Инновационный подход к решению задач и лабораторному практикуму в курсе физики средней школы

Дмитриева, Ольга Александровна

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

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Инновационный подход к решению задач и лабораторному практикуму в курсе физики средней школы

Автореферат

Автор научной работы: Дмитриева, Ольга Александровна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Санкт-Петербург
Год защиты: 2005
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Инновационный подход к решению задач и лабораторному практикуму в курсе физики средней школы"

На правахрукописи УДК53(077.72)

ДМИТРИЕВА Ольга Александровна

ИННОВАЦИОННЫЙ ПОДХОД К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ И ЛАБОРАТОРНОМУ ПРАКТИКУМУ В КУРСЕ ФИЗИКИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ

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

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Санкт-Петербург 2005

Работа выполнена на кафедре методики обучения физике Российского государственного педагогического университета им. А. И. Герцена

Научный руководитель: академик РАО, доктор физико-математических наук, профессор КОНДРАТЬЕВ Александр Сергеевич

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор АКУЛОВА Ольга Владимировна

кандидат физико-математических наук, доцент ЗЕЛЕНИН Сергей Петрович

Ведущая организация: Ленинградский областной институт развития образования

Защита состоится « У/ъ ¿ЛОЛ- 2005 Г. Уб часов на заседании диссертационного совета Д 212.199.21 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Российском государственном педагогическом университете им. А. И. Герцена по адресу: 191186, Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, 48, корп. 3, ауд. № 20.

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

Автореферат разослан

«-//у, ¿ISyíeUtf 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физико-математических наук

Н.И. Анисимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Современная физика - часть общечеловеческой культуры, характеризующая интеллектуальный уровень общества, степень понимания основ мироздания. Физика по-прежнему сохраняет роль лидера естествознания, определяя стиль и уровень научного мышления. Именно физика наиболее полно демонстрирует способность человеческого разума к анализу любой сложной ситуации, введению языка для описания этой ситуации, выявлению ее фундаментальных качественных и количественных аспектов и доведению уровня понимания до возможности теоретического предсказания характера и результатов ее развития во времени.

Для физического образования, как на уровне средней школы, так и на уровне высшей школы, характерна определенная разобщенность таких компонентов обучения как лабораторные работы и решение физических задач. Занятия по этим компонентам курса, часто слабо связаны друг с другом, проводятся в разное время, а иногда лабораторные работы как компонент просто выпадают из курса общего физического образования. Темы лабораторных работ часто не совпадают с изученным материалом, отставая или опережая изучение теоретического материала. В результате проблема организации измерений при выполнении лабораторных работ оказывается изолированной от всего остального обучения физике. Отсюда берут свое начало непонимание в проведении физических измерений и неспособность учащихся самостоятельно предложить схему измерений, позволяющую адекватно контролировать изучаемые физические процессы. Добиться прогресса в указанной области можно путем разработки и использования при обучении физике в средней школе, а именно на ранней стадии становления физического понимания учащимися окружающего мира, цикла физических задач, посвященных анализу возможностей проведения тех или иных измерений в конкретных условиях.

Таким образом, актуальность данного исследования обусловлена необходимостью создания методических теоретико-экспериментальных комплексов, направленных на формирование у учащихся представлений о физике в системе адекватной науке и способствующей развитию физического понимания учащихся - от классов с гуманитарной направленностью вплоть до классов с углубленным изучением физико-математических дисциплин.

Объектом исследования является методологическая система обучения физике в условиях перехода средней школы к профильному образованию.

Предмет исследования - проблема интеграции практических методов обучения физике, на основе задачного подхода при проведении лабораторного практикума в системе общего физического образования.

Целью исследования является разработка теоретических основ и содержания методики согласованного решения задач и лабораторных работ на уроках физики, реализующих возможности развития физического понимания учащихся.

Гипотеза исследования. Согласование решения задач и лабораторного практикума на уроках физики позволяет добиться большего соответствия модели физического образования комплексному теоретико-экспериментальном}' характеру базовой науки - физики. Согласование решения задач и лабораторных работ интенсифицирует процесс развития физического понимания учащихся, что должно привести к позитивным изменениям в характеристике познавательной деятельности учащихся.

Для проверки и реализации гипотезы исследования были поставлены и решены следующие задачи:

1. Обоснование необходимости инновационного подхода к проведению уроков решения задач и лабораторного практикума по физике в средней школе на основе анализа учебно-методической литературы.

2. Разработка методики инновационного подхода к проведению уроков решения задач и лабораторного практикума по физике на основе циклов задач по механике.

3. Разработка методики инновационного подхода к проведению уроков решения задач и лабораторного практикума по физике на основе циклов задач по молекулярной физике и электричеству.

4. Анализ влияния инновационного подхода к проведению уроков решения задач и лабораторного практикума по физике на качество знаний, умений и навыков у учащихся.

5. Провести сравнительный анализ качества умений и навыков учащихся решать задачи и выполнять лабораторный практикум при традиционном и инновационном подходах к обучению.

Методы исследования подбирались по требованию адекватности задачам исследования. На разных этапах исследования использованы: теоретический анализ литературы по проблеме исследования; изучение и обобщение передового педагогического опыта; анализ содержания и организации процесса обучения физике в школе; педагогические наблюдения и срезы; педагогический эксперимент со статистической обработкой его результатов.

Теоретическую основу исследования с оставили:

• работы, раскрывающие различные аспекты физического образования: организации уроков, исследовательской направленности образования, формирования методологической культуры, развития учащихся в процессе обучения (СВ. Бубликов, Ю.И. Дик, В.Ф. Ефименко, ПА Знаменский, П.В. Зуев, И.Я. Панина, В.Г.Разумовский, Ю. А. Сауров, А.В. Усова, Т.Н. Шамало и др.);

• работы физиков-исследователей, имеющих принципиально важные методические результаты в области становления содержания обучения физике в средней школе (Г.А. Бордовский, Е.И. Бутиков, В.Л. Гинзбург, В.А. Извозчиков, П.Л. Капица, А. С. Кондратьев, А.А. Самарский, А. Д. Суханов и др.);

• работы философов, историков и методологов по мировоззренческой и методологической интерпретации ключевых достижений физики (B.C. Готт, Б.М. Кедров, Н.В. Шаронова, В.А. Штофф и др.);

• исследования в области психологии развития интеллекта и становления человека как субъекта деятельности (Г.Л. Балл, Д.М. Богоявленский, Л.С. Выготский, М.С. Каган, Г.С. Костюк, Л.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн и др.);

• работы, в которых обсуждаются различные аспекты теории обучения решению физических задач (С.В.Бубликов, СЕ. Каменецкий, А.С.Кондратьев, Б.С. Кирьяков, А.Г. Крицкий, ВА Орехов, А.В. Усова и др.) и организации лабораторных работ (П.А. Знаменский, П.В. Зуев, ВА. Фетисов, А.В. Чеботарев, Н.М. Шахмаев и др.).

Концепция исследования состоит в интеграции уроков решения задач и лабораторного практикума на основе циклов задач по разделам механика; молекулярная физика и электродинамика, построенной на взаимосвязи теоретических и экспериментальных методов исследования с учетом уровней методологии современной физики.

Достоверность и обоснованность результатов и выводов исследования обеспечивается разносторонним анализом проблемы; внутренней непротиворечивостью полученных результатов и их соответствием выводам возрастной психологии и педагогики становления учащегося как субъекта процесса обучения; использованием разнообразных методов исследования, адекватных поставленным задачам; репрезентативностью и положительными результатами педагогического эксперимента, проводившегося в течение 2002-2004 учебных годов с участием 372 учащихся и 26 учителей, из которых 5 принимали участие в экспериментальном преподавании.

Научная новизна результатов диссертационного исследования заключается в том, что в отличие от ранее выполненных работ, в которых исследована взаимосвязь лабораторных работ с физическими задачами в рамках вузовской программы, в настоящей работе доказана необходимость в согласовании решения физических задач с лабораторным практикумом в средней школе в соответствие с концепцией «образования как учебной модели науки». Таким образом, интеграция уроков решения задач и лабораторного практикума отвечает взаимосвязи экспериментальных и теоретических методов исследования в науке. Для осуществления указанной интеграции были предложены циклы задач по механике, молекулярной физике и электричеству, выполнение которых включает в себя как теоретическое решение задач, так и практическое проведение лабораторных работ.

Теоретическая значимость результатов исследования состоит в следующем:

• В диссертационном исследовании разработана идея инновационного подхода к обучению физике в средней школе, основанная на комплексе циклов задач по некоторым разделам физики, заключающаяся в согласовании уроков решения задач и лабораторного практикума.

• Как показывают результаты данного исследования, подобная интеграция способствует освоению знаний о методах научного познания природы, овладению умениями выполнять теоретические и экспериментальные исследования, выдвигать гипотезы и строить модели реальных явлений.

• В рамках данной работы предложена модель организации обучения физике при интеграции решения задач и лабораторного практикума.

Практическая значимость работы заключается:

• В разработке содержания методики проведения согласованных уроков решения задач и лабораторного практикума на основе циклов задач по разделам механика, молекулярная физика и электричество.

• Результатом применения методики инновационного подхода является разработка циклов конкретных задач, доведенных до уровня дидактических материалов.

• Рекомендации по использованию предложенных в диссертации циклов задач по основным разделам физики учителями основной и полной средней школы.

Положения выносимые на защиту:

1. Повышение степени соответствия физического образования как учебной модели науки физике, как базовой науке, возможно, если на уроках систематически сочетать решение задач и элементы лабораторного практикума.

2. Согласование на уроках физики решения задач и лабораторного практикума способствует интенсивному развитию физического понимания учащихся. При этом теоретические знания, полученные в результате решения задач используются для проведения лабораторного практикума, реализуя более глубокое усвоение прогнозирующей функции науки.

3. Предлагаемая методика проведения согласованных уроков по физике усиливает исследовательскую направленность обучения, вырабатывает у учащихся внутреннюю потребность в творческой деятельности, которая проявляется в разработке физических моделей изучаемых объектов и их практической апробации на материале циклов задач по механике, молекулярной физике и электричеству.

Апробация и внедрение результатов исследования.

• Практические результаты исследования - содержание методики инновационного подхода к практическим методам обучения физике учащихся апробировано в процессе проведения педагогического эксперимента, а также при прохождении ассистентской и доцентской практики в РГПУ им. А.И. Герцена.

• '1 еоретические результаты проверены в ходе обсуждений публикаций автора по теме исследования на аспирантских семинарах кафедры методики обучения физике РГПУ им. А.И. Герцена, а также при выступлениях на международных научно-практических конференциях: «Герценовские чтения» (СПб., 2002-2004); Физика в системе современного образования (СПб, 2003); «Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в современных условиях» (Екатеринбург, 2004).

• Результаты исследования внедрены в практику работы по повышению квалификации учителей физики Санкт-Петербургской академии постдипломного педагогического образования и Ленинградского областного института развития образования; обучения физике слушателей института довузовской подготовки, а также учащихся малого физического факультета РГПУ им. А.И. Гер-

цена; обучения физике учащихся классов с углубленным изучением физики и математики школ №№ 239,344 г.С.-Петербурга, гимназии № 406 г. Пушкина, а также муниципальных школ №№ 181,287 г. С.-Петербурга.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов, заключения, списка литературы. Текст диссертации иллюстрирован 24 рисунками и 1 схемой, 8 диаграммами, 20 таблицами. Диссертация содержит 162 страницы, включая 157 наименований библиографических ссылок, из них на иностранном языке - 4.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность исследования, сформулированы его цели и задачи, раскрыты объект, предмет и методы исследования, выдвинута гипотеза и защищаемые положения, определены научная новизна, теоретическая и практическая значимость исследования.

Первая глава «Психолого-педагогический анализ проблемы инновационного подхода к решению задач и лабораторному практикуму» посвящена анализу литературы и передового педагогического опыта по вопросам решения задач и проведению натурного эксперимента при обучении физике в средней школе.

В действующей системе обучения физические задачи творческого исследовательского характера, рассматриваемые на уроках решения задач, как правило, слабо связаны с проведением физических измерений в натурном эксперименте. Возможности инновационного подхода к обучению, основанного на взаимосвязи эмпирического и теоретического методов при обучении физике очень широки. Приоритет в интеллектуальном развитии учащихся при инновационном подходе к обучению связан не только с формированием физических знаний, определяемых учебными программами, но и с развитием у них научного мышления. Интенсивному развитию научного мышления учащихся может служить обучение, построенное на комплексном использовании методов теоретической и экспериментальной физики, обеспечивающее системность эмпирических и теоретических знаний, их внутреннее развитие и обобщение.

В рамках инновационного подхода можно более полно реализовать идею перехода образования от передачи «справочного» знания к «научному» образованию, согласно концепции «образования как учебной модели науки» (А.А.. Самарский, А.С. Кондратьев). Правомерность такого подхода обоснована тем, что обучение - это специфическая форма научного познания. Поэтому процесс обучения, в сокращенной и адаптированной для школьников форме, моделирующий научную ситуацию, - один из наиболее эффективных. Проблема достижения фундаментального характера обучения в средней школе, направленного на развитие творческих способностей личности, когда самостоятельное получение новых знаний на базе научной методологии является не только возможным, но и представляет собой внутреннюю потребность человека, является' основной проблемой современного образования.

правленности изучения физики, устанавливающие ее единство как науки о природе, а также в генерализации полученных знаний на основе фундаментальных идей и представлений об изучаемых реальных процессах.

На основе проведенного анализа понятия «задача» можно дать следующее определение: физическая учебная задача — это ситуация, требующая от учащихся мыслительных и практических действий на основе использования законов и методов физики, направленных на овладение знаниями по физике, умениями применять их на практике и развитию исследовательских способностей и критического мышления (Г.А. Балл, С.В Бубликов, СЕ. Каменецкий, А СКондратьев, В.П. Орехов, А.В. Усова).

Процесс решения задач по мере усвоения школьного курса физики относят к активным методам, способствующим усвоению системы знаний и развитию мышления учащихся. Умение решать физические задачи является одним из важных критериев усвоения знаний При обучении, построенном традиционным способом, не удается уделить достаточного внимания развитию экспериментальных умений учащихся. Одним из способов преодоления недостатков традиционного подхода к обучению является инновационный подход, основанный на объединении решения задач с лабораторными работами, где задачи используются как в качестве постановки проблемы, так и составляют теоретическую основу ее решения. В нашем понимании инновационное обучение связано не с применением отдельных образовательных новшеств, а с комплексным подходом к приобретению и применению знаний.

Необходимо преодолеть оторванность теоретических знаний от их практического применения, так как на второй ступени обучения физике в школе наблюдается резкое падение интереса к физике со стороны учащихся и как следствие этого снижение успеваемости. С целью повышения качества знаний, важно добиться повышения педагогическою качества учебных физических задач за счет расширения класса задач, предусматривающих комплексный теоретико-экспериментальный характер решения. При таком подходе решение учебной задачи будет выступать как модель научного исследования со всеми присущими ему атрибутами (обоснованным выбором идеализации изучаемого процесса, исследованием простых частных и предельных случаев, поиском и разбором аналогий с другими задачами и явлениями, а также сравнением методов их анализа).

Отличие задач, рассчитанных на исследовательский подход, от типовых задач заключается в том, что в задачах творческого поискового характера ставится проблема, которую надо решить, и не приводиться никаких указаний на те физические законы, которыми следует воспользоваться для решения этой проблемы. Опыт показывает, что именно такие задачи вызывают наибольший интерес у учащихся с познавательной точки зрения и способствуют активизации их мыслительной и творческой деятельности.

Таким образом, одним из путей повышения эффективности школьного физического образования является согласование на уроках физики обучения решению задач с выполнением лабораторных работ. Тем самым будет сделан

существенный вклад в становление субъектной позиции учащихся в процессе обучения физике.

Во второй главе «Основы инновационной методики решения задач и лабораторного практикума в курсе физики средней школы» обучение решению задач и выполнение лабораторных работ представлены в комплексе, характерном для физики как науки в виде классической диады «экспериментальная физика - теоретическая физика».

Содержательные аспекты реализации инновационного подхода к решению задач и лабораторному практикуму представлены на примере разделов механика, молекулярная физика и электричество. Физические задачи, результат которых можно проверить экспериментальным путем, предлагается объединить в несколько циклов. Эти задачи, имеющие вполне конкретную экспериментальную цель, требуют предварительной теоретической разработки и анализа, что позволяет выбрать оптимальный вариант измерений физической величины. Каждай цикл физических задач составлен таким образом, что содержание задач цикла практически совпадает с целью лабораторной работы. Часть задач цикла предлагается решить с учащимися перед, а часть задач после выполнения натурного эксперимента. Такое использование задач служит как обучению учащихся применению теоретических знаний и практических умений, так и используется для проверки знаний и умений учащихся по изученной теме.

Поясним сущность методики согласованного проведения уроков решения задач и лабораторных работ на примере задач из циклов задач, преложенных в диссертации по разделам «механика», «молекулярная физика» и «электричество». Из раздела «Механика» учащимся предлагается решить типовую задачу теоретическим и экспериментальным способом, проверив на опыте полученный результат.

Задача. Тело соскальзывает вниз по наклонной плоскости с высоты Н без начальной скорости и останавливается в некоторой точке А горизонтальной плоскости. Определите коэффициент трения скольжения ц, если тело остановилось на расстоянии 8 от вертикали вершины наклонной плоскости.

Эту задачу учащимся предлагается решить, используя фундаментальный

закон сохранения энергии. В результате учащиеся приходят к ответу:

Лабораторная работа, которая проводиться после решения предложенной задачи учащимися, типовая: «Определение коэффициента трения скольжения при движении тела по наклонной плоскости». На уроке от учащихся не требуется решать весь цикл задач, который подробно представлен в диссертационном исследовании. Достаточно решить 2-3 задачи, при этом усложнение или упрощение учителем их условий осуществляется с учетом индивидуальных образовательных запросов учащихся и их успеваемости.

При решении задач раздела «Молекулярная физика» предлагается вначале учащимся следующие экспериментальные задания: «Оценить и экспериментально проверить чувствительность газового термометра» и «Как измениться чувствительность этого термометра, если трубку сверху закрыть пробкой?»

Давление газа внутри бутылки (рис.1) складывается из атмосферного и давления капельки жидкости. Оно постоянно в течение всего измерения, поэтому между объемом газа и абсолютной температурой имеет место линейная зависимость (закон Гей-Люссака) (рис.2). Обозначив начальный объем за V, начальную температуру у + ¿¡у Т °®ъема и темпеРатУРы за ¿Уи сГГ соответственно, получаем — = --—. Вследствие того, что объем тонкой 'о 'о

трубки мал по сравнению с объемом сосуда, чувствительность такого термометра .оказывается неожиданно большой (до 0,01°К , если считать, что мы можем измерять .высоту подъема капли жидкости с точностью до 1 дш). Следующий этап эксперимента: предлагается сверху стеклянную трубку герметично закрыть (запаять). Учащимся предлагается ответить на вопрос: «Что будет происходить в системе, если трубка сверху запаяна?» При повышении температуры будет повышаться давление в сосуде, полный объем воздуха, включающий воздух под и над каплей будет оставаться постоянным. Пренебрегая весом капли, ее положение не будет зависеть от температуры. Если учесть вес капли жидкости, то зависимость появиться и будет нелинейной (рис.2).

После проведения экспериментального исследования учащиеся решают цикл задач, непосредственно относящихся к проведенному эксперименту.

В разделе «Электричество» учащимся предлагается следующее экспери-ле«жяль«оезядя«иеисследовательскогохарактера.

Электрическая цепь состоит из реостата сопротивлением и п параллельно соединенных между собой одинаковых лампочек, сопротивлением К каждая (рис.3). На вход цепи подается напряжение и. Лампочки образуют светильник, обеспечивающий требуемую освещенность поверхности, над которой он расположен. Как измениться освещенность, если одна из ламп перегорит?

При поочередном выключении одной, двух, и т. д. лампочек сопротивление светильника возрастает, следовательно, возрастает напряжение на лампочках, и они начинают светиться. Описанная ситуация возможна либо при п »1, либо при Ri»R. Таким образом, фактически ответ на вопрос задачи зависит от соотношения между двумя безразмерными параметрами п и R/R|. При n «R/Ri - перегорает одна лампочка, и освещенность убывает, а при n»R/R] - возрастает. Учащимся предлагается исследовать зависимость Р(п) (рис.4). Интересно отметить, что максимальная мощность одной лампочки Pt реализуется при том же условии, что и максимальная мощность всего светильника. Таким образом

= , n0=R/R¡.. Экспериментальное преподавание показывает, что у

р „J!L

1 max * и

4fy»o я,

учащихся вызывает устойчивый интерес теоретическое и экспериментальное исследование работы указанной цепи при изменении величин Ri и п. В качестве творческой задачи можно предложить сконструировать и рассчитать светильник, в котором при перегорании одной из ламп создаваемая им освещенность не меняется. Это приведет к проблеме исследования соотношения

, ■—. (1). Здесь возможно рассмотрение нескольких вариантов. При заданном значении п соотношение (1) представляет собой формулу для нахождения подходящего значения Rl (при заданном сопротивлении лампы R). При заданных значениях R и Р) соотношение (1) представляет собой уравнение для определения п в целых числах. Это открывает широкие возможности для установления межпредметных связей с курсом математики.

В дальнейшей организации познавательной деятельности учащимся предлагаются вопросы о проверке физических законов в различных ситуациях. Например, "Проверьте выполнение закона Ома и исследуйте зависимость сопротивления реостата от положения его движка", "Определите ЭДС источника тока" и др.

В процессе обучения решению задач, циклы которых предложены в диссертации, учащиеся получают представление о том, как устанавливается та или иная количественная физическая закономерность, как опытные факты могут обосновать теоретический вывод. При таком согласовании уроков решения задач и лабораторного практикума у учащихся формируются не только практиче-

ские и теоретические навыки, но и способности к самостоятельному планированию эксперимента, что повышает качество физического понимния.

Анализ психолого-педагогической литературы дает основания предложить следующую модель организации обучения физике при интеграции уроков решения задач и лабораторного практикума в средней школе (схема 1) Схема 1.

В предложенной модели общественно и личностно значимые цели и результаты физического образования достигаются путем согласования решения задач и лабораторного практикума В развитии учащихся как объектов обучения происходит интенсивное становление исследовательских умений и творческих способностей, так как учащиеся получают возможность проверки теоретических предсказаний решаемой задачи экспериментальным путем И, наоборот, на основе эксперимента может быть поставлена красивая теоретическая задача, вызывающая познавательный интерес школьников

Выделим основные принципы к составлению циклов зада, которые требуют инновационного подхода и способствуют достижению уащимися более глубокого уровня физического понимания, проявляющегося в самостоятельном изменении проблемы и спектра вопросов, на которые можно разбить проблему.

1. Индивидуализация обучения на основе разработки содержания задач, доступных для наиболее способных учащихся, которые являются выразителями творческого потенциала своего класса.

2. В условии задачи особое внимание следует обращать не на исчерпывающую постановку вопроса, а на круг вопросов, по которым можно найти ответы в рамках рассматриваемой модели изучаемого явления.

3. Установление границ применимости модели еще до получения ответа в явном виде.

4. Применение физических законов разных методологических уровней.

5. Направленность на творчество, характеризующая стремление к нестандартным действиям, критичность мышления, отражающая способность к анализу, синтезу, рефлексии и чувство новизны как психоэмоциональное состояние обучаемого, стимулирующее поисковую эвристическую деятельность.

Итак, за счет постановки задач, требующих комплексного эксперименталь-но-георетического подхода к решению, смещения акцентов с предъявления суммы программных знаний на исследовательский характер обучения становится возможным развитие научного мышления учащихся до уровня «физического понимания», охарактеризованного на с.З

Третья глава «Экспериментальное обоснование методики инновационного подхода к решению задач и лабораторному практикуму в курсе физики средней школы» посвящена результатам педагогического эксперимента, проведенного в четыре этапа: констатирующий, поисковый, формирующий и контрольный. Общее число участвующих в эксперименте и перечень школ приведены выше в общей характеристике работы.

Оценка эффективности предложенной методики инновационного подхода к решению задач и лабораторному практикуму осуществлялась путем сравнения результатов обучения в экспериментальных и контрольных группах по одноименным показателям. Этими показателями являлись следующие: качество знаний {К, %)\ знания, умения и навыки учащихся (ЗУН), в которых мы отдельно проследили динамику экспериментальных умений и умений теоретически решать задачи; изменение в характеристике познавательной деятельности (Л77Д) учащихся, которые можно было однозначно зафиксировать в ходе проведения экспериментального преподавания.

По итогам уроков, проводимых по методике согласованного обучения решению задач и выполнения лабораторного практикума, усреднение результатов оценки учителями знаний, умений и навыков учащихся выполнено по следующим элементам: 1. Знание основных теоретических сведений по разделам «Механика», «Молекулярная физика» и «Электричество»; 2. Понимание логики получения основных теоретических сведений; 3. Умения применять теоретические знания к анализу содержания лабораторных работ и циклов задач; 4. Умения разбивать проблему конкретной лабораторной работы или задачи на ряд подпроблем - вопросов, совокупность ответов на которые приводит к решению проблемы в целом; 5. Навыки решения типовых задач по разделам «Механика», «Молекулярная физика» и «Электричество» из действующих школьных сборников задач; 6. Навыки работы с типовым учебным оборудованием (предусмотренные учебными программами), применяющемся при постановке лабораторных работ и работ физического практикума по разделам «Механика», «Молекулярная физика» и «Электричество».

Диаграмма 1. Усредненные результаты оценки учителями элементов знаний, умений и навыков учащихся.

Усреднение результатов оценки учителями внешних проявлений в характеристике познавательной деятельности учащихся выполнено по следующим элементам: 1. умение комплексного использования теоретических и экспериментальных методов к решению циклов задач и перенос этого умения на субъективно новые познавательные ситуации; 2. умение использовать различные уровни методологии физики при разработке физических моделей изучаемых объектов; 3. уменьшение формализма в теоретических знаниях учащихся путем предсказания результатов лабораторных работ и осуществление контроля и коррекции результатов при выполнении натурного учебного эксперимента

Диаграмма 2. Усредненные результаты оценки учителями характеристики познавательной деятельности учащихся.

100 1 80

1 2 3

Значения 1,2,3 - распределение учителей-респондентов по категориям

Категории учителей распределялись следующим образом: 1 - Оценки независимых учителей - респондентов; 2 - Оценки учителей - экспериментаторов перед началом педагогического эксперимента; З-Оценки учителей-экспериментаторов после проведения педагогического эксперимента.

Из диаграммы 1 видно, что оценки учителями-экспериментаторами знаний, умений и навыков (ЗУН,%) учащихся до проведения педагогического эксперимента, практически совпадает с оценками учителей независимых респондентов После проведения педагогического эксперимента, в котором применялась методика инновационного подхода к решению задач и лабораторному практикуму, в оценках учителей-экспериментаторов (ЗУН,%) учащихся наблюдается рост оговоренных элементов ЗУН учащихся. Из диаграммы 2 наблюдается, что после экспериментального преподавания при интеграции практических методов обучения учащихся проявляется заметная устойчивость внешних проявлений в характеристике познавательной деятельности (ХПД, %) учащихся. Таким образом подтверждается гипотеза, выдвинутая вначале диссертационного исследования о том, что согласование решения задач и лабораторного практикума на уроках физики позволяет добиться большего соответствия модели физического образования комплексному теоретико-экспериментальному характеру базовой науки-физики.

Оценки умений учащихся решать физические задачи, развития экспериментальных умений и качества знаний учащихся в контрольных и экспериментальных классах проводились с помощью критерия х2 (хи-квадрат). По различным показателям оказалось, что значения критериев Тмв, > Т^т- Это позволяет сделать вывод о том, что достижение высокого уровня качества знаний, умений решать физические задачи, для которых необходимы экспериментальные и теоретические умения учащихся экспериментальных групп по сравнению с контрольными обусловлено не случайными факторами, а имеет закономерный характер.

Таким образом, полученные данные и анализ их статистической обработки свидетельствует о том, что разработанная методика согласованного проведения уроков решения задач и лабораторного практикума в средней школе эффективна в плане совершенствования теоретических знаний и развития экспериментальных умений у учащихся и ведет к повышению качества знаний.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

Результаты проведенного исследования позволяют сделать следующие выводы:

1. В ходе исследования доказана актуальность проблемы инновационного подхода к решению задач и выполнению лабораторного практикума на уроках физики в средней школе, показано преимущество такого обучения перед традиционной формой организации учебного процесса.

2. Разработанная методика согласованного проведения уроков решения задач и лабораторного практикума на основе подхода к обучению как к учебной

модели науки, отражает взаимосвязь теоретических и экспериментальных методов физики.

3. Применение разработанной методики согласованного проведения уроков решения задач и лабораторного практикума в средней школе приводит к повышению качества знаний и умений учащихся, как при выполнении эксперимента, так и при решении задач, а также приводит к пониманию модельного характера научных знаний о природе и способствует формированию черт научного мышления.

4. Координация на уроках физики решения задач и лабораторного практикума повышает познавательный интерес учащихся к изучению физики, приводит к развитию их творческих способностей и навыков самостоятельной деятельности.

5. Педагогический эксперимент подтвердил правильность выдвинутой гипотезы о том, что согласование решения задач и лабораторного практикума на уроках физики позволяет добиться большего соответствия модели физического образования комплексному теоретико-экспериментальному характеру базовой науки - физики.

6. Результаты проведенного исследования открывают новые перспективы в обучении физике в средней школе и могут быть рекомендованы к использованию учителями школ различного профиля.

Основное содержание диссертационного исследования отражено в следующих публикациях диссертанта:

1: Бубликов СВ., Дмитриева ОА. Сочетание методов экспериментальной, теоретической и вычислительной физики при изучении движения тел по наклонной плоскости. // Современные проблемы обучения физике в школе и вузе: Материалы мсждунар науч. конф. «Герценовские чтения». -С.-Пб.: Изд-во РГПУ, 2002. - 0,5 п л./0,06 п.л. (Бубликов СВ. - теоретическое обоснование сочетаемых методов, Дмитриева О.А. - разработка подходов к решению конкретной задачи).

2. Дмитриева ОА. Критерии необходимости координации выполнения эксперимента и решения задач на занятиях по физике. // Актуальные проблемы методики обучения физике в школе и вузе: Межвуз. сб. науч. ст. -С-Пб.: Изд-во РГПУ, 2002. - 0,13 п.л./0,13 п.л.

3. Агеев А.В., Густенков ПА., Дмитриева О.А. Оценка качества нового учебного оборудования для лабораторных работ по физике в средней школе. // Проблемы преподавания физики в школе и вузе: Всеросс. меж-вуз. сб. науч. ст. - С.-Пб.: Изд-во РГПУ, 2003. -- 0,16 п.л./0,09 п.л.. (Агеев А.В. - разработаны критерии оценок, Густенков ПА - описание учебного оборудования, Дмитриева О.А. - получены и обработаны экспериментальные данные)

4. Дмитриева О А. Единый подход к решению задач и выполнению лабораторных работ на примере разделов «Механика» и «Электродинамика» в курсе физики средней школыУ/Актуальные проблемы обучения физике в

школе и вузе :Междунар. сб. науч. ст. - С.-Пб.: Изд-во РШУ, 2003. - 0,13 п.л./0,13 п.л.

5. Дмитриева ОА. Взаимосвязь задач и лабораторных работ при обучении физики в средней школе. // Материалы междунар. науч.- практич. конф., Екатеринбург, 5-6 апреля 2004 г.: В 2 ч. - Екатеринбург: Изд-во УрГПУ, 2004. -0,13 п.л./0,13 п.л..

6. Дмитриева ОА Проведение натурного эксперимента при изучении раздела «Молекулярная физика» в средней школе. // Физика в школе и вузе: Междунар. сб. науч. ст. - С.-Пб.: Изд-во РПТУ, 2004. - 0,19 п.л./0,19 п.л.

7. Дмитриева ОА Экспериментальные творческие задачи по физике в средней школе. // Физика в школе и вузе: Междунар. сб. науч. ст. - Вып.№ 1. - С.-Пб.: Изд-во БАН, 2004. - 0,19 п.л./0,19 п.л.

Работы 1,3 написаны в соавторстве, работы 2,4-7 написаны лично автором.

Подписано в печать 08, Отпечатано на ризографе с оригиналов заказчика в типографии ООО "Олькор" наб. р. Мойки, д. 97, тел. (812)117-92-59 Тираж экз. Заказ №

884

07 МАЯ 2005

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Дмитриева, Ольга Александровна, 2005 год

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. Психолого-педагогический анализ проблемы инновационного подхода к решению задач и лабораторному практикуму

1.1. Современная физика и уровни ее методологии, как содержательная основа обучения физике в средней школе

1.2. Содержание понятия «задача» в методике и практике обучения физике. Инновационный подход к обучению решению задач и лабораторному практикуму

1.3. Состояние проблемы обучения решению физических задач в средней школе

1.4. Натурный эксперимент в школьном курсе физики

1.5. Вычислительный эксперимент в школьном курсе физики

1.6. Психолого-педагогические аспекты обучения решению задач учащихся средней школы

Выводы к главе

ГЛАВА 2. Основы инновационной методики решения задач и лабораторного практикума в курсе физики средней школы

2.1 Развитие творческих способностей учащихся при инновационном подходе к решению задач и лабораторному практикуму 50 2.2. Методологические основы реализации инновационного подхода к решению задач и лабораторному практикуму

2.3. Конструирование циклов задач для реализации инновационного подхода к обучению учащихся

2.3.1. Механика

2.3.2. Молекулярная физика

2.3.3. Электричество

2.4. Модель организации обучения физике при интеграции решения задач и лабораторного практикума 108 Выводы к главе

ГЛАВА 3. Экспериментальное обоснование методики инновационного подхода к решению задач и лабораторному практикуму

3.1. Организация и структура педагогического эксперимента

3.2. Итоги педагогического эксперимента 133 Выводы к главе

Введение диссертации по педагогике, на тему "Инновационный подход к решению задач и лабораторному практикуму в курсе физики средней школы"

Актуальность исследования.

Современная физика - часть общечеловеческой культуры, характеризующая интеллектуальный уровень общества, степень понимания основ \ мироздания. Физика по-прежнему сохраняет роль лидера естествознания, определяя стиль и уровень научного мышления. Именно физика наиболее полно демонстрирует способность человеческого разума к анализу любой сложной ситуации, введению языка для описания этой ситуации, выявлению ее фундаментальных качественных и количественных аспектов и доведению уровня понимания до возможности теоретического предсказания характера и результатов ее развития во времени.

В процессе изучения физики происходит формирование научного типа мышления, которое является универсальным, обеспечивает объективность результата в любой деятельности и связано с творчеством.

Творческие способности человека можно развивать в различных областях знаний и на разных стадиях процесса обучения. В этом отношении возможности физики чрезвычайно велики. Творческая деятельность в физике связана с решением нестандартных проблемных задач, представляющих собой модель научных проблем.

Для физического образования, как на уровне средней школы, так и на уровне высшей школы, характерна определенная разобщенность таких компонентов обучения как лабораторные работы и решение физических задач. Занятия по этим компонентам курса, часто слабо связаны друг с другом, проводятся в разное время, а иногда лабораторные работы как компонент просто выпадает из курса общего физического образования. Темы лабораторных работ часто не совпадают с изученным материалом, отставая или опережая изучение теоретического материала. В результате проблема организации измерений при выполнении лабораторных работ оказывается изолированной от всего остального обучения физике. Отсюда берет свое начало практически полное непонимание в проведении физических измерений и неспособность самостоятельно предложить схему измерений, позволяющую адекватно контролировать изучаемые физические процессы. Добиться прогресса в указанной области можно путем разработки и использования при обучении физике в средней школе, а именно на ранней стадии становления физического понимания учащимися окружающего мира, цикла физических задач, посвященных анализу возможностей проведения тех или иных измерений в конкретных условиях.

Важно на ранних стадиях физического образования закладывать у учащихся развитие универсальных навыков исследовательской деятельности к проведению комплексных теоретико-экспериментальных исследований по разработке физических и математических моделей явлений природы с анализом полученных результатов на предмет адекватного объяснения явлений и теоретического предсказания изменения характера явления при изменении значений определяющих его параметров. Именно такие комплексные исследования характерны для современного состояния естественных наук, в том числе и физики.

Таким образом, актуальность исследования обусловлена необходимостью создания методических теоретико-экспериментальных комплексов, направленных на формирование у учащихся представлений о физике в системе адекватной науке и способствующей развитию физического понимания учащихся - от классов с гуманитарной направленностью и вплоть до классов с углубленным изучением физико-математических дисциплин.

Объектом исследования является процесс обучения физике в условиях перехода средней школы к профильному образованию.

Предмет исследования - содержание и методика согласованного проведения уроков по решению задач и лабораторному практикуму и выявление влияния указанной согласованности на качество общего физического образования.

Целью исследования является разработка теоретических основ и содержания согласованного решения задач и лабораторных работ на уроках физики, реализующих возможности развития физического понимания учащихся.

Гипотеза исследования. Согласование решения задач и лабораторного практикума на уроках физики позволяет добиться большего соответствия модели физического образования комплексному теоретико-экспериментальному характеру базовой науки - физики. Согласование решения задач и лабораторных работ интенсифицирует процесс развития физического понимания учащихся, что должно привести к позитивным изменениям в характеристике познавательной деятельности учащихся.

В соответствии с гипотезой исследования были поставлены и решены следующие задачи:

2. Разработка методики инновационного подхода к проведению уроков по решению задач и лабораторному практикуму по физике на основе циклов задач по механике.

3. Разработка методики инновационного подхода к проведению уроков по решению задач и лабораторному практикуму по физике на основе циклов задач по молекулярной физике и электричеству.

4. Анализ влияния инновационного подхода к проведению уроков по решению задач и лабораторному практикуму по физике на качество знаний, умений и навыков у учащихся.

Теоретическую основу исследования составили:

- работы, раскрывающие различные аспекты физического образования: организации уроков, исследовательской направленности образования, развития методологической культуры учащихся в процессе обучения;

- работы физиков-исследователей, имеющих принципиально важные методические результаты в области становления содержания обучения физике в средней школе;

- работы философов, историков и методологов по мировоззренческой и методологической интерпретации ключевых достижений физики;

- исследования в области психологии развития интеллекта и становления человека как субъекта деятельности;

- работы, в которых обсуждаются различные аспекты теории обучения решению физических задач и организации лабораторных работ.

Этапы исследования.

На первом этапе исследования (2001-2002) проводилось изучение литературы по проблемам обучения с целью определения методологических основ исследования. На этом этапе осуществлялся теоретический анализ философских, психологических, педагогических и методических работ по проблемам обучения физике в школе.

На втором этапе (2002-2003) проводилось исследование состояния проблемы проведения согласованных уроков по решению задач и проведению лабораторного практикума в различных школах (обзор учебных программ на наличие такой координации, наблюдение, анкетирование учителей и учащихся). На этом этапе выяснилась необходимость в инновационном подходе к решению задач и лабораторному практикуму, разрабатывалась методика согласованного проведения уроков.

На третьем этапе (2003-2004) проводилось применение разработанной методики инновационного подхода в учебном процессе в контрольных и экспериментальных группах учащихся. Проводилась проверка экспериментальных данных, сравнение, корректировка разработанной методики, формулировались общие выводы. Здесь применялись методы наблюдения, анкетирования, статистической обработки экспериментальных данных, сопоставление экспериментальных данных с гипотезой исследования.

Достоверность и обоснованность результатов и выводов исследования обеспечивается разносторонним анализом проблемы; внутренней непротиворечивостью полученных результатов и их соответствием возрастной психологии и педагогики становления учащегося как субъекта процесса обучения; использованием разнообразных методов исследования, адекватных поставленным задачам; репрезентативностью и положительными результатами педагогического эксперимента, проводившегося в течение 2002-2004 учебных годов с участием 372 учащихся и 26 учителей, из которых 5 принимали участие в экспериментальном преподавании.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в том, что в отличие от ранее выполненных работ, в которых исследовалась взаимосвязь лабораторных работ с физическими задачами в рамках вузовской программы, в настоящей работе доказана необходимость в согласовании решения физических задач с лабораторным практикумом в средней школе в соответствие с концепцией «образование как учебная модель науки». Таким образом, интеграция уроков решения задач и лабораторного практикума отвечает взаимосвязи экспериментальных и теоретических методов исследования в науке. Для осуществления указанной интеграции были предложены циклы задач по механике, молекулярной физике и электричеству, выполнение которых включает в себя как аналитическое решение задач, так и практическое проведение лабораторных работ.

Теоретическая значимость результатов исследования.

В диссертационном исследовании разработана идея инновационного подхода к обучению физике в средней школе, основанная на комплексе циклов задач по некоторым разделам физики, заключающаяся в согласовании уроков решения задач и лабораторного практикума. Как показывают результаты данного исследования подобное согласование способствует освоению знаний о методах научного познания природы, овладению умениями выполнять теоретические и экспериментальные исследования, выдвигать гипотезы и строить модели реальных явлений. В рамках данной работы предложена модель организации обучения физике при интеграции решения задач и лабораторного практикума.

Практическая значимость работы заключается в разработке содержания методики согласованных уроков решения задач и лабораторного практикума на основе циклов задач по разделам механика, молекулярная физика и электричество. Содержание доведено до методических разработок циклов задач, которые могут быть применены учителями в школах различного профиля.

Критерии эффективности предложенной методики инновационного подхода к проведению уроков решения задач и лабораторного практикума по физике в средней школе:

- сформированность физического понимания, проявляющегося в характеристике познавательной деятельности учащихся при сочетании решения задач и лабораторных работ;

- повышение качества умений и навыков решения задач, определенных стандартом физического образования;

- повышение качества умений и навыков выполнения лабораторного практикума, определенных стандартом физического образования;

- положительная динамика познавательных интересов учащихся при проведении педагогического эксперимента.

Апробация результатов исследования

Практические результаты исследования - содержание методики инновационного подхода применительно к практическим методам обучения физике учащихся апробировано в процессе проведения педагогического эксперимента, а также при прохождении ассистентской и доцентской практики в РГПУ им. А.И. Герцена.

Теоретические результаты проверены в ходе обсуждений публикаций автора по теме исследования на аспирантских семинарах кафедры методики обучения физике РГПУ им. А.И. Герцена, а также при выступлениях на следующих научно-практических конференциях: «Герценовские чтения» (СПб., 2002, 2003, 2004); «Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в современных условиях» (Екатеринбург, 2004).

Результаты исследования внедрены в практику:

- работы по повышению квалификации учителей физики Санкт-Петербургской академии постдипломного педагогического образования;

- обучения физике слушателей института довузовской подготовки, а также учащихся малого физического факультета РГПУ им. А.И. Герцена;

- обучения физике учащихся классов с углубленным изучением физики и математики школ №№ 239, 344 г.С.-Петербурга, гимназии № 406 г. Пушкина, а также муниципальных школ №№ 181, 287 г. С.-Петербурга.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Повышение степени соответствия физического образования как учебной модели науки - физике как базовой науке, возможно, если на уроках систематически сочетать решение задач и элементы лабораторного практикума.

2. Согласование на уроках физики решения задач и лабораторного практикума способствует интенсивному развитию физического понимания учащихся. При этом теоретические знания, полученные в результате решения задач, используются для проведения лабораторного практикума, реализуя более глубокое усвоение, прогнозирующей функции науки.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов, заключения, списка использованной литературы (из 157 наименований, из которых 4 - на иностранном языке). Диссертация содержит 162 страницы, включая 20 таблиц, 24 рисунка, 1 схему и 8 диаграмм.

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

Выводы к главе 3.

В результате апробации и внедрения в педагогическую деятельность разработанной методики интеграции уроков решения задач и лабораторного практикума, повысились показатели экспериментальных умений учащихся и умений решать физические задачи, а также качество знаний, умений и навыков учащихся.

Интеграция теоретических и экспериментальных методов обучения повышает познавательный интерес к изучению физики, а также повышает число учащихся, которые предпочитают самостоятельное планирование физического эксперимента.

Высокий показатель результативности обучения учащихся по предложенной методике дает основание утверждать, что инновационный подход к решению задач и выполнению лабораторных работ повышает творческий уровень познавательной активности учащихся.

По результатам оценки учителями-экспериментаторами элементов знаний, умений и навыков учащихся, а также внешних проявлений в характеристике познавательной деятельности можно утверждать, что предложенная методика согласованного решения задач и лабораторного практикума открывает возможности развития навыков исследовательской деятельности учащихся и позволяет на ранней стадии физического понимания строить физические модели реальных явлений, что способствует формирования научного мышления учащихся.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Теоретическое исследование проблемы и результаты педагогического эксперимента позволили сделать следующие выводы:

2. Разработана методика согласованных уроков решения задач и лабораторного практикума на основе подхода к обучению как к учебной модели научных исследований, отражающую сложную взаимосвязь теоретических и экспериментальных методов в физике как науке.

3. Применение разработанной методики согласованных уроков решения задач и лабораторного практикума в средней школе приводит к повышению качества знаний и умений учащихся, как при выполнении эксперимента, так и при решении задач, а также приводит к пониманию модельного характера научных знаний о природе и способствует формированию черт научного мышления.

Основное содержание исследования отражено в следующих работах диссертанта:

1. Сочетание методов экспериментальной, теоретической и вычислительной физики при изучении движения тел по наклонной плоскости. // Современные проблемы обучения физике в школе и вузе: Материалы меж-дунар. науч. конф. «Герценовские чтения». - С.-Пб.: Изд-во РГПУ, 2002. -С. 108-116.

2. Критерии необходимости координации выполнения эксперимента и решения задач на занятиях по физике. // Актуальные проблемы методики обучения физике в школе и вузе: Межвуз. сб. науч. ст. - С.-Пб.: Изд-во РГПУ, 2002.-С. 99-101.

3. Оценка качества нового учебного оборудования для лабораторных работ по физике в средней школе. // Проблемы преподавания физики в школе и вузе: Всеросс. межвуз. сб. науч. ст. - С.-Пб.: Изд-во РГПУ, 2003. - С. 130-133.

4. Единый подход к решению задач и выполнению лабораторных работ на примере разделов «Механика» и «Электродинамика» в курсе физики средней школы.//Актуальные проблемы обучения физике в школе и вузе :Междунар. сб. науч. ст. - С.-Пб.: Изд-во РГПУ, 2003. - С. 92-94.

5. Взаимосвязь задач и лабораторных работ при обучении физики в средней школе. // Материалы междунар. науч.- практич. конф., Екатеринбург, 5-6 апреля 2004 г.: В 2 ч. - Екатеринбург: Изд-во УрГПУ, 2004. - С.89-91.

6. Проведение натурного эксперимента при изучении раздела «Молекулярная физика» в средней школе. // Физика в школе и вузе: Междунар. сб. науч. ст. - С.-Пб.: Изд-во РГПУ, 2004. - С. 106-110.

7. Экспериментальные творческие задачи по физике в средней школе. // Физика в школе и вузе: Междунар. сб. науч. ст. - Вып.№ 1. - С.-Пб.: Изд-во БАН, 2004. - С.123-125.

149

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Дмитриева, Ольга Александровна, Санкт-Петербург

1. Абрамзон А.А. О методологии в естественных науках. - СПб, НеоТЭКС, 1996, 56 с.

2. Балаш В.А. Задачи по физике и методы их решения: Пособие для учителя.- М.: Просвещение, 1983, 430 с.

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

4. Батюкова З.И. Об оценке учебников физики для средней школы: Опыт педагогов США// Физика в школе.- 1986. №1.- с.74

5. Баширова И.А. Теоретизация знаний учащихся по физике на основе методологических принципов. Автореф. дисс.канд.пед.наук,- 13.00.02 -теория и методика обучения физике.-Киров, 2003, 18 с.

6. Берлина Т.Р. Вариативность содержания и методики проведения физического практикума в средней школе. Автореф. дисс.канд.пед.наук.-13.00.02 теория и методика обучения физике. - СПб., 1995, 16 с.

7. Богоявленская Д. Б. О предмете и методе исследования творческих способностей // Психологический журнал. Т. 16. - № 5.-1995.-С.49 - 58.

8. Бордовский В.А. Современные проблемы совершенствования образовательного процесса в педагогических вузах. Монография. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 1997. - 85 с.

9. Бордовский Г.А., Кондратьев А.С. Суханов А.Д. Физика в системе современного образования. //Вестник Сев.-Зап. отделения РАО.- Выпуск 3. -С.-Пб., 1998.

10. Бубликов С.В. Методика изучения колебаний пружинных маятников (с пакетом прикладных программ компьютерной поддержки). СПб.: ЛОИРО, 1998

11. Бубликов С.В. Методологические основы вариативного построения содержания обучения физике в средней школе: Автореф. дис.док.пед.наук.- 13.00.02 теория и методика обучения физике -СПб., 2000.-41 с.

12. Бубликов С.В., Кондратьев А.С. Методика обучения решению олимпи-адных физических задач: Пособие для учителей.-СПб.: Изд-во С.-Петербургского городского Дворца творчества юных, 1996. 102 с.

13. Бубликов С.В., Кондратьев А.С. Методологические основы решения задач по физике в средней школе: Уч. пособие. СПб.: Образование, 1996. -80 с.

14. Бугаев А. И. Методика преподавания физики в средней школе: теоретические основы. Учебное пособие-М.: Просвещение, 1981.- 288 с.

15. Бутиков Е. И., Быков А. А., Кондратьев А. С. Физика в примерах и задачах: Учеб. пособие . М.: Наука, 1989. - 462 с.

16. Быков А. А., Кондратьев А. С., Степанов В. А. Разноуровневые задачи по электродинамике: Учебное пособие. Чебоксары, 1996. - 106 с.

17. Быков А. А. Формирование обобщенных экспериментальных умений учащихся на уроках физики: Автореф. дисс. канд. пед. наук. 13.00.02 -теория и методика обучения физике. - Л., 1990. - 16 с.

18. Бюллетень ВАК России. №1, 1995.

19. Волковысский Р.Ю., Дубенский Ю.П. Приемы, повышающие эффективность обучения решению задач // Физика в школе.- 1990. №6,- С.30-33

20. Выготский Л. С. Собрание сочинений: В 6-ти т.- Т. 3.- Проблемы развития психики. / Под ред. А. М. Матюшкина.- М.:Педагогика, 1983.-368 с.

21. Выготский Л.С. Педагогическая психология. М.: Педагогика пресс, 1996.-533 с.

22. Гершунский Б.С., Березовский В.М. Методологические проблемы стандартизации в образовании// Педагогика. 1993. № 1. С. 28.

23. Гинзбург В. Л. // Физика в школе. № 1. - 1987. - С. 19.

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

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

26. Голубева О.Н. Теоретические проблемы общего физического образования в новой образовательной парадигме: Дисс. .докт.пед.наук,-13.00.02 теория и методика обучения физике — М., 1995.-314 с.

27. Голубовская М.П. Современный подход к решению задач по механике в курсе физики средней школы: Дисс.канд.пед.наук,- 13.00.02 теория и методика обучения физике — С.-Пб., 1992. - 122 с.

28. Гольдфарб Н.И. Сборник вопросов и задач по физике. М.: Высшая школа, 1983.-352с.

29. Горячкин Е. Н., Орехов В. П. Методика и техника физического эксперимента: Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1964. - 482 с.

30. Готт В. С. Философские вопросы современной физики: Учебное пособие. М.: Высшая школа, 1988. - 343 с.

31. Грабарь М.М., Краснянская К.А. Применение математической статистики в педагогических исследованиях.- М.: Педагогика, 1977.-136с

32. Гуревич А.Е. Физика. 7-9 кл. М.: Дрофа, 2002.

33. Давиден А.А. Изобретательские задачи в школьном курсе физики: Пособие для учителей. Чернигов: Изд-во ЧОИПКПРО, 1996. - 96 с.

34. Давыдов В.В. Проблемы развивающего обучения: Опыт теоретического и экспериментального исследования.- М.: Педагогика, 1986.-239с.

35. Демкович В. П., Прайсман Н.Я. Приближенные вычисления в школьном курсе физики: Книга для учителя. М.: Просвещение, 1983. -110 с.

36. Дик Ю.И. Проблема и основные направления развития школьного физического образования в РФ. Дисс.д-ра пед.наук в форме научного доклада. 13.00.02 - теория и методика обучения физике - М., 1994

37. Ефименко В. Ф. Методологические вопросы школьного курса физики: Книга для учителя. М.: Педагогика, 1976. - 224 с.

38. Задачи С.-Петербургских олимпиад по физике 1999-2003 уч.годов. Условия, решения, пояснения. / Под ред. А. А. Курдюмова СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского ГДТЮ, 2003. - 129 с.

39. Задачи С.-Петербургских олимпиад по физике 1996/97 и 1997/98 уч.годов. Условия, решения, пояснения. / Под ред. А. А. Курдюмова, А. С. Чирцова. СПб.: Изд-во С.-Пб ГДТЮ, 1999. - 103 с.

40. Заславский Г.М., Сагдеев Р.З. Введение в нелинейную физику: От маятника до турбулентности и хаоса.- М.: Наука, 1988.- 368с.

41. Зверева Н. М. Активизация мышления учащихся на уроках физики: Из опыта работы: Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1980. - 112 с.

42. Знаменский П. А. Методика преподавания физики в средней школе. -Л.: Учпедгиз, 1954.-551 с.

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

44. Зуев П. В. Учебный эксперимент как средство оптимизации подготовки учащихся по физике: Автореф. дисс.канд.пед.наук. 13.00.02 - теория и методика обучения физике - М., 1994. - 16 с.

45. Извозчиков В.А., Кюнбергер Л. О реализации методологической функции в учебниках физики СССР и ГДР // Проблемы школьного учебника. М.: Просвещение, 1987, вып.17. С.70-73

46. Извозчиков В.А., Потемкин М.Н. Научные школы и стиль научного мышления. Учебно-методическое пособие, 1997, 141 с.

47. Ильницкая И.А. Проблемные ситуации и пути их создания на уроке, М.: Знание, 1985, 80с

48. Кабардин О.Ф., Орлов В.А. Экспериментальные задания по физике. 9-11 кл.: учебное пособие для учащихся. М.: Вербум-М, 2001. - 208с.

49. Кабардин О.Ф., Орлов В.А. Международные физические олимпиады школьников / Под ред. В. Г. Разумовского. М.: Наука, 1985. - 158 с.

50. Каменецкий С. Е., Орехов В. П. Методика решения задач по физике в средней школе: Книга для учителя. М.: Просвещение, 1987, 335с.

51. Каменецкий С. Е., Солодухин Н. А. Модели и аналогии в курсе физики средней школы. М.: Просвещение, 1982. - 96 с.

52. Капица П. Л. О некоторых этапах развития исследований в области магнетизма // Эксперимент. Теория. Практика: Статьи и выступления. М.: Наука, 1987. С. 69-86

53. Капица П.Л. Некоторые принципы творческого воспитания и образования современной молодежи: Эксперимент, теория, практика.- М., 1981.496 с

54. Карасова И.С. Изучение фундаментальных физических теорий в средней школе: Учеб. пособие.- Челябинск, 1991.- 69с.

55. Касьянов В.А. Физика 10-11 кл.-М.: Дрофа, 2001,410с.

56. Кедров Б.М. Проблемы логики и методологии науки,- М.: Наука,1990.-345 с.

57. Кирьяков Б. С. Сборник экспериментальных задач по физике. 9-11 классы: Пособие для учащихся. Рязань: Изд-во Рязанского областного института развития образования, 1998. - 68 с.

58. Кларин М. В. Инновационные модели обучения в зарубежных педагогических поисках: Пособие к спецкурсу.- М.: Арена, 1994. 222 с.

59. Ковалева Г.С. Курс физики современной шведской школы // Физика в школе.- 1986. №5.- С.78-83

60. Каган Л. М. Учись решать задачи по физике.- М.: Высшая школа, 1992.367 с.

61. Коган Б.Ю. Задачи по физике М.: Просвещение, 1971. - 286 с.

62. Компьютеры, модели, вычислительный эксперимент: Введение в информатику с позиций математического моделирования / Под ред. А.А. Самарского. -М.: Наука, 1988, 190с.

63. Кондратьев А. С. Физическое понимание и его уровни // Образование и культура Северо Запада России: Вестник СЗО РАО. - Вып. 2. - СПб., 1998.-С. 140- 148.

64. Кондратьев А. С. Некоторые тенденции развития современного образования // Ориентиры современного школьного образования: Сборник трудов научно-практической конференции. СПб.: Изд-во комитета по образованию, 1998. - С. 4 - 6.

65. Кондратьев А.С. Физическое образование как учебная модель нау-ки.//Физика в системе современного образования: Тезисы докладов Международной конференции ФССО-97. Волгоград, 1997.- С.27-28

66. Кондратьев А.С. Физические задачи в системе школьного образования// Физика в системе современного образования: Тезисы докладов Международной конференции ФССО-91. Л., 1991.- с.З.

67. Кондратьев А. С., Кобушкин В. К., Прияткин Н. А. Сборник задач по физике (в помощь поступающим в вузы). Л.: Изд-во ЛГУ, 1967.-107с.

68. Кондратьев А.С. Физика. 4.1: Механика. 4.2: Электродинамика: Учебник длч старшей школы. СПб.: Специальная литература, 1999. - 365 с.

69. Кондратьев А. С., Лаптев В. В., Трофимова С. Ю. Физические задачи и индивидуальные пути образования: Научно методическая разработка. -СПб.: Образование, 1996. - 87 с.

70. Кондратьев А. С., Лаптев В. В. Физика и компьютер. Л.: Изд-во ЛГУ, 1989.-328с

71. Кондратьев А.С., Лаптев В.В., Ходанович А.И. Информационная методическая система обучения в школе: Монография. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2003, 408с.

72. Кондратьев А. С., Петров В. Г., Уздин В. М. Методология физической теории в школьном курсе физики. СПб.: ИНТА. Изд-во городского отдела народного образования, 1994. - 102 с.

73. Кондратьев А.С., Филиппов М.Э. Математическое моделирование реальных процессов: Учебно-методическое пособие для учителя.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2001 111с

74. Костюк Г. С. Избранные психологические труды / Под. ред. Л.Н. Проко-менко, АПН СССР. М.: Педагогика, 1988. - 301с.

75. Крицкий А.Г. Развитие мышления школьников в процессе решения физических задач // Развитие мотивационно познавательной сферы личности школьника в условиях учебной деятельности.- Волгоград, 1985.-С.28-37

76. Кузьмина Н.В. Системный подход в педагогических исследованиях // Методика педагогических исследований / Под ред. А.И. Пискунова, Г.В. Воробьева. М.: Педагогика, 1980 - С. 19

77. Ланина И. Я. Методика формирования познавательного интереса школьников в процессе обучения физике: Дисс.д-ра пед. н. 13.00.02 - теория и методика обучения физике. - JL, 1984. - 409 с.

78. Ланина И. Я., Тряпицына А. П. Раздвигая границы привычного: Путешествие по урокам физики. Л.: Лениздат, 1990. - 110 с.

79. Леонтьев А. Н. Избранные психологические произведения: В 2-х т. / Ред. Давыдов В. В. Т. 1.- М.: Педагогика, 1983. -391 с.

80. Лернер И. Я. Дидактические основы методов обучения.- М.: Педагогика, 1981.- 185 с.

81. Лихачев Д. С. Письма о добром. СПб.: Блиц, 1999. - 190с.

82. Лукашик В. И. Физическая олимпиада: Пособие для учащихся. М.: Просвещение, 1987. - 192 с.

83. Лырчикова В. И. Развитие познавательного интереса у учащихся старших классов в процессе обучения физике. Автореф. дисс.канд.пед.наук- 13.00.02 - теория и методика обучения физике. -Челябинск, 1981. -21 с.

84. Малафеев Р.И. Проблемное обучение в преподавании физики: Автореф. дисс.докт.пед.наук. 13.00.02 - теория и методика обучения физике. -М.,1989.-35с.

85. Манида С. Н. Физика. Решение задач повышенной сложности: По материалам городских олимпиад школьников: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГУ, 2003.-440 с.

86. Марголис А. А., Парфентьева Н. Е., Иванова J1. А. Практикум по школьному физическому эксперименту: Учеб. пособие для студентов пед. институтов. М.: Просвещение, 1977. - 304 с.

87. Методические рекомендации к использованию принципа относительности в курсе физики средней школы / Сост.: Бубликов С.В., Голубовская М.П., Кондратьев А.С. и др.- Л.:ЛГПИ, 1989.- 62с.

88. Методологические принципы физики. История и современность / Отв. ред. Б. М. Кедров, Н. Ф. Овчинников. М.: Наука, 1975. - 512с.

89. Методологические проблемы развития педагогической науки / Ред. П. Р. Аутов, М. Н. Скаткин, Я. С. Турбовский. М.: Педагогика, 1985. - 240 с.

90. Методы научного познания и физика. /Отв. ред. Сачков Ю.В. — М.: Наука, 1985, 336с.

91. Мигдал А. Б. Как рождаются физические теории. М.: Педагогика, 1984. -127 с.

92. Мураховский И.Е. Методические проблемы организации исследовательской деятельности учащихся на занятиях по физике. Автореф. дисс.канд.пед.наук. 13.00.02 - теория и методика обучения физике. -СПб., 1996, 18с.

93. Никитина Г.В., Тряпицина А.П. Развитие творческих исследовательских умений студентов: Метод, рекомендации на материале дисциплин естественно-научного цикла. Л.: ЛГПИ,1989.-68с.

94. ЮО.Одияк В.П., Кудайкулов М.А. О сборниках задач по физике в средней школе Франции // Формирование у школьников знаний, умений и навыков при изучении курса физики. Алма-Ата, 1985.-С.47-54

95. Оноприенко О.В. Проверка знаний, умений и навыков учащихся по физике в средней школе: Книга для учителя.- М.: Просвещение, 1988.-124с

96. Основы методики преподавания физики в средней школе / под ред. Пе-рышкина. А.В., Разумовского В.Г., Фабриканта В.А.- М.: Просвещение, 1984.-398с.

97. Оценка качества подготовки выпускников основной школы по физике / Сост. В. А. Коровин. М.: Дрофа, 2000. - 64 с.

98. Пинский А.А. Задачи по физике. / Под ред. Ю.И.Дика. М.: Физматлит, 2000.-336с.

99. Пойа Д. Математическое открытие. Решение задач: основные понятия, изучение и преподавание. М.: Просвещение, 1970.

100. Понтекорво Б.М. Энрико Ферми.- М.: Наука, 1971-72.- 27с.

101. Пригожин А.И. Нововведения: стимулы и препятствия. М.: Знание, 1989.-270с.

102. Проведение уроков решения задач: Методические рекомендации / Сост. И. Я. Ланина / Научный ред. А. С. Кондратьев Л.: Изд-во ЛГПИ, 1990. -84 с.

103. Проверка и оценка успеваемости учащихся по физике, 7-11 кл. / Под ред. В.Г. Разумовского. Книга для учителя. М.: Просвещение, 1996. - 190 с.

104. Разумовский В. Г. Методология совершенствования преподавания физики. // Физика в школе. № 3. - 1983. - С. 10 - 17.

105. Разумовский В.Г Развитие творческих способностей учащихся в средней школе. М.: Просвещение, 1975. - 272 с.

106. Резников Л.И., Перышкин А.В., Знаменский П.А. Основы методики преподавания физики. М.: Просвещение, 1965.- 374с.

107. Рубинштейн С. Л. Основы общей психологии: В 2-х т. Т. 1,2 - М.: Педагогика, 1989.-488 с, 322 с.

108. Савченко Н.Е. Решение задач по физике: Учебное пособие. Минск: Высшая школа, 1999. - 479 с.

109. Самарский А.А. Неизбежность новой методологии: Математика и методологическое обновление науки // Коммунист. 1989.-№1.-с.84-92

110. Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. -М.: Наука, 1997. -320 с.

111. Санчес Солорсано О. Использование принципа суперпозиции в курсе физики средней школы: Автореф. дисс.канд.пед.наук. 13.00.02 - теория и методика обучения физике. -JL,1990.-16с.

112. Сборник задач по элементарной физике. Пособие для самообразования. / Буховцев Б.Б., Кривченков В.Д., Мякишев Г.Я. и др. М.: Физматлит, 2000.-448 с.

113. Сельдяев В.И. Развитие исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроках физики. Дисс.канд.пед.наук. 13.00.02 - теория и методика обучения физике. - СПб.,1999

114. Соколов И.И. Методика преподавания физики в средней школе. М.: Учпедгиз, 1951.-590с.

115. Суханов А. Д., Голубева О. Н. Современный взгляд на структуру физики. Тезисы докладов Международной конференции ФССО-95. - Петрозаводск, 1995.-С.З-5

116. Тарасов JT.B. Современная физика в средней школе. М.: Просвещение, 1990.-288с

117. Теория и методика обучения физике в школе. Частные вопросы/ Под ред. С.Е. Каменецкого.-М.: Издательский центр «Академия», 2002. 384 с.

118. Теория и практика педагогического эксперимента / Под ред. А.И. Пис-кунова, Г.В. Воробьева. М.: Педагогика, 1979. - 208 с.

119. Трофимова С.Ю. Решение физических задач, как средство реализации индивидуальных образовательных траекторий в профессиональном физическом образовании: Дисс.канд.пед.наук. 13.00.02 - теория и методика обучения физике. - С.-Пб, 1997.

120. Уздин В.М. Методологический принцип симметрии при обучении физике в школе // ФССО-91: Тезисы докладов. Д., 1991. с.38.

121. Урок физики в современной школе: Творческий поиск учителей. /Под ред. В.Г. Разумовского. М.: Просвещение, 1993, 224 с

122. Усова А. В. Развитие мышления учащихся в процессе обучения.- Челябинск: Изд-во ЧГПУ, 1997. 143 с.

123. Усова А.В. О критериях и уровнях сформированности познавательных умений у учащихся // Советская педагогика.- 1980.- №12.-С.45-48.

124. Усова А.В., Завьялов В.В. Изучение причин низкой успеваемости учащихся по физике и условий, способствующих ее повышению // Совершенствование процесса обучения физике в средней школе.- Челябинск: ЧГПИ, 1975.-С.З-27

125. Усова А. В., Тулькибаева Н. Н. Практикум по решению физических задач: Учеб. пособие. М.: Просвещение, 1992. - 208 с.

126. Учебный эксперимент по механике / Под ред. А. В. Чеботарева. М.: Школа - Пресс, 1995. - 93 с.

127. Учебный эксперимент по молекулярной физике и теплоте / Под ред. В.М Гудковой М.: Школа - Пресс, 1995. - 94 с

128. Феофанов С. А. Натурный и вычислительный эксперимент в курсе физики средней школы: Автореф. дисс. канд.пед наук. 13.00.02 - теория и методика обучения физике. - СПб., 1996. - 18 с.

129. Фетисов В. А. Оценка точности измерений в курсе физики средней школы: Книга для учителя. М.: Просвещение, 1991. - 96 с.

130. Физика. 7-9 кл. / под ред. Пинского А.А., Разумовского В.Г. М.: Просвещение, 2003, 208с.

131. Философские проблемы естествознания.- М.:Высшая школа, 1985.-400 с.

132. Ходанович А.И. Инновационное содержание обучения физике в структуре образования "школа-вуз": Дисс.канд.пед.наук. 13.00.02 - теория и методика обучения физике. - С.-Пб.,1998.

133. Цатурян A.M. Методологический принцип симметрии в курсе физики средней школы: Дисс. канд.пед.наук. 13.00.02 - теория и методика обучения физике. -JL, 1991.-189с

134. Шабашов Л. Д. Развитие исследовательских умений учащихся средней школы: Дисс.канд.пед.наук. 13.00.02 - теория и методика обучения физике. - СПб., 1997. - 136 с.

135. Шамало Т. Н. Теоретические основы использования физического эксперимента в развивающем обучении: Учебное пособие. Свердловск, 1990. -94 с.

136. Шаронова Н.В. Методика формирования научного мировоззрения учащихся при обучении физике. М.: МП «МАР» 1994. - 183 с

137. Шахмаев Н. М., Каменецкий С. Е. Демонстрационные опыты по электродинамике: Пособие для учителей.-М.: Просвещение, 1973.-352 с.

138. Шишов С.Е., Кальней В. А. Мониторинг качества образования в школе.- М.: Педагогическое общество России, 1999. 354 с.

139. Шишов С.Е., Кальней В. А. Мониторинг качества образования в школе.- М.: Педагогическое общество России, 1999. 354 с.

140. Штофф В.А. Проблема методологии научного познания. М: Высшая школа, 1978

141. Шубина М. П. Методологические функции физической теории // Методологические и философские проблемы физики: Сб. ст.- Новосибирск, 1982.-С.249-256.

142. Шукшунов В, Взятышев В., Романова Л., Сергиевский В. От осознания парадигмы к образовательной практике. //Высшее образование в России. -1995. N 3.

143. Щукина Г.И. Проблемы познавательного интереса школьника. М.: Педагогика, 1971.- 352 с.

144. Щукина Г.И. Роль деятельности в учебном процессе: Книга для учителя.- М.: Просвещение, 1986. 144 с.

145. Эсаулов А. Ф. Проблемы решения задач в науке и технике. Л.: Изд-во ЛГУ, 1979. - 200 с.

146. Эсаулов А.Ф. Активизация учебно-познавательной деятельности студентов.- М.: Высшая школа, 1982.-223 с.

147. Dewey J. Method in Science Education.// Science Education. 1990, № 29 (3), p. 119-123.

148. Dykstra D., Boyle F., & Monarch I. Studying conceptual change in learning physics. // Science Education. 1992, № 76 (6), p. 615-652.

149. Gilbert J., & Watts D. Concepts, misconceptions and alternative conceptions: Changing perspectives in science education.// Science Education. 1993, № 10, p. 67-98.

150. Hestenes D., Wells M., Swackhamer G. Force Concept Inventory. // Physics Teacher. 1992, № 30, p. 159-165.

151. Kadanoff L. Greats. // Physics Today. 1994, №4, p. 9-11.