие целостной исследовательской деятельности в курсе физики должно осуществляться целенаправленно в форме специально организованного обучения, в котором элементы методологии научного познания представлены в систематизированном виде

В соответствии с целью и выдвинутой гипотезой в работе ставились и решались следующие задачи исследования

1 Рассмотреть эволюцию представлений об обучении, направленном на развитие познавательных умений и целостной познавательной деятельности учащихся Изучить теоретические подходы к решению проблемы становления познавательной, и в том числе, исследовательской деятельности в школьном курсе физики, проанализировать имеющийся практический опыт в этой области, выявить причины, факторы, сдерживающие развитие познавательных сил учащихся

2 Выполнить анализ состояния и тенденций развития компьютерных технологий преподавания и учения, определить пути использования компьютера как средства осуществления учебно-исследовательской деятельности

3 С позиций деятелыюстного и личностно-ориентированного подходов, с использованием теории содержания общего образования (И Я Лернер, В В Краевский и др), психолого-педагогических теорий формирования и развития знаний, умений и навыков, становления компетентностей, разработать дидактическую модель формирования исследовательской деятельности учащихся в курсе физики в условиях информатизации обучения, в том числе

• определить ее концептуальные основы, теоретическое ядро, уточнить понятие УИД и некоторых сопутствующих понятий,

• разработать содержание обучения экспериментальному методу как методу общенаучному и методу экспериментально-теоретического уровня методологии науки,

• адаптировать понятийный аппарат теории погрешностей измерений, процедуры оценивания погрешностей и реализации графического, статистических методов обработки данных к использованию компьютера при выполнении различных видов учебного натурного эксперимента,

• разработать технологию учебного физического моделирования (численного и

имитационного) в доступной ученику и учителю среде компьютерного программирования,

• разработать рекомендации к проектированию и осуществлению учебного процесса, ориентированного на овладение учащимися научным методом и приобретение опыта его реализации в учебных исследованиях, в том числе, определить организационные формы, методы и приемы руководства выполнением учебных исследований школьниками с применением новых информационных технологий,

• разработать учебно-методические и дидактические материалы для поддержки учебного процесса, ориентированного на становление УИД,

• представить модель в соответствии со структурой научных теорий

4 Реализовать дидактическую модель в учебном процессе, оценить ее результативность

Методологическую основу исследования составили материалистическая диалектика и диалектическая логика как теория познания (Г Гегель, К Маркс, И В Кузнецов, В А Штофф, П В, Копнин, И Д Андреев, Г.Г Гранатов, В В Ильин, Ю В Ходаков и др), философское учение о деятельности (В А Лекторский, М В Демин, В С Швырев, Э Г Юдин и др ), философия науки и структура научных исследований (ИВ Кузнецов, ДП Горский, ИГ Герасимов, НК Вахтомин, П В Копнин, А Л Никифоров, В П Кохановский, В И Купцов, В Г Разумовский, А И Ракитов, А Л Субботин, В А Штофф и др ), системный подход (И В Блауберг, В Н Садовский, Э Г Юдин, А И Уемов, Г А Балл и др ), деятельностный подход в психологии (С Л Рубинштейн, Л С Выготский, А Н Леонтьев, П Я Гальперин, Н Ф Талызина, А В Брушлинский, К А Абульханова-Славская, Э В Ильенков, Г П Щедровицкий, В П Зинченко, В М Гордон, В В Давыдов и др), теории творчества (Д Б Богоявленская, Г С Батищев, А С Майданов, Я А Пономарев, А Т Шумилин, В А Яковлев и др), учение о типах ориентировки (П Я Гальперин, Н Ф Талызина), концепция поэтапного (планомерного) формирования умственных действий (П Я Гальперин), теория содержания общего образования (В В Краевский, И Я Лернер, Л Я Зорина и др ), теория формирования понятий и теория формирования обобщенных умений (А В Усова), личностно-ориентированный подход (И С Якиманская, В В Сериков, Ю В Сенько и др), компетентностный подход (Дж Равен, А М Андреев, В А Болотов, В В Сериков, Д А Иванов, К Г Митрофанов, О В Соколова, М В Кларин, О Е Лебедев, И Осмоловская, А В Хуторской и др ), теория решения задач (В М Глушков, Г А Балл, Л М Фридман, Д Пойа, И И Ильясов, Н Н Тулькибаева, А В Усова и др ), элементы теорий развивающего (ДБ Эльконин, В В Давыдов, А И Подольский, А В Петров и др), проблемного (М И Махмутов, Р И Малафеев) обучения и метода проектов, концепция развития познавательной самостоятельности (Е В Оспенникова)

Этапы исследования

Первый этап (¡994-1995 гг) На данном этапе в результате постановки констатирующего педагогического эксперимента, а также изучения теории и практики обучения экспериментированию в общеобразовательной школе была сформулирована проблема исследования, обозначены ее существенные стороны Эксперимент состоял в проведении факультативного лабораторного практикума для учащихся 10-го

класса на базе физических лабораторий Бийского государственного педагогического института При его планировании ставилась цель сформировать экспериментальные умения учащихся до такого уровня, который бы обеспечил им возможность планировать и выполнять учебный эксперимент относительно самостоятельно Практикум проводился по традиционной методике (учащиеся выполняли работы по «готовым» предписаниям) Организованное на этой методической базе обучение оказалось недостаточно результативным Эксперимент показал, что для достижения поставленной цели необходимо существенно корректировать как содержание обучения экспериментальному методу, так и процесс обучения, который должен обеспечивать систематическое, последовательное, поэлементное освоение этого содержания

Второй этап (1995-2000 гг) В этот период была разработана дидактическая модель формирования целостной экспериментально-исследовательской деятельности школьников в курсе физики, ее концептуальные положения и содержа гельно-процессуальное наполнение (программы практикумов, дидактические материалы, учебные тексты, педагогические программные средства, имитирующие натурный эксперимент, методика проведения занятий и т п ) Апробировались в учебном процессе различные варианты применения компьютерных технологий обработки данных и моделирования После появления в школах компьютеров, оснащенных операционной системой Windows и пакетом MS Office задача компьютеризации практикумов, по нашей оценке, была удовлетворительно решена выбором в качестве инструментальной среды табличного процессора Excel В течение рассматриваемого периода проводился поисковый (1995-1997 гг) и обучающий (1997-2000 гг) педагогические эксперименты Последний, по нашей оценке, показал положительные результаты обучения, организованного в соответствии с регулятивами разработанной модели становления исследовательской деятельности школьников

Третий этап (2000 — 2007 гг) связан с внедрением результатов научной работы в практику школьного обучения, их опубликованием и апробированием на региональных, всероссийских, международных научных конференциях и в системе повышения квалификации работников образования В этот период по гранту Национального фонда подготовки кадров разработан и опубликован учебно-методический комплекс по курсу «Экспериментальный метод познания в физике», включающий учебное пособие для учащихся, план проведения занятий курса, методические рекомендации для учителя, дидактические материалы к проведению занятий, педагогические программные средства, примеры выполнения учебно-исследовательских работ школьниками и другие материалы На данном этапе проводился также контрольный педагогический эксперимент, в ходе которого разработанная дидактическая модель обогащалась содержанием

Представленная в настоящей работе дидактическая модель формирования исследовательской деятельности школьников в учебном процессе по физике в условиях информатизации обучения обладает свойством научной новизны как в целом, так и в следующих своих компонентах

1 В модели содержательно и процессуально обеспечена поддержка реализации деятельностного и личностного подходов, идей гуманитаризации и демократизации обучения

2 В модели определен «свод» методологических знаний, способов познавательных действий, обеспечивающих

1) целостность, вариативность, содержательность экспериментально-исследовательскои деятельности учащихся в предметной области физики, возможность проявления ими познавательной инициативы Состав указанных познавательных средств является достаточным для относительно самостоятельного решения учащимися широкого видового многообразия задач в пределах предметного материала, предписываемого к изучению стандартами общего образования по физике,

2) более адекватное отражение в содержании обучения методологии научного физического исследования

3 Эксперимент в содержании обучения представлен как общенаучный метод, как метод экспериментально-теоретическою уровня методологии науки, как родовой метод, включающий в себя широкий спектр познавательных методов (натурный эксперимент, эксперимент с материальными и материализованными моделями, мысленный эксперимент)

4 Учебное экспериментальное исследование в содержании обучения представлено как деятельность е как целостность, содержащая все ее функциональные части и компоненты (в философском и психологическом представлениях)

5 Обоснована целесообразность обучения широкому спектру методов физического исследования на единой методологической основе

6 Выделены пять видов натурного учебного эксперимента и три вида реализуемого на компьютере вычислительного эксперимента, различающихся составом подлежащих освоению учащимися средств их выполнения Данная классификация учебного эксперимента использована для организации поэтапного, развернутого на весь период обучения физике освоения экспериментального метода

7 Разработаны компьютерные модели, имитирующие натурный эксперимент, отличающиеся от известных тем, что «экспериментальные» данные требуемого качества при их использовании практически невозможно получить без тщательного планирования параметров эксперимента, определения оптимальных условий его постановки

8 Разработаны технологии компьютерной обработки данных натурного ученического эксперимента, имитационного и численного моделирования, компьютерной поддержки демонстрационного физического эксперимента в доступной школьнику и учителю физики среде табличного процессора Excel Представлены методики их использования в учебном процессе

9 Основной организационной формой обучения исследовательской деятельности выбран лабораторный практикум, имеющий следующие особенности

1) практикум проводится регулярно (еженедельно) в течение всего времени обучения физике в школе или охватывает достаточно большой его период,

2) предметом практикума является собственно методология научного физического исследования, его содержание относительно обособлено от «систематической» части курса физики,

3) в практикуме наряду с работами, выполняемыми преимущественно репродук-тивно, учащимся предоставляется возможность выполнять исследовательские проек-

ты в течение нескольких занятий, иногда до полугода Этим достигается оптимальное соотношение репродуктивно и творчески выполняемых действий в учебно-исследовательской деятельности

Теоретическую значимость выполненного исследования составляют понятийный аппарат и концептуальные положения дидактической модели формирования исследовательской деятельности учащихся в процессе обучения физике при широком использовании НИТ Концептуальные положения, помещенные в ядро представляемой модели, прямо или опосредованно относятся к ее идеализированному объекту - учебной деятельности школьника Учебная деятельность в модели выступает как понятие, подлежащее развитию, обогащению содержанием, конкретизации в соответствии с целью исследования В результате теоретического анализа дано развернутое толкование понятия УИД, определены или уточнены следующие существенные признаки данного понятия

1 Покомпонентный анализ научно-исследовательской и учебной деятельностей показал, что эти деятельности различаются предметом Научно-исследовательская деятельность школьника непосредственно не направлена на достижение целей обучения Сфера применимости научно-исследовательской деятельности учащихся ограничена ее функциями, а также интеллектуальными и материальными возможностями школы Формирование и развитие исследовательской деятельности школьников должно осуществляться, главным образом, в форме учебных исследований

2 Учебная и учебно-исследовательская деятельности связаны отношением «род -вид» Наиболее значимые отличительные признаки учебно-исследовательской деятельности по отношению к учебной относятся к ее процессуальной стороне и средствам осуществления

3 УИД школьника должна быть социально обусловленной и значимой, содержание ее должно отвечать общественно признанным формам, методам, нормам научного исследования В этой связи существенными признаками учебного исследования являются 1) отражение в нем логики, основных этапов научного исследования, 2) использование наиболее характерных и продуктивных для данной предметной области научно-познавательных методов

4 Экспериментальный метод должен занимагь центральное место в содержании обучения исследовательской деятельности в предметной области физики В составе учебного материала должны найти отражение следующие его особенности 1) основное содержание экспериментального метода раскрывается на общенаучном уровне методологии науки, 2) эксперимент выполняет не только критериальную и факто-выявляющую функции, но и функцию раскрытия сущности явлений

В результате теоретического рассмотрения проблематики исследовательской деятельности школьников выявлены следующие регулятивы прогресса ее становления

1 Обоснована целесообразность обучения в курсе физики таким видам учебной деятельности как решение задач и выполнение эксперимента на единой методологической основе Единая сущность данных видов познавательной деятельности устанавливается в результате анализа категории деятельности как философской и психологической категорий, а также рассмотрения эксперимента как общенаучного метода и как метода родового, объединяющего множество познавательных методов Натур-

ный эксперимент выступает как генетически исходный в аспекте изучения структуры и содержания рассматриваемых видов учебной познавательной деятельности

2 Обоснована необходимость овладения учащимися методологической составляющей курса физики, приобретения ими опыта исследовательской деятельности преимущественно в форме регулярно проводимого практикума В практикуме ведущими являются одновременно два компонента содержания образования научные знания (в данном случае, методологические) и способы деятельности Дана интерпретация всех компонентов рассматриваемой модели учебного предмета, включая компоненты, входящие во вспомогательный (процессуальный) блок

3 Процесс научного исследования схематически представлен в форме познавательного цикла, отражающего структуру как экспериментального, так и теоретического исследования Предложено учебные исследования школьников описывать с использованием этого познавательного цикла

4 Выделена совокупность признаков, выступающих основанием для деления методов науки на четыре уровня эмпирический, экспериментально-теоретический, теоретический, метатеоретический Обоснован вывод о том, что учебно-исследовательская деятельность школьников должна соответствовать, в основном, экспериментально-теоретическому и теоретическому уровням методологии науки

5 Конкретизированы применительно к процессу становления УИД в курсе физики признанные в отечественной психологии и педагогике теории формирования и развития знаний, умений навыков учение о типах ориентировки, концепция поэтапного (планомерного) формирования умственных действий, теория содержания общего образования, теории формирования понятий и обобщенных умений, концепция развития познавательной самостоятельности школьника

6. Выделен ведущий регулятив применения информационных технологий в обучении исследовательской деятельности в курсе физики Он состоит в том, что компьютер должен служить средством интеллектуального труда школьников для реализации вычислительных, статистических, графических методов обработки данных, моделирования, оформления и презентации результатов учебного исследования Обозначены пути использования НИТ как средства реализации деятель-ностного и гуманитарно-личностного подходов, демократизации обучения

7 Определены особенности оценивания результатов обучения УИД в курсе фи-, зики, критерии и уровни ее сформированное™

Практическая значимость исследования Выполненное исследование классифицируется нами как прикладное и методическое Его результатом выступают как общие регулятивы проектирования учебного процесса, ориентированного на формирование исследовательской деятельности школьника в условиях информатизации обучения на уровне учебного предмета, так и конкретный методический аппарат реализации этих регулятивов в практике обучения физике (уровень учебного материала и уровень процесса обучения)

Практическая значимость разработанных в рамках дидактической модели общих регулятизов состоит в том, что в них содержится развернутая характеристика исследователи юй деятельности школьника как ожидаемого результата обучения, они определяй: т принципы отбора содержания обучения исследовательской дея-

тельности и его информатизации, пути осуществления учебного процесса по физике на началах личностно-деятельностного подхода

Практическая значимость результатов исследования как методической разработки состоит в создании методической базы реализации обучения школьников исследовательской деятельности в курсе физики с использованием НИТ Эти результаты исследования отражены в разработанных и опубликованных программах обучения исследовательской деятельности школьников в рамках практикумов, учебных пособиях для школьников и студентов - будущих учителей физики, методических и дидактических материалах для практикующих учителей

Результаты настоящего научно-методического исследования могут использоваться руководителями системы образования городского (районного) звена, руководством школ, учителями, учащимися, преподавателями и студентами педагогических вузов

Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечены всесторонним анализом поставленной проблемы, применением современной научной методологии исследования и выбором методов исследования, адекватных его предмету, цели и задачам, достаточной продолжительностью педагогического эксперимента и воспроизводимостью его результатов, наличием у автора опыта научно-исследовательской деятельности в области физики (в 1987 г автором защищена кандидатская диссертация по результатам экспериментально-теоретического исследования в области физики твердого тела)

На защиту выносятся основные положения дидактической модели формирования исследовательской деятельности школьников в курсе физики в условиях информатизации процесса обучения и методический аппарат ее реализации в учебном процессе

1 Ведущими регулятивами учебного процесса, нацеленного на формирование исследовательской деятельности учащихся, являются деятельностный и личностный подходы Деятельностный подход позволяет раскрыть сущностные характеристики УИД ее компонентный состав, специфику содержания отдельных компонентов, закономерности их освоения учащимися, соотношение в УИД творческой и репродуктивной составляющих Специфика содержания обучения УИД состоит в том, что оно отражает общественно признанные формы и методы научного исследования, логику и этапы развертывания научного исследования К обучению исследовательской деятельности в курсе физики применимы признанные в отечественной психологии и педагогике регулятивы формирования и развития знаний, умений, навыков, способов умственных и практических действий, разработанные в рамках деятельностного подхода Творческая составляющая УИД осуществляется в единстве с репродуктивной и на ее основе Личностная обращенность процесса обучения УИД обусловлена тем, что в учебном исследовании распредмечиваются нравственно-ценностные ориентиры сферы науки, в той или иной мере реализуются характерные для науки способы организации познавательного прэцесса и стиль взаимодействия его участников

2 Центральное место в обучении исследовательской деятельное и в курсе физики занимает экспериментальный метод, который представляется как метод об-

щенаучный, как метод не только эмпирического, но и экспериментально-теоретического уровня методологии науки, как родовой метод, включающий широкий спектр познавательных методов

3. Новые информационные технологии являются непременным компонентом учебного процесса, нацеленного на становление исследовательской деятельности в курсе физики Компьютер в обучении применяется как инструмент интеллектуального труда школьника для реализации методов табличной, графической, статистической обработки данных, численного и имитационного моделирования,

4 Наиболее адекватной цели формирования исследовательской деятельности организационной формой проведения занятий является лабораторный практикум, проводимый регулярно в течение всего курса физики, или в течение достаточно длительного периода ее изучения Содержание практикума относительно обособлено от содержания «систематического» курса, в нем элементы методологии научного познания представлены в систематизированном виде и охватывают как общие, так и частнопредметные регулятивы исследовательской деятельности. В практикуме реализуются элементы метода проектов, ученику позволяется работать в собственном темпе, выбирать тему и уровень сложности работ

Апробация и внедрение результатов исследования Результаты исследования опубликованы в печати и представлены на региональных семинарах и совещаниях, всероссийских и международных конференциях в Красноярске (1995 г), в Бийске (1996, 1997, 2006 гг.), в Омске (1997 г), в Новосибирске (1997, 2000, 2003, 2004 гг), в Глазове (1997, 2005, 2006 гг), в Челябинске (1999, 2000, 2002 гг), в Горно-Алтайске (1999, 2005 гг), в Бирске (2001 г), в Барнауле (2002, 2005, 2006 гг.), в Екатеринбурге (2004, 2005 гг), в Шадринске (2006 г.), в Оренбурге (2006 г )

Материалы учебно-методического комплекса к курсу «Экспериментальный метод познания в физике» для учащихся 9-11 классов прошли экспертизу в Национальном фонде подготовки кадров и опубликованы на сайте Республиканского центра экспертизы мультимедиа и телекоммуникаций в образовании (www mto ru) По результатам участия в конкурсе «Золотая медаль Сибирской ярмарки» получен диплом за разработку учебно-методический комплекса для старшеклассников «Экспериментальный метод познания в физике»

Перечисленные выше учебно-методические материалы внедрены в учебный „ процесс школ г Бийска и г Омска, их использование способствовало повышению эффективности обучения школьников исследовательской деятельности

В плане подготовки студентов - будущих учителей физики к проектированию и осуществлению учебного процесса в школе в соответствии с критериями научности разработан и в течение ряда лет проводится на физико-математическом факультете Бийского педуииверситета курс экспериментальной физики, а также спецкурсы «Экспериментальная и вычислительная физика», «Методология естественнонаучного исследования», «Моделирование в среде табличного процессора Excel» Содержание данных курсов изложено в учебном пособии, имеющем гриф УМО по специальностям педагогического образования

Разработаны программы курсов повышения квалификации учителей физики по проблеме повышения эффективности обучения школьников научному методу, экс-

периментально-исследовательской деятельности и использования в учебном процессе НИТ В соответствии с этими программами многократно проводились занятия в Алтайском ИПКРО, опубликованы методические материалы Кроме того, автор многократно выступал с лекциями и докладами на методобъединениях, семинарах и конференциях учителей г Бийска и прилегающих районов

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и пяти приложений Содержание диссертации изложено на 355 страницах, включает 18 таблиц и 33 рисунка Библиографический список содержит 310 источников, из них 5 источников на английском языке

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

В первой главе «Концептуально-методологические основы формирования учебно-исследовательской деятельности школьников в курсе физики в условиях информатизации процесса обучения» актуализируется и уточняется понятийный и методологический аппарат исследования, его концептуальная основа. Содержание данной главы «надстраивается» над представленной в диссертации моделью становления исследовательской деятельности в качестве ее «общей интерпретации»

Полноценная учебная деятельность должна содержать все ее функциональные части (мотивация, ориентировка, исполнение, контроль) и компоненты

• цель, предмет, средства, процесс, продукт - в философском представлении,

• потребность, мотив, задача, средства, действия, операции - в психологическом представлении

Определение видов и подвидов деятельности (научно-исследовательская, учебная, учебно-репродуктивная, учебно-проектировочная, учебно-исследовательская и т д), ее характера (творческая, самостоятельная и т д) осуществляется путем конкретизации названных ее неотъемлемых компонентов (атрибутов) В таблице 1 приведена характеристика компонентов научно-исследовательской и учебной деятельностей. Покомпонентный анализ показывает, что эти деятельности различаются объектом и предметом Предметом УИД является сам ученик, точнее, качества его личности, приобретаемые в этой деятельности Таким образом, несмотря на сходство некоторых компонентов, в целом научно-исследовательская и учебная деятельности — это различные деятельности Эти деятельности нельзя совместить по принципу «две в одной», или подменить одну другой Историческое развитие педагогики свидетельствует о том, что организовать обучение основам наук (т е обеспечить фундаментальность содержания обучения) исключительно по образцу личного или коллективного научного исследования не представляется возможным

Научно-исследовательская деятельность школьника может быть описана в образовательном процессе как деятельность, осуществляющаяся параллельно собственно учебной деятельности Ее результатом является овладелие школьником новыми знаниями и способами их получения, характерными для научного познания, хотя достижение этого результата и не является прямой целью деятельност I Не отрицая полезности такого рода деятельности школьников, следует признать что эта деятельность выходит за пределы стандартов общего образования, а такж* интеллектуаль-

пых и материальных возможностей массовой школы По целому ряду причин в обозримом будущем общеобразовательная школа едва ли приобретет общественный статус научного учреждения, а выполнение учащимися НИР едва ли станет типичным и общественно значимым явлением

Таблица 1

Характеристика компонентов научно-исследовательской и учебной деятельностей

Компоненты Научно-исследовательская деятельность Учебная деятельность

цель получение объективно нового знания о реальности овладение социальным опытом, представляемым в форме знаний, способов деятельности, опыте творчества, ценностных отношениях

объект и предмет объект - выделенный для изучения фрагмент ма^риальной или духовной действитель .¡сти, предмет - совокупность устанавливаемых свойств объекта объектом учебной деятельности выступает сам ее субъект, а предметом, подлежащим преобразованию, - качества его личности, формирующиеся в этой деятельности

процесс разворачивается в соответствии с определенной логикой (от явления к сущности) и характеризуется опреде-тенными этапами логика изложения знания (учителем, автором учебника) в общем случае не совпадает с логикой исследования,в котором оно было получено Поэтому в обучении преобладает изложение и запоминание/понимание логически организованного знания безотносительно его происхождения

средства 1) по степени выраженности свойств материального носителя (субстрага) в составе свойств познавательных средств последние можно разделить на материальные, материализованные, идеальные 2) по характеру освоения и применения средств - доминирование творческих действий на основе репродуктивных 1)тоже, 2) доминирование репродуктивных действий в освоении и применении познавательных средств

продукт объективно новое знание о действительности Научное знание и ведущий к нему путь (метод) отличаются объективностью, точностью, доказательностью, нацеленностью на раскрытие сущности явлений приобретенные субъектом личностные качества осведомленность (владение знаниями), владение комплексами познавательных и практических умений и опытом их применения («компетентностя-ми»), научные мировоззренческие установки, ценностные отношения

Познавательную деятельность, близкую по своим характеристикам к научному исследованию, можно осуществить и в том случае, если снять требование объективной новизны продукта и ограничиться требованием его субъективной новизны

Объединяя признаки рассматриваемых деятельностей, придем к следующему определению учебно-исследовательской деятельностью школьника назовем его учебную деятельность, нацеленную на овладение субъективно новым знанием и наиболее характерными и продуктивными для данной предметной области методами его получения, осуществляемую в соответствии с логико-методологическими нормами научного познания В соответствии с приведенным общим определением, УИД в предметной области физики включает овладение учениками субъективно нового физического знания и наиболее характерными и продуктивными для науки физики методами его получения Таким образом, учебная и учебно-исследовательская деятельности связаны отношением «род - вид» Наиболее значимые отличительные признаки учебно-исследовательской деятельности по отношению к учебной касаются ее процессуальной стороны и средств осуществления

Философское учение о деятельности утверждает ее общественно-историческую обусловленность Из принципа единства сознания и деятельности, сформулированного С Л Рубинштейном, следует, что какой-либо специальный вид деятельности может формироваться и развиваться только в деятельности данного вида Это утверждение отражено в приведенном определении Становление целостной исследовательской деятельности школьника возможно только в результате выполнения им посильных исследований, недопустима подмена исследования его неадекватной имитацией Невыполнение этого требования ведет к обучению таким способам «исследовательской» деятельности, которые нигде кроме школы не используются, к методологическому нигилизму и дилетантизму

К обучению исследовательским действиям и целостной исследовательской деятельности применимы признанные в отечественной психологии и названные во вводной части автореферата регулятивы формирования и развития знаний, умений, навыков, способов умственных действий Отметим некоторые наиболее важные с нашей точки зрения особенности их реализации в учебном процессе, нацеленном на становление исследовательской деятельности

Исследовательские действия должны проходить выделенные П Я Гальпериным основные этапы формирования, характеристиками степени их сформированности являются форма, обобщенность, развернутость и освоенность

Деятельность ученого в реальном научном исследовании предполагает самостоятельную разработку ориентировочной основы действий (ООД) при методологической поддержке руководителя Этот тип ООД, разумеется, является предпочтительным и в учебном исследовании Однако требование обучения в зоне ближайшего, но не актуального развития диктует необходимость оказания ученику значительной мотивационной, методологической, организационной и, в меньшей мере, информационной поддержки со стороны учителя В связи с этим, УИД школьника не может и не должна быть вполне самостоятельной Общее направление развития самостоятельности в УИД - от операционной самостоятельности к

самостоятельности действий и деятельности Руководителю УИД школьника важно контролировать в учебном исследовании завершенность выполнения функциональных частей деятельности

УИД выступает как творческая в той мере, в какой освоенные учеником в исследовании знания и способы деятельности характеризуются субъективной новизной и, в то же время, общественной значимостью (знания и умения ученика - достояние общества) Творческие исследовательские действия могут осуществляться только в единстве с репродуктивными и на их основе Действия, вначале выполняемые как творческие, по мере их освоения становятся для субъекта репродуктивными Содержательность творческого компонента в УИД определяется содержательностью ее репродуктивного компонента

Логико-методологические нормы научного познания выступают как важнейший регулятив при конструировании содержания обучения, нацеленного на становление учебно-исследовательской деятельности

В настоящее врем*1 методология науки утверждает паритет эмпирических и теоретических методов форм познания История развития философской теории познания убедительно показывает недопустимость абсолютизации каких-либо методов в ущерб другим

Вместе с тем, как отмечено выше, в определенном отношении эксперимент выступает ведущим методом научного физического познания Его можно рассматривать в качестве генетически исходного при изучении структуры и содержания множества познавательных методов Это дает возможность обучения школьников наиболее характерным и продуктивным методам физического познания на единой методологической основе В частности, такой вид учебной деятельности как решение задач, целесообразно реализовать в совокупности с выполнением компьютерного вычислительного эксперимента

Данный вид эксперимента наиболее адекватно описывается с использованием понятия о материализованных моделях, введенного Г А Баллом Материализованные модели отличаются от материальных тем, что их содержание слабо зависит от свойств их материальной основы (субстрата) Примерами материализованных моделей могут служить печатные или произносимые вслух тексты, формулы, графики, зафиксированные на бумажном или электронном носителе, введенные в компьютер программы и т п Именно благодаря этому понятию удается построить логически стройную классификацию видов модельного эксперимента по признаку степени выраженности свойств материального носителя модели в составе ее структурных свойств Аналитические преобразования (и решение учебных физических задач) можно рассматривать как выполнение эксперимента с материализованными моделями в том случае, если состав и последовательность реализуемых при этом действий соответствуют тем, что выполняются в натурном эксперименте Таким образом, в широком понимании эксперимент можно представить в виде «непрерывного» ряда методов На краях этого ряда находится натурный и мысленный эксперименты, а между ними - эксперименты с материальными и материализованными моделями

В таблице 2 показана общность логики развертывания исследования, состава и последовательности выполняемых субъектом действий в натурном и различного вида модельных экспериментах (с материальными и материализованными моделями)

Таблица 2

Состав и последовательность действий, выполняемых в натурном к различного вида модельных экспериментах

Этапы Натурный эксперимент Модельный эксперимент

Планирование исследования Разработка метода исследования (актуализация теории, получение расчетной формулы, определение состава контролируемых величин и способа их определения, прогноз точности и достоверности результатов, определение оптимальных методик проведения измерений и наблюдений, в т ч, диапазона варьирования величин, способа фиксации результатов и т п ), проектирование экспериментальной установки Разработка метода исследования (актуализация теории, получение расчетной формулы, определение состава контролируемых величин и способа их определения, прогноз точности и достоверности результатов, определение оптимальных методик исследования модели, в т ч , диапазона варьирования величин, способа фиксации результатов и т п ), проектирование модели

Выполнение действий по получению первичных данных Сборка, наладка и тестирование экспериментальной установки, подготои-ка образцов, выполнение измерений и наблюдений, фиксирование их результатов Реализация модели, проверка правильности ее функционирования (тестирование), выполнение исследовательских процедур, фиксирование их результатов

Обработка и интерпретации полученных данных Обработка и интерпретация полученных данных в рамках используемой теории или гипотезы, изложение результатов и выводов Обработка и интерпретация полученных данных в рамках используемой теории или гипотезы, перенос результатов исследования модели на подлинный объект исследования, изложение результатов и выводов

Общность строения внешних, практических и внутренних, умственных действий, их взаимные переходы, «бесспорный факт существования процессов мышления, протекающих также и в форме внешней деятельности с материальными предметами» (А Н Леонтьев) свидетельствует о том, что сам по себе факт наличия в познавательной деятельности материально-направленных действий не изменяет существа познавательного процесса и, следовательно, не может служить основанием для отнесения эксперимента только к эмпирическому уровню познания

Дихотомическая модель деления методов и результатов научного познания на эмпирический и теоретический уровни, в которой эксперимент представляется только как эмпирический метод, недостаточна для описания деятельности школьника в учеб-( ном исследовании Очевидно, чисто эмпирические исследования, конечным пунктом

которых является обнаружение явления, установление фактов без должной содержательной интерпретации, их классификация по внешним признакам и т п, не могут в достаточной мере обеспечить реализацию познавательной, развивающей, воспитывающей функций обучения В связи с этим нами используется четырехуровневая модель методологии науки, рис 1, которую составляют эмпирический, экспериментально-теоретический, теоретический и метатеоретический (философский) уровни В этой модели основанием для деления методов служат одновременно три признака 1) Нацеленность на раскрытие сущности явлений (как и в двухуровневой классификации) По этому признаку эмпирический уровень методологии отделяется от трех других 2) Присутствие эксперимента в составе используемых методов По этому признаку отделяется экспериментально-теоретический уровень методологии от двух дру1их вышестоящих уровней 3) Наконец, метатеоретический и все нижележащие уровни разделяются по степени общности составляющих их методов Метатеоретический уровень методологии - это философская теория познания Нижележащие уровни составляют методы решения познавательных задач той или иной частнопредметной дисциплины

Выделение в составе методов науки экспериментально-теоретического уровня методологии принципиально важно для решения педагогических вопросов обучения экспериментированию Эксперимент, отвечающий этому уровню, следует рассматривать как один из наиболее характерных, эвристичных и значимых методов физического исследования Именно такого рода эксперимент, который включает в себя теорию и на шаг идет впереди нее, следует считать ведущим во многих физических исследованиях Учебно-исследовательская деятельность школьников должна соответствовать, в основном экспериментально-теоретическому и теоретическому уровням методологии науки Эксперимент в школе должен быть представлен как метод, посредством которого раскрывается сущность явлений и на этой основе строятся или уточняются, дополняются, конкретизируются теоретические модели действительности

Единое по замыслу и воплощению научное исследование, экспериментальное или теоретическое, должно описываться как деятельность, те как целостность, включающая все ее взаимосвязанные компоненты В содержании обучения исследовательской деятельности все эти компоненты должны быть объединены в познавательном цикле, реализующем логику развития знания от явления к сущности Этапы анализа имеющихся фактов, постановки проблемы, выдвижения гипотезы на основе известной или (субъективно) г: вой, создаваемой в ходе проводимого исследования теории, планирования и осущесиления логико-теоретических и материально-направленных дей-

Теоретический уровень, познания

Эмпирический уровень познания

Метатеоретический уровень методологии

Теоретический

уровень методологии

Экспериментально-теоретический уровень методологии

Эмпирический

уровень методологии

Рис 1

ствий, обработки, анализа и обобщения полученных данных должны рассматриваться в составе экспериментального исследования как его неотъемлемые составляющие Таким образом, целостное научное исследование можно схематически представить в виде познавательного цикла, показанного на рис 2 Этот цикл имеет одинаковую структуру для натурного и различных видов модельного эксперимента (с материальными и материализованными моделями), а также для теоретического исследования

Методы познавательной деятельности не могут быть усвоены безотносительно предметного материала С другой стороны, жесткая «привязка» познавательных методов, приемов к изучаемому предметному материалу приводит к тому, что оказываются востребованными только те из них, которые на данном занятии нужны для формирования «зна-ниевоп» компоненты В этих условиях затруднено последовательное, систематическое, углубленное изучение собственно познавательных методов в их необходимом многообразии, поэтапное развитие соответствующих знаний и умений Изучение экспериментального метода требует освоения достаточно разветвленного и сложного понятийного аппарата, целенаправленного формирования множества умственных и практических действий, специального изучения методов обработки результатов измерений и численного моделирования, предоставления учащемуся возможности выполнять собственные исследовательские проекты В такой постановке цель становления познавательной деятельности ученика может быть достигнута в рамках модели обучения, в которой предусматривается «расщепление» курса физики на две относительно обособленных части «систематическую» часть и практикум, регулярно проводимый в течение достаточно длительного периода обучения физике

В «систематической» части курса ведущим компонентом содержания обучения является логически организованное предметное знание в форме понятий, их комплексов, законов, основ фундаментальных теорий, физической картины мира Эта часть курса обеспечивает фундаментальность общего физического образования

В практикуме ведущими компонентами содержания обучения являются одновременно знания (методологические) и способы деятельности Способы познавательной деятельности, характерные для науки физики, могут быть полноценно представлены в содержании обучения только в совокупности с общими и специальными знаниями об этих способах Эти методологические знания и составляют один из ведущих компонентов («научные знания») в содержательном блоке практикума Что касается знаний о фундаментальных физических теориях, законах и т п, то они в практикуме играют роль вспомогательных знаний Эти знания являются теоретической основой выполняемых экспериментов и решаемых задач £ эту же категор -по следует отнести и логические, историко-научные, межпредметные, оценочные знания При выполнении эксперимента (натурного, модельного) важны математические зн дния и, знания о ком-

Факты, проблема

I

Практика

Рис 2

пьютерных технологиях обработки информации Способы применения указанных знаний являются вспомогательными способами деятельности

Компьютер в практикуме, как уже отмечалось, используется как инструмент интеллектуального труда для реализации таких эффективных исследовательских методов, процедур, которые ранее были практически недоступны по причине громоздкости вычислений, трудоемкости графических построений, необходимости изучения множества «промежуточных» понятий (эти понятия при использовании компьютера становятся излишними и не влияют на понимание сути метода)

НИТ являются действенным средством реализации деятельностного и гуманитарно-личностного подходов, демократизации обучения При использовании компьютера значительно возрастают возможности для осуществления активного, содержательного диалога, сотрудничества между всеми участниками учебного процесса Диалог в виде проблемной беседы, обсуждения может осуществляться на занятиях по решению задач и моделированию, в лабораторном практикуме, в процессе постановки демонстрационного эксперимента с компьютерной поддержкой Обсуждению подлежат и результаты выполненных с использованием компьютера и предъявленных на электронном носителе домашних заданий Это могут быть результаты выполнения домашнего натурного эксперимента, результаты решения задач, представляемых в виде численных моделей, результаты исследования «готовых» моделей, полученных от учителя, доклады и презентации, при подготовке которых использовались ресурсы Интернет и тд В натурном эксперименте (демонстрационном и ученическом) обсуждению подлежат цели, условия, порядок проведения измерений и обработки данных, первичные, промежуточные и конечные результаты Особо отметим возможность выдвижения учениками гипотез и их мгновенной проверки при вводе в компьютер новых данных В том случае, когда результаты деятельности ученика представлены на электронном носителе, имеется возможность их оперативно корректировать в процессе проверки ^ обсуждения, пополнять данными, исключать промахи, варьировать параметры моделей, проводить дополнительно вычисления, выдвигать и проверять различные гипотезы Компьютер предоставляет возможность каждому пользователю в зависимости от уровня его подготовки и личных предпочтений «идти к цели своим путем» Для организации взаимодействия, коммуникации во всех случаях целесообразно использовать мультимедийный проектор

Нами в качестве основного инструментального средства для обработки данных натурного ученического и демонстрационного эксперимента, а также для постановки модельного (вычислительного и имитационного) эксперимента используются электронные таблицы Excel, что обусловлено следующими причинами а) функциональные возможности программы Excel заведомо перекрывают все потребности по автоматизации обработки данных натурного эксперимента, построению и исследованию моделей, б) универсальная программа Excel обладает стандартным интерфейсом, в) изучение Excel предусматривается программами общего образования по информатике, следовательно, возможно эффективное использование Excel в условиях осуществления межпредметных связей с информатикой и другими учебными дисциплинами, например, с математикой, г) данная программа отличается доступностью в изучении и простотой в управлении, что принципиально важно как для ученика, так и для учителя, д) резуль-

тэты деятельности на рабочем листе Excel (тексты, таблицы, графики, формулы) «открыты» пользователю

Особо отметим то обстоятельство, что среди всех известных программных средств Excel обладает едва ли не самым богатым инструментарием для работы с графиками Программа позволяет а) с использованием приемов автозаполнения представлять данные в табличной форме, оперативно их преобразовывать с использованием огромной библиотеки функций, б) строить графики с указанием полосы погрешностей, редактировать их практически по всем элементам, в) увеличивать изображение какого-либо фрагмента графика (рассматривать его как бы под микроскопом) и, тем самым, обеспечивать определение искомых величин непосредственно из графика с требуемой точностью; г) выбирать функциональные масштабы по осям, строить графики методом наименьших квадратов и выводить уравнение приближающей функции на координатную плоскость, оценивать погрешности ее коэффициентов, экстраполировать графики и т д Разработанная методика обучения экспериментированию предусматривает применение всех этих операций, процедур в деятельности учащихся

Вторая глава <<Дидактическая модель формирования учебно-исследовательской деятельности школьников в курсе физики в условиях информатизации процесса обучения» посвящена изло» ению содержания названной модели

Модель представляется нами в соответствии с принятым в методологии науки способом структурирования теории основание, ядро, следствия (воспроизведение конкретного)

1 Основание модели составляют факты социальной и педагогической действительности, идеализированный объект и понятия, его характеризующие

В составе фактов социально-педагогической действительности выделены следующие. В различных сферах бытия человека все более актуальным становится требование самообучения в течение всей жизни, что обусловлено высоким темпом социальных преобразований, информатизацией всех сфер жизни общества, возрастанием роли науки, конкуренцией Фактом социально-педагогической действительности является изменившийся общественный запрос на подготовку выпускника общеобразовательной школы Учащиеся и их родители испытывают потребность в таком обучении, которое в большей мере, чем это имеет место в настоящее время, нацелено на построение в будущем благополучной трудовой карьеры Педагогическим сообществом осознается недостаточность традиционного «знаниевого» (информационного, объяснительно-иллюстративного) подхода в обучении и необходимость корректировки всей системы образования на началах деятельностного подхода, ее обращенности к личности ученика, гуманитаризации и демократизации Эти позиции отражены в базовых государственных документах по образованию В настоящее время наиболее адекватно общественный запрос на подготовку выпускника общеобразовательной школы может быть выражен в терминах компетентностного подхода В составе ключевых компетентно-стей, содержание которых охватывается понятием учебно-исследовательской деятельности, выделим познавательную (постановка и решение проблем), кол муни-кативную, информационную, рефлексивную Фактом является переход школы i уров-невой и профильной дифференциации обучения Однако в настоящее время это переход не обеспечен в достаточной мере методическими разработками на уровне у- ебных

дисциплин и учебного процесса Особенно это относится к методикам организации самостоятельной, исследовательской, творческой, практико-ориентированной учебной деятельности Достоверным фактом можно считать недостаточное развитие методик использования компьютера в обучении разтчным предметным дисциплинам В настоящее время, по сути, школа не предлагает никакого варианта использования компьютера как инструмента интеллектуального труда школьника Немаловажным представляется факт постоянного снижения в последние годы уровня подготовки школьников в кашей стране по естественнонаучным предметам, в том числе, в отношении умений выявления и формулирования проблем, поиска способов их разрешения

Идеализированным объектом в разработанной дидактической модели полагается понятие учебной деятельности Обоснованием данного выбора является то обстоятельство, что освоение содержания образования должно осуществляться в надлежащем образом организованной учебной деятельности

Все положения, входящие в ядро модели, прямо или опосредованно относятся к ее идеализированному объекту - учебной деятельности школьника Основное содержание ядра модели составляют содержательные и процессуальные характеристики УИД, закономерности ее г новления в курсе физики с применением НИТ, рассмотренные в главе 1 диссертацш л сформулированные выше

Следствиями разработанной дидактической модели формирования и развития исследовательской деятельности, в силу ее прикладного характера, выступают элементы учебного процесса на методическом уровне описания, что соответствует уровню учебного материала и уровню процесса обучения

На уровне учебного материала содержание обучения УИД составляют, главным образом, знания об экспериментальном методе, представляемые в виде следующих блоков а) элемента знания общенаучного и философского уровней методологии о сущности экспериментального метода, о его месте и значении в системе методов науки, о видах эксперимента (натурном, модельном, мысленном), о характере получаемого в экспериментальном исследовании знания, б) структура деятельности по выполнению физического эксперимента (натурного, модельного), в) элементы теории погрешностей измерений, г) приближенные числа и приближенные вычисления, д) графические методы обработки данных и определения искомых величин, метод наименьших квадратов, этементы математической статистики, е) компьютерные технологии обработки данных и моделирования Этот методологический инструментарий и соответствующая «понятийная сеть» оцениваются нами как достаточные для того, чтобы ученик мог спланировать и реализовать более или менее содержательные физические эксперименты Во второй главе диссертации подробно описаны все перечисленные выше компоненты содержания обучения

Так, в состав метрологических знаний мы включаем следующие элементы

1 Понятие об измерении и счете, невозможность определения истинного значения измеряемой величины, причины появления погрешностей измерений

2 Виды погрешностей измерений, классифицированные по следующим основаниям

• по способу выражения — абсолютная, относительная, приведенная,

• по источнику возникновения - инструментальная, субъективная, методиче-

екая Инструментальная погрешность может быть аддитивной, мультипликативной, содержащей обе эти составляющие. К инструментальной погрешности следует причислить также погрешность квантования цифровых приборов Класс субъективных погрешностей включает погрешности отсчета, параллакса, времени реакции экспериментатора, измерительного усилия и грубые ошибки — промахи В составе методических погрешностей выделяем погрешности идеализации, вычислительные, обусловленные использованием элементов экспериментальной установки с ненормированными характеристиками, обусловленные воздействием прибора на исследуемый объект, обусловленные измерением вспомогательной величины вместо требуемой и т д,

• по характеру проявления и способу учета в результирующей погрешности различаем случайную и систематическую погрешности

3 Суммирование погрешностей по закону «суммы квадратов», правило «исключения ничтожных погрешностей»

4 Погрешность косвенного измерения и способ ее оценивания без использования понятия о производной функции

5 Правило округления действительного значения измеряемой величины и погрешности ее определения

Представленная «понятийная сеть» может показаться слишком обширной, однако попытки исключить из нее некоторые «узлы» приводят к невозможности содержательно описать эксперимент, и, следовательно, к формализму в знаниях об экспериментальном методе Как известно, на всех этапах выполнения эксперимента деятельность экспериментатора в существенной мере подчинена цели контроля и минимизации погрешностей измерений Этим обеспечиваются критерии научности (точность, достоверность результатов, обоснованность выводов)

Как рассмотрено выше, достижению цели становления исследовательской деятельности в наибольшей степени отвечает такая форма организации учебного процесса I ак регулярный, проводимый в течение достаточно длительного периода обучения, относительно обособленный от «систематической» части курса физики лабораторный практикум В практикуме учебный процесс структурируется на основе выделенных нами пяти видов натурного и трех видов вычислительного учебного эксперимента, различающихся составом средств (методологических знаний, методов), подлежащих освоению учащимися Приведем перечень видов натурного учебного эксперимента

1. Эксперимент, в котором искомая величина определяется как результат косвенного измерения, случайная погрешность отсутствует.

2 Эксперимент, в котором искомая величина определяется как результат косвенного измерения, обнаруживается случайный разброс результатов при проведении повторных измерений

3 Эксперимент, в котором исследуется функциональная связь между измеряемыми величинами (т е проводятся совместные измерения) и искомая величина определяется при помощи графика График, как правило, строится с использованием функциональных масштабов для его линеаризации При наличии компьютера коэффициенты аппроксимирующей функции определяются методом наименьших квадратов

4 Эксперимент, в котором устанавливается применимость закона (теории, теоретической модели) к описанию того или иного явления На одной координатной плос-

кости строятся два графика один - по результатам измерений, другой - по данным, рассчитанным с использованием формулы, выражающей закон Совпадение или несовпадение «эксперимента» и «теории» в пределах погрешности измерений устанавливается путем построения полосы погрешностей одного или обоих графиков Частичное совпадение обоих рядов данных в пределах погрешностей позволяет судить об условиях выполнения закона и границах его применимости

5 Эксперимент, в котором определяется вид функциональной связи между измеряемыми величинами, т е «открывается» закон Для установления вида формулы, связывающей физические величины, экспериментальные данные представляются в виде линейного графика, что достигается перебором функциональных масштабов Аппроксимирующая функция определяется методом наименьших квадратов (при наличии компьютера)

Для изложения хода и результатов выполнения всех видов эксперимента используется единая форма отчета Оптимальный вариант организации занятий практикума предполагает использование компьютера учащимися как инструмента интеллектуального труда при выполнении всех экспериментов Вместе с тем, разработанная методика обучению экспериментированию допускает лишь эпизодическое использование компьютеров, а пр полном их отсутствии - обработку данных только с помощью калькулятора При использовании компьютера отчет о выполнении экспериментальных работ содержит как «бумажную» часть, в которой фиксируются результаты планирования эксперимента и полученные первичные данные, так и электронную, в которой осуществляется обработка данных (выполняются вычисления, заполняются таблицы, строятся графики и т п ) Предъявление учителю этой части отчета непосредственно на экране монитора компьютера (без распечатки на принтере) является предпочтительным

В практикуме эксперимент каждого вида (2-3 работы) вначале выполняется фронтально Первая работа является менее сложной и выполняется при активном участии учителя В последующих работах степень самостоятельности учащихся повышается, вплоть до вполне самостоятельного их выполнения Фронтальная работа дополняется выполнением проектов каждой микрогруппой учащихся Учащиеся, как правило, выбирают задание к экспериментальному исследованию из списка, предложенного учителем Основным источником для разработки заданий служат сборники задач экспериментальных туров олимпиад школьников Выбранная учеником тема в процессе выполнения исследования может допочняться и углубляться Итоги выполнения каждой работы обсуждаются, причем обсуждение осуществляется в форме докладов учащихся и последующей дискуссии Авторы наиболее содержательных ученических исследований получают рекомендацию к участию в конференциях школьного, городского и более высоких уровней

Информационная поддержка учебного процесса в рамках практикума состоит в обеспечении школьников учебными текстами на бумажном носителе Кроме того, учащимся в электронном виде предъявляются рабочие тетради к выполнению лабораторных работ, вариативная часть текстового учебного материала, имитационные и численные компьютерные модели, предполагающие их получение в «готовом» виде и последующее исследование В диссертации и приложениях к ней приводятся описания

такого рода авторских разработок, а также примеры постановки натурного демонстрационного эксперимента с компьютерной поддержкой Эти методические разработки рассматриваются нами как следствия (воспроизведение конкретного) в составе представляемой дидактической модели

Для проведения практикума может использоваться время, выделяемое для выполнения лабораторных работ, решения задач, отводимое на элективные курсы Возможно использование часов из школьного резерва В практикуме планируются задания для домашней работы Его объем и содержание не являются жестко заданными Он ориентирован на образовательный стандарт, программы, а не учебники Это позволяет в зависимости от ситуации на практикум отводить различное количество часов Возможны следующие варианты, таблица 3

Таблица 3

Возможные варианты распределения учебного времени, отводимого на проведение практикума, по годам обучения

№ Варианты Число часов по классам

7 8 9 10 а Всего

1 Лабораторный практикум 10 час 10 час 10 час 1 час/нед 1 час/нед 98 час

2 Элективный курс 1 час/нед 2 час/нед 2 час/нед 170 час

Элективный курс может дополнять лабораторный практикум В этом случае в нем большее внимание будет уделяться самостоятельной творческой деятельности учащихся, например, выполнению проектов

На наш взгляд, организация обучения исследовательской деятельности в форме «постоянно действующего» практикума позволяет обеспечить полноценную реализацию в учебном процессе тех требований образовательных стандартов к подготовке выпускников, которые связаны с овладением ими экспериментальным и, в целом, научным методом (описывать и обобщать результаты наблюдений, использовать измерительные приборы для изучения физических явлений, планировать и выполнять эксперименты, представлять результаты наблюдений или измерений с помощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости, выдвигать гипотезы и строить модели, устанавливать границы их применимости и др) Отметим также соответствие результатов обучения элементам экспериментальных знаний и умений, отраженных в кодификаторах, используемых для составления контрольно - измерительных материалов по физике для ЕГЭ Становление исследовательской деятельности имеет значимые для развития личности ученика следствия'

• формирование научного мировоззрения за счет практического овладения научным методом познания,

• развитие познавательной мотивации, рефлексии,

• понимание происхождения и природы научного знания (для естественнонаучного знания - его модельный характер, вероятностно-статистический смысл законов, зависимость особенностей проявления закона от условий, наличие у всякого зако-

на границ применимости), логического статуса его элементов (понятие, закон, принцип, гипотеза, теория, метод и т д), что является необходимым условием системности знаний,

• формирование стратегий, логики, этапов научного исследования, выполняемых в нем действий (становление познавательной компетентности),

• приобретение опыта творческой познавательной деятельности в предметной области физики,

• овладение умениями работать в коллективе над решением общей задачи, излагать результаты работы в письменной и устной форме, участвовать в прениях, обосновывать результаты и выводы во время доклада (коммуникативная компетентность),

• приобщение к компьютеру как инструменту интеллектуального труда, развитие соответствующей инструментальной основы действий (информационная компетентность),

• приобщение к нравственно-ценностным регулятивам науки (отношение к истине как приоритетной ценности, понимание относительности всякого знания, скромность в оценке собственных достижений, уважение к мнению оппонента, принципиальность, наличие собственной позиции, опыт эстетического переживания красоты оригинальных решений и др )

Третья глава «Опыт реализации и проверка результативности модели обучения исследовательской деятельности» посвящена изложению результатов педагогического эксперимента Экспериментальная работа осуществлялась автором непрерывно в течение более 10 лет В общей сложности экспериментом было охвачено около 150 учащихся общеобразовательных школ Педагогический эксперимент в составе настоящего исследования представлен четырьмя его видами - констатирующим (19941995 гг ), поисковым (1995-1997 гг ), обучающим (1997-2000 гг) и контрольным (20012003 гг)

Общие для всех этапов особенности экспериментального обучения состоят в следующем

1 Во всех случаях эксперимент был естественным, т е проводился в процессе обучения в реальных для испытуемых условиях деятельности

2 Проведенный эксперимент не предусматривал сравнения результатов обучения в-экспериментальных и контрольных группах учащихся, что обусловлено следующим обстоятельством Экспериментальное обучение предусматривало систематическое освоение учащимися специально отобранного содержания Значительная часть этого содержания выходила за пределы действующего во время проведения эксперимента норматива, зафиксированного в учебных программах, учебниках, методических материалах для учителей и т п Очевидно, не имеет смысла сравнивать показатели обучен-ности контингента учащихся, в котором материал специально изучался, с аналогичными показателями для контингента учащихся, в котором значительная часть данного материала не изучалась

Далее рассмотрим основные результаты экспериментального обучения на каждом этапе Констатирующий эксперимент позволил выявить слабые стороны процесса обучения экспериментированию, организованного на традиционной методической

базе В результате его постановки обнаружилась несостоятельность предположений о том, что благодаря использованию подробных инструкций к выполнению лабораторных работ учащиеся будут выполнять эксперименты относительно самостоятельно и приобретут систематизированные знания об экспериментальном методе в результате самостоятельного обобщения опыта экспериментирования По итогам констатирующего эксперимента были определены основные направления совершенствования содержания и процесса обучения школьников умению выполнять эксперимент

В соответствии с этими направлениями в ходе и в результате проведения поискового эксперимента были сформулированы и экспериментально обоснованы основные положения модели становления экспериментально-исследовательской деятельности школьников, разработано и опробовано на практике ее содержательно-процессуальное наполнение

В обучающем эксперименте были реализованы все основные содержательные и процессуальные компоненты разработанной дидактической модели и осуществлена проверка ее результативности Экспериментальное обучение осуществлялось автором в классе физико-математического профиля численностью 29 человек с 9-го по 11-й класс

Проверка результативности экспериментального обучения осуществлялась путем проведения контрольных работ, устных опросов, бесед, по результатам наблюдений за действиями учащихся, проверки отчетов о выполнении экспериментов, обсуждения докладов Кроме того, вопросы и экспериментальные задания, отражающие содержание обучения экспериментальному методу, включались в состав экзаменационных материалов для выпускного и переводных экзаменов по физике

На рис 3 показаны результаты проверки отчетов о выполнении пяти описанных выше видов экспериментов по следующим показателям 1) полнота структуры отчета о выполнении работы, 2) получение расчетной формулы (формул), 3) предварительный анализ погрешностей измерений величин, 4) определение условий, обеспечивающих наибольшую точность и достоверность измерений, 5) проведение измерений, 6) определение действительного значения искомой величины и ее погрешности или построение и анализ графиков в соответствии с целью исследования, 7) формулировка вывода На гистограмме, рис 3, указанным учебным элементам соответствуют семь групп столбцов В каждой группе высота столбцов отражает коэффициент выполнения соответствующего учебного элемента в экспериментах I - V видов

Данные, представленные на рис 3, свидетельствуют о том, что в течение периода обучения (9—11 классы) коэффициент полноты выполнения экспериментальных заданий возрастал

Контрольные мероприятия предусматривали выявление уровня владения учащимися не только частными, но и общими регулятивами постановки эксперимента Проводимые с этой целью в течение всего периода обучения результаты выполнения учащимися кошрольных работ, тестов показывали стабильно высокие результаты (коэффициент полноты выполнения заданий обычно составлял 0,6 - 0,7)

Нами выделены четыре уровня сформированное™ исследовательских действии и исследовательской деятельности, а также критерии и показатели ,е ля ранжирования учащихся по этим уровням Их подробное описание приводится в дис ;ертации Крте-

i J

1 2 3 4 5 S 7

Порядковые номера учетных Элементов

Виды эксперимента □ ! □ II ■ III Ш IV «V

Рис. 3. Результаты контроля освоения учащимися учебных элементов при выполнении экспериментальных работ. Каждая группа столбцов отражает коэффициенты выполнения одного из семи учебных элементов в пяти видах натурного эксперимента

рнн и показатели первых грех уровней позволяют выявить степень сформированности у учащихся инструментальной основы экспериментально-исследовательских действий. Диагностика сформирован ноет и исследовательской деятельности включает также диагностику ее мотива. Показателями собственно познавательной мотивации являются самопроизвольная (не требующая побуждения) активность, интерес к сущности явлений, стремление к преодолению трудностей. Эти показатели определялись путем наблюдений, опросов, бесед с учащимися. Ввиду того, что в деятельности мотив совпадает с ее предметом (А.Н, Леонтьев), отмеченные особенности мотивации j обнаруживаются при анализе представляемых на ко нферен ци и учен и ч в. ск их исследо-1 вателыжих работ. В этих работах признаками внутренней мотивации служат: доопределение, расширение, углубление учеником цели исследования; усовершенствование по ходу исследования методик получения данных; повторное проведение серий измерений; использование дополнительной литературы; всесторонний анализ исследуемого явления, учет в процессе измерений всех значимых факторов; использование адекватных математических методов обработки данных; надлежащее оформление исследовательской работы.

Результаты диагностики сформированное™ УИД у учащихся экспериментального класса на основе перечисленных количественных и качественных показателей приведены на рис. 4. Представленные данные свидетельствуют о заметном росте в десятом классе, по сравнению с девятым, числа учащихся, у которых УИД сформирована на ¡V (высшем) уровне.

Отметим как экспериментальный факт, что учащиеся экспериментального класса ежегодно становились призерами городской олимпиады школьников по физике.

По нашей оценке, экспериментальное обучение имело личностно значимые для учащихся следствия, в том числе, оно способствовало их профессиональному самоопределению. Об этом свидетельствует данные о поступлении выпускников экспериментального класса в профессиональные учебные заведения- Из 29 выпускников экспериментального класса 24 поступили в технические вузы на инженерные специальности и, кроме того, один выпускник - в классический университет на физическую специальность.

По оценке автора, обучающий эксперимент показал положительные результаты обучения, организованного в соответствии с регулятивами разработанной модели формирования исследовательской деятельности школьников в курсе физики.

Контрольный эксперимент проводился в форме факультативного практикума «Экспериментальный метод познания в физике». Этот эксперимент имел г/елью проверить результативность обучения в аспекте подготовки учащихся к выполнению содержательных исследовательских работ. Практикум был спланирован на два года обучения (9-й и 10-й классы). Первый год. обучения был целиком посвящен изучению натурного эксперимента, а второй год - вычислительного. В первом полугодии каждого года обучения учащимися осваивались знания и способы действия, необходимые для постановки эксперимента соответствующего вида, приобретался опыт их применения. Во втором полугодии каждого года обучения па этой инструментальной базе выполнялись учебные исследовательские проекты. Результаты выполнения проектов оформлялись в виде отчетов объемом 5-10 страниц и докладов, с которыми школьники выступили на конференциях школьного, городского и краевого уровней. Всего было выполнено 13 исследовательских проектов. В диссертации приводятся их примеры. Итоги контрольного эксперимента, на наш взгляд, дают основание сделать вывод о том, что разработанная модель применима к организации УИД школьников, и ее использование обеспечивает достижение положительного результата.

Заключение

В ходе проведенного исследования получены следующие результаты, отражающие его новизну, теоретическую и практическую значимость,

I, Проанализированы теоретические и методические подходы к решению проблемы становления исследовательской деятельности школьников, имеющийся практический опыт в этой области. Выявлено противоречие между преобладанием в содержании обучения физике «знаниевой» или «информационной» компоненты, освоение которой учащимися осуществляется преимущественно в учебно-репрюдуктивной дея-

2 3 4

Уровни сформированности учебной исследовательской деятельности

□ 9 класс и 10 класс

Рис. 4. Результаты диагностики

сформированное™ УИД у учащихся экспериментального класса

тельносги, и необходимостью более широкого включения в содержание обучения способов познавательной, практико-ориентированной, коммуникативной, рефлексивной деятельностей, содержательно и процессуально объединенных в опыте осуществления учебно-исследовательской деятельности Разрешение этого противоречия должно осуществляться на путях методологизации образования, поскольку именно отработанная веками методология научного поиска содержит в себе наиболее адекватный аппарат решения задач совершенствования и применения знания, развития творческих, коммуникативных, рефлексивных качеств личности

2 Выделен ведущий регулятив применения информационных технологий в обучении исследовательской деятельности Он состоит в том, что компьютер должен служить средствам интеллектуального труда школьников для реализации вычислительных, статистических, графических методов обработки данных, моделирования, оформления и презентации результатов учебного исследования

3 С позиций деятельностного и личностно-ориентированного подходов, с использованием теории содержания общего образования (И Я Лернер, В В Краевский и др), психолого-педагогических теорий формирования знаний, умений и навыков, становления компетентное Д разработана и представлена в соответствии со структурой научных теорий дидактическая модель формирования исследовательской деятельности учащихся в курсе физики В модели определены следующие регулятивы становления исследовательской деятельности

1) Содержание обучения исследовательской деятельности должно отвечать общественно признанным формам, методам, нормам научного исследования, в нем отражаются ценностный и творческий компоненты научного поиска Существенными признаками учебного исследования являются а) воспроизведение в нем логики, основных этапов научного исследования, б) использование наиболее характерных и продуктивных для данной предметной области научно-познавательных методов

2) Экспериментальный метод занимает центральное место в содержании обучения исследовательской деятельности в предметной области физики Эксперимент в содержании обучения представлен как общенаучный метод, как метод экспериментально-теоретического уровня методологии науки, как родовой метод, включающий в себя широкий спектр познавательных методов (натурный эксперимент, эксперимент с материальными и материализованными моделями, мысленный эксперимент)

3) Обучение широкому спектру методов физического исследования осуществляется на единой методологической основе Основанием этому является а) общность строения различных видов познавательной деятельности в их философском и психологическом содержании, б) общность логики и этапов выполнения натурного и различных видов модельного эксперимента Различные виды модельного эксперимента и мысленный эксперимент представляются в содержании обучения в сопоставлении с натурным как его производные,

4) Структурно методологический аппарат экспериментального исследования представлен в содержании обучения в виде следующих основных блоков а) элементы знания общенаучного и философского уровней методологии о сущности и значении экспериментального метода, о характере получаемого в эксперименте знания, б) структура деятельности по выполнению физического эксперимента (натурного, мо-

дельного), в) элементы теории погрешностей измерений, г) графические методы обработки данных и определения искомых величин, д) метод наименьших квадратов, элементы математической статистики, е) компьютерные технологии обработки данных и моделирования

5) Выделены пять видов натурного учебного эксперимента и три вида реализуемого на компьютере вычислительного эксперимента, различающихся составом подлежащих освоению учащимися средств их выполнения Данная классификация учебного эксперимента позволяет организовать поэтапное, развернутое на весь период обучения освоение экспериментального метода

6) Основной организационной формой обучения исследовательской деятельности является лабораторный практикум, имеющий следующие особенности а) практикум проводится регулярно (еженедельно) в течение всего времени обучения физике или охватывает достаточно большой его период, б) предметом практикума является собственно методология научного физического исследования, включая его общие и специальные регулятивы, в) содержание практикума относительно обособлено от «систематической» части курса физики, г) в практикуме наряду с работами, выполняемыми преимущественно репродуктивно, учащимся предоставляется возможность выполнять исследовательские проекты в течение нескольких занятий, иногда до полугода По завершении исследований их результаты докладываются и обсуждаются

7) В обучении исследовательской деятельности творческие действия выполняются только в единстве с репродуктивными и на их основе Руководство учебным исследованием должно обеспечивать его мотивационную, организационную, методологическую, и в меньшей мере информационную поддержку

4 Разработаны учебно-методические и дидактические материалы для поддержки учебного процесса, ориентированного на становление исследовательской деятельности (учебное пособие для учащихся, рабочие тетради для выполнения экспериментальных работ на электронном носителе, компьютерные программы, имитирующие натурный эксперимент, примеры постановки демонстрационного эксперимента с компьютерной поддержкой, примеры выполнения учебно-исследовательских работ учащимися и другие) Результаты исследования отражены в публикациях, адресованным практикующим учителям и студентам - будущим учителям физики (программы практикумов, методические рекомендации к проектированию и осуществлению учебного процесса, ориентированного на овладение учащимися научным методом и приобретение опыта его реализации в учебных исследованиях)

5 Основные положения предложенной модели становления исследовательской деятельности обоснованы теоретически (и тем самым верифицированы с точки зрения логического критерия истинности знания) В естественном педагогическом эксперименте подтверждена результативность обучения, организованного в соответствии с регулятивами разработанной дидактической модели Контрольные мероприятия показали стабильно высокие результаты обучения Средний коэффициент освоения элементов содержания обучения экспериментальному методу на протяжении всего периода проведения обучающего эксперимента составлял 0,6-0,7 Результаты диагностики сформированности УИД с использованием выделенных автором критериев и пока-

зателей свидетельствуют о заметном росте на протяжении периода обучения числа учащихся, у которых УИД сформирована на IV (высшем) уровне

На основе результатов теоретического исследования проблемы и проведения экспериментального обучения можно сформулировать следующие выводы.

1 Общественный запрос на содержание и процессуальные характеристики обучения в общеобразовательной школе, на достижение его конечных результатов в настоящее время в существенной мере не удовлетворяется Непосредственно в учебной деятельности должны развиваться такие востребованные в современном обществе качества личности как самостоятельность, инициатива, ответственность, готовность к постоянному пополнению и обновлению своих знаний, а также ключевые компетентности (познавательная, коммуникативная, информационная, рефлексивная) Учебное исследование является такой формой организации деятельности школьника, которая в существенной степени способствует становлению указанных качеств личности и ком-петентностей В УИД распредмечиваются не только когнитивные, но и нравственно-ценностные регулятивы сферы науки Значительный гуманитарно-личностный потенциал заключает в себе модель взаимодействия участников реального научного исследования (научного руководителя, ответственных исполнителей, аспирантов и т д )

В разработанной модели становления исследовательской деятельности эти характерные черты, регулятивы научного поиска используются в качестве ориентиров для развития форм и методов обучения, стиля взаимодействия субъектов учебной деятельности Заимствованные из сферы науки способы организации и особенности осуществления познавательной деятельности являются общественно признанными, характерными для предметной области физики Вместе с тем, их отбор для включения в содержание обучения осуществлялся с учетом возрастных и психологических особенностей учащихся, предупреждения их перегрузки

2 Экспериментальный метод в физике выступает как генетически исходный С учетом этого, экспериментальный метод занимает центральное место в содержании обучения исследовательской деятельности школьника Предложенная модель обучения предусматривает овладение школьником экспериментальным методом не только как средством для иллюстрации, закрепления знания, уже полученного в «готовом» виде, но и как инструментом получения (субъективно) нового знания Для достижения этой цели в содержании обучения расширен и систематизирован состав связанных с экспериментальным методом знаний и способов действий Эксперимент представлен как общенаучный метод, его существенные признаки, место и значение раскрываются на этом уровне методологии науки Эксперимент представлен не только как эмпирический метод, но и как метод, в процессе и в результате использования которого раскрывается сущность явлений и на этой основе строятся (или уточняются, дополняются) теоретические модели действительности различной степени глубины и общности Это способствует преодолению заблуждений о том, что экспериментирование сводится к выполнению внешнедвигательных действий, и результатом выполнения эксперимента является получение только феноменологического знания Эксперимент в широком понимании (натурный и модельный с материальными и материализованными моделями, мысленный) охватывает огромное многообразие методов физического исследования В представленной дидактической модели это обстоятельство использовано для

обучения школьников наиболее характерным и продуктивным методам физического исследования на единой методологической основе

3 Компьютерные технологии обработки данных, моделирования, оформления и презентации результатов учебного исследования включены в содержание обучения исследовательской деятельности как непременные компоненты Вместе с тем, разработанная методика обучению экспериментированию допускает и лишь эпизодическое использование компьютеров Оптимальный вариант организации обучения предполагает использование компьютера учащимися при выполнении всех экспериментальных работ НИТ в дидактической модели используются не только как средство интеллектуального труда при выполнении школьниками исследовательских действий, но и как эффективное средство реализации деятельностного и гуманитарно-личностного подходов, демократизации обучения

4 Последовательному, систематическому, углубленному изучению собственно познавательных методов в их необходимом многообразии, приобретению учащимися опыта их применения в наибольшей степени отвечает такая форма организации учебного процесса, как регулярный, проводимый в течение достаточно длительного периода обучения, относительно обособленный от «систематической» части курса физики лабораторный практикум Учебный процесс в практикуме целесообразно структурировать на основе выделенных видов натурного и вычислительного учебного эксперимента, различающихся составом средств (методологических знаний, методов), подлежащих освоению учащимися

5 Результаты проведения контрольных мероприятий, наблюдений за действиями учащихся, проверки отчетов и обсуждения докладов о выполнении экспериментальных работ позволяют сделать вывод о том, что обучение, организованное в соответствии с регулятивами разработанной дидактической модели, повышает уровень овладения учащимися научным методом и деятельностью по его применению

6 Выполненное исследование позволяет выделить перспективные направления в разработке проблемы становления исследовательской деятельности Прежде всего, отметим целесообразность обучения научному методу в форме относительно обособленного, регулярного практикума не только в курсе физики, но и в курсах других естественнонаучных дисциплин Дополнительные возможности для введения таких практикумов появляются в связи с переходом к профильному обучению Разработки практикумов должны включать как инвариантную для всех естественнонаучных профилей обучения часть, в которой эксперимент (натурный, модельный) характеризуется как общенаучный метод познания, так и вариативную, в которой отражаются специфические (частнопредметные) методы, оп оделяемые в зависимости от профиля обучения (физика, химия, биология и т д ) Отметим также необходимость дальнейшей разработки методик обучения естест .еннонаучным дисциплинам, предусматривающих использование компьютера как инструмента интеллектуального труда для реализации эффективных исследован елъских методов, процедур (а не только как средства для просмотра мультимеди« иллюстраций и чтения гипертекстов).

Результаты диссертационного исследования представлены в 54 ; [убликациях, в том числе, в 52 публикациях на бумажном носителе общим объеме м 99,2 п л (из

них в соавторстве 19 пл), и в 2 публикациях - на электронном носителе общим объемом 50,9 Мб (из них в соавторстве 96 Кб)

Монографии

1 Старовиков, M И Становление исследовательской деятельности школьников в курсе физики в условиях информатизации обучения [Текст] монография /МИ Старовиков, Барнаульский гос пед ун-т - Барнаул Изд-во БГПУ, 2006 -318с

2 Старовиков, МИ Обучение школьников экспериментальному методу в курсе физики с использованием компьютера [Текст] монография / M И Старовиков, Бийский пед гос ун-т им В M Шукшина - Бийск НИЦ БПГУ им В M Шукшина, 2006 -261 с

Учебные и учебно-методические пособия

3 Методические указания по выполнению лабораторных работ по физике Молекулярная физ .а [Текст] / Сост M И Старовиков - Бийск Изд-во БиГПИ, 1991 -51 с

4 Молекулярная физика [Текст] метод рекомендации для студентов физико-математических факультетов / Сост M И Старовиков - Бийск НИЦ БиГПИ, 1993 -23 с

5 Молекулярная физика [Текст] описания лабораторных работ для учащихся 10-х классов в соответствии с программами углубленного изучения физики в средних школах / Сост А В Сычев, M И Старовиков - Бийск НИЦ БиГПИ, 1995 - 45 с (авт -50%)

6 Электродинамика [Текст] указания к выполнению лабораторных работ для учащихся 11-х классов с углубленным изучением физики / Сост AB Комарицкий, МИ Старовиков - Бийск НИЦ БиГПИ, 1995 - 45 с (авт -50 %)

7 Низамов, ИМ Задачи по механике и методы их решения [Текст] учеб пособие для учащихся старших классов /ИМ Низамов, M И Старовиков - Бийск

НИЦ БиГПИ, 1998 - 160 с (авт -50%).

8 Старовиков, M И Молекулярная физика и термодинамика [Текст] метод рекомендации к выполнению лабораторных работ по физике для студентов физико-математического факультета /МИ Старовиков - Бийск НИЦ БиГПИ, 2000 - 66 с

9 Старовиков, МИ Исследовательский учебный эксперимент по физике с компьютерной поддержкой [Текст] кн для учителя /МИ Старовиков, Бийский пед гос ун-т - Бийск НИЦ БПГУ, 2002 - 128 с

10 Старовиков, МИ Экспериментальный метод познания в физике Учебно-методический комплекс к практикуму для учащихся 9-11 классов [Электронный ресурс]//http // wwwmtoru/fulltext/m/2002 /ml2 pdf -50,8 Мб

11 Старовиков, МИ Введение в экспериментальную физику [Текст] учеб пособие / M И Старовиков - Бийск НИЦ БПГУ им В M Шукшина, 2003 - 190 с

Статьи в сборниках научных трудов и журналах, рекомендованных ВАК для опубликования результатов докторских диссертаций

12 Старовиков, МИ Компьютерный эксперимент как средство развития экспериментально-исследовательских умений [Текст] /МИ Старовиков // Наука и школа -2001 - №2 - С 40-45

13 Старовиков, МИ Методология ученического эксперимента [Текст] / M И Старовиков // Наука и школа - 2003 - №2. - С 47-52

14 Старовиков, МИ Использование графиков в обучении экспериментированию [Текст] / МИ Старовиков И Проблемы учебного физического эксперимента сб науч трудов / Российская академия образования -M . ИОСО РАО, 2003 - Вып 18 - С 74-79

15 Старовиков, МИ Обработка данных в ученическом эксперименте по физике [Текст] /МИ Старовиков // Школьные технологии - 2003 - № 5 -С 143-155, №6 - С 173-179

16 Старовиков, МИ Эксперимент как общий научный метод в содержании обучения [Текст] /МИ Старовиков // Учебная физика - 2004 - № 6 - С. 46-56

17 Старовиков, МИ Вычислительный эксперимент в школьном курсе физики [Текст] / МИ Старовиков // Вестник Челябинского государственного педагогического университета Серия 2 Педагогика Психология Методика преподавания -2005 - № 11 -С 217-225

18 Старовиков, МИ Исследовательская деятельность школьника как дидактическое понятие [Текст] / МИ Старовиков // Вестник Челябинского государственного педагогического университета Серия 2 Педагогика Психология Методика преподавания -2005 - № 12 -С 161-167

19 Старовиков, МИ Цикл научного и учебного исследования [Текст] / M И Старовиков // Вестник Челябинского государственного педагогического университета Серия 2 Педагогика Психология Методика преподавания - 2005 -№13 - С 242-246

Статьи в сборниках научных трудов и журналах

20 Тулькибаева, H H Обучение решению творческих задач - основное звено подготовки школьников к выступлениям на физических олимпиадах [Текст] / H H Тулькибаева, И В Старовикова, M И Старовиков //Совершенствование работы сельской малокомплектной школы сб науч трудов / Бийский гос пед ин-т - Бийск НИЦ БиГПИ, 1996 - Вып 2 - С 73-80 (авт -33 %)

21 Старовиков, M И Видеозадачник как средство организации познавательной деятельности учащихся на уроках физики [Текст] /МИ Старовиков, А В Сычев // Проблемы учебного физического эксперимента сб науч и метод работ/ Глазовский гос пед ин-т -Глазов ГГПИ, 1996 - Вып 2 - С 33 (авт -50 %)

22 Старовикова, ИВ Формирование умения решать учебные физические задачи в свете концепции гуманизации образования [Текст] / ИВ Старовикова, M И Старовиков // Гуманизация образования- опыт и проблемы материалы

международной науч- практ конф (Бийск, 28 марта 1995 г) / Бийский гос пед ин-т - Бийск НИЦ БиГГТИ, 1996 - С 180-183 (авт -50%)

23 Старовикова, ИВ Психологическая подготовка участника физических олимпиад школьников [Текст] / ИВ Старовикова, M И Старовиков, AB Шаповалов//Сибирский психологический журнал - 1997 - №4 - С 35-38 (авт - 33 %)

24 Старовиков, МИ Овладение учащимися общими методами научного познания в процессе решения видеозадач [Текст] / МИ Старовиков, ИВ Старовикова, AB Сычев // Использование средств обучения в различных формах организации учебных занятий Материалы III обл науч - практ конф / ОмИПКРО - Омск ОмИПКРО, 1997 - С 60-62 (авт -33 %)

25 Старовиков, МИ Методология физики как система в содержании школьного физического образования [Текст] /МИ Старовиков, И В Старовикова //Педагог Наука,технология, практика - 1997 - №1(2) - С 26-31 (авт -50%)

26 Старовиков, МИ Использование эвристических приемов (эвристик) при решении физических задач в средней школе [Текст] / МИ Старовиков, ИВ Старовикова // Современные тенденции формирования познавательной активности и самостоятельности школьников материалы региональной науч -практ конф (Бийск, январь 1997 г) / Бийский филиал Алт КИПКРО - Бийск -Целинное Бийский филиал АКИПКРО, 1997 - С 21-23 (авт -50%)

27 Старовиков, M И Разработка педагогических программных средств как форма организации НИРС [Текст] /МИ Старовиков // Подготовка студентов к исследовательской работе материалы XXXIII зонального семинара-совещания преподавателей физики, методики обучения физики, астрономии и технологических дисциплин педвузов Урала, Сибири и Дальнего Востока / НИПКРО, Новосибирский гос пед ун-т - Новосибирск Изд-во НГПУ, 2000 — С 33-34

28 Соснин, A JI Компьютерная программа для обучения графическому способу обработки данных физического эксперимента [Текст] /АЛ Соснин, МИ Старовиков //Актуальные проблемы физического образования на рубеже веков в педагогических вузах материалы III Уральской региональной науч -практ конф / Башкирский гос пед ун-т, Ин-т физики молекул и кристаллов УНЦ РАН — Уфа Изд-во БГПУ, 2001 -С 164-167 (авт-50%)

29 Стихов, РБ Использование компьютеров в курсе экспериментальной физики [Текст] / Р Б Салихов, M И Старовиков // ЭВТ в обучении сб научн тр в 2 ч, Отв ред СМ Усманов, Всерос науч конф (Бирск, 9-10 июня 2001 г) / Бирский гос пед ин-т - Бирск Бирск гос пед ин-т, 2001 -Ч П - С 115-119 (авт - 50 %)

30 Старовиков, МИ Новый вид учебного компьютерного эксперимента [Текст]/МИ Старовиков//Педагог Наука, технология, практика -2001 -№2 (11) - С 133-140

31 Старовиков, МИ Компьютерное моделирование экспериментально-исследовательской деятельности [Текст] /МИ Старовиков // Вестник Омского государственного университета -2001 — Вып 3 - С 107-109

32 Старовиков, МИ Виды учебного эксперимента, содержащие исследование функциональной зависимости физических величин [Текст] / M И Старовиков // Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в современных условиях материалы международной науч -практ конф (Екатеринбург, 13-14 апреля 2002 г)/Урал гос пед ун-т - Екатеринбург УГПУ, 2002 - С 109-110

33 Старовиков МИ Использование Excel в обучении физике [Текст] / МИ Старовиков // Подготовка учителя к реализации профильного обучения в средней школе материалы XXXVI зональной конференции преподавателей физики, методики преподавания физики, астрономии и технологических дисциплин педвузов Урала, Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 30сентября - 2 октября 2003 г) / Новосибирский гос пед ун-т, НИПКиПРО -Новосибирск Изд-воНИПКиПРО, 2003 -С 60-61

34 Старовиков, МИ Компьютерная технология обработки данных учебного физического эксперимента с использованием графиков [Текст] /МИ Старовиков // Вестник Барнаульского государственного педагогического университета Естественные и точные науки -2003 - Вып 3 - С 73-76

35 Старовиков, M И Учебный курс для старшеклассников «Экспериментальный метод познания в физике» [Текст] /МИ Старовиков // Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в современных условиях в 2 ч материалы международ науч -практ конференции (Екатеринбург, 5-6 апреля 2004 г ) / Уральский гос пед ун-т - Екатеринбург УГПУ,2004 -Ч 1 -С 201-202

36 Старовиков, МИ Курс экспериментальной физики в системе подготовки будущего учителя физики [Текст] / МИ Старовиков // Актуальные проблемы качества педагогического образования материалы региональной науч -практ конференции (Новосибирск, 28 - 30 января 2004 г ) / Новосибирский гос пед ун-т - Новосибирск Изд-во НГПУ, 2004 - С 234 - 237

37 Старовиков, МИ Обработка данных в учебном эксперименте с помощью графиков [Текст] / МИ Старовиков // Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в 2 ч материалы международной науч -практ конф (Екатеринбург, 12-13 апреля 2005 г) / Уральский гос пед ун-т -Екатеринбург УГПУ, 2005 - Ч I - С 209-211

38 Старовиков МИ Формирование у школьников умения решать задачи, моделировать и экспериментировать на единой методологической основе [Текст] / M И Старовиков // Совершенствование профессионально-методической подготовки студентов естественнонаучных специальностей в педвузах материалы XXXVIII науч-практ конф преподавателей естественнонаучных дисциплин педвузов зоны Урала и Сибири (Барнаул, 26 - 27 сентября 2005 г ) / Барн iynbChiift гос пед ун-т - Барнаул Изд-во БГПУ, 2005 - С 87-88

39 Старовиков, M И Методологическая основа повышения качества образования при моделировании, экспериментировании и в процессе реыения задач [Текст] /МИ Старовиков // Пути решения проблем повышения качества

образования в XXI веке материалы международной науч -практ конф (Горно-Алтайск, 20-24 августа 2005 г ) - Горно-Алтайск ПАНИ, 2005 - С 15-16

40 Старовиков, МИ Эксперимент в содержании профильного обучения [Текст] /МИ Старовиков // Учебный физический эксперимент Актуальные проблемы Современные решения программа и материалы десятой Всероссийской науч-практ конф /Глазовский гос пед ин-т - Глазов ГГПИ, 2005 -С 11-12

41 Старовиков, МИ Демонстрационный эксперимент с компьютерной поддержкой [Текст] /МИ Старовиков // Фундаментальные науки и образование материалы Всероссийской научно-практической конференции (Бийск, 1 - 4 февраля 2006 г ) / Бийский пед гос ун-т им В M Шукшина - Бнйск БПГУ им В M Шукшина, 2006 - С 16-18

42 Маиаков, НА Принцип цикличности в научном и учебном познании [Электронный ресурс] /НА Манаков, M И Старовиков // Вызовы XXI века и образование материалы всероссийской науч -практ конф (Оренбург, 2-4 февраля 2006 г ), Секция 1 Культура, философия, образование проблемы взаимодействия / Оренбургский гос ун-т - Электрон дан - Оренбург Изд-во ОГУ, 2006 - Элект н опт диск (CD-ROM) - 96 Кб (авт - 50 %)

43 Старовиков, МИ Цикл научного познания и цикл научного исследования [Текст] / МИ Старовиков // Учебный физический эксперимент Актуальные проблемы Современные решения программа и материалы одиннадцатой всероссийской науч -практ конф / Глазовский гос пед ин-т - Глазов ГГПИ, 2006 - С 11

44 Бабенкова, ТН Спецкурс «Физический эксперимент с компьютерной поддержкой» в основной школе [Текст] / Т H Бабенкова, Е Ю Никитина, M И Старовиков, Е H Шибун // Психодидактика высшего и среднего образования

в 2 ч материалы шестой всероссийской науч -практ конф (Барнаул, 28 - 30 марта 2006 г ) / Барнаульский гос пед ун-т - Барнаул Изд-во БГПУ, 2006 - Ч II -С 179-182 (авт -25%)

45 Старовиков, МИ Учебный эксперимент и мультимедийные иллюстрации как элементы «знаниевой» педагогики [Текст] /МИ Старовиков // Повышение качества профессиональной подготовки будущего учителя информатики, математики, физики материалы региональной науч -практ конф (Шадринск, 30 -31 марта 2006 г ) / Шадринский гос пед ин-т - Шадринск Изд-во ПО «Исеть», 2006 - С 77-81

46 Старовиков, МИ Учебная исследовательская деятельность школьника определение, место и значение в учебном процессе [Текст] /МИ Старовиков // Вестник Пермского государственного педагогического университета Серия «ИКТ в образовании» - 2006 - Вып 2 - С 95-115

Тсзнсы докладов и выступлений на научных конференциях

47 Старовикова, И В Формирование экспериментально-методических умений будущих учителей физики в процессе руководства ими экспериментально-исследовательской деятельностью учащихся [Текст] / ИВ Старовикова, M И Старовиков //Современные методы и формы обучения в подготовке учителя

физики в 2 ч тез докл XXVIII Зонал совещ преподавателей физики, метод преп-я физики, астрономии и общетехн дисциплин педвузов зоны Урала, Сибири и Д Востока (Красноярск, 10-12 октября 1995 г.) / Красноярский roc пед ун-т -Красноярск Изд-во КГПУ, 1995 - Ч I - С. 101-102 (авт -50%)

48 Старовиков, МИ Методология современной физики в образовательном стандарте [Текст] /МИ Старовиков // Стандартизация образования в современной средней и высшей школе в 2 т . тез докл международной науч -практ конф (Челябинск, 12-14 мая 1997 г )/Челябинский гос пед ун-т - Челябинск Изд-во ЧГПУ «Факел», 1997 - Т I - С 119-120

49 Старовиков, МИ Интеллектуальное и личностное развитие школьника в процессе овладения элементами диалектической логики [Текст] /МИ Старовиков // Развитие личности в системе непрерывного образования тез докл И международной конф / Новосибирский гос пед ун-т - Новосибирск Изд-во НГПУ, 1997 - С 50-51

50 Старовиков, МИ Соотношение понятий «знание» и «метод» [Текст] / M И Старовиков II Инновационные процессы в системе современного образования тез докл всероссийской науч-практ конф (Горно-Алтайск, 16-20 августа 1999 г) / Горно-Алтайский гос ун-т - Горно-Алтайск РИО Универ-принт, 1999 - С 31-32

51 Старовиков, МИ Формирование у студентов - будущих учителей физики понятия о физическом эксперименте в курсе «Экспериментальная физика» [Текст] /МИ Старовиков // Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов тез. докл всероссийской науч -практ конф (Челябинск, 11-13 мая 1999 г) / Челябинский гос пед ун-т - Челябинск • Изд-во ЧГПУ, 1999 - С 106-108.

52 Старовиков, МИ Новый метод формирования экспериментально-исследовательских умений [Текст] /МИ Старовиков // Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов в 2 ч тез докл Республиканской науч-практ конф (Челябинск, 15-17 мая 2000 г) / Челябинский гос пед ун-т - Челябинск Изд-во ЧГПУ, 2000 - ЧII - С 6-7

53 Старовиков, МИ. Развитие понятийного аппарата экспериментального метода в содержательном ученическом эксперименте [Текст] /МИ Старовиков // Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов тез докл республиканской науч -практ конф (Челябинск, 20 - 21 мая 2002 г ) / Челябинский гос. пед ун-т - Челябинск Изд-во ЧГПУ, 2002 -С 126-128

54 Салгссов, РБ Применение персональных компьютеров в лабораторных работах курса экспериментальной физики [Текст] / Р Б Салихов, M И Старовиков // Психодидактика высшего и среднего образования: в 2 ч тез докл IV всероссийской науч -практ конф (Барнаул, 26 - 27 марта 2002 г.) / Барнаульский гос пед ун-т - Барнаул Изд-во БГПУ, 2002 - 4.II - С 136-137 (авт -50%)

Подписано в печать 16 11 2006 г Формат 60x84/16 Гарнитура Times Бумага офсетная Печать оперативная Физ печ л 2,63 Уел печ л 2,44 Тираж 100 экз Заказ 1834, с (сп ) 1155

Типография Бийского педагогического государственного университета им ВМ Шукшина-659333, г Бийск, ул Короленко, 55/1

Содержание диссертации автор научной статьи: доктора педагогических наук, Старовиков, Михаил Иванович, 2007 год

Введение

Глава 1. Концептуально-методологические основы формирования учебно-исследовательской деятельности школьников в курсе физики в условиях информатизации процесса обучения.

1.1. Понятие учебной исследовательской деятельности и психолого-педагогические регулятивы ее становления.

1.2. Логико-методологические нормы научного познания как доминирующий регулятив при конструировании содержания обучения, нацеленного на становление учебно-исследовательской деятельности.

1.2.1. Общее представление логики и этапов научного познания, их дидактическая интерпретация.

1.2.2. Определение, значение, место эксперимента в системе методов науки.

1.2.3. Эксперимент как общенаучный метод.

1.2.4. Особенности постижения истины в экспериментальном исследовании.

1.3. Способы деятельности в содержании обучения. Обучение школьников экспериментированию, моделированию и решению задач на единой методологической основе.

1.4. Использование новых информационных технологий в формировании и развитии исследовательской деятельности школьников.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Дидактическая модель формирования учебно-исследовательской деятельности школьников в курсе физики в условиях информатизации процесса обучения.

2.1. Основание модели.

2.2. Ядро модели.

2.3. Следствия (воспроизведение конкретного).

2.3.1. Определение экспериментального метода, значение (функции) и место эксперимента в системе методов науки, характер получаемого в эксперименте знания.

2.3.2. Состав и последовательность действий по выполнению учебного исследовательского эксперимента.

2.3.3. Элементы теории погрешностей измерений.

2.3.4. Графические методы обработки данных и определения искомых величин, метод наименьших квадратов, линеаризация графиков с использованием функциональных масштабов.

2.3.5. Приближенные числа и приближенные вычисления.

2.3.6. Компьютерные технологии обработки экспериментальных данных.

2.3.7. Примеры выполнения натурного исследовательского эксперимента.

2.3.8. Демонстрационный эксперимент с компьютерной поддержкой.

2.3.9. Модельный эксперимент в содержании обучения экспериментированию.

2.3.10. Пример выполнения учебного вычислительного эксперимента. '

2.3.11. Имитационный компьютерный эксперимент.

2.3.12. Процессуальная сторона обучения экспериментальному методу в форме регулярного лабораторного практикума.

Выводы по главе 2.

Глава 3. Опыт реализации и проверка результативности модели обучения исследовательской деятельности.

3.1. Констатирующий эксперимент.

3.2. Поисковый эксперимент.

3.3. Обучающий эксперимент.

3.4. Контрольный эксперимент.

3.5. Результаты экспериментальной работы с практикующими учителями и студентами - будущими учителями физики.

Выводы по главе 3.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Формирование учебной исследовательской деятельности школьников в условиях информатизации процесса обучения"

Демократизация общества, становление рыночных отношений выдвинули новые требования к обучению и воспитанию человека, гражданина, специалиста. В складывающихся социально-экономических отношениях востребованы профессионализм, а не идеологическая ориентация и партийная принадлежность, ответственность, самостоятельность и инициатива, а не пассивное исполнительство. Эти социально значимые качества следует формировать у школьников непосредственно в учебной деятельности. Учебное исследование является такой формой организации деятельности школьника, которая в существенной степени способствует их формированию и развитию.

Все более тонкое структурирование общества, его информатизация, возрастание роли науки приводят к специализации и усложнению деятельности во всех сферах общественной жизни: производственной, технологической, правовой и т.д. В этих условиях все более актуальным становится требование самообразования в течение всей жизни, поскольку никакое накопление знаний «про запас» в институализированном обучении не может компенсировать необходимость их самостоятельного обновления и пополнения. Готовность к самообразованию может быть обеспечена, прежде всего, развитием познавательных способностей за счет овладения методологическим аппаратом приращения и применения знаний. Наиболее адекватный аппарат решения познавательных задач, а также развития творческих, коммуникативных, рефлексивных качеств личности заключает в себе отработанная веками методология научного поиска.

Сказанное свидетельствует о необходимости целенаправленного обучения школьников общим и специальным методам познания окружающего мира, логике и этапам научного познавательного процесса и, в конечном счете, целостной исследовательской деятельности. Под обучением исследовательской деятельности нами понимается не только и не столько усвоение и воспроизведение некоторой совокупности знаний, умений и навыков, но интеграция в содержании и процессе обучения понятийного знания, способов деятельности, опыта творчества, проявления личностной позиции, рефлексии.

Идея включения учащихся в исследовательскую деятельность имеет длительную историю, начало которой относится к последней трети XIX века, и связано с именами биолога А .Я. Герда, историка М.М. Стасюлевича, химика Р.Э. Армстронга, естествоиспытателя Т. Гексли и других. В нашей стране в 20-е годы XX века в обучении возобладали методы обучения, имеющие исследовательскую направленность, как альтернатива методам абстрактно-схоластического обучения и зубрежки (Б.В. Всесвятский, Б.В. Райков, К.П. Ягодовский, В.Ф. Натали и другие). Однако абсолютизация этих методов, некритическое применение так называемой комплексной системы обучения в различных формах привело к негативным последствиям. В начале 30-х годов комплексная система обучения была отменена и восстановлена предметная система обучения.

В первой четверти XX века глубокое философское обоснование необходимости приобщения учащихся к научному методу дал С.И. Гессен: «Если неизменна не истина, а присущий ей путь ее нахождения, если жизнь знания составляет его метод, то очевидно и задача обучения заключается в овладении методом науки как ее животворящим началом» [43, с. 244].

С конца 50-х годов отечественная педагогика вновь обращается к исследовательской деятельности учащихся, которая рассматривается в качестве средства развития познавательной мотивации, творческих способностей, активности и самостоятельности (Е.П. Есипов, М.А. Данилов, М.Н. Скаткин, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов, Т.И. Шамова, Л.Я Зорина, В.Г. Разумовский, Ю.В. Сенько, С.А. Шапоринский и другие). В последние годы развитию теории и практики обучения исследовательской деятельности уделяли внимание В.И. Андреев [4], Е.А. Бершадская [17], М.Е. Бершадский [18], Н.Е. Важев-ская [28], М. Демидова [55], М.В. Кларин [93], В.А. Котляров [100], В.В. Майер, В.Г. Разумовский [185], Н.В. Новожилова [145], Н.И. Одинцова

150], Е.В. Оспенникова [154,155], В .Я. Синенко [203], Е.В.Титов [244], М.М. Фирсова [270], А.В. Хуторской [278- 280], И.Д. Чечель [81] и другие.

Особенно значимыми в теоретическом, прикладном и социально-педагогическом аспектах, по нашей оценке, являются труды А.В. Леонтовича и его коллег [115-120, 56, 147, 195, 284]. В этих трудах определено понятие учебной исследовательской деятельности и множество сопутствующих понятий, проанализированы тематика, содержание и формы организации учебно-исследовательских работ школьников, рассмотрены особенности руководства их выполнением, отражена практика проведения экспедиций и научных конференций учащихся.

В настоящее время требование «методологизации» образования содержится в базовых государственных документах по образованию. Выделим в этой связи требование образовательных стандартов основного и среднего (полного) общего образования по физике «ознакомление с методом научного познания . проводить при изучении всех разделов курса физики» [208-210]. В методическом письме Минобразования России «О преподавании учебного предмета «Физика» в условиях введения федерального компонента государственного стандарта общего образования» указано, что «для выполнения этого требования стандарта нужно не сообщать школьникам систему готовых знаний, а организовывать такие виды деятельности, как наблюдение, описание и объяснение физических явлений, измерение физических величин, проведение опытов и экспериментальных исследований. Учитель должен контролировать не запоминание текста учебника, а правильные и успешные познавательные действия ученика» [136].

В зарубежной школе придается важное значение вопросам преодоления ограничений традиционного, «основанного на лекциях», обучения физике за счет использования проблемного, исследовательского методов обучения и «сократического диалога», более широкого включения в содержание обучения элементов эпистемологии, эксперимента, моделирования, приобретения учащимися опыта решения проблем [138, 238, 306-310]. В.Г. Разумовский и

В.В. Майер отмечают, что «во многих странах, в частности в Англии и США, а также в программе Международного бакалавриата учение о методе познания составляет специальный раздел школьного курса и входит в стандарты образования. Более того, в международных сравнительных исследованиях уже используются задания, требующие от учащихся знания методологии науки и умения применять ее» [185, с. 58].

В области обучения школьников научному методу и целостной деятельности по его применению, несмотря на имеющиеся достижения, остаются нерешенными множество вопросов, вновь возникающих задач. По нашей оценке, актуальными, требующими оперативного решения являются вопросы содержательного и процессуального наполнения учебного процесса по физике, предусматривающего становление исследовательской деятельности ученика, на методическом уровне описания. Приведем их перечень и краткую характеристику.

1. В определенном отношении ведущим методом физического научного познания является эксперимент1. Однако в методике физики эксперимент длительное время рассматривался (и де-факто продолжает рассматриваться) в составе вспомогательных знаний и способов деятельности, служащих для усвоения ведущего компонента содержания физического образования -предметных знаний об основах науки физики [243]. В этой связи Л.Я. Зорина констатирует, что применяемый в обучении «в какой-то степени» эксперимент «не может являться моделью экспериментального метода исследования. Хотя отдельные этапы его и могут быть воспроизведены, но части не дают целого» [72, с. 51].

Самый простой и короткий путь освоения знаний об основах наук - репродуктивный. Учитель доводит подлежащую усвоению информацию до учащихся, те ее воспринимают, понимают, запоминают, а затем воспроизво

1 Натурный эксперимент является ведущим в том отношении, что в нем познающий субъект непосредственно взаимодействует с объектами материального мира, свойства которых составляют предмет физики. Кроме того, с позиций деятельностного подхода он является генетически исходным по отношению ко всем другим методам познания. дят. Именно точность воспроизведения служит основным критерием при оценивании успешности усвоения материала.

Данный признак - доминирование учебно-репродуктивной деятельности является наиболее существенной характеристикой традиционного обучения (знаниевой, информационной, объяснительно-иллюстративной педагогики). При таком подходе знание осваивается безотносительно методов, которыми это знание было получено его первооткрывателями. Как элемент «знание-вой», информационно-репродуктивной педагогики учебный эксперимент длительное время разрабатывался и использовался преимущественно как метод, служащий для иллюстрации теоретического, понятийного знания, уже полученного в «готовом» виде.

Для того чтобы экспериментальный метод мог использоваться учеником в качестве средства получения (субъективно) нового знания, необходимо существенное развитие его понятийного аппарата, расширение подлежащих освоению учащимися состава методов, приемов, процедур. Актуальность доопределения, уточнения свода методологических знаний и способов познавательных действий возрастает в связи с переходом к профильному обучению [281]. По мнению многих ученых-методистов (например, И. Бурцевой и Д. Ермакова [25]) профилизация не должна приводить к существенному увеличению объема предметного материала (количеству осваиваемых понятий, законов и т.п.), в первую очередь она должна обеспечивать усиление методологической и практико-ориентированной составляющих содержания профильных дисциплин. Именно такое направление перестройки содержания и процесса обучения отвечает личностно-деятельностному подходу.

Эксперимент в содержании курса физики должен быть представлен как метод получения не только феноменологического знания, но и знания теоретического - о сущности того или иного порядка исследуемых явлений. В настоящее время в методике физики эксперимент рассматривается почти исключительно как метод эмпирического уровня методологии науки. Актуальным также является включение в содержание обучения модельного эксперимента различных видов, особенно вычислительного, реализуемого на компьютере.

В настоящее время развитие экспериментальных умений в течение всего периода обучения физике связывается, главным образом, с расширением объема предметного знания (понятий, законов и т.п.). При переходе от одного раздела физики к другому вводятся в рассмотрение новые физические величины, что ведет к необходимости знакомить учащихся со способами их измерения, конструкцией и порядком использования соответствующих приборов и т.д. Так, при изучении механики в основной школе учащиеся овладевают умением измерять время, расстояние, скорость и другие величины. При изучении тепловых явлений - температуру, количество теплоты, влажность воздуха и т.д. При этом предлагаемые к выполнению лабораторные работы фактически не предусматривают планомерного, поэтапного, поэлементного развития знаний об экспериментальном методе и способов выполняемых в эксперименте умственных и практических действий1. Так, М. Демидова отмечает, что «как правило, у нас принято обучать методу целиком, формируя всю цепочку действий одновременно. Из-за множества этапов крайне сложно добиться, чтобы ребята хорошо овладели каждым из них. Поэтому, когда мы беремся обучать школьников вести наблюдения, мы вынуждены писать подробные инструкции для каждого из его этапов. В результате, несмотря на большое количество практических работ в курсах естественных наук, цепочка самостоятельных действий при тех же наблюдениях так и не формируется. Практические работы остаются лишь иллюстрацией к изучаемым фактам или явлениям» [55]. Это, в частности, выражается в том, что лабораторные работы по механике, электродинамике и всем другим разделам курса физики практически не отличаются содержанием понятийного аппарата эксперимен

1 А.В. Усовой и А.А. Бобровым выделены пять этапов формирования обобщенных экспериментальных умений, которые охватывают весь период обучения в школе (с 1-го по 10-й классы). Содержание обучения на каждом этапе определено в соответствии с разработанной авторами структурой (планом) деятельности по выполнению эксперимента. При переходе от этапа к этапу расширяется состав выполняемых учеником действий и возрастает их сложность[254, с. 68-70]. тального метода, способами обработки данных и т.п. На наш взгляд, необходимо более четко структурировать процесс обучения экспериментированию, обеспечить учебный процесс соответствующими программами, пособиями, дидактическими материалами. Отметим в этой связи, что в методической литературе отсутствует классификация эксперимента, в основание которой положен состав подлежащих освоению учащимися общих и частных ре-гулятивов планирования и реализации эксперимента, а также соответствующего понятийного аппарата.

2. Традиционные формы организации выполнения ученического эксперимента (фронтальные лабораторные работы и проводимый в конце учебного года практикум), на наш взгляд, не позволяют обеспечить полноценную реализацию в учебном процессе тех требований образовательного стандарта к выпускникам, которые связаны с овладением ими экспериментальным и, в целом, научным методом. Тем более, в этих рамках затруднена организация более или менее содержательных ученических исследований.

В настоящее время выполнение исследовательских работ школьниками организуется чаще всего методом проектов. На наш взгляд, этот метод оправдывает себя в условиях, когда работы исследовательской направленности выполняются эпизодически, отдельными учащимися и, главным образом, за рамками программ учебных предметов федерального компонента учебного плана. Недостатки и ограничения метода проектов известны: фрагментарность содержания обучения, случайность выбора тем, неопределенность образовательного результата. Поэтому необходим поиск адекватных организационных форм и методов организации учебного процесса, ориентированного на формирование и развитие целостной исследовательской деятельности.

Учебная исследовательская деятельность предполагает получение оригинального, личностно значимого для ученика результата, содержание и путь получения которого, как правило, выходят за пределы прописанных в учебнике. Поэтому немаловажной является проблема согласования содержания учебной исследовательской деятельности с требованиями образовательных стандартов и других нормативных документов.

3. Представление в содержании обучения эксперимента как инструмента познания требует расширения состава методов табличной, графической, статистической обработки данных, реализации трудоемких вычислений. На наш взгляд, возникающие при этом методические трудности практически невозможно преодолеть без использования компьютера. Очевидно, компьютер в обучении экспериментированию не должен применяется только в качестве средства для просмотра мультимедиа иллюстраций и чтения гипертекстов. Он должен использоваться как инструмент интеллектуального труда для реализации таких эффективных исследовательских методов, процедур, суть которых доступна пониманию школьника, но которые «педагогически не освоены» и практически не используются по причине громоздкости вычислений, трудоемкости графических построений.

Вышеизложенное свидетельствует об актуальности методической проблемы повышения эффективности процесса становления у учащихся целостной исследовательской деятельности в предметной области физики, инструментальным компонентом которой выступают новые информационные технологии. В основе этой проблемы лежит противоречие между преобладанием в содержании обучения физике «знаниевой» или «информационной» компоненты, освоение которой учащимися осуществляется преимущественно в учебно-репродуктивной деятельности, и необходимостью более широкого включения в содержание обучения способов познавательной, практико-ориентированной, коммуникативной, рефлексивной деятельности, содержательно и процессуально объединенных в опыте осуществления учебно-исследовательской деятельности. В соответствии с направленностью настоящего диссертационного исследования на разрешение методической проблемы противоречие сформулировано на методическом (частнодидактиче-ском) уровне описания педагогических систем [14].

Вместе с тем, названное противоречие не является сугубо методическим и специфичным только для учебного предмета физики. Его можно рассматривать в логической связи с противоречиями более общего порядка, имеющими место как в самой социально-педагогической действительности, так и в содержании знания о ней. В социально-педагогическом плане выделим противоречие между запросом общества на подготовку выпускника школы, обладающего такими качествами как ответственность за принимаемые решения, самостоятельность, инициативность, способность к самообразованию и недостаточной готовностью системы общего образования к обеспечению достижения этого результата. Разрешение этого противоречия может осуществляться на путях методологизации образования, поскольку, как уже отмечено выше, именно отработанная веками методология научного поиска содержит в себе наиболее адекватный аппарат решения задач совершенствования и применения знания, развития творческих, коммуникативных, рефлексивных качеств личности.

Названное выше методическое противоречие логически связано также с противоречием общепедагогического плана между необходимостью реализации в обучении деятельностного и личностно ориентированного подходов, демократизации обучения и неполнотой разработки требуемых для этого методологических и теоретических оснований. Укажем в этой связи, что модель взаимодействия участников реального научного исследования (научного руководителя, ответственных исполнителей, аспирантов и т.д.) может использоваться в качестве ориентира для развития форм и методов обучения, стиля взаимодействия между учителем и учеником, учителем и группой учащихся, между учащимися в группе. Из сферы науки могут быть заимствованы ее нравственно-ценностные ориентиры, отвечающие принципам личност-но-деятельностного подхода некоторые способы организации и особенности осуществления учебно-познавательной деятельности, критерии и способы оценивания ее результатов.

Приведенный предварительный анализ проблемы и определяющих ее противоречий позволяет сформулировать тему исследования: «Формирование учебной исследовательской деятельности школьников в условиях информатизации процесса обучения (на материале курса физики)».

Объектом исследования выступает процесс формирования исследовательской деятельности школьников в курсе физики.

Предмет исследования составляет основанная на принципах деятельно-стного и личностно-ориентированного подходов дидактическая модель формирования исследовательской деятельности учащихся в курсе физики, предусматривающая использование компьютера как инструмента интеллектуального труда.

Цель исследования состоит в разработке дидактической модели учебного процесса по физике, обеспечивающего формирование исследовательской деятельности учащихся в условиях информатизации процесса обучения.

При построении дидактической модели мы исходили из следующей гипотезы. Процесс формирования и развития у учащихся исследовательской деятельности в курсе физики будет результативным при обеспечении следующих условий.

1. Учебный процесс должен строиться на принципах деятельностного подхода и обращенности к личности ученика, в нем должны воплотиться идеи гуманитаризации и демократизации обучения. Актуализации и развитию личностных функций ученика (избирательности, креативности, ответственности за принимаемые решения, способности к полисубъектному взаимодействию) в наибольшей степени способствуют открытые познавательные задачи и такие способы осуществления индивидуальной и коллективной учебно-познавательной деятельности, которые в некоторых существенных чертах аналогичны деятельности в сфере науки.

2. С учетом возрастных и психологических особенностей учащихся, предупреждения их перегрузки в содержании обучения должны быть адекватно представлены логика и этапы научного исследования, отражены его общественно признанные формы и методы, такие способы познавательных действий, которые являются наиболее характерными и продуктивными для предметной области физики.

3. Единое по замыслу и воплощению научное или учебное исследование, экспериментальное или теоретическое, должно описываться как деятельность, т.е. как целостность, включающая все ее взаимосвязанные компоненты. В содержании обучения исследовательской деятельности все эти компоненты должны быть объединены в познавательном цикле, реализующем логику развития знания от явления к сущности.

4. Эксперимент в широком понимании (натурный и модельный с материальными и материализованными моделями, мысленный) охватывает огромное многообразие методов физического исследования. Это обстоятельство должно быть использовано для обучения школьников наиболее характерным и продуктивным методам физического исследования на единой методологической основе.

5. Представление в содержании обучения эксперимента как инструмента физического познания приводит к необходимости расширения состава методов табличной, графической, статистической обработки данных. Трудности освоения учащимися этих методов и их практической реализации в исследовательской деятельности могут быть преодолены благодаря использованию новых информационных технологий.

6. Формирование и развитие целостной исследовательской деятельности в курсе физики должно осуществляться целенаправленно в форме специально организованного обучения, в котором элементы методологии научного познания представлены в систематизированном виде.

В соответствии с целью и выдвинутой гипотезой в работе ставились и решались следующие задачи исследования.

1. Рассмотреть эволюцию представлений об обучении, направленном на развитие познавательных умений и целостной познавательной деятельности учащихся. Изучить теоретические подходы к решению проблемы становления познавательной, и в том числе, исследовательской деятельности в школьном курсе физики, проанализировать имеющийся практический опыт в этой области, выявить причины, факторы, сдерживающие развитие познавательных сил учащихся.

2. Выполнить анализ состояния и тенденций развития компьютерных технологий преподавания и учения, определить пути использования компьютера как средства осуществления учебно-исследовательской деятельности.

3. С позиций деятельностного и личностно-ориентированного подходов, с использованием теории содержания общего образования (И.Я. Лернер, В.В. Краевский и др.), психолого-педагогических теорий формирования и развития знаний, умений и навыков, становления компетентностей, разработать дидактическую модель формирования исследовательской деятельности учащихся в курсе физики в условиях информатизации обучения, в том числе:

• определить ее концептуальные основы, теоретическое ядро, уточнить понятие учебной исследовательской деятельности и некоторых сопутствующих понятий,

• разработать содержание обучения экспериментальному методу как методу общенаучному и методу экспериментально-теоретического уровня методологии науки;

• адаптировать понятийный аппарат теории погрешностей измерений, процедуры оценивания погрешностей и реализации графического, статистических методов обработки данных к использованию компьютера при выполнении различных видов учебного натурного эксперимента;

• разработать технологию учебного физического моделирования (численного и имитационного) в доступной ученику и учителю среде компьютерного программирования;

• разработать рекомендации к проектированию и осуществлению учебного процесса, ориентированного на овладение учащимися научным методом и приобретение опыта его реализации в учебных исследованиях, в том числе, определить организационные формы, методы и приемы руководства выполнением учебных исследований школьниками с применением новых информационных технологий;

• разработать учебно-методические и дидактические материалы для поддержки учебного процесса, ориентированного на становление учебной исследовательской деятельности;

• представить модель в соответствии со структурой научных теорий.

4. Реализовать дидактическую модель в учебном процессе, оценить ее результативность.

Методологическую основу исследования составили: материалистическая диалектика и диалектическая логика как теория познания (Г. Гегель, К. Маркс, И.Д. Андреев, Г.Г. Гранатов, В.В. Ильин, И.В. Кузнецов, П.В. Коп-нин, А.И. Ракитов, Ю.В. Ходаков, В.А. Штофф и др.); философское учение о деятельности (В.А. Лекторский, М.В. Демин, В.С Швырев, Э.Г. Юдин и др.); философия науки и структура научных исследований (И.В. Кузнецов, Н.К. Вахтомин, Д.П. Горский, И.Г. Герасимов, П.В. Копнин, В.П. Коханов-ский, В.И. Купцов, А.Л. Никифоров, В.Г. Разумовский, А.И. Ракитов,

A.Л. Субботин, В.А. Штофф и др.); системный подход (И.В. Блауберг,

B.Н. Садовский, Э.Г. Юдин, А.И. Уемов, Г.А. Балл и др.); деятельностный подход в психологии (С.Л. Рубинштейн, Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, П.Я. Галь-перин, Н.Ф. Талызина, А.В. Брушлинский, К.А. Абульханова-Славская, Э.В. Ильенков, Г.П. Щедровицкий, В.П. Зинченко, В.М. Гордон, В.В. Давыдов и др.); теории творчества (Д.Б. Богоявленская, Г.С. Батищев, А.С. Майданов, Я.А. Пономарев, А.Т. Шумилин, В.А. Яковлев и др.); учение о типах ориентировки (П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина); концепция поэтапного (планомерного) формирования умственных действий (П.Я. Гальперин); теория содержания общего образования (В.В. Краевский, И.Я. Лернер, Л.Я. Зорина и др.); теория формирования понятий и теория формирования обобщенных умений (А.В. Усова); личностно-ориентированный подход (И.С. Якиманская, В.В. Сериков, Ю.В. Сенько и др.), компетентностный подход (Дж. Равен, A.M. Андреев, В.А. Болотов, В.В. Сериков, Д.А. Иванов,

К.Г. Митрофанов, О.В. Соколова, М.В. Кларин, О.Е. Лебедев, И. Осмоловская, А.В. Хуторской и др.); теория решения задач (В.М. Глушков, Г.А. Балл, И.И. Ильясов, Д. Пойа, Л.М. Фридман, Н.Н. Тулькибаева, А.В. Усова и др.); элементы теорий развивающего (Д.Б. Эльконин, В.В. Давыдов, А.И. Подольский, А.В. Петров и др.), проблемного (М.И. Махмутов, Р.И. Малафеев) обучения и метода проектов, концепция развития познавательной самостоятельности (Е.В. Оспенникова).

Методы исследования: эмпирические: сбор научных фактов, полученных в результате изучения литературных источников, опыта работы учителей и из собственного педагогического опыта, систематизация и обобщение фактов, анкетирование, педагогическое наблюдение и педагогический эксперимент, математические методы при обработке результатов педагогического эксперимента; теоретические', исторический и логический анализ философской, психолого-педагогической, методической, учебной литературы, государственных документов по общему образованию с целью раскрытия сущностных сторон изучаемой проблемы; выдвижение гипотез; моделирование как отдельных компонентов содержания и процесса обучения исследовательской деятельности, так и целостного педагогического процесса, направленного на ее становление; восхождение к абстрактному при выделении идеализированного объекта дидактической модели; восхождение к конкретному при обогащении идеализированного объекта реальным содержанием; дедуктивное выведение следствий из концептуального ядра дидактической модели.

Этапы исследования

Первый этап (1994-1995 гг.). На данном этапе в результате постановки педагогического эксперимента, который можно характеризовать как констатирующий, а также изучения теории и практики обучения экспериментированию в общеобразовательной школе была сформулирована проблема исследования, обозначены ее существенные стороны. Эксперимент состоял в проведении факультативного лабораторного практикума для учащихся 10-го класса на базе физических лабораторий Бийского государственного педагогического института. При его планировании ставилась цель сформировать экспериментальные умения учащихся до такого уровня, который бы обеспечил им возможность планировать и выполнять учебный эксперимент относительно самостоятельно. Практикум проводился по традиционной методике (учащиеся выполняли работы по «готовым» предписаниям). Организованное на этой методической базе обучение оказалось недостаточно результативным. Эксперимент показал, что для достижения поставленной цели необходимо существенно корректировать как содержание обучения экспериментальному методу, так и процесс обучения, который должен обеспечивать систематическое, последовательное, поэлементное освоение этого содержания.

Второй этап (1995-2000 гг.). В этот период была разработана дидактическая модель становления целостной экспериментально-исследовательской деятельности школьников в курсе физики, ее концептуальные положения и содержательно-процессуальное наполнение (программы практикумов, дидактические материалы, учебные тексты, педагогические программные средства, имитирующие натурный эксперимент, методика проведения занятий и т.п.). Апробировались в учебном процессе различные варианты применения компьютерных технологий обработки данных и моделирования. В 1995-1997 гг. предпринимались попытки для осуществления компьютерной поддержки практикумов использовать языки программирования Basic и Pascal. Однако эти попытки оказались в целом безуспешными. После появления в школах компьютеров, оснащенных операционной системой Windows и пакетом MS Office задача компьютеризации практикумов, по нашей оценке, была удовлетворительно решена выбором в качестве инструментальной среды табличного процессора Excel. В течение рассматриваемого периода проводился поисковый (1995-1997 гг.) и обучающий (1997-2000 гг.) педагогические эксперименты. Последний, по нашей оценке, показал положительные результаты обучения, организованного в соответствии с регулятивами разработанной модели становления исследовательской деятельности школьников.

Третий этап (2000 - 2007 гг.) связан с внедрением результатов научной работы в практику школьного обучения, их опубликованием и апробированием на региональных, всероссийских, международных научных конференциях и в системе повышения квалификации работников образования. В этот период по гранту Национального фонда подготовки кадров разработан и опубликован учебно-методический комплекс по курсу «Экспериментальный метод познания в физике», включающий учебное пособие для учащихся, план проведения занятий курса, методические рекомендации для учителя, дидактические материалы к проведению занятий, педагогические программные средства, служащие для постановки имитационного физического эксперимента, примеры выполнения учебно-исследовательских работ школьниками и другие материалы. На данном этапе проводился также контрольный педагогический эксперимент, в ходе которого разработанная дидактическая модель обогащалась содержанием.

Представленная в настоящей работе дидактическая модель формирования и развития исследовательской деятельности у школьников в учебном процессе по физике в условиях информатизации обучения обладает свойством научной новизны как в целом, так и в следующих своих компонентах.

1. В модели содержательно и процессуально обеспечена поддержка реализации деятельностного и личностного подходов, идей гуманитаризации и демократизации обучения.

2. В модели определен «свод» методологических знаний, способов познавательных действий, обеспечивающих:

1) целостность, вариативность, содержательность экспериментально-исследовательской деятельности учащихся в предметной области физики, возможность проявления ими познавательной инициативы. Состав указанных познавательных средств является достаточным для относительно самостоятельного решения учащимися широкого видового многообразия задач в пределах предметного материала, предписываемого к изучению стандартами общего образования по физике;

2) более адекватное отражение в содержании обучения методологии научного физического исследования.

3. Эксперимент в содержании обучения представлен как общенаучный метод; как метод экспериментально-теоретического уровня методологии науки; как родовой метод, включающий в себя широкий спектр познавательных методов (натурный эксперимент, эксперимент с материальными и материализованными моделями, мысленный эксперимент).

4. Учебное экспериментальное исследование в содержании обучения представлено как деятельность, т.е. как целостность, содержащая все ее функциональные части и компоненты (в философском и психологическом представлениях).

5. Обоснована целесообразность обучения широкому спектру методов физического исследования на единой методологической основе.

6. Выделены пять видов натурного учебного эксперимента и три вида реализуемого на компьютере вычислительного эксперимента, различающихся составом подлежащих освоению учащимися средств их выполнения. Данная классификация учебного эксперимента использована для организации поэтапного, развернутого на весь период обучения физике освоения экспериментального метода.

7. Разработаны компьютерные модели, имитирующие натурный эксперимент, отличающиеся от известных тем, что «экспериментальные» данные требуемого качества при их использовании практически невозможно получить без тщательного планирования параметров эксперимента, определения оптимальных условий его постановки.

8. Разработаны технологии компьютерной обработки данных натурного ученического эксперимента, имитационного и численного моделирования, компьютерной поддержки демонстрационного физического эксперимента в доступной школьнику и учителю физики среде табличного процессора Excel. Представлены методики их использования в учебном процессе.

9. Основной организационной формой обучения исследовательской деятельности выбран лабораторный практикум, имеющий следующие особенности:

1) практикум проводится регулярно (еженедельно) в течение всего времени обучения физике в школе или охватывает достаточно большой его период;

2) предметом практикума является собственно методология научного физического исследования, его содержание относительно обособлено от «систематической» части курса физики;

3) в практикуме наряду с работами, выполняемыми преимущественно ре-продуктивно, учащимся предоставляется возможность выполнять исследовательские проекты в течение нескольких занятий, иногда до полугода. Этим достигается оптимальное соотношение репродуктивно и творчески выполняемых действий в учебно-исследовательской деятельности.

Теоретическую значимость выполненного исследования составляют понятийный аппарат и концептуальные положения дидактической модели формирования исследовательской деятельности учащихся в процессе обучения физике при широком использовании НИТ. Концептуальные положения, помещенные в ядро представляемой модели, прямо или опосредованно относятся к ее идеализированному объекту - учебной деятельности школьника. Учебная деятельность в модели выступает как понятие, подлежащее развитию, обогащению содержанием, конкретизации в соответствии с целью исследования. В результате теоретического анализа дано развернутое толкование понятия учебной исследовательской деятельности, определены или уточнены следующие существенные признаки данного понятия.

1. Покомпонентный анализ научно-исследовательской и учебной деятель-ностей показал, что эти деятельности различаются предметом. Научно-исследовательская деятельность школьника непосредственно не направлена на достижение целей обучения. Сфера применимости научноисследовательской деятельности учащихся ограничена ее функциями, а также интеллектуальными и материальными возможностями школы. Формирование и развитие исследовательской деятельности школьников должно осуществляться, главным образом, в форме учебных исследований.

2. Учебная и учебно-исследовательская деятельности связаны отношением «род - вид». Наиболее значимые отличительные признаки учебно-исследовательской деятельности по отношению к учебной относятся к ее процессуальной стороне и средствам осуществления.

3. Учебная исследовательская деятельность школьника должна быть социально обусловленной и значимой, содержание ее должно отвечать общественно признанным формам, методам, нормам научного исследования. В этой связи существенными признаками учебного исследования являются: 1) отражение в нем логики, основных этапов научного исследования, 2) использование наиболее характерных и продуктивных для данной предметной области научно-познавательных методов.

4. Экспериментальный метод должен занимать центральное место в содержании обучения исследовательской деятельности в предметной области физики. В составе учебного материала должны найти отражение следующие его особенности: 1) основное содержание экспериментального метода раскрывается на общенаучном уровне методологии науки; 2) эксперимент выполняет не только критериальную и фактовыявляющую функции, но и функцию раскрытия сущности явлений.

В результате теоретического рассмотрения проблематики исследовательской деятельности школьников выявлены следующие регулятивы процесса ее становления.

1. Обоснована целесообразность обучения в курсе физики таким видам учебной деятельности как решение задач и выполнение эксперимента на единой методологической основе. Единая сущность данных видов познавательной деятельности устанавливается в результате анализа деятельности как философской и психологической категорий, а также рассмотрения эксперимента как общенаучного метода и как метода родового, объединяющего множество познавательных методов. Натурный эксперимент выступает как генетически исходный в аспекте изучения структуры и содержания рассматриваемых видов учебной познавательной деятельности.

2. Обоснована необходимость овладения учащимися методологической составляющей курса физики, приобретения ими опыта исследовательской деятельности преимущественно в форме регулярно проводимого практикума. В практикуме ведущими являются одновременно два компонента содержания образования: научные знания (в данном случае, методологические) и способы деятельности. Дана интерпретация всех компонентов рассматриваемой модели учебного предмета, включая компоненты, входящие во вспомогательный (процессуальный) блок.

3. Процесс научного исследования схематически представлен в форме познавательного цикла, отражающего структуру как экспериментального, так и теоретического исследования. Предложено учебные исследования школьников описывать с использованием этого познавательного цикла.

4. Выделена совокупность признаков, выступающих основанием для деления методов науки на четыре уровня: эмпирический, экспериментально-теоретический, теоретический, метатеоретический. Обоснован вывод о том, что учебно-исследовательская деятельность школьников должна соответствовать, в основном, экспериментально-теоретическому и теоретическому уровням методологии науки.

5. Конкретизированы применительно к процессу становления исследовательской деятельности в курсе физики признанные в отечественной психологии и педагогике теории формирования и развития знаний, умений навыков: учение о типах ориентировки, концепция поэтапного (планомерного) формирования умственных действий, теория содержания общего образования, теории формирования понятий и обобщенных умений, концепция развития познавательной самостоятельности школьника.

6. Выделен ведущий регулятив применения информационных технологий в обучении исследовательской деятельности в курсе физики. Он состоит в том, что компьютер должен служить средством интеллектуального труда школьников для реализации вычислительных, статистических, графических методов обработки данных, моделирования, оформления и презентации результатов учебного исследования. Обозначены пути использования НИТ как средства реализации деятельностного и гуманитарно-личностного подходов, демократизации обучения.

7. Определены особенности оценивания результатов обучения учебной исследовательской деятельности в курсе физики, критерии и уровни ее сформированности.

Практическая значимость исследования

Выполненное исследование классифицируется нами как прикладное и как методическая разработка [169, с. 9-21]. Его результатом выступают как общие регулятивы проектирования учебного процесса, ориентированного на формирование исследовательской деятельности школьника в условиях информатизации обучения на уровне учебного предмета, так и конкретный методический аппарат реализации этих регулятивов в практике обучения физике {уровень учебного материала и уровень процесса обучения).

Практическая значимость разработанных в рамках дидактической модели общих регулятивов состоит в том, что в них содержится развернутая характеристика исследовательской деятельности школьника как ожидаемого результата обучения, они определяют принципы отбора содержания обучения исследовательской деятельности и его информатизации, пути осуществления учебного процесса по физике на началах личностно-деятельностного подхода.

Практическая значимость результатов исследования как методической разработки состоит в создании методической базы реализации обучения школьников исследовательской деятельности в курсе физики с использованием НИТ. Эти результаты исследования отражены в разработанных и опубликованных программах обучения исследовательской деятельности школьников в рамках практикумов, учебных пособиях для школьников и студентов - будущих учителей физики, методических и дидактических материалах для практикующих учителей.

Результаты настоящей научно-методической разработки могут использоваться руководителями системы образования городского (районного) звена, руководством школ, учителями, учащимися, преподавателями и студентами педагогических вузов.

Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечены: всесторонним анализом поставленной проблемы; применением современной научной методологии исследования и выбором методов исследования, адекватных его предмету, цели и задачам; достаточной продолжительностью педагогического эксперимента и воспроизводимостью его результатов; наличием у автора опыта научно-исследовательской деятельности в области физики (в 1987 г. автором защищена кандидатская диссертация по результатам экспериментально-теоретического исследования в области физики твердого тела).

На защиту выносятся основные положения дидактической модели формирования исследовательской деятельности школьников в курсе физики в условиях информатизации процесса обучения и методический аппарат ее реализации в учебном процессе.

1. Ведущими регулятивами учебного процесса, нацеленного на формирование исследовательской деятельности учащихся, являются деятельностный и личностный подходы. Деятельностный подход позволяет раскрыть сущностные характеристики учебной исследовательской деятельности: ее компонентный состав, специфику содержания отдельных компонентов, закономерности их освоения учащимися, соотношение в учебной исследовательской деятельности творческого и репродуктивного. Специфика содержания обучения исследовательской деятельности состоит в том, что оно отражает общественно признанные формы и методы научного исследования, логику и этапы развертывания научного исследования. К обучению исследовательской деятельности в курсе физики применимы признанные в отечественной психологии и педагогике регулятивы формирования и развития знаний, умений, навыков, способов умственных и практических действий, разработанные в рамках деятельностного подхода. Творческая составляющая учебной исследовательской деятельности осуществляется в единстве с репродуктивной и на ее основе. Личностная обращенность процесса обучения исследовательской деятельности обусловлена тем, что в учебном исследовании распредме-чиваются нравственно-ценностные ориентиры сферы науки, в той или иной мере реализуются характерные для науки способы организации познавательного процесса и стиль взаимодействия его участников. В этих условиях предметно-когнитивный опыт школьников становится составной частью их целостного личностного опыта.

2. Центральное место в обучении исследовательской деятельности в курсе физики занимает экспериментальный метод, который представляется как метод общенаучный, как метод не только эмпирического, но и экспериментально-теоретического уровня методологии науки, как родовой метод, включающий широкий спектр познавательных методов.

3. Новые информационные технологии являются непременным компонентом учебного процесса, нацеленного на становление исследовательской деятельности в курсе физики. Компьютер в обучении применяется как инструмент интеллектуального труда школьника для реализации методов табличной, графической, статистической обработки данных и моделирования.

4. Наиболее адекватной цели формирования исследовательской деятельности организационной формой проведения занятий является лабораторный практикум, проводимый регулярно в течение всего курса физики, или в течение достаточно длительного периода ее изучения. Содержание практикума относительно обособлено от содержания «систематического» курса, в нем элементы методологии научного познания представлены в систематизированном виде и охватывают как общие, так и частнопредметные регулятивы исследовательской деятельности. В практикуме реализуются элементы метода проектов, ученику позволяется работать в собственном темпе, выбирать тему и уровень сложности работ.

Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты исследования опубликованы в печати и представлены на региональных семинарах и совещаниях, всероссийских и международных конференциях: в Красноярске (1995 г.); в Бийске (1996, 1997, 2006 гг.); в Омске (1997 г.); в Новосибирске (1997, 2000, 2003, 2004 гг.); в Глазове (1997, 2005, 2006 гг.); в Челябинске (1999, 2000, 2002 гг.); в Горно-Алтайске (1999, 2005 гг.); в Барнауле (2002, 2005, 2006 гг.); в Екатеринбурге (2004, 2005 гг.); в Шадринске (2006 г.); в Оренбурге (2006 г.).

Материалы учебно-методического комплекса к курсу «Экспериментальный метод познания в физике» для учащихся 9-11 классов прошли экспертизу в Национальном фонде подготовки кадров и опубликованы на сайте Республиканского центра экспертизы мультимедиа и телекоммуникаций в образовании (www.mto.ru) [222].

По результатам участия в конкурсе «Золотая медаль Сибирской ярмарки» получен диплом за разработку учебно-методического комплекса для старшеклассников «Экспериментальный метод познания в физике».

Перечисленные выше учебно-методические материалы внедрены в учебный процесс школ г. Бийска и г. Омска, их использование способствовало повышению эффективности обучения школьников исследовательской деятельности.

В плане подготовки студентов - будущих учителей физики к проектированию и осуществлению учебного процесса в школе в соответствии с критериями научности разработан и в течение ряда лет проводится на физико-математическом факультете Бийского педуниверситета курс экспериментальной физики, а также спецкурсы «Экспериментальная и вычислительная физика», «Методология естественнонаучного исследования», «Моделирование в среде табличного процессора Excel». Содержание данных курсов изложено в учебном пособии [217], имеющем гриф «Рекомендовано УМО по специальностям педагогического образования в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 050203 (032200)-физика».

Разработаны программы курсов повышения квалификации учителей физики по проблеме повышения эффективности обучения школьников научному методу, экспериментально-исследовательской деятельности и использования в учебном процессе новых информационных и коммуникационных технологий. В соответствии с этими программами многократно проводились занятия в Алтайском ИПКРО, опубликованы методические материалы. Кроме того, автор многократно выступал с докладами на семинарах и конференциях учителей г. Бийска и прилегающих районов.

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и пяти приложений. Содержание диссертации изложено на 355 страницах, включает 18 таблиц, 33 рисунка. Библиографический список состоит из 310 источников, из них 5 источников на английском языке.

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

Выводы по главе 3

1. Естественный (проводимый в процессе обучения) педагогический эксперимент составляет неотъемлемую составную часть настоящего педагогического исследования. Логика и этапы развития исследования детерминировались результатами, полученными в экспериментальном обучении.

Констатирующий эксперимент позволил выявить слабые стороны процесса обучения экспериментированию, организованного на традиционной методической базе (практикуемой и в настоящее время в массовой школе). В результате его постановки обнаружилась несостоятельность предположений о том, что благодаря использованию подробных инструкций к выполнению лабораторных работ учащиеся будут выполнять эксперименты относительно самостоятельно и приобретут систематизированные знания об экспериментальном методе в результате самостоятельного обобщения опыта экспериментирования. По итогам констатирующего эксперимента были определены основные направления совершенствования содержания и процесса обучения школьников умению выполнять эксперимент.

В соответствии с этими направлениями в ходе и в результате проведения поискового эксперимента были сформулированы и экспериментально обос

321 нованы основные положения модели становления экспериментально-исследовательской деятельности школьников, разработано и опробовано на практике ее содержательно-процессуальное наполнение.

В обучающем эксперименте были реализованы все основные содержательные и процессуальные компоненты разработанной дидактической модели и осуществлена проверка ее результативности.

В контрольном эксперименте проверялась результативность использования дидактической модели в аспекте подготовки учащихся к выполнению индивидуальных исследовательских работ.

2. Проверка результативности экспериментального обучения осуществлялась путем проведения контрольных работ, устных опросов, бесед, по результатам наблюдений за действиями учащихся, проверки отчетов о выполнении экспериментов, обсуждения докладов. Кроме того, вопросы и экспериментальные задания, отражающие его содержание, включались в состав экзаменационных материалов для выпускного и переводных экзаменов по физике. Контрольные мероприятия показали стабильно высокие результаты обучения. Средний коэффициент освоения элементов содержания обучения экспериментальному методу на протяжении всего периода проведения обучающего эксперимента составлял 0,6-0,7.

Контроль уровня освоения учащимися экспериментальных знаний и умений при выполнении пяти видов эксперимента, описанных в п. 2.3.2, показал возрастание в течение периода обучения коэффициента полноты выполнения экспериментальных заданий.

Значимым с точки зрения становления исследовательской деятельности показателем результативности экспериментального обучения является выполнение, оформление и защита школьниками исследовательских работ. Обучающий и контрольный эксперименты показали в этом плане положительные результаты.

Разработанные нами критерии использовались для диагностики уровня сформированности исследовательской деятельности у учащихся экспериментального класса. На соответствие этим критериям проверялись исследовательские работы, представляемые на учебные конференции. Полученные данные свидетельствуют о заметном росте в 10-ом классе числа учащихся, у которых учебная исследовательская деятельность сформирована на IV (высшем) уровне.

По нашей оценке, экспериментальное обучение имело личностно значимые для учащихся следствия, в том числе, оно способствовало их профессиональному самоопределению. Об этом свидетельствуют данные о поступлении выпускников экспериментального класса в профессиональные учебные заведения.

Заключение

В ходе проведенного исследования получены следующие результаты, отражающие его новизну, теоретическую и практическую значимость.

1. Проанализированы теоретические и методические подходы к решению проблемы становления исследовательской деятельности школьников, имеющийся практический опыт в этой области. Выявлено противоречие между преобладанием в содержании обучения физике «знаниевой» или «информационной» компоненты, освоение которой учащимися осуществляется преимущественно в учебно-репродуктивной деятельности, и необходимостью более широкого включения в содержание обучения способов познавательной, практико-ориентированной, коммуникативной, рефлексивной деятель-ностей, содержательно и процессуально объединенных в опыте осуществления учебно-исследовательской деятельности. Разрешение этого противоречия должно осуществляться на путях методологизации образования, поскольку именно отработанная веками методология научного поиска содержит в себе наиболее адекватный аппарат решения задач совершенствования и применения знания, развития творческих, коммуникативных, рефлексивных качеств личности.

2. Выделен ведущий регулятив применения информационных технологий в обучении исследовательской деятельности. Он состоит в том, что компьютер должен служить средством интеллектуального труда школьников для реализации вычислительных, статистических, графических методов обработки данных, моделирования, оформления и презентации результатов учебного исследования.

3. С позиций деятельностного и личностно-ориентированного подходов, с использованием теории содержания общего образования (И.Я. Лернер, В.В. Краевский и др.), психолого-педагогических теорий формирования знаний, умений и навыков, становления компетентностей, разработана и представлена в соответствии со структурой научных теорий дидактическая модель формирования исследовательской деятельности учащихся в курсе физики. В модели определены следующие регулятивы становления исследовательской деятельности.

1). Содержание обучения исследовательской деятельности должно отвечать общественно признанным формам, методам, нормам научного исследования, в нем отражается ценностный и творческий компоненты научного творчества. Существенными признаками учебного исследования являются: а) воспроизведение в нем логики, основных этапов научного исследования, б) использование наиболее характерных и продуктивных для данной предметной области научно-познавательных методов.

2). Экспериментальный метод занимает центральное место в содержании обучения исследовательской деятельности в предметной области физики. Эксперимент в содержании обучения представлен как общенаучный метод; как метод экспериментально-теоретического уровня методологии науки; как родовой метод, включающий в себя широкий спектр познавательных методов (натурный эксперимент, эксперимент с материальными и материализованными моделями, мысленный эксперимент).

3). Обучение широкому спектру методов физического исследования осуществляется на единой методологической основе. Основанием этому является: а) общность строения различных видов познавательной деятельности в их философском и психологическом содержании; б) общность логики и этапов выполнения натурного и различных видов модельного эксперимента. Различные виды модельного эксперимента и мысленный эксперимент представляются в содержании обучения в сопоставлении с натурным как его производные.

4). Структурно методологический аппарат экспериментального исследования представлен в содержании обучения в виде следующих основных блоков: а) элементы знания общенаучного и философского уровней методологии о сущности и значении экспериментального метода, о характере получаемого в эксперименте знания; б) структура деятельности по выполнению физического эксперимента (натурного, модельного); в) элементы теории погрешностей измерений; г) графические методы обработки данных и определения искомых величин; метод наименьших квадратов; элементы математической статистики; е) компьютерные технологии обработки данных и моделирования.

5). Выделены пять видов натурного учебного эксперимента и три вида реализуемого на компьютере вычислительного эксперимента, различающихся составом подлежащих освоению учащимися средств их выполнения. Данная классификация учебного эксперимента позволяет организовать поэтапное, развернутое на весь период обучения освоение экспериментального метода.

6). Основной организационной формой обучения исследовательской деятельности является лабораторный практикум, имеющий следующие особенности: а) практикум проводится регулярно (еженедельно) в течение всего времени обучения физике или охватывает достаточно большой его период; б) предметом практикума является собственно методология научного физического исследования, включая его общие и специальные регулятивы, в) содержание практикума относительно обособлено от содержания «систематической» части курса физики; г) в практикуме наряду с работами, выполняемыми преимущественно репродуктивно, учащимся предоставляется возможность выполнять исследовательские проекты в течение нескольких занятий, иногда до полугода. По завершении исследований их результаты докладываются и обсуждаются.

7). В обучении исследовательской деятельности творческие действия выполняются только в единстве с репродуктивными и на их основе. Руководство учебным исследованием должно обеспечивать его мотивацион-ную, организационную, методологическую, и в меньшей мере информационную поддержку.

4. Разработаны учебно-методические и дидактические материалы для поддержки учебного процесса, ориентированного на становление исследовательской деятельности (учебное пособие для учащихся; рабочие тетради для выполнения экспериментальных работ на электронном носителе; компьютерные программы, имитирующие натурный эксперимент; примеры постановки демонстрационного эксперимента с компьютерной поддержкой; примеры выполнения учебно-исследовательских работ учащимися и другие). Результаты исследования отражены в публикациях, адресованных практикующим учителям и студентам - будущим учителям физики (программы практикумов; методические рекомендации к проектированию и осуществлению учебного процесса, ориентированного на овладение учащимися научным методом и приобретение опыта его реализации в учебных исследованиях).

5. Основные положения предложенной модели становления исследовательской деятельности обоснованы теоретически (и тем самым верифицированы с точки зрения логического критерия истинности знания). В естественном педагогическом эксперименте подтверждена результативность обучения, организованного в соответствии с регулятивами разработанной дидактической модели. Контрольные мероприятия показали стабильно высокие результаты обучения. Средний коэффициент освоения элементов содержания обучения экспериментальному методу на протяжении всего периода проведения обучающего эксперимента составлял 0,6-0,7. Результаты диагностики сформированности учебной исследовательской деятельности с использованием выделенных автором критериев и показателей свидетельствуют о заметном росте на протяжении периода обучения числа учащихся, у которых учебная исследовательская деятельность сформирована на IV (высшем) уровне.

На основе результатов теоретического исследования проблемы и проведения экспериментального обучения можно сформулировать следующие выводы.

1. Общественный запрос на содержание и процессуальные характеристики обучения в общеобразовательной школе, на достижение его конечных результатов в настоящее время в существенной мере не удовлетворяется. Непосредственно в учебной деятельности должны развиваться такие востребованные в современном обществе качества личности как самостоятельность, инициатива, ответственность, готовность к постоянному пополнению и обновлению своих знаний, а также ключевые компетентности субъекта обучения (познавательная, коммуникативная, информационная, рефлексивная). Учебное исследование является такой формой организации деятельности школьника, которая в существенной степени способствует га становлению. В учебной исследовательской деятельности распредмечиваются не только когнитивные, но и нравственно-ценностные регулятивы сферы науки. Значительный гуманитарно-личностный потенциал заключает в себе модель взаимодействия участников реального научного исследования (научного руководителя, ответственных исполнителей, аспирантов и т.д.). Эти характерные черты, регулятивы научного поиска в разработанной модели формирования исследовательской деятельности используются в качестве ориентиров для развития форм и методов обучения, стиля взаимодействия субъектов учебной деятельности. Заимствованные из сферы науки способы организации и особенности осуществления познавательной деятельности являются обществен-' но признанными, характерными для предметной области физики. Вместе с тем, их отбор для включения в содержание обучения осуществлялся с учетом возрастных и психологических особенностей учащихся, предупреждения их перегрузки.

2. Экспериментальный метод в физике выступает как генетически исходный. С учетом этого, экспериментальный метод занимает центральное место в содержании обучения исследовательской деятельности школьника. Предложенная модель обучения предусматривает овладение школьником экспериментальным методом не только как средством для иллюстрации, закрепления знания, уже полученного в «готовом» виде, но и как инструментом получения (субъективно) нового знания. Для достижения этой цели в содержании обучения расширен и систематизирован состав связанных с экспериментальным методом знаний и способов действий. Эксперимент представлен как общенаучный метод, его существенные признаки, место и значение раскрываются на этом уровне методологии науки. Эксперимент представлен не только как эмпирический метод, но и как метод, в процессе и в результате использования которого раскрывается сущность явлений и на этой основе строятся (или уточняются, дополняются) теоретические модели действительности различной степени глубины и общности. Это способствует преодолению заблуждений о том, что экспериментирование сводится к выполнению внешнедвигательных действий, и результатом выполнения эксперимента является получение только феноменологического знания (знания о внешних, легко обнаруживаемых свойствах, сторонах исследуемого объекта). Эксперимент в широком понимании (натурный и модельный с материальными и материализованными моделями, мысленный) охватывает огромное многообразие методов физического исследования. В представленной дидактической модели это обстоятельство использовано для обучения школьников наиболее характерным и продуктивным методам физического исследования на единой методологической основе.

3. Компьютерные технологии обработки данных, моделирования, оформления и презентации результатов учебного исследования включены в содержание обучения исследовательской деятельности как непременные компоненты. Оптимальный вариант организации обучения предполагает использование компьютера учащимися при выполнении всех экспериментальных работ. Новые информационные технологии в дидактической модели используются не только как средство интеллектуального труда при выполнении школьниками исследовательских действий, но и как эффективное средство реализации деятельностного и гуманитарно-личностного подходов, демократизации обучения.

4. Последовательному, систематическому, углубленному изучению собственно познавательных методов в их необходимом многообразии, приобретению учащимися опыта их применения в наибольшей степени отвечает такая форма организации учебного процесса, как регулярный, проводимый в течение достаточно длительного периода обучения, относительно обособленный от «систематической» части курса физики лабораторный практикум. Учебный процесс в практикуме целесообразно структурировать на основе выделенных видов натурного и вычислительного учебного эксперимента, различающихся составом средств (методологических знаний, методов), подлежащих освоению учащимися.

5. Результаты проведения контрольных мероприятий, наблюдений за действиями учащихся, проверки отчетов и обсуждения докладов о выполнении экспериментальных работ позволяют сделать вывод о том, что обучение, организованное в соответствии с регулятивами разработанной дидактической модели, позволяет повысить уровень овладения учащимися научным методом и деятельностью по его применению.

6. Выполненное исследование позволяет выделить перспективные направления в разработке проблемы становления исследовательской деятельности. Прежде всего, отметим целесообразность обучения научному методу в форме относительно обособленного, регулярного практикума не только в курсе физики, но и в курсах других естественнонаучных дисциплин. Дополнительные возможности для введения таких практикумов появляются в связи с переходом к профильному обучению. Разработки практикумов должны включать как инвариантную для всех естественнонаучных профилей обучения часть, в которой эксперимент (натурный, модельный) характеризуется как общенаучный метод познания, так и вариативную, в которой отражаются специфические (частнопредметные) методы, определяемые в зависимости от профиля обучения (физика, химия, биология и т.д.). Отметим также необходимость дальнейшей разработки методик обучения естественнонаучным дисциплинам, предусматривающих использование компьютера как инструмента интеллектуального труда для реализации эффективных исследовательских методов, процедур (а не только как средства для просмотра мультимедиа иллюстраций и чтения гипертекстов).

Список литературы диссертации автор научной работы: доктора педагогических наук, Старовиков, Михаил Иванович, Бийск

1. Абульханова-Славская, К.А. Деятельность и психология личности Текст. / К.А. Абульханова-Славская. - М.: Наука, 1980. - 336 с.

2. Алексеев, П.В. Философия Текст. : учебник для вузов / П.В. Алексеев, А.В. Панин. М.: ТЕИС, 1996. - 504 с.

3. Андреев, A.M. Компетентностная парадигма в образовании: опыт фило-софско-методологического анализа Текст. / A.M. Андреев // Педагогика. 2005.-№ 4.-С. 19-27.

4. Андреев, В.И. Диалектика воспитания и самовоспитания творческой личности: Основы педагогики творчества Текст. / В.И. Андреев; Казанский гос. ун-т. Казань : Изд-во КГУ, 1988. - 236 с.

5. Андреев, И.Д. Диалектическая логика Текст. : учеб. пособие / И.Д. Андреев. М.: Высшая школа, 1985. - 367 с.

6. Анциферов, Л.И. Задания по физике с применением программируемых микрокалькуляторов Текст. / Л.И. Анциферов. М. : Просвещение, 1993.-96 с.

7. Ахутин, А.В. История принципов физического эксперимента от античности до XVII в. Текст. / А.В. Ахутин. М.: Наука, 1976. - 292 с.

8. Бабина, С.Н. Интеграция технологического и физического образования учащихся школ (научно-методические основы и педагогический опыт реализации) Текст. : монография / С.Н. Бабина. М.: Изд-во «Прометей» МПГУ, 2002. - 320 с.

9. Балл, Г.А. Теория учебных задач: Психолого-педагогический аспект Текст. / Г.А. Балл. -М.: Педагогика, 1990. 184 с.

10. Беленок, И.Л. Теоретические основы профессионально-методической подготовки учителя в педагогическом вузе Текст. : дис . докт. пед. наук: 13.00.08 / Беленок Ирина Леонтьевна. Барнаул, 2000. - 345 с.

11. Беленок, И. Л. Методическая подготовка учителя физики в вузе к профессиональному творчеству Текст. : монография / И.Л. Беленок. Новосибирск : Изд-во НИПКиПРО, 1997. - 140 с.

12. Беленок, И.JI. Учебные задачи в обучении физике Текст. : учеб. пособие / И.Л. Беленок, А.Н. Величко; Новосибирский гос. пед. ун-т. Новосибирск : Изд-во НГПУ, 2000. - 114 с.

13. Белкин, А.С. Диссертационный совет по педагогике: проблемы и перспективы Текст. / А.С. Белкин, Е.В. Ткаченко // Педагогика. 2002. -№9.-С. 54-66.

14. Берулава, Г.А. Психология естественнонаучного мышления: Теоретико-экспериментальное исследование Текст. / Г.А. Берулава; Томский гос. ун-т. Томск : Изд-во ТГУ, 1991. - 185 с.

15. Берулава, Г.А. Диагностика и развитие мышления подростков Текст. : монография / Г.А. Берулава; Бийский гос. пед. ин-т. Бийск : НИЦ БиГПИ, 1993.-240 с.

16. Бершадская, Е.А. Какие общенаучные методы должны быть предметом изучения Текст. / Е.А. Бершадская // Школьные технологии. 2004. -№ 1.-С. 3-10.

17. Бершадский, М.Е. Основы когнитивного обучения физике Текст. / М.Е. Бершадский // Школьные технологии. 2002. - №5. - С. 3-26.

18. Беспалько, В.П. Системно-методическое обеспечение учебно-воспитательного процесса подготовки специалистов Текст. : учеб.-метод. пособие /

19. B.П. Беспалько, Ю.Г. Татур. М.: Высшая школа, 1989. - 135 с.

20. Блауберг, И.В. Системный подход в современной науке Текст. / И.В. Блауберг, В.Н. Садовский, Э.Г. Юдин // Проблемы методологии системного исследования. М.: Мысль, 1970. - С. 7-48.

21. Богоявленская, Д.Б. Психолого-философский анализ творчества Текст. / Д.Б. Богоявленская // Междисциплинарный подход к исследованию научного творчества: сб. статей. -М.: Наука, 1990. С. 71-82.

22. Болотов, В.А. Компетентностная модель: от идеи к образовательной программе Текст. / В.А. Болотов, В.В. Сериков // Педагогика. 2003. -№ 10.-С. 8-14.

23. Братченко, С.Л. Введение в гуманитарную экспертизу образования (психологические аспекты) Текст. / С.Л. Братченко. М. : Смысл, 1999. -137 с.

24. Бурсиан, Э.В. Задачи по физике для компьютера Текст. / Э.В. Бурсиан. М.: Просвещение, 1991. - 256 с.

25. Бурцева, И. Внедрение профильного обучения: опыт и проблемы Текст. / И. Бурцева, Д. Ермаков // Народное образование. 2006. - № 2.1. C. 129-135.

26. Бутиков, Е.И. Физика в примерах и задачах Текст. / Е.И. Бутиков, А.А. Быков, А.С. Кондратьев. М. : Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1979. -464 с.

27. Бутырский, Г.А. Экспериментальные задачи по физике: 10 11 кл, об-щеобразоват. учреждений Текст. : кн. для учителя / Г.А. Бутырский, Ю.А. Сауров - М.: Просвещение, 1998. - 102 с.

28. Важевская, Н.Е. Гносеологические корни науки в системе школьного образования Текст. / Н.Е. Важевская // Педагогика. 2002. - № 4. -С. 3-9.

29. Вайзер, Г.А. Формирование у школьников способов самостоятельной работы над задачей (В помощь учителю физики) Текст. / Г.А. Вайзер. -М., 1998.-112 с.

30. Валов, A.M. Условия успешности применения компьютерного педагогического тестирования в обучении физике Текст.: дис. канд. пед. наук : 13.00.02 / Валов Андрей Михайлович. Новосибирск, 2003. - 235 с.

31. Василев, А.А. Диагностирование старшеклассниками своей экспериментальной деятельности Текст. / А.А. Василев // Проблемы учебного физического эксперимента : сб. науч. трудов. Выпуск 18. М. : ИОСО РАО, 2003.-С. 6-10.

32. Вахтомин, Н.К. Генезис научного знания Текст. / Н.К. Вахтомин. М. : Наука, 1973.-286 с.

33. Веряев, А.А. Педагогика информатики Текст. : учеб. пособие / А.А. Ве-ряев; Барнаульский гос. пед. ун-т. Барнаул : Изд-во БГПУ, 1998. -477 с.

34. Володарский, В.Е. Развитие мышления учащихся в работе с физическими задачами Текст. / В.Е. Володарский; Новокузнецкий институт повышения квалификации. Барнаул-Новокузнецк : Изд-во АГУ, 1996. -267 с.

35. Воробьев, И.И. Теория относительности в задачах Текст. / И.И. Воробьев. М.: Наука, 1989.- 174 с.

36. Воробьев, И.И. Учебная задача как методическая основа построения курса физики Текст. : дисс. . канд. пед. наук : 13.00.02 / Воробьев Иван Игнатьевич. Новосибирск, 2002. - 184 с.

37. Всероссийские олимпиады школьников по физике Текст. / Сост.: B.C. Афанасьев, О.Г. Букина, А.Н. Варгин [и др.]; под ред. О.Ю. Овчинникова; Научно-исследовательский институт школ. М. : НИИШ, 1988. -176 с.

38. Выготский, JI.C. Педагогическая психология Текст. / JI.C. Выготский; под ред. В.В. Давыдова. М.: ACT: Астрель: Люкс, 2005. - 671 с.

39. Гальперин, П.Я. К теории программированного обучения Текст. / П.Я. Гальперин; Московский гос. ун-т. М.: Изд-во МГУ, 1967. - 30 с.

40. Гальперин, П.Я. Экспериментальное формирование внимания Текст. / П.Я. Гальперин, С.Л. Кобыльницкая; Московский гос. ун-т. М. : Изд-во МГУ, 1974.-101 с.

41. Герасимов, И.Г. Структура научного исследования. (Философский анализ познавательной деятельности в науке) Текст. / И.Г. Герасимов. -М.: Мысль, 1985.-215 с.

42. Гессен, С.И. Основы педагогики. Введение в прикладную философию Текст. / С.И. Гессен; отв. ред. и сост. П.В. Алексеев. М. : Школа-Пресс, 1995.-448 с.

43. Гиндикин, С.Г. Рассказы о физиках и математиках Текст. / С.Г. Гинди-кин. 2-е изд. - М.: Наука, 1985.- 192 с.

44. Глейзер, Л.Д. Экспериментальные задачи на физических олимпиадах Текст. / Л.Д. Глейзер, О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов; Республиканский ин-т повышения квалификации работников образования. М. : РИПКРО, 1992.-26 с.

45. Голин, Г.М. Вопросы методологии физики в курсе средней школы Текст.: кн. для учителя / Г.М. Голин. М.: Просвещение, 1987. - 127с.

46. Голин, Г.М. Классики физической науки (с древнейших времен до начала XX века) Текст. : справ, пособие / Г.М. Голин, С.Р. Филонович. -М.: Высшая школа, 1989. 576 с.

47. Горшковский, В. Польские физические олимпиады Текст. / В. Горш-ковский. М.: Мир, 1982. - 256 с.

48. Горячкин, Е.Н. Методика и техника физического демонстрационного эксперимента в восьмилетней школе Текст. / Е.Н. Горячкин, В.П. Орехов. М.: Просвещение, 1964. - 482 с.

49. Гранатов, Г.Г. Метод дополнительности в педагогическом мышлении (Самопознание, диалектика и жизнь) Текст. / Г.Г. Гранатов; Челябинский гос. пед. ун-т. Челябинск : Изд-во ЧГПИ, 1991. - 120 с.

50. Гурьев, А.И. Межпредметные связи. Теоретический и прикладной аспекты Текст. : монография / А.И. Гурьев, А.В. Петров; под ред. А.В. Петрова. Горно-Алтайск : ПАНИ, 2002. - 256 с.

51. Давыдов, В.В. Проблемы развивающего обучения: Опыт теоретического и экспериментального психолого-педагогического исследования Текст. / В.В. Давыдов. М.: Педагогика, 1986. - 240 с.

52. Давыдов, В.В. Теория развивающего обучения Текст. / В.В. Давыдов. -М.: ИНТОР, 1996. 544 с.

53. Даммер М.Д. Методические основы построения опережающего курса физики основной школы Текст. / М.Д. Даммер. Челябинск : Изд-во ЧГПУ «Факел», 1996. - 241 с.

54. Демидова, М. Научные факты или способы их получить: где «золотая середина»? Обучение школьников методам и приемам научного познания Текст. / М. Демидова // Народное образование. 2006. - № 4. -С. 182-188.

55. Демин, И.С. Использование информационных технологий в исследовательской деятельности Текст. / И.С. Демин // Школьные технологии. -2001.-№6.-С. 174-177.

56. Демин, М.В. Природа деятельности Текст. / И.С. Демин; Московский гос. ун-т. М.: Изд-во МГУ, 1984. - 168 с.

57. Демкович, В.П. Приближенные вычисления в школьном курсе физики Текст. : кн. для учителя / В.П. Демкович, Н.Я. Прайсман. 2-е изд., пе-рераб. - М.: Просвещение, 1983. - 110 с.

58. Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе. Ч. 1. Механика, молекулярная физика, основы электродинамики / под ред. А.А. Покровского. 3-е изд., перераб. - М.: Просвещение, 1978. - 351 с.

59. Деятельность: теории, методология, проблемы Текст. / Сост. И.Т. Касавин. М.: Политиздат, 1990. - 366 с.

60. Дистанционное обучение Текст. : учеб. пособие / под ред. Е.С. Полат. -М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1998. 192 с.

61. Дистервег, А. Собр. соч. Текст. / А. Дистервег. М., 1961. - Т.2. - С. 68.

62. Ермаков, Д.С. Учить школьника разрешать проблемы Текст. / Д.С. Ермаков // Педагогика. 2005. - № 10. - С. 33-38.

63. Загвязинский, В.И. Методология и методы психолого-педагогического исследования Текст. : учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / В.И. Загвязинский, Р. Атаханов. М. : Издательский центр «Академия», 2001.-208 с.

64. Задачи по физике Текст.: учеб. пособие / И.И. Воробьев, П.И. Зубков, Г.А. Кутузова [и др.] ; под ред. О .Я. Савченко. 4-е изд., испр. - СПб. : Лань, 2001.-368 с.

65. Закон Российской Федерации «Об образовании» Текст. 2-е изд. - М.: ИНФРА-М, 2000. - 52 с. (Серия «Федеральный закон»).

66. Замечательные ученые Текст. / под ред. С.П. Капицы. М.: Наука, 1980.-192 с.

67. Занимательно о физике и математике Текст. / Сост.: С.С. Кротов,

68. A.П. Савин. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. - 144 с.

69. Зимняя, И.А. Педагогическая психология Текст.: учебник для вузов / И.А. Зимняя. 2-е изд., доп., испр. и перераб. - М.: Логос, 2000. - 384 с.

70. Златопольский, Д.М. О возможности использования электронных таблиц для развития алгоритмического стиля мышления школьников Текст. / Д.М. Златопольский // Наука и школа. 2002. - № 5. - С. 45-49.

71. Знания Текст. // Российская педагогическая энциклопедия: в 2 т. / Гл. редактор В.В. Давыдов. М. : Большая Российская энциклопедия, 1993. -Т. 1.-С. 331.

72. Зорина, Л.Я. Дидактические основы формирования системности знаний старшеклассников Текст. / Л.Я. Зорина. М.: Педагогика, 1978. - 128 с.

73. Иванов, Д.А. Компетентностный подход в образовании. Проблемы, понятия, инструментарий Текст.: учеб.-метод. пособие / Д.А. Иванов, К.Г. Митрофанов, О.В. Соколова; Омский гос. пед. ун-т. Омск : Изд-во ОмГПУ, 2003.- 101 с.

74. Извозчиков, В.А. Электронно-вычислительная техника на уроках физики в средней школе Текст. / В.А. Извозчиков, А.Д. Ревунов. М.: Просвещение, 1988.-239 с.

75. Извозчиков, В.А. Решение задач по физике на компьютере Текст. : кн. для учителя / В.А. Извозчиков, A.M. Слуцкий. М.: Просвещение, 1999. -256 с.

76. Ильенков, Э.В. Школа должна учить мыслить! Текст. / Э.В. Ильенков // Народное образование. 1964. - №1. - С. 1-16.

77. Ильин, В.В. Критерии научности знания Текст.: монография /

78. B.В. Ильин. М.: Высшая школа, 1989. - 128 с.

79. Ильин, В.В. Теория познания. Введение. Общие проблемы Текст. / В.В. Ильин; Московский гос. ун-т. М.: Изд-во МГУ, 1993. - 168 с.

80. Ильясов, И.И. Система эвристических приемов решения задач Текст. / И.И. Ильясов; Российский открытый ун-т. М. : Рос. открытый ун-т, 1992. -140 с.

81. Информатика Текст.: учеб. пособие для студентов пед. вузов / А.В. Могилев, Н.И. Пак, Е.К. Хеннер; под ред. Е.К. Хеннера. М. : Издательский центр «Академия», 1999. - 811 с.

82. Исследовательская деятельность педагога и учащегося в современной школе Текст. : метод, пособие / под ред. И.Д. Чечель. Омск : Изд-во ОмГПУ, 2003.- 100 с.

83. Исследовательский метод Текст. // Российская педагогическая энциклопедия: в 2 т. / Гл. редактор В.В. Давыдов. М. : Большая Российская энциклопедия, 1993. - Т. 1. - С. 386-387.

84. Исследовательский принцип в обучении Текст. // Педагогическая энциклопедия: в 4 т. / Гл. ред.: И.А. Каиров, Ф.Н. Петров. М. : Советская энциклопедия, 1965. - Т. 2. - С. 287-290.

85. История физических олимпиад школьников Текст. : метод, рекомендации для учителей физики и студентов физико-математических факультетов пединститутов / Сост. И.В. Старовикова; Бийский гос. пед. ин-т. -Бийск : НИЦ БиГПИ, 1996. 24 с.

86. Кабанова-Меллер, Е.Н. Формирование приемов умственной деятельности и умственное развитие учащихся Текст. / Е.Н. Кабанова-Меллер. -М.: Просвещение, 1968. 288 с.

87. Кабардин, О.Ф. Международные физические олимпиады школьников Текст. / О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов; под ред. В.Г. Разумовского. М.: Наука: Гл. ред физ.-мат. лит., 1985. - 160 с. (Б-чка «Квант». Вып. 43).

88. Капица, П.Л. Физические задачи Текст. / П.Л. Капица. М. : Знание, 1972.-48 с.

89. Карасова, И.С. Изучение фундаментальных физических теорий в средней школе Текст.: учеб. пособие / И.С. Карасова; Челябинский гос. пед. ун-т. Челябинск : Изд-во ЧГПУ «Факел», 1991. - 103 с.

90. Касьянов, В.А. Физика. 10 класс Текст. : тетрадь для лабораторных работ / В.А. Касьянов, В.А. Коровин. 2-е изд., стереотип. - М. : Дрофа, 2003.-48 с.

91. Кикоин, И.К. Физика Текст. : учеб. для 9 кл. сред. шк. / И.К. Кикоин, А.К. Кикоин. 3-е изд. - М.: Просвещение, 1994. - 192 с.

92. Кларин, М.В. Обучение на основе целостного личностного опыта Текст. / М.В. Кларин // Современная школа: проблемы гуманизации отношений учителей, учащихся и родителей : тез. докл. Ч. 1. М., 1993. -С. 68-69.

93. Кларин, М.В. Характерные черты исследовательского подхода: обучение на основе решения проблем Текст. / М.В. Кларин // Школьные технологии.-2004.-№ 1.-С. 11-24.

94. Ковалева, Г.С. Результаты мониторинга общего среднего образования в 2000 г. Текст. / Г.С. Ковалева, К.А. Краснянская, Ю.Н. Гостева [и др.] // Школьные технологии.-2001.-№ 5.-С. 161-175.

95. Ковалева, Г.С. Основные результаты международного исследования образовательных достижений учащихся Текст. / Г.С. Ковалева, Э.А. Красновский, Л.П. Краснокутская, К.А. Краснянская // Педагогическая диагностика. 2003. - № 1. - С. 161 -175.

96. Кондратьев, А.С. Вопросы теории и практики обучения на основе новых информационных технологий Текст. : учеб. пособие / А.С. Кондратьев, В.В. Лаптев, А.И. Ходанович; Российский гос. пед. ун-т им. А.И. Герцена. СПб.: РГПУ им. А.И. Герцена, 2001. - 95 с.

97. Конев, С.Н. Электронные таблицы Excel в учебных компьютерных демонстрациях Текст. / С.Н. Конев // Проблемы учебного физического эксперимента : сб. науч. трудов / Российская академия образования. М.: ИОСОРАО, 2003.-Вып. 18.-С. 55-58.

98. Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года Текст. Красноярск, 2002. - 42 с.

99. Копнин, П.В. Диалектика как логика и теория познания Текст. / П.В. Копнин. М.: Наука, 1973. - 324 с.

100. Котляров, В.А. Технология организации исследовательской деятельности учащихся при изучении физики в основной школе Текст. : кн. для учителя / В.А. Котляров. Новосибирск : ООО «Рекламно-издательская фирма Новосибирск», 2006. - 198 с.

101. Кохановский, В.П. Философия для аспирантов Текст. : учеб. пособие / В.П. Кохановский, Е.В, Золотухина, Т.Г. Лешкевич, Т.Б. Фатхи. 2-е изд. - Ростов н/Д: Феникс, 2003. - 448 с.

102. Краевский, В.В. Общие основы педагогики Текст. / В.В. Краевский. -М.: Издательский центр «Академия», 2003. 256 с.

103. Кудрявцев, П.И. Курс истории физики Текст. / П.И. Кудрявцев. М. : Просвещение, 1982. - 448 с.

104. Кудрявцев, П.С. История физики и техники Текст. / П.С. Кудрявцев, И.Я. Конфедератов. М. : Государственное учебно-педагогическое издательство Министерства просвещения РСФСР, 1960. - 239 с.

105. Кузнецов, И.В. Избранные труды о методологии физики Текст. / И.В. Кузнецов. М.: Наука, 1975. - 296 с.

106. Кузнецов, И.В. Принцип соответствия в современной физике и его философское значение Текст. / И.В. Кузнецов. М., Л. : Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1948. - 116 с.

107. Купавцев, А.В. Деятельностная альтернатива в образовании Текст. /

108. A.В. Купавцев // Педагогика. 2005. - № 10. - С. 27-33.

109. Лабораторные занятия по физике Текст. : учеб. пособие / Л.Л. Гольдин, Ф.Ф. Игошин, С.М. Козел [и др.] ; под ред. Л.Л. Гольдина. М. : Наука, 1983.-704 с.

110. Ланге, В. Н. Экспериментальные физические задачи на смекалку Текст. /

111. B.Н. Ланге. М.: Наука, 1979. - 128 с.

112. Ланкина, М.П. Нестандартные задачи школьной физики Текст. : учеб. пособие / М.П. Ланкина. Омск : Издатель-Полиграфист, 2004. - 116 с.

113. Ланкина, М.П. Методологические основы подготовки специалистов на физическом факультете классического университета Текст. : монография / М.П. Ланкина; Омский гос. ун-т им. Ф.М. Достоевского. Омск : ОмГТУ, 2005.-356 с.

114. Ланкина, М.П. Теория и практика подготовки преподавателей физики в классическом университете Текст.: монография / М.П. Ланкина. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. -160 с.

115. Лебедев, О.Е. Компетентностный подход в образовании Текст. / О.Е. Лебедев // Школьные технологии. 2004. - № 5. - С. 122-130.

116. Лекционные демонстрации по физике Текст. / М.А. Грабовский, А.Б. Млодзеевский, Р.В. Телеснин, М.П. Шаскольская, И.А. Яковлев; под ред. В.И. Ивероновой. 2-е изд., перераб. - М.: Наука, 1972. - 639 с.

117. Леонтович, А.В. Учебно-исследовательская деятельность школьников как модель педагогической технологии Текст. / А.В. Леонтович // Школьные технологии. 1999. - № 1-2. - С. 132-138.

118. Леонтович, А.В. Некоторые принципы сотрудничества московских образовательных учреждений с особо охраняемыми природными территориями Текст. / А.В. Леонтович // Школьные технологии. 1999. -№1-2.-С. 148-149.

119. Леонтович, А.В. Модель научной школы и практика организации исследовательской деятельности учащихся Текст. / А.В. Леонтович // Школьные технологии. 2001. - № 5. - С. 146-148.

120. Леонтович, А.В. Исследовательская деятельность учащихся: сб. статей Электронный ресурс. М. : Издание МГДД(Ю)Т, 2003. http://www.researcher.ru/methodics/teor/fl abucy/al abujp.html

121. Леонтович, А.В. Разговор об исследовательской деятельности: Публицистические статьи и заметки Текст. / А.В. Леонтович; под ред. А.С. Обухова. М. : Журнал «Исследовательская работа школьников, 2006. -112 с.

122. Леонтьев, А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. Текст. / А.Н. Леонтьев. М.: Политиздат, 1975. - 304 с.

123. Леонтьев, А.Н. Общее понятие о деятельности Текст. / А.Н. Леонтьев // Основы теории речевой деятельности. М.: Наука, 1974. - С. 5-20.

124. Лернер, И.Я. Процесс обучения Текст. / И.Я. Лернер // Российская педагогическая энциклопедия: в 2 т. / Гл. редактор В.В. Давыдов. М. : Большая Российская энциклопедия, 1993. - Т. 2. - С. 217-219.

125. Липсон, Г. Великие эксперименты в физике Текст. / Г. Липсон. М. : Мир, 1972.-215 с.

126. Лукашевич, В.К. Моделирование и метод моделирования в человеческой деятельности Текст. / В.К. Лукашевич. Мн., 1983. - С. 45.

127. Маковецкий, П.В. Смотри в корень! Сборник любопытных задач и вопросов Текст. / П.В. Маковецкий. 6-е изд. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1991.-352 с.

128. Малафеев, Р.И. Проблемное обучение физике в средней школе Текст.: кн. для учителя / Р.И. Малафеев. 2-е изд., дораб. - М. : Просвещение, 1993.-192 с.

129. Маркс, К. Капитал Текст. // К. Маркс, Ф. Энгельс. Соч. 2-е изд. -Т. 23.-С. 188-189.

130. Математика, ее содержание, методы и значение Текст. / под ред. А.Д. Александрова, А.Н. Колмогорова, М.А. Лаврентьева. М. : АН СССР, 1953.-830 с.

131. Математическая статистика Текст. : учебник для вузов / В.Б. Горяинов, И.В. Павлов, Г.М. Цветкова [и др.] ; под ред. B.C. Зарубина, А.П. Кри-щенко; Московский гос. технический ун-т им. Н.Э. Баумана. М. : МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2001. - 424 с.

132. Махмутов, М.И. Проблемное обучение. Основные вопросы теории Текст. / М.И. Махмутов. М.: Педагогика, 1975. - 367 с.

133. Машбиц, Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения Текст. / Е.И. Машбиц. М.: Педагогика, 1988. - 192 с.

134. Методика обучения физике. 7 кл. Текст. / В.Г.Разумовский, В.А.Орлов, Ю.И. Дик, Г.Г. Никифоров, В.Ф. Шилов; под ред. Г.Г Никифорова. -М. : Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2004. 175 с.

135. Методические рекомендации к использованию принципа относительности в курсе физики средней школы Текст. / Сост.: С.В. Бубликов, М.П. Голубовская, А.С. Кондратьев, В.М. Уздин; Ленинградский гос. пед. ин-т им. А.И. Герцена. Л.: ЛГПИ, 1989. - 62 с.

136. Методические рекомендации по решению задач по механике векторным методом Текст. / Сост.: С.В. Бубликов, М.П. Голубовская, А.С. Кондратьев [и др.] ; Ленинградский гос. пед. ин-т им. А.И. Герцена. Л. : ЛГПИ, 1989.-51 с.

137. Методическое письмо «О преподавании учебного предмета «Физика» в условиях введения федерального компонента государственного стандарта общего образования» Текст. // Физика в школе. 2004. - № 6. -С. 18-26.

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

139. Митина, A.M. Теория образования в течение жизни в зарубежной андро-гогике Текст. / A.M. Митина // Педагогика. 2005. - № 5. - С. 100-106.

140. Мултановский, В.В. Развитие мышления учащихся в курсе физики Текст.: учеб. пособие / В.В. Мултановский; Кировский гос. пед. ин-т. -Киров : Изд-во КГПИ, 1976. 80 с.

141. Национальная доктрина образования в Российской Федерации Текст. // Образование и культура. 2000. - №5. - С. 50.

142. Низамов, И.М. Задачи по механике и методы их решения Текст. : учеб. пособие для учащихся старших классов / И.М. Низамов, М.И. Старо-виков; Бийский гос. пед. ин-т. Бийск : НИЦ БиГПИ, 1998. - 160 с.

143. Никифоров, Г.Г. Готовимся к единому государственному экзамену по физике. Экспериментальные задания Текст. / Г.Г. Никифоров. М. : Школьная пресса, 2004. - 80 с.

144. Новиков, С.П. Применение новых образовательных технологий в образовательном процессе Текст. / С.П. Новиков // Педагогика. 2003. -№9.-С. 32-38.

145. Новицкий, П.В. Оценка погрешностей результатов измерений Текст. / П.В. Новицкий, И.А. Зограф. Л.: Энергоатомиздат, 1991. - 304 с.

146. Новожилова, Н.В. Использование интернета в исследовательской деятельности учителей и учащихся Текст. / Н.В. Новожилова // Школьные технологии. 2003. - № 5. - С. 156-160.

147. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования Текст. : учеб. пособие для студ. пед. вузов и системы повыш. квалиф. пед. кадров. / Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркина, М.В. Моисеева,

148. A.Е. Петров; под ред. Е.С. Полат. М. : Издательский центр «Академия», 2002. - 272 с.

149. Обухов, А.Н. Исследовательская деятельность как способ формирования мировоззрения Текст. / А.Н. Обухов // Школьные технологии. 1999. -№ 1-2,-С. 139-143.

150. Овчинников, В.Ф. Диалектика репродуктивной и продуктивной деятельности и развитие творческого потенциала субъекта труда Текст. : авто-реф. дис. докт. филос. наук /В.Ф. Овчинников. -М., 1982. 31 с.

151. Овчинников, О.Ю. Олимпиады по физике как средство развития интереса к предмету и творчества учащихся Текст. : дис. . канд. пед. наук : 13.00.02 / Овчинников Олег Юрьевич. Москва, 1985. - 211 с.

152. Одинцова, Н.И. Организация уроков теоретических исследований Текст. / Н.И.Одинцова // Школьные технологии. - 2002. - №1. -С. 97-100.

153. Ожегов, С.И. Словарь русского языка Текст. / С.И. Ожегов. Екатеринбург : Урал-Советы («Весть»), 1994. - 800 с.

154. Осмоловская, И. Ключевые компетенции и отбор содержания образования в школе Текст. / И. Осмоловская // Народное оразование. 2006. -№5.-С. 77-80.

155. Основы научных исследований Текст. : учеб. для техн. вузов /

156. B.И. Крутов, И.М. Грушко, В.В. Попов и др. ; под ред. В.И. Крутова, В.В. Попова. М.: Высшая школа, 1989. - 400 с.

157. Открытая физика. Полный интерактивный курс физики на компакт-диске Электронный ресурс. : в 2 ч. / под ред. С. М. Козела. М. : ООО «Физикон», 2002. - Ч. 1, Ч. 2. (На компакт-диске).

158. Пак, Н.И. Нелинейные технологии обучения в условиях информатизации Текст.: монография / Н.И. Пак; Красноярский гос. пед. ун-т им. В.П. Астафьева. Красноярск : РИО КГПУ, 2004. - 224 с.

159. Перельман, Я.И. Занимательная механика Текст. / Я.И. Перельман. -Переизд. Екатеринбург: Тезис, 1994. - 174 с.

160. Перунова, М.Н. Законы сохранения в механике Текст. : пособие для учащихся 9 кл. шк. с углубленным изучением физики / М.Н. Перунова, Ю.И. Пономарев, В.А. Орлов. М., 1995. - 86 с.

161. Песоцкий, Ю.С. Оборудование кабинетов и технология обучения Текст. / Ю.С. Песоцкий, Н.Н. Желтухина, О.А. Поваляев, Г.Г. Никифоров, В.Н. Лаврова // Школьные технологии. 2005. - № 6. - С. 192-207.

162. Петров, А.В. Развивающее обучение. Основные вопросы теории и практики вузовского обучения физике Текст. : монография / А.В. Петров; Челябинский гос. пед. ун-т. Челябинск : Издательство ЧГПУ «Факел», 1997.-261 с.

163. Петровский, А.В. Психология Текст. : учебник для студ. высш. пед. учеб. заведений / А.В. Петровский, М.Г. Ярошевский. 2-е изд. стереотип. -М. : Издательский центр «Академия», 2000. - 512 с.

164. Петросян, В.Г. Моделирование лабораторных работ физического практикума Текст. / В.Г. Петросян, P.M. Газарян, Д.А. Сидоренко // Информатика и образование. 1999. - № 2. - С. 59-67.

165. Пешков, С.И. Образование как фактор формирования и развития творческих способностей человека Текст. : дис. . канд. фил ос. наук / Пешков С.И.-М., 1990.- 157 с.

166. Пидкасистый, П.И. Самостоятельная познавательная деятельность школьников в обучении: Теоретико-экспериментальное исследование Текст. / П.И. Пидкасистый. М.: Педагогика, 1980. - 240 с.

167. Подласый, И.П. Педагогика Текст. : учебник для студентов высших пед. учеб. заведений / И.П. Подласый. М. : Просвещение : Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1996. - 432 с.

168. Подольский, А.И. Системная психодидактика Текст. : монография / А.И. Подольский. Магнитогорск: Изд-во «Творчество», 2005. - 328 с.

169. Пойа, Д. Математическое открытие Текст. / Д. Пойа. 2-е изд., стереотип. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1976. - 448 с.

170. Полонский, В.М. Оценка качества педагогических исследований Текст. / В.М. Полонский. М.: Педагогика, 1987. - 144 с.

171. Понимаете ли Вы физику? Текст. / Сост.: Л.Г. Асламазов, И.Ш. Сло-бодецкий. М. : Знание, 1968. - 94 с.

172. Пономарев, Я.А. Психология творчества Текст. / Я.А. Пономарев. М.: Наука, 1976.-303 с.

173. Примерная программа основного общего образования по физике. VII -IX классы Текст. // Физика в школе. 2005. - №6. - С. 27-35.

174. Примерная программа среднего (полного) общего образования по физике. Базовый уровень Текст. // Физика в школе. 2005. - №7. - С. 17-22.

175. Примерная программа среднего (полного) общего образования по физике. Профильный уровень Текст. // Физика в школе. 2005. - №8. -С. 19-27.

176. Принцип суперпозиции и нелинейные эффекты в школьном курсе физики Текст. : методические рекомендации / Сост.: А.С. Кондратьев, В.В. Лаптев, В.М. Уздин, О.С. Солорсано; Ленинградский гос. пед. ин-т им. А.И. Герцена. Л.: Изд-во ЛГПИ, 1990. - 52 с.

177. Программа. Физика. Астрономия Текст. / Сост. Ю.И. Дик, А.А. Пинский // Программы средней общеобразовательной школы. М. : Просвещение, 1992. - С. 5 - 39.

178. Психологический словарь Текст. / под ред. В.П. Зинченко, Б.Г. Мещерякова. 2-е изд., переб. и доп. - М.: Педагогика-Пресс, 1997. - 440 с.

179. Пулькин, С.П. Вычислительная математика Текст. : пособие для учащихся 9-10 кл. по факультативному курсу / С.П. Пулькин. М. : Просвещение, 1974.-239 с.

180. Пульбере, А.И. Мониторинг качества знаний в условиях личностно ориентированного образования Текст. / А.И. Пульбере // Педагогика. -2005.-№9.-С. 33-36.

181. Пятницын, Б.П. Индукция и многофакторное экспериментирование Текст. / Б.П. Пятницын, С.Н. Вовк // Индуктивная логика и формирование научного знания. -М.: Наука, 1987. С. 144-172.

182. Равен, Дж. Компетентность в современном обществе Текст. / Дж. Равен. М.: КОГИТО-ЦЕНТР, 2002. - 319с.

183. Разумовский, В.Г Развитие творческих способностей учащихся в процессе обучения физике Текст. : пособие для учителей / В.Г. Разумовский. М.: Просвещение, 1975. - 272 с.

184. Разумовский, В.Г. Реформа в действии: ЭВМ входит в жизнь школы Текст. / В.Г. Разумовский // Физика в школе. 1985. - № 4. - С. 3-8.

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

186. Ракитов, А.И. Марксистко-ленинская философия Текст. / А.И. Ракитов. -М.: Политиздат, 1988.-431 с.

187. Роджерс, Э. Физика для любознательных Текст. : в 3 т. Т.З. Электричество и магнетизм. Атомы и ядра / Э. Роджерс. 2-е изд., испр. - М. : Мир, 1973.-664 с.

188. Роджерс, Э. Физика для любознательных Текст. : в 3 т. Т.1. Материя, движение, сила / Э Роджерс. 2-е изд., испр. - М.: Мир, 1972. - 474 с.

189. Роджерс, Э. Физика для любознательных Текст. : в 3 т. Т.2. Наука о Земле и Вселенной. Молекулы и энергия / Э. Роджерс. 2-е изд., испр. -М.: Мир, 1972.-652 с.

190. Розетт, И.М. Что такое эвристика Текст. : кн. для учащихся / И.М. Розетт. 2-е изд., доп. и перераб. - Мн.: Нар. асвета, 1988. - 168 с.

191. Романова, Т.Е. Графический метод как одно из средств обучения в курсе физики первой ступени Текст. : дис. канд. пед. наук: 13.00.02 / Романова Т.Е. Челябинск, 1990. - 215 с.

192. Рубинштейн, С.Л. Основы общей психологии Текст. / С.Л. Рубинштейн. СПб.: Питер Ком, 1999. - 720 с. (Серия «Мастера психологии»).

193. Савичев, А.С. Модель предметного содержания юношеской исследовательской экспедиции Текст. / А.С. Савичев // Школьные технологии. -1999.-№ 1-2.-С. 144-147.

194. Салюкова, А.А. Принцип симметрии в курсе физики средней школы Текст. : дис. . канд. пед. наук: 13.00.02 / Салюкова А.А. М., 1972. -162 с.

195. Сауров, Ю.А. Принцип цикличности Текст. / Ю.А. Сауров // Учебная физика. 1998. - № 3. - С. 18-23.

196. Семыкин, Н.П. Методологические вопросы в курсе физики средней школы Текст. / Н.П. Семыкин, В.А. Любичанковский. М. : Просвещение, 1979. - 86 с.

197. Сенько, Ю.В. Гуманитарные основания педагогического процесса Текст. / Ю.В. Сенько // Вестник РГНФ. 2003. - №3. - С. 177-185.

198. Сенько, Ю.В. Гуманитарные основы педагогического образования. Курс лекций Текст. : учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / Ю.В. Сенько. М.: Издательский центр «Академия», 2000. - 240 с.

199. Сенько, Ю.В. Формирование научного стиля мышления учащихся Текст. / Ю.В. Сенько. М.: Знание, 1986. - 80 с.

200. Сериков, В.В. Образование и личность. Теория и практика проектирования педагогических систем Текст. / В.В. Сериков. М. : Издательская корпорация «Логос», 1999.-272 с.

201. Синенко, В .Я. Дидактические основы построения системы школьного физического эксперимента Текст.: дис. докт. пед. наук: 13.00.02 / Синенко Василий Яковлевич. Новосибирск, 1995. - 389 с.

202. Синенко, В.Я. Изготовление и использование самодельных приборов и приспособлений Текст. / В.Я. Синенко. Новосибирск, 1991. - 53 с.

203. Сквайре, Дж. Практическая физика Текст. / Дж. Сквайре. М. : Мир, 1971.-246 с.

204. Сластенин, В.А., Педагогика: Инновационная деятельность Текст. / В.А. Сластенин, Л.С. Подымова. М. : ИПЧ «Издательство Магистр», 1997.-224 с.

205. Солорсано, Санчес О. Использование принципа суперпозиции в курсе физики средней школы Текст. : автореф. дис. . канд. пед. наук: 13.00.02 / Санчес О. Солорсано. Л., 1990. - 16 с.

206. Стандарт основного общего образования по физике Текст. // Физика в школе. 2005. - №4. - С. 22-26.

207. Стандарт среднего (полного) образования по физике. Базовый уровень Текст. // Физика в школе. 2005. - №4. - С. 26-28.

208. Стандарт среднего (полного) образования по физике. Профильный уровень Текст. // Физика в школе. 2005. - №4. - С. 28-33.

209. Старовиков, М.И. Методология физики как система в содержании школьного физического образования Текст. / М.И. Старовиков, И.В. Старовикова // Педагог: Наука, технология, практика. 1997. -№1(2). -С.26-31.

210. Старовиков, М.И. Компьютерный эксперимент как средство развития экспериментально-исследовательских умений Текст. / М.И. Старовиков // Наука и школа. 2001. - №2. - С. 40-45.

211. Старовиков, М.И. Компьютерное моделирование экспериментально-исследовательской деятельности Текст. / М.И. Старовиков // Вестник Омского государственного университета. 2001. - Вып.З. - С. 107-109.

212. Старовиков, М.И. Новый вид учебного компьютерного эксперимента Текст. / М.И. Старовиков // Педагог: Наука, технология, практика. -2001. -№ 2 (11). С. 133-140.

213. Старовиков, М.И. Исследовательский учебный эксперимент по физике с компьютерной поддержкой Текст. : кн. для учителя / М.И. Старовиков; Бийский пед. гос ун-т. Бийск : НИЦ БПГУ, 2002. - 128 с.

214. Старовиков, М.И. Введение в экспериментальную физику Текст.: учеб. пособие / М.И. Старовиков. Бийск: НИЦ БПГУ им. В.М. Шукшина, 2003.- 190 с.

215. Старовиков, М.И. Использование графиков в обучении экспериментированию Текст. / М.И. Старовиков // Проблемы учебного физического эксперимента : сб. науч. трудов / Российская академия образования. -М.: ИОСО РАО, 2003. Вып. 18. - С. 74-79.

216. Старовиков, М.И. Методология ученического эксперимента Текст. / М.И. Старовиков // Наука и школа. 2003. - №2. - С. 47-52.

217. Старовиков, М.И. Обработка данных в ученическом эксперименте по физике Текст. / М.И. Старовиков // Школьные технологии. 2003. -№5.-С. 143-155; № 6.-С. 173-179.

218. Старовиков, М.И. Экспериментальный метод познания в физике. Учебно-методический комплекс к практикуму для учащихся 9-11 классов Электронный ресурс. // http: //www.mto.ru/ fulltext/m /2002 /ml2. pdf.

219. Старовиков, М.И. Эксперимент как общий научный метод в содержании обучения Текст. / М.И. Старовиков // Учебная физика. 2004. - № 6. -С. 46-56.

220. Старовиков, М.И. Вычислительный эксперимент в школьном курсе физики Текст. / М.И. Старовиков // Вестник Челябинского государственного педагогического университета. Сер 2. Педагогика. Психология. Методика преподавания. 2005. - № 11. - С. 217-225.

221. Старовиков, М.И. Цикл научного и учебного исследования Текст. / М.И. Старовиков // Вестник Челябинского государственного педагогического университета. Сер. 2. Педагогика. Психология. Методика преподавания. 2005. - № 13. - С. 242-246.

222. Старовиков, М.И. Становление исследовательской деятельности школьников в курсе физики в условиях информатизации обучения Текст. : монография / М.И. Старовиков; Барнаульский гос. пед. ун-т. -Барнаул : Изд-во БГПУ, 2006. 318 с.

223. Старовиков, М.И. Обучение школьников экспериментальному методу в курсе физики с использованием компьютера Текст. : монография / М.И. Старовиков; Бийский пед. гос. ун-т им. В.М. Шукшина. Бийск : БПГУ им. В.М. Шукшина, 2006. - 264 с.

224. Старовикова, И.В. Развитие умения решать задачи как основное звено в подготовке учащихся к выступлениям на физических олимпиадах Текст. : дис. . канд. пед. наук : 13.00.02 / Старовикова Ирина Владимировна. Челябинск, 1996.-202 с.

225. Стародубцев, В.А. Компьютерные и мультимедийные технологии в естественнонаучном образовании Текст. / В.А. Стародубцев. Томск : Дельтаплан, 2002. - 232 с.

226. Суппес, В.Г. Персональный компьютер в учебном физическом эксперименте Текст. / В.Г. Суппес // Учебная физика. 2004. - № 6. - С.41-45.

227. Суровикина, С.А. Развитие естественнонаучного мышления учащихся в процессе обучения физике: Теоретический аспект Текст. : монография / С.А. Суровикина. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. - 260 с.

228. Суровикина, С.А. Теория деятельностного развития естественнонаучного мышления учащихся в процессе обучения физике: Теоретический и практический аспекты Текст. : монография / С.А. Суровикина. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. - 238 с.

229. Сяомань, Ч. Реформа содержания образования в Китае Текст. / Ч. Сяо-мань // Педагогика. 2005. - № 1. - С. 96-99.

230. Талызина, Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний Текст. / Н.Ф. Талызина; Московский гос. ун-т. М.: Изд-во МГУ, 1975. - 342 с.

231. Талызина, Н.Ф. Педагогическая психология Текст. / Н.Ф. Талызина. -М.: Академия, 1998. 288 с.

232. Тарасов, JI.B. Физика в природе Текст. / J1.B. Тарасов. М.: Вербум-М, 2002. - 352 с.

233. Творчество Текст. // Советский энциклопедический словарь / Научно-редакционный совет: A.M. Прохоров (пред.). М. : Советская энциклопедия, 1981.-С. 1322.

234. Теоретические основы содержания общего образования Текст. / под ред. В.В. Краевского, И.Я. Лернера. -М.: Педагогика, 1983. 352 с.

235. Титов, Е.В. Формирование готовности старшеклассников к исследовательской деятельности в сфере экологии Текст. / Е.В. Титов // Педагогика. 2003. - № 9. - С. 39-45.

236. Тригг, Дж. Решающие эксперименты в современной физике Текст. / Дж. Тригг. М.: Мир, 1974. - 160 с.

237. Тулькибаева, Н.Н. Спецкурс по решению физических задач повышенной трудности. 4.1 : Кинематика Текст. / Н.Н. Тулькибаева, И.В. Старови-кова; Бийский гос. пед. ин-т. Бийск : НИЦ БиГПИ, 1995. - 91 с.

238. Тулькибаева, Н.Н. Теория и практика обучения учащихся решению задач Текст.: монография / Н.Н. Тулькибаева; Челябинский гос. пед. ун-т. Челябинск : Изд-во ЧГПУ «Факел», 2000. - 239 с.

239. Турышев, И.К. Основные проблемы истории развития дореволюционной современной методики преподавания физики Текст. : автореф. дис. . докт. пед. наук: 13.00.02 / И.К. Турышев. М., 1983. - 48 с.

240. Урок физики в современной школе: Творческий поиск учителей Текст. : кн. для учителя / Сост. Э.М. Браверман; под ред. В.Г. Разумовского. М.: Просвещение, 1993. - 288 с.

241. Усова, А.В. Проблемы теории и практики обучения в современной школе: Избранное Текст. / А.В. Усова; Челябинский гос. пед. ун-т. Челябинск : Изд-во ЧГПУ «Факел», 2000. - 221 с.

242. Усова, А.В. Теория и методика обучения физике. Общие вопросы: Курс лекций Текст. / А.В. Усова. СПб.: Медуза, 2002. - 157 с.

243. Усова, А.В. Учись самостоятельно учиться Текст. : учеб. пособие для учащихся школы / А.В. Усова, В.А. Беликов; Челябинский гос. пед. ун-т, Магнитогорский гос. пед. ин-т. Челябинск-Магнитогорск : Изд-во ЧГПУ «Факел», 1997. - 123 с.

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

245. Усова, А.В. Развитие познавательной самостоятельности и творческой активности учащихся в процессе обучения физике Текст. : учеб. пособие / А.В. Усова, З.А. Вологодская; Челябинский гос. пед. ун-т. Челябинск : Изд-во ЧГПУ «Факел», 1996. - 126 с.

246. Усова, А.В. Самостоятельная работа учащихся по физике в средней школе Текст. / А.В. Усова, З.А. Вологодская. М. : Просвещение, 1981. -158 с.

247. Усова, А.В. Практикум по решению физических задач Текст.: учеб. пособие для студентов физ.-мат. фак. / А.В. Усова, Н.Н. Тулькибаева. -М.: Просвещение, 1992. 208 с.

248. Усольцев, А.П. Синергетика педагогических систем Текст. : монография / А.П. Усольцев; Уральский гос. пед. ун-т. Екатеринбург : УГЛУ, 2005. - 263 с.

249. Фетисов, В.А. Оценка точности измерений в курсе физики средней школы Текст. : кн. для учителя / В.А. Фетисов. 2-е изд., перераб. - М. : Просвещение, 1991. - 96 с.

250. Физика Текст. : учеб. пособие для 10 кл. шк. и классов с углубленным изучением физики / Ю.И. Дик, О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов [и др.] ; под ред. А.А. Пинского. М. : Просвещение, 1993. - 416 с.

251. Физика Текст. : учеб. пособие для 11 кл. шк. и классов с углубленным изучением физики / А.Т. Глазунов, О.Ф. Кабардин, Н.А. Маланин [и др.] ; под ред. А.А. Пинского. М.: Просвещение, 1994. - 432 с.

252. Физика Текст. : учебник для уч-ся 7 кл. общеобразовательных учреждений / В.Г. Разумовский, В.А. Орлов, Ю.И. Дик, Г.Г. Никифоров, В.Ф. Шилов; под ред. В.Г. Разумовского, В.А. Орлова. М. : Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2002. - 208 с.

253. Физика Текст. : учебник для уч-ся 8 кл. общеобразовательных учреждений / В.Г. Разумовский, В.А. Орлов, Ю.И. Дик, Г.Г. Никифоров, В.Ф. Шилов; под ред. В.Г. Разумовского, В.А. Орлова. М. : Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2003. - 320 с.

254. Физика Текст. : учебник для уч-ся 9 кл. общеобразовательных учреждений / В.Г. Разумовский, В.А. Орлов, Ю.И. Дик, Г.Г. Никифоров, В.Ф. Шилов; под ред. В.Г. Разумовского, В.А. Орлова. М. : Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2004. - 304 с.

255. Физический практикум для классов с углубленным изучением физики Текст. : дидакт. материал: 9 11 кл. / Ю.И. Дик, О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов [и др.] ; под ред. Ю.И. Дика, О.Ф. Кабардина. - М. : Просвещение, 1993.-208 с.

256. Физический энциклопедический словарь Текст. / Гл. ред. A.M. Прохоров; ред. кол.: Д.М. Алексеев, A.M. Бонч-Бруевич, А.С. Боровик-Романов [и др.]. -М.: Сов. энциклопедия, 1983. 928 с.

257. Философия и методология науки Текст. : учеб. пособие для студентов высших учебных заведений / под ред. В.И. Купцова. М. : Аспект Пресс, 1996.-551 с.

258. Философия Текст. : учебник для высших учебных заведений / отв. ред. В.П. Кохановский. Ростов н/Д.: Феникс, 1996. - 576 с.

259. Философский энциклопедический словарь Текст. / Гл. редакция: Л.Ф. Ильичев, П.Н. Федосеев, С.М. Ковалев, В.Г. Панов. М. : Сов. энциклопедия, 1983. - 840 с.

260. Фирсова, М.М. Исследовательская деятельность учащихся гимназии Текст. / М.М. Фирсова // Педагогика. 2003. - № 8, - С. 26-31.

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

262. Фронтальные лабораторные занятия по физике в 7-11 классах общеобразовательных учреждений Текст. : кн. для учителя / В.А. Буров, Ю.И. Дик, Б.С. Зворыкин [и др.] ; под ред. В.А. Бурова, Г.Г. Никифорова. М.: Просвещение, 1996. - 368 с.

263. Фундаментальные опыты по физике в средних ПТУ Текст. : метод, пособие для средних ПТУ / С.Л. Вольштейн, Н.Н. Иванова, С.В. Позой-ский, В.В. У санов. -Мн.: Выш. школа, 1982. 176 с.

264. Харламов, И.Ф. Педагогика Текст. : учеб пособие / И.Ф. Харламов. -3-е изд., перераб. и доп. М.: Юристь, 1997. - 512 с.

265. Ходаков, Ю.В. Как рождаются научные открытия. Генезис экспериментальных открытий Текст. / Ю.В. Ходаков. М. : Наука, 1964. - 96 с.

266. Холодная М.А. Психология интеллекта Текст. / М.А. Холодная. 2-е изд., перераб. и доп. - Спб.: Питер, 2002. - 272 с.

267. Хорошавин, С.А. Демонстрационный эксперимент по физике в школах и классах с углубленным изучением предмета: Механика, молекулярная физика Текст. : кн. для учителя / С.А. Хорошавин. М.: Просвещение, 1994.-368 с.

268. Хуторской, А.В. Методы эвристического обучения Текст. / А.В. Хуторской // Школьные технологии. 1999. - № 1 - 2. - С. 233-243.

269. Хуторской, А.В. Развитие одаренности школьников: Методика продуктивного обучения Текст. : пособие для учителя / А.В. Хуторской. М. : Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2000. - 320 с.

270. Хуторской, А.В. Методика личностно-ориентированного обучения. Как обучать всех по разному? Текст. : пособие для учителя / А.В. Хуторской. М.: Изд-во ВЛАДОС, 2005. - 383 с.

271. Человек и вычислительная техника Текст. / В.М. Глушков, В.И. Бра-ницкий, A.M. Довгяло [и др.]. Киев : Наукова думка, 1972. - 294 с.

272. Чернов, А.П. Мысленный эксперимент. Опыт психологического исследования Текст. / А.П. Чернов. М.: Наука, 1979. - 205 с.

273. Чудов, В. Проектно-исследовательская деятельность школьников Текст. / В. Чудов, Н. Кашкарова, О. Лаврушенко // Народное образование.-2005.-№ 1.-С. 133-140.

274. Шабад, М.Б. Использование физических задач, ориентированных на решение с помощью компьютера Текст. / М.Б. Шабад // Физика в школе. -1988.-№1.-С. 47-50.

275. Шамало, Т.Н. Теоретические основы использования физического эксперимента в развивающем обучении Текст. : учеб. пособие к спецкурсу / Т.Н. Шамало; Свердловский гос. пед. ин-т. Свердловск : СГПИ, 1990. -97 с.

276. Шамало, Т.Н. Учебный эксперимент в процессе формирования физических понятий Текст. : кн. для учителя / Т.Н. Шамало. М. : Просвещение, 1986.-96 с.

277. Шаповалов, А.А. Конструктивно-проектировочная деятельность в структуре профессиональной подготовки учителя физики Текст. / А.А. Шаповалов; Барнаульский гос. пед. ун-т. Барнаул : Изд-во БГПУ, 1999.-359 с.

278. Шаповалов, А.А. Система демонстрационных опытов по элементарному курсу физики (Электромагнитная индукция. Колебания и волны.) Текст.: кн. для учителя / А.А. Шаповалов; Барнаульский гос. пед. ун-т. Барнаул : Изд-во БГПУ, 1996. - 128 с.

279. Шаповалов, А.А. Система демонстрационных опытов по элементарному курсу молекулярной физики и электродинамики Текст. : кн. для учителя / А.А. Шаповалов, Л.И. Андреева; Барнаульский гос. пед. ун-т. Барнаул : Изд-во БГПУ, 1996. - 106 с.

280. Шапоринский, С.А. Обучение и научное познание Текст. / С.А. Шапо-ринский. -М.: Педагогика, 1981. 208 с.

281. Шахмаев, Н.М. Демонстрационные опыты по разделу «Колебания и волны» Текст. : пособие для учителей / Н.М. Шахмаев. М. : Просвещение, 1974. -128 с.

282. Шахмаев Н.М. Демонстрационные опыты по электродинамике Текст. / Н.М. Шахмаев, С.Е. Каменецкий. 2-е изд., перераб. - М. : Просвещение, 1973.-352 с.

283. Швырев, B.C. Научное познание как деятельность Текст. / B.C. Швы-рев. М.: Политиздат, 1984. - 232 с.

284. Шимина, А.Н. Современное и несовременное в педагогике Текст. /

285. A.Н. Шимина // Педагогика. 2002. - № 7. - С. 28-31.

286. Шодиев, Д. Ш. Мысленный эксперимент в преподавании физики Текст. : кн. для учителя / Д.Ш. Шодиев. М.: Просвещение, 1987. - 95 с.

287. Штофф, В.А. Проблемы методологии научного познания Текст. /

288. B.А. Штофф. М.: Высшая школа, 1978. - 269 с.

289. Шумилин, А.Т. Проблемы теории творчества Текст. / А.Т. Шумилин. -М.: Высшая школа, 1989. 143 с.

290. Щедровицкий, Г.П. Система педагогических исследований (Методологический анализ) Текст. / Г.П. Щедровицкий. // Педагогика и логика : сб. научных трудов М.: Касталь, 1992. - С. 16-200.

291. Щукина, Г.Н. Проблема познавательного интереса в педагогике Текст. / Г.Н. Щукина. -М.: Педагогика, 1971. 351 с.

292. Элективные курсы в профильном обучении: Образовательная область «Естествознание» Текст. / Общая ред. А.Г. Каспржака; Министерство образования РФ Национальный фонд подготовки кадров. - М.: Вита-Пресс, 2004. - 96 с.

293. Элементарный учебник физики Текст. : в 3 т. Т.1. Механика. Теплота. Молекулярная физика / под ред. Г.С. Ландсберга. М. : Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1971. - 655 с.

294. Элементарный учебник физики Текст.: в 3 т. Т. 2. Электричество и магнетизм / под ред. Г.С. Ландсберга. М. : Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1973.-527 с.

295. Элементарный учебник физики Текст. : в 3 т. Т.З. Колебания, волны. Оптика. Строение атома / под ред. Г.С. Ландсберга. М. : Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1973. - 639 с.

296. Яковлев, В.А. Диалектика творческого процесса в науке Текст. / В.А. Яковлев; Московский гос. ун-т. М.: МГУ, 1989. - 127 с.

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

298. Snyder, J.L. An investigation of the knowledge structures of experts, intermediates and novices in physics // International Journal of Science Education. -2000.-V. 22.-P.979-992.

299. Stokking, K.M. Pridicting the choice of physics in secondary education // International Journal of Science Education. 2000. - V.22. - P. 1261-1283.

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

301. Van Driel, J.H. and Verloop, N. Teachers' knowledge of models and modeling in science // International Journal of Science Education. 1999. - V.21. -P.l 141-1153.