автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Концептуально-методические аспекты информатизации общего физического образования на современном этапе

Автореферат диссертации по теме "Концептуально-методические аспекты информатизации общего физического образования на современном этапе"

А

На правах рукописи ББК74.202Я73

Ходанович Александр Иванович

КОНЦЕПТУАЛЬНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБЩЕГО ФИЗИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ

Специальность: 13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (физика, уровни общего и профессионального образования)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук

Санкт-Петербург 2003

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

Научный консультант:

академик РАО, заслуженный деятель науки РФ, доктор педагогических наук, профессор ЛАПТЕВ ВЛАДИМИР ВАЛЕНТИНОВИЧ

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор АЛЕКСАНДРОВ ВИКТОР ВАСИЛЬЕВИЧ доктор педагогических наук, профессор КАЗАКОВА ЕЛЕНА ИВАНОВНА доктор педагогических наук, профессор СИМОНОВА ИРИНА ВИКТОРОВНА

Ведущая организация:

Московский государственный педагогический университет

Защита состоится « 13 » ШОЛОНаР 2003 г. в_ 16 часов на заседании диссертационного совета А 212.199.21 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук в Российском государственном педагогическом университете им. А.И. Герцена по адресу 191186, Санкт-Петербург, н. р. Мойки, 48, корп. 3, ауд. 20.

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

Автореферат разослан « » О^/УЬЛ^ил 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физико-математических наук

РОС. НАЦИОНАЛЬНА)! БИБЛИОТЕКА

Н.И. Анисимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Актуальность исследования

Процесс информатизации общего образования поставил в качестве одной из главных задач обучения использование возможностей новых информационных технологий, методов и средств информатики для реализации идей развивающего обучения, интенсификации всех уровней учебно-воспитательного процесса, повышения его эффективности, а также необходимость психологической и практической подготовки подрастающего поколения к жизни в условиях информационного общества. Внедрение новых информационных технологий в обучении не ограничивается лишь применением компьютерных инструментов в учебном процессе. Информатизация понимается шире как стратегия модернизации фундаментального образования, целью которой является создание открытой развивающейся информационной системы обучения физике, обеспечивающей возможности применения передового педагогического опыта, достижений методической науки.

Одним из кардинальных изменений физического образования в современной школе становится его методологическая направленность. В школьном образовании необходимо добиваться, чтобы для учащихся наука была не перечнем открытий, не суммой формул, а способом мышления в процессе познания окружающего мира, логическим подходом к решению проблем. При этом способность к компьютерным телекоммуникациям, активное овладение научной картиной мира, гибкое изменение своих функций в труде, ответственная гражданская позиция и развитое сознание становятся для школьников очевидной жизненной необходимостью.

В развитии современного образования закономерными являются инновационные процессы, компьютерное обучение, когда целью преподавания ставится развитие у учащихся возможностей осваивать новый опыт на основе формирования творческого критического мышления, обеспечение условий развития, которое позволит каждому ученику раскрыть и полностью реализовать свои физические, духовные и интеллектуальные потенциальные возможности. Выявление условий инновационного обучения позволяет определить механизм и разработать технологию процессов, обеспечивающих высокую эффективность результатов учебной деятельности. Важной тенденцией методики обучения физике является знакомство учащихся с методами получения научных знаний, с методологией компьютерного моделирования, включение всех учащихся в активный процесс формирования знаний и обобщенных способов деятельности за счет умелого создания и управления эмоциональным полем, при максимальном использовании резервов внутренней мотивации учащихся, что придает процессу обучения добровольный характер.

Одной из самых современных и еще не решенных проблем обучения физике является проблема вариативного обучения, учитывающего индивидуальные возможности учащихся, их интеллектуальный потенциал. Возможность решения ключевых научно-методических проблем связана с развитием нового

научного направления информационной методики обучения физике на основе средств современных компьютерных технологий и научной интеграции, обеспечивающей обоснованное прогнозирование путей построения национальной образовательной политики, выявление приоритетов развития физического образования на современном этапе. В методиках подходит к концу длительный период накопления рецептов, предписаний и рекомендаций. Современная информационная методика- это наука, интегрирующая психолого-педагогические и специально-научные знания, адаптирующая их на основе дидактической пе-' реработки и переносящая на школьный уровень.

В настоящее время система отечественного образования находится в состоянии модернизации, требующей развития новых подходов в педагогике. Одним из направлений реформирования образования является развитие компе-тентностного подхода, что связано с расширением информационного образовательного пространства в структуры системы непрерывного образования, с учетом интеллектуальных умений учащихся, способных в реальной жизненной и учебной практике применять ключевые компетенции (информационную и коммуникативную), как инварианты современных учебных программ и образовательных стандартов.

Как показало диссертационное исследование, потребность в разработке научно-методического обеспечения, комплекса дидактических средств к новым учебным курсам и программам испытывают школьники и учителя физики. В то же время методические аспекты проблемы совершенствования качества фундаментального образования, формирования ключевых компетенций имеют недостаточную научную разработку, о чем свидетельствуют современные публикации в данной области. Поэтому концептуально-методическое научное исследование в теории информатизации обучения физике в средней школе является актуальным. Ценностные ориентиры разработанной информационной методики обучения отражают разнообразие профессиональных позиций в методической науке, обеспечивают возможность диалога и становления новых форм педагогического творчества.

Объект исследования - процесс информатизации общего физического образования на современном этапе.

Предмет исследования - информационная компетентностно-ориентиро-ванная методическая система обучения физике в современной вариативной школе.

Цель исследования - разработка методической теории информатизации общего физического образования, практическая реализация концептуальной модели информационной методической системы обучения физике, а также анализ экспериментально апробированных эффективных инновационных образовательных технологий в современной школе.

Методологическую основу исследования составляют: • результаты исследований по проблеме организации и управления наукой и образованием (А.П.Беляева, В.И.Богословский, В.А.Бордовский, И.А. Колесникова, А.А.Орлов, А.Н.Тихонов, К.А.Ушаков и др.);

• внедрение передового опыта в практику образования (Р.Г.Амосов, Ю.К.Ба-банский, В.Е.Гмурман, А.Г.Козлова, М.Н.Скаткин и др.);

• теория педагогических инноваций (К.Ангеловски, В.И.Загвязинский, М.В.Кларин, С.Д.Поляков, Т.И.Шамова, О.Г.Хомерики, Н.Р.Юсуфбекова и

др-);

• теория проектирования педагогического образования, прогнозирования и управления развитием педагогических систем (Е.С.Заир-Бек, Е.И.Казакова, М.Н.Кларин, Н.В.Кузьмина, Н.Ф.Радионова, В.А.Сластенин, А.П.Тряпи-цына? В.А.Якунин др.). Обзор теории позволил выделить основы для изучения и анализа опыта преобразований в системе педагогического-и физического образования; - .

• теория модернизации отечественного образования и компетенций (В.А.Болотов, В.А.Кальней, В.В.Краевский, В.В.Лаптев, В.С.Леднев, О.Г.Смоляни-нова, А.П.Тряпицына, В.Д.Шадрикова, С.Е.Шишова и др.);

• труды физиков-исследователей по мировоззренческим и методологическим аспектам достижений физической науки (М.Борн, Н.Бор, В.Гейзенберг, Е.Вигнер, П.Л.Капица, Л.Д.Ландау, В.А.Фок, Р.Фейнман, А.Эйнштейн и

др-);

• исследования, посвященные проблемам информационного общества (Р.Ф.Абдеев, В.В.Александров, И.Б.Готская, Б.Я.Советов, В.А.Извозчиков, В.В.Лаптев, Е.А.Тумалева, М.В. Швецкий, И.В.Симонова и др.);

• научно-методические работы по проблемам информатизации общего образования и компьютерным технологиям обучения физике (Г.А.Бордовский, Е.И.Бутиков, Э.В.Бурсиан, Х.Гулд, В.А.Извозчиков, А.С.Кондратьев, A.A. Кузнецов, В.В.Лаптев, А.А.Самарский, А.Н.Тихонов, Я.Тобочник и

др-);

• достижения и тенденции развития теории и методики обучения физике, методологические основы школьного курса физики, дидактические аспекты проблемы вариативного обучения (C.B.Бубликов, В.А.Извозчиков, А.А.Кирсанов, А.С.Кондратьев, И.Я.Ланина, В.В.Лаптев, В.С.Леднев, В.Н.Максимова, Н.С.Пурышева, М.С.Скаткин, В.А.Сухомлинский, Т.Н.Шамапо, Н.М.Шахмаев, В.М.Уздин и др.);

• методическая система фундаментальной подготовки в области информатики, концепции школьного курса информатики (А.А.Кузнецов, В.В.Лаптев, Т.А.Бороненко, Н.И.Рыжова, М.В.Швецкий, и др.);

• труды в области использования мультимедиа-технологий в образовании (Т.А.Бороненко, П.Бретт, Э.Броуди, И.Б.Готская, К.Н.Гуревич, Д.Джемисон, О.С.Корнилова, Б.ФЛомов, Н.И.Рыжова, О.Г.Смолянкнова, Р. Уильямсон и др.);

• научно-методические работы по проблемам активизации познавательной деятельности учащихся, гуманизации, дифференциации и индивидуализации обучения физике, развитию творческих способностей учащихся

(Г.А.Бордовский, С.Н.Богомолов, С.Е.Каменецкий, И.Я.Ланина, А.Е.Марон, Н.С.Пурышева, В.Г.Разумовский, А.Д.Суханов, А.В.Усова и др.);

Источником диссертационного исследования явился также собственный опыт автора как учителя школы, преподавателя и исследователя научно-методических проблем в педагогическом университете.

Концепция исследования представлена системой следующих ведущих

идей.

1) Теоретическое моделирование информационной методической системы обучения физике, развитие базовых компетенций, рассматривается как научно-методическая проблема информатизации обучения физике, решение которой является ключевым условием успешного развития процессов информатизации общего образования и требует приоритетного обеспечения информационными, научными и учебно-методическими ресурсами.

2) Концептуально-методическое исследование процесса информатизации общего физического образования, способствует развитию современной научной области информационной методики, объектом которой являются новые ифор-мационные технологии обучения физике, предметом- проектирование, конструирование, реализация (внедрение), анализ, развитие (оптимизация) и сравнение методических систем компьютерного обучения физике, научным методом- педагогическая деятельность, называемая методическим экспериментом.

3) Методологические подходы педагогического исследования позволяют обозначить смысл школьного образования, факторы его развития, определяя новую целостность научного знания на уровне методической теории обучения с использованием технологий персонального компьютера, которые становятся нормой во всех областях человеческой деятельности. Процесс информатизации влечет за собой интеграцию знаний, изменение предметного содержания учебных дисциплин на всех уровнях физического образования, дает возможность обозначить пути дополнения современных педагогических концепций личност-но-ориентированного обучения.

Гипотеза исследования

Ориентация школьного образования на компетентностный подход в условиях информатизации обучения физике будет возможна, если для решения методических задач учебного процесса будут отобраны:

1. Концепции и методология обучения, оставляющие возможность авторской позиции каждому учителю при ее сочетании с усвоением теории проектирования информационной методической системы и овладении проектировочными и практическими умениями.

2. Компьютерные образовательные технологии, позволяющие соединять индивидуальную направленность обучения, организацию коллективной коммуникации и сотрудничество; расширять содержательно-смысловое поле учебного процесса при активном включении учащихся в деятельность по решению задач инновационных преобразований в системе общего физического образования.

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

1. Провести анализ психолого-педагогической и научно-методической литературы по теме исследования и на этом основании:

• определить концепции педагогического исследования;

• изучить тенденции развития технологического подхода в вариативном обучении физике.

2. Рассмотреть теоретическое моделирование методической системы обучения физике, разработать и обосновать технологии формирования информационно-учебной предметной среды для развития ключевых компетенций.

3. Проанализировать состояние проблемы информатизации общего физического образования в контексте совершенствования качества обучения, определить условия и возможности решения данной проблемы в условиях современной образовательной парадигмы личностно-ориентированного обучения.

4. Выявить особенности управления самостоятельной поисково-научной деятельности учащихся на уроках физики с использованием новых информационных технологий в рамках проблемно-исследовательского подхода.

5. Разработать методические приемы реализации методов компьютерной физики при организации учебно-исследовательской работы учащихся.

6. Определить характер влияния НИТО в школе на уровень образованности и предметно-деятельностную компетентность учащихся.

7. Проверить эффективность методики компьютерного обучения физике в ходе педагогического эксперимента.

8. Систематизировать и разработать педагогическое программное обеспечение как необходимое условие формирования информационно-образовательной среды и развития новых информационных технологий обучения.

9. Систематизировать и обобщить методические приемы обучения решению физических задач на компьютере с использованием методов учебного вычислительного эксперимента.

Логика исследования включала следующие этапы:

1. анализ психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования с позиции влияния информатизации обучения физике на формирование мотивов, познавательных интересов, творческих и интеллектуальных способностей учащихся;

2. изучение и анализ передового педагогического опыта, достижений методической науки по использованию новых информационных технологий в обучении физике;

3. разработка гипотезы исследования и постановка основных задач;

4. разработка теоретической модели методической системы обучения физике в условиях информатизации общего образования, технологий формирования информационно-учебной среды в рамках личностно-ориентированного подхода к обучению физике, а также разработка необходимого учебно-методического обеспечения;

5. апробация предложенных рекомендаций в ходе проведения формирующего этапа педагогического эксперимента и внесение необходимых корректив;

6. оценка результативности проведенного педагогического эксперимента и предложенных методических рекомендаций.

Достоверность полученных результатов обеспечивается:

• всесторонним анализом проблемы исследования;

• длительностью эксперимента, его повторяемостью и контролируемостью, широкой экспериментальной базой;

• применением методов математической статистики при обработке результатов экспериментального исследования;

• согласованностью прогнозов исследования и достижений передового педагогического опыта ряда школ и вузов г. Санкт-Петербурга.

Научная новизна и теоретическая значимость

1) В отличие от других научных исследований в области информатизации общего физического образования (Бутиков Е.И., Немцев A.A., Уздин В.М., Plomp Т., Voogt J., Chen X, Huang J., Good R.H.), которые посвящены частно-методическим аспектам, предлагаемое исследование решает общие проблемы совершенствования качества физического образования, формирования ключевых компетенций на основе информационной методической системы обучения физике в современной вариативной школе.

2) В отличие от научных работ по дидактике компьютерного обучения (Извозчиков В.А., Федоров Б.И., Джалиашвили 3.0.) в диссертации разработаны методические аспекты логики компьютерного диалога в процессе создания развивающей информационно-учебной предметной среды формирования ключевых компетенций:

• компьютерный диалог как ценностно-смысловое пространство самоопределения субъектов обучения физике в образовательном процессе;

• учебное компьютерное моделирование как необходимая форма диалога на основе дидактических функций компьютера в учебном вычислительном эксперименте;

• статистическая модель компьютерного диалога ограниченного типа.

3) В отличие от научных работ, посвященных содержанию и методам обучения физике (Бубликов C.B., Глазова Л.П., Ланина И.Я., Федоренко Р.П., Bustraan W., Landheer В.), разработана теория и методика обучения физике в условиях ориентации школы на компетентностный подход:

• методика изучения основ вычислительной физики и физики нелинейных явлений;

• проблемно-исследовательские методы обучения (метод циклов, проектное обучение, учебно-игровое моделирование, натурно-вычислительный эксперимент), концепции учебной модели научного исследования в школьной дидактике;

• дидактические аспекты компьютерного моделирования в общеобразовательном курсе физики;

• контекстная методика подготовки студентов направленная на развитие практических информационно-методических умений будущих учителей физики.

4) В отличие от научных работ, посвященных основным направлениям развития вариативного обучения физике в школе (Александров В.Н., Дик Ю.И. Каспржак А.Г., Степанова Г.Н.,) разработана технология проектирования учебно-методических комплектов по элективным и профильным физическим курсам на основе математической статистики кластерного и факторного анализа, методов математического программирования.

Практическая значимость работы состоит в разработке:

• педагогических программных средств: универсальные тестирующие программы (DOS и Windows- приложения), прикладной математической библиотеки в популярной системе программирования Turbo Pascal 7.0, учебно-методического комплекта на основе элективных и профильных учебных курсов с компьютерной поддержкой;

• конкретных уроков физики, спецкурсов и факультативов с использованием новых информационных технологий обучения, которые внедрены в практику ряда школ Санкт-Петербурга.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в процессе:

• обсуждения материалов на методических советах и семинарах-практикумах, посвященных новым образовательным технологиям в ряде школ и гимназий г. Санкт-Петербурга, на экспериментальных площадках СЗО РАО;

• демонстраций разработанной методики обучения в ходе ряда открытых уроков, работы факультативов, педагогических экспериментов в классах углубленного изучения физики;

• выступлений на международных научно-практических конференциях «Физика в системе современного образования (ФССО)» (Санкт-Петербург, 1999, Ярославль, 2001), «Региональная информатика» (Санкт-Петербург, 2000), «Инновационные дидактики с использованием новых информационных технологий» (Нидерланды, 2000), «Герценовские чтения» (1998 - 2003), Всероссийском съезде физиков-преподавателей (Москва, 2000), «Применение новых информационно-коммуникационных технологий в преподавании» (Санкт-Петербург, 2000); выступлений на научно-методических конференциях: «Развитие творческой личности в условиях дифференцированного обучения» (Санкт-Петербург, 2000), «Информационные технологии в преподавании физики и организации самостоятельной работы студентов» (Санкт-Петербург, 2001), «Студент^исследователь-учитель» (Санкт-Петербург, 200 у, «Развитие творческой личности школьника» (Санкт-Петербург, 2001), «Учебный физический эксперимент: Актуальные проблемы. Современные решения» (Глазов, Удмуртия, 2002); участия в международных научно-творческих конференциях «Интеллектуальное возрождение» (Санкт-Петербург, 2001 - 2003); участия в конкурсе по созданию учебной литературы нового поколения (Москва, 2002 - 2003); работы методического семинара

«Анализ работы и перспективы разработки образовательных стандартов многоуровневой подготовки студентов в педагогическом вузе» (Москва, 2002).

На защиту выносятся следующие положения:

1) Методическая теория информатизации общего физического образования определяет методологию совершенствования качества вариативного обучения физике на основе технологий персонального компьютера, которые являются адекватным эффективным методическим средством создания информационно-учебной предметной среды формирования ключевых информационно-коммуникативных компетенций необходимых для саморазвития личности в условиях современного информационного общества.

2) Информационная методическая система обучения физике в условиях компетентностного подхода определяется развитием содержания и методов обучения (проектное обучение, метод циклов, учебное компьютерное моделирование), направленных на формирование предметно-деятельностной компетенции при практическом освоении современной методологии компьютерной физики с развитыми теоретико-экспериментальными подходами в информационном цикле математического моделирования реальных природных явлений.

3) Учебный вычислительный эксперимент как диалог субъектов обучения физике позволяет реализовать педагогическую концепцию учебной модели научного исследования в школьной дидактике с учетом мониторинга мотивов, познавательных интересов и физического понимания учащихся, их интеллектуального развития. Инновационная технология проблемного обучения в цикле научного творчества предполагает проведение комплексных научно-познавательных исследований по разработке математических моделей естествознания с последующим анализом полученных результатов компьютерного эксперимента.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Общий объем текста 333 страницы, библиографический список (336 наименований). Работа иллюстрирована рисунками, графиками, схемами, таблицами.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность, определены объект, предмет, цель, задачи диссертационного исследования, представлены методологическая база исследования, сформулированы положения выносимые на защиту, обоснованы научная новизна, практическая значимость и достоверность результатов, представлены формы апробации и внедрения результатов исследования.

В первой главег «Методические концепции информатизации общего физического образования» рассматриваются теоретико-методологические основы информатизации обучения физике в современной вариативной школе.

Актуальной научно-методической проблемой современных инновационных поисков является использование специальных педагогических средств, современных информационных технологий для целенаправленного развития интеллекта ученика, его творческого мышления, формирования научного мировоззрения и активной жизненной позиции.

Сегодня компьютерное обучение физике выступает как самостоятельная тенденция и как одно из основных направлений методики обучения физике в условиях информационного общества, смыкаясь с такими важными социально значимыми аспектами, как комплексная автоматизация и компьютеризация различных сфер деятельности человека. Компьютерное обучение становится важнейшим компонентом политехнического и методологического принципа обучения физике и тем самым способствует созданию положительной мотивации и повышению познавательного интереса к изучению физики, и непосредственно в процессе его применения, и через понимание физики как фундаментальной основы информационной области знания. Компьютеризировать учебно-воспитательный процесс становится одним из профессионально необходимых качеств учителя и если рассматривать процесс информатизации обучения физике как одну из современных тенденций методики преподавания школьной дисциплины, то владение методологией и дидактическими принципами компьютерного обучения должно стать современным требованием квалификационной характеристики и инвариантным разделом профессиограммы учителя физики.

Психолого-педагогическими основами новых информационных технологий обучения физике являются концепции развивающего обучения, деятельно-стный подход и проблемно-исследовательский метод.

Технология развивающего обучения адекватная целям обучения физике и принципиальным возможностям компьютера, программно-педагогических средств базируется на концепции научения через информационное моделирование (физическое - математическое - компьютерное). Она является основой разработки и использования информационных моделей в физике для развития физического понимания, интеллектуальных умений и алгоритмической культуры учащихся.

Основной идеей деятельности ого подхода в обучении физике является положение о том, что человек может обучиться чему-либо только в процессе собственной деятельности. Только самостоятельная деятельность приводит к осмыслению и осознанию того, что ты делаешь, поскольку человеком осознается лишь то, что составляет цель его деятельности. Поэтому основная задача учителя- не сообщать учащимся знания и готовые алгоритмы деятельности, а создавать условия, в которых у школьников возникала бы потребность в самостоятельном учении, т. е. воспитывать «мужество думать самостоятельно».

Сущность проблемно-исследовательского метода состоит в организации поисковой, творческой деятельности, в процессе которой учащиеся решают новые для них проблемы, участвуя в педагогически адаптированном «цикле научного творчества. В результате ученики овладевают способами ведения научного исследования, знакомятся с культурными образцами методов, которыми

пользуются научные работники. Использование исследовательского метода позволяет изменить характер взаимоотношений между субъектами образовательного процесса- учителя и ученика, привести последнего к достижению новых образовательных результатов с применением инновационных компьютерных технологий в свете современной методической концепции "образование как учебная модель науки" (A.A. Самарский, A.C. Кондратьев).

Развитие современной науки, универсальной методологии математического и компьютерного моделирования, привело к появлению новых методов и форм исследовательской деятельности. Например, наряду с теоретической и экспериментальной физикой, появилась вычислительная или компьютерная физика, характеризующаяся своим предметом и методом исследования. Поэтому в рамках развития концепции учебной модели научных исследований можно говорить об определенных универсальных исследовательских умениях и навыках, связанных с возможностью реализации схемы научного исследования, независимо от конкретного объекта исследования на школьном уровне.

Целесообразной формой проведения занятий проблемно-ориентированного обучения представляется продолжительная деловая игра, которая позволяет разрабатывать гибкие стратегии решения сложной комплексной проблемы, создавая положительный эмоциональный настрой, заинтересованность в разрешении проблемы и формированию творческих умений личности. Ведущими способами деятельности при этом становятся сложные интеллектуальные операции, соответствующие научно-значимым умениям исследовательской деятельности.

Разработанная информационная методика, ориентированная на использовании методологического инструментария обучения решению задач открывает широкие возможности последовательной систематической подготовки учащихся к деятельности по развитию исследовательских навыков. При этом резервы повышения педагогической эффективности обучения решению задач по физике, объективных и потенциально высоких возможностей развития творческих способностей учащихся раскрываются при широком и систематическом использовании на уроках решения задач разных уровней методологии физики. Включение в содержание школьного физического образования информационных методологических знаний необходимо для его усвоения учащимися в системе адекватной физике как науке.

Научные проблемы, которые могут эффективно использоваться для развития навыков исследовательской деятельности должны быть современны и актуальны. Полученные уже решения должны содержать существенные научные результаты и, в то же время, проблема должна быть еще далека от окончательного разрешения. Примерами инновационных технологий проблемного обучения могут служить решения актуальных задач биофизики и медицины: лазер-индуцированное тромбообразование в сосудах живых организмов, гемодинамика капилляров (рис. 1), модели детских эпидемий.

В настоящее время методическая наука переживает процессы интенсивного самопознания: дифференцируются области научного знания; уточняются

философские основы педагогики, ее понятийный аппарат; происходит эмпирическое выделение информационной методической системы на основе инновационных компьютерных технологий обучения физике.

Возникает необходимость овладения учителями новым педагогическим мышлением с четко выраженной личностно-ценностной основой. Вариативное обучение физике ставит своей целью не воспитание в личности определенных качеств, а использование внутренних резервов самой личности (мотивов, интересов, эмоций, склонностей) при обучении. Современные педагогические идеи получают дальнейшее развитие в концепции профильного образования, ориентированного на индивидуализацию обучения и социализацию обучающихся, в том числе с учетом реальных потребностей рынка труда, отработки гибкой системы профилей и кооперации старшей ступени школы, выстраивания учеником индивидуальной образовательной траектории.

В развитии современного образования закономерными являются инновационные процессы. В этих процессах целью обучения является развитие у школьников возможностей осваивать новый опыт на основе формирования творческого критического мышления. Выявление условий инновационного обучения позволяет вскрыть механизм и разработать образовательные технологии, обеспечивающие высокую эффективность результатов учебной деятельности. Инновационность- свойство объективной реальности, заключающееся во всеобщей взаимосвязи, развитии и движении. По этой причине инновационность представляет собой и общепедагогический принцип построения, стабильного функционирования и развития любой педагогической системы.

Основные идеи инновационных подходов несут в себе прогрессивное начало, позволяют в изменяющихся социальных условиях эффективно, решать задачи обучения и воспитания. Вместе с тем опыт работы' в школе доказывает, что передовое всегда сохраняет многое из традиционного и поэтому необходимо уважительное, бережное отношение к традициям, которые являются базой создания и использования нового. Инновационное компьютерное обучение фи-

X

Рис. 1. Учебный компьютерный эксперимент в биофизике

зике создает новый тип учебно-воспитательного процесса, раскрепощающий личность учителя и ученика (рис. 2).

Современный этап общественного развития характеризуется рядом особенностей, предъявляющих новые требования к школьному образованию и к подготовке учителя. Изменяются приоритеты и акценты в образовании, оно становится направленным на развитие личности, на формирование у школьников таких качеств и умений, которые в дальнейшем позволят им самостоятельно изучать что-либо, осваивать новые виды деятельности и, как следствие, быть успешными в жизни.

Теоретический анализ проблемы совершенствования образовательных технологий в педагогическом университете позволил определить необходимость ориентации информационных технологий при разработке моделей обучения физике на решение задач формирования методической компетентности (концептуальной, инструментальной, интегративной, контекстуальной) студентов физических специальностей университета в образовательном процессе при изучении комплекса учебных дисциплин.

Наиболее целостное воздействие на личностную ориентацию обучения и развитие творческой активности студентов (как показали исследования зарубе-жом и отечественной высшей школы) могут выполнять средства усиливающие саморегуляцию в образовательном процессе (например, проектирование индивидуальных образовательных программ и личностно-ориентированных программ, деятельность методической проектной лаборатории, контекстный подход). В течение обучения студенты обучаются ставить цели, выбирать пути их достижения, определять собственные стратегии организации деятельности, выбирать содержание, методы, программно-педагогические средства, оценивать и диагностировать свои достижения.

Во второй главе «Методология компьютерного моделирования в теории и методике обучения физике» рассматриваются научные основания учебной

/(штттшазтт^

Рис. 2. Инновационные аспекты компьютерного обучения физике в школе

компьютерной физики, методологические основы новых информационных технологий обучения физике в школе, дидактические аспекты вычислительной физики и физики нелинейных явлений.

Современная наука- это не только колыбель ПК, но и наиболее развитая область их применения. Для ученых ЭВМ стали незаменимым инструментом познания и прогноза сложнейших явлений. Возник новый научный метод- вычислительный эксперимент. Без широкого внедрения методологии компьютерного моделирования развитие науки, физического образования невозможно.

Модельный характер наших знаний приводит к сближению физического и математического компонентов развиваемых моделей. Характерной чертой научной деятельности является исключительная трудность, а порой и невозможность отделения физической и математической модели при рассмотрении достаточно сложных реальных явлений. В науке сформировалась единая научная методология вычислительной (компьютерной) физики, как современная методология информационного моделирования реальных природных явлений, основанная на развитых теоретико-экспериментальных подходах и методах в информационном цикле вычислительного эксперимента.

Сама постановка вопроса о компьютерном моделировании в вычислительном эксперименте объекта исследования порождает ядро эксперимента представленное триадой: модель - алгоритм - программа (А.А.Самарский, А.П. Михайлов) (рис. 3).

1 этап. Построение математической модели включает в себя: постановку задачи (выделение исследуемого объекта), построение предметной модели (качественное описание выделенного объекта) и построение концептуальной информационной модели, а это все приводит к формулированию некоторой математической задачи, а конкретнее к построению математической модели в виде формальной системы (исчисления).

2 этап. Выделение из математической модели алгоритма, т.е. построение алгоритма решения сформулированной на предыдущем этапе математической задачи, а именно, построение абстрактного вычислительного алгоритма, который может быть выражен либо задачей класса Р, либо задачей класса ЫР, либо задачей класса Е. Математическая модель, какими бы глубокими яи были законы и соображения, положенные в ее основу, безразлична компьютеру. Необходимо предъявить ему последовательность действий, которые компьютер совершит по написанной для него программе, т.е. необходимо разработать алгоритм, реализующий модель.

3 этап. Построение логической информационной компьютерной модели и реализация алгоритма с помощью вычислительной системы (системы программирования). Здесь происходит построение физической компьютерной информационной модели, а затем тестирование программы, анализ результатов и принятие решения (фаза прогноза).

Учитывая тот факт, что практически все школьные задачи из области информатики, математики, физики являются разрешимыми (задачами класса Р), то будем рассматривать учебный вычислительный эксперимент как подграф

вычислительного эксперимента, не включающий неразрешимые или трудноразрешимые задачи (задачи классов Е или № соответственно).

Другими словами учебный вычислительный эксперимент определяется подграфом вычислительного эксперимента и является методологией решения физических задач на персональном компьютере, новой информационной технологией обучения физике.

Характер используемых математических методов и уровень их строгости, в значительной степени, определяют и стратегию решения физических задач, хотя и не являются доминирующим фактором, особенно в свете внедрения персонального компьютера в образовательный процесс. Методическая система решения физических задач традиционно является приоритетным направлением развития теории и методики обучения физике, начиная с работ П.А. Знаменского на заре зарождения методической науки вплоть до настоящего времени. Согласно современным представлениям можно выделить три основных уровня, на которых возможно изучение школьной физики, решение физической задачи (уровни конкретных и фундаментальных законов, а также уровень методологических принципов и научных концепций).

Методологические принципы выступают и как принципы генезиса теории, и как принципы выбора среди конкурирующих концепций. Они выступают в качестве системообразующих элементов, обеспечивающих системность теоретических знаний, их внутреннее развитие и стремление к общности. Именно на их основе в школьном курсе физики возможно обобщение знаний в физическую картину мира и формирование методологической компетенции учащихся, преодоление формализма в знаниях и понятийной пустоты (Л.С.Выготский, A.C. Кондратьев, C.B. Бубликов).

Важным стимулом в развитии научного мышления являются достижения физики нелинейных явлений. С каждым новым серьезным физическим исследованием, становится все яснее, что надо менять подход к изучению природы: если раньше считали нелинейность лишь «испорченной» линейностью, ее экзотическим частным случаем, то теперь стало очевидным, что явления природы принципиально нелинейные, а их линейное описание идет от бедности матема-

Рис 3. Ядро учебного вычислительного эксперимента

тических методов, т.е. от упрощения. Принципиально новые возможности в организации изучения физики нелинейных явлений открывает использование персонального компьютера. При компьютерном подходе к изучению физики, работу по выполнению математических преобразований, вычислений, визуализацию данных можно «поручить» ПК. На долю учащихся остается не само добывание результата, а выявление и усвоение его физических причин, а также изучение новых понятий, моделей и методов нелинейной физики. Другими словами при таком подходе доминирует роль общих идей и качественных методов исследования, которые связаны с гораздо большей наглядностью и образностью мышления. При этом заметно возрастает эмоциональный фактор, и предмет изучения становится не только доступным, но и интересным.

Актуальность изучения вопросов современного естествознания связана с тем, что идеи, методы и результаты физики открытых систем служат фундаментом педагогической и научной деятельности специалистов разного профиля- физиков и математиков, химиков и биологов, экономистов и социологов. Физика открытых систем охватывает разнообразные научные направления, такие как синергетика, неравновесная термодинамика, нелинейная динамика. Нелинейная динамика как революционная современная наука затрагивает фундаментальные мировоззренческие устои, философские концепции, методологические принципы. Новая динамика дает развитие новым научным направлениям: фрактальной геометрии, теории бифуркаций, нелинейной математической физики.

Важным этапом, определяющим целесообразность использования дидактических функций ПК в плане представления, обработки и визуализации учебной информации, является использование в школьном курсе физики компьютерно-графического метода представления данных и зависимостей, а также графическое моделирование нелинейных динамических процессов.

При решении графических задач наиболее удобно соединить наглядно-содержательные элементы физического знания с математическим формализмом их описания, что способствует углубленному усвоению учащимися физических понятий и закономерностей.

До сих пор математическое моделирование в физике чаще всего оставляла совершенно равнодушным каждого непосвященного. Сейчас, с развитием технологий ПК ситуация изменяется, наступает "золотой век" вычислительной физики, которая начинает непосредственно участвовать в эстетическом воспитании учащихся на уроках физики. Фрактальная графика нелинейной динамики показывает, что можно без труда установить внутреннюю связь, перебросить мост между рациональным научным познанием и эмоциональной эстетической привлекательностью (рис. 4).

Компьютерной физикой, воплощающей в себе труд многих поколений ученых, хотелось бы привлечь внимание молодежи, прежде всего выпускников школ к физическим исследованиям. Использование классического математического аппарата, строгие логические выводы и рассуждения, компьютерный эксперимент моделирования реальных процессов и явлений позволяют обнару-

жить и исследовать многочисленные тайны природы, прикоснуться к неизведанному, реально познать то, что еще недавно казалось чудом.

Третья глава «Теория проектирования информационной методической системы обучения физике в школе» посвящена проектированию информационной компетентностно-ориентированной методической системы обучения физике в системе школьного образовании. Рассматриваются структура, методологические подходы в разработке методической системы, а также технологии проектирования содержания вариативных учебных программ по физике с использованием методов математического моделирования.

Методическая система обучения (по А.П. Тряпицыной) - это совокупность условий реализации методической идеи. При этом, под условиями реализации понимаются определенные элементы педагогического процесса (цели, содержание, методы, формы и средства обучения). Т.А. Бороненко предлагает структуру методической системы обучения и модель учебного предмета дополнить определенными элементами, имеющими технологическую направленность. Кроме того в систему включена информационно-учебная предметная среда формирования ключевых компетенций.

Стратегия модернизации методической системы общего образования одним из оснований обновления образования называет компетентностный подход Предполагается, что в основу обновленного содержания общего образования, в качестве его основных целей, будет положено формирование и развитие у учащихся ключевых или базовых компетенций. В мировой образовательной практике понятие компетентности (компетенции), как цели образования выступает в последние годы в качестве одного из центральных понятий, а включение в образовательные цели школы формирование ключевых компетенций и связанных с этим изменение методов учебной работы- как основное направление реформирования или модернизации школы. Основная причина: необходимость усиления ориентации школы на быстро меняющиеся условия жизни в современном информационном обществе, особенно в сфере труда.

и

Рис. 4. Фракталы нелинейной динамики на школьном компьютере

Одним из перспективных подходов в отечественной педагогике является подход А.Л. Семенова, который выделяет информационно-коммуникативную компетентность как один из основных приоритетов в целях общего образования. Информационная компетенция рассматривается как новая грамотность, в которую входят, прежде всего, умения активного, самостоятельного управления информационными процессами, информационное моделирование с использованием средств современных компьютерных технологий

Помимо ключевых, общих для всех предметных областей, выделяются и предметно-деятелъностные компетенции- это специфическая способность, необходимая для эффективного выполнения конкретного действия в конкретной предметной области и включающая узкоспециальные знания, особого рода предметные навыки, способы мышления, а также понимание ответственности за свои действия.

История науки убедительно доказывает, что универсальное информационное моделирование зародилось и развивается в недрах физической науки, поэтому главной целью рационально-научного подхода в методической науке является достижение предметно-деятельностной компетенции соответствующей уровню образованности и интеллектуальному потенциалу учащихся. Образованность понимается как индивидуально-личностный результат образования, качество личности, которое заключается в способности самостоятельно решать проблемы в различных сферах деятельности, опираясь на освоенный социальный опыт. Отметим также, что центральным моментом в организации компе-тентностно-ориентированного обучения физике является поиск и освоение инновационных образовательных технологий. Это различные формы открытого проектного и проблемно-ориентированного обучения, это смещение акцента с односторонней активности учителя на самостоятельное учение, ответственность и активность учащихся.

Современный этап информатизации общего образования (этап глобального информационного мышления) является объективной предпосылкой реализации интегративного подхода, межпредметной интеграции «физики» и «информатики», развития внутрипрофильной специализации «вычислительная физика» на основе «этажей» или уровней интеграционных процессов. Технология интегрированного обучения опирается на существующие глубокие связи предметов естественно-научного цикла. Под межпредметными связями понимается дидактическое условие, способствующее отражению в учебном процессе интеграции научных знаний, их систематизации, формированию научного мировоззрения, позволяющее каждому ученику раскрыть и реализовать свои интеллектуальные возможности.

В современной методике обучения физике все более значимым становится дальнейшее расширение дидактических функций задач. "Обучение через задачи" - это основной метод проблемного обучения, предполагающий организацию обучения путем самостоятельного добывания знаний в процессе решения учебных проблем, развитие творческого мышления и познавательной активности учащихся с помощью системы задач, объединенных между собой одной

общей идеей исследования (проблемой), ориентированной на получение новых теоретических знаний и практических умений. Отметим, что описанный метод тесным образом связан с современным методом целесообразно подобранных задач (методом циклов), ориентированным на выработку умений проводить математическое моделирование реальных процессов и явлений, при котором суть решения задачи сводится к анализу рассматриваемого явления, а не к формальному предъявлению знаний, относящихся к рассматриваемой предметной области.

Заметим, что в поле зрения учителя физики находятся задачи, требующие не только математических знаний, но и умения поставить задачу для решения на ПК. В связи с этим возникает потребность в создании и отборе компьютерных "учебных задач" - компьютерных циклов задач, с помощью которых можно прививать школьникам прочные навыки применения компьютера как привычного инструмента решения различных физических и трудноформализуемых задач межпредметного характера.

Преимущества учебного компьютерного моделирования связаны с преодолением формальности усвоения знаний, развитием исследовательских и конструкторских навыков, развитием интеллектуальных умений учащихся. Учебное компьютерное моделирование- это исследование физических явлений на основе готовых моделей и коммерческих программ (simulation), причем активное моделирование с построение моделей самими учащимися (modelling) позволяет повысить качество обучения, уровень предметной компетенции учащихся.

Рис. 5. Математическое моделирование при углубленном изучении физики

Понятие "учебная информационная модель" определяется как программная среда, объединяющая в себе на основе компьютерной информационной модели средства интерактивного взаимодействия с объектом исследования и развитые средства отображения информации (В.В. Лаптев). В учебном компьютерном моделировании будем называть учебные информационные модели демонстрационными примерами, а метод обучения с их использованием- методом демонстрационных примеров, который можно рассматривать как «кейс-метод» на основе мультимедийных технологий. На рис. 5 представлен демонстрационный пример моделирования в классической механике при углубленном

изучении физики (прецессия спутниковой орбиты при учете несферичности формы Земли).

Отличительной особенностью «кейс-метода» (Case Study) являегся создание проблемной ситуации на основе фактов из реальной жизни, в частности, при изучении моделирования реальных физических процессов. Case- это единый информационно-коммуникативный комплекс, позволяющий понять ситуацию, выдвинуть гипотезу, найти необходимую информацию, провести дискуссию и принять правильное решение.

В последнее время все популярнее становится представление кейс-ситуаций в виде мультимедиа- презентаций или Web- публикации в Интернете. Демонстрационные примеры (мультимедиа-кейсы) включают исходные тексты программ на языках программирования. Поэтому часто компьютерные средства обучения для поддержки метода демонстрационных примеров минимальны: необходимы лишь текстовый процессор (желательно с поддержкой гипертекста) и система программирования на выбранном языке.

Компьютерные проектные технологии (метод проектов; значительно расширяют возможности вариативной школы в плане формирования индивидуальных образовательных маршрутов учеников. Учащимся, интересующимся теоретической физикой, можно предложить задачи компьютерно-графического моделирования в квантовой механике с использованием системы компьютерной алгебры Maple, например, обобщенную задачу об атоме водорода в контексте межпредметных связей физики, химии и новых информационных технологий (рис. 6).

1=1, т=0

Рис. 6. Компьютерно-графическое моделирование в проектном обучении физике

Сложный комплексный процесс информатизации общего физического образования затрагивает все компоненты методической системы, в том числе и методологию обучения физике. Компьютерная модель, является по сути виртуальной, поэтому нет смысла заменять школьный физический эксперимент вычислительными задачами даже в условиях дефицита приборов и оборудования.

Учитывая тенденции в развитии науки и образования необходимо развивать методы обучения физике в рамках методологии натурно-вычислительного эксперимента. Комбинированный эксперимент содержит как репродуктивную, так и творческую деятельность школьников, т.к. без воспроизведения определенных знаний о моделировании и программировании (репродуктивная деятельность учащихся) затруднительно написать даже самую простую компьютерную программу (творческая деятельность учащихся).

Методы натурно-вычислительного эксперимента в физике оказываются эффективными при изучении феноменологического подхода в моделировании, позволяющего определять параметры модели на основе надежных экспериментальных данных. Например, эксперимент в реальном времени сводится к визуальному сравнению поведения реального и виртуального объектов, при этом моделирование становится более наглядным и убедительным.

Персональный компьютер может превратиться в измерительный комплекс лабораторного физического практикума. Помимо выполнения программ сбора данных, пользователь виртуального измерительного прибора сможет экспортировать результаты измерений в более развитые приложения, например электронные таблицы или графический редактор. Эти офисные приложения делают понятными самые абстрактные записи или массивы данных, выделяя в них незаметные на первый взгляд тенденции или взаимные связи. И конечно, файлы экспериментальных данных, могут передаваться по линиям связи, по электронной почте через Интернет.

Разрабатывая учебные программы, ее дидактические единицы, адаптируя их к определенному профилю обучения, учитель по существу должен представить дидактический проект в его функционально-структурном и процессуальном выражении. При детальной разработке содержания, методического построения, а также уточнении объема учебной дисциплины представляется целесообразным применение методов априорного ранжирования с использованием математической статистики кластерного и факторного анализа, теории графов. Граф учебной дисциплины наглядно отображает последовательность прохождения тем внутри дисциплины, а также их взаимосвязь с темами других учебных дисциплин, способствует осуществлению оптимального отбора учебного материала, с учетом необходимой теоретической и экспериментальной базы, облегчает выявление случаев параллелизма и прямого дублирования, определяет положение дисциплины в учебном плане.

Актуальной задачей методики обучения является оптимальное планирование учебного процесса формализованное методами математического программирования, в частности моделирование оптимальной программы обучения физике, сочетающей традиционные и инновационные подходы.

Постановка задачи математического программирования- это, прежде всего, четкая формулировка целевой функции и установление системы ограничений. Целевая функция представляет собой критерий отбора среди всех возможных планов задачи одного оптимального. Как правило, в роли ограничений выступают ресурсы системы. Таким образом задачи математического прогрлмми-

рования формулируются следующим образом: найти экстремальное значение целевой функции Z = F(xt...x„)при условиях (ограничениях)/,(х)>0, где /=/...т. В компактном виде данная задача записывается так:

шах {F{x)]x е М, гдеМ = {х\х ä О, /((х) > 0, / = 1.. .т}, причем, М- заданная

ограничениями область изменения переменных "х". Решение этой задачи можно интерпретировать как план для образовательной системы- расписание времени и объема действий, которые должны быть выполнены находящейся в заданном состоянии системой для осуществления заданной цели. Оптимизация учебной программы по физике методами линейного программирования связана с решением актуальных проблем вариативного обучения, предпрофильной подготовки.

Четвертая глава «Педагогические исследования в квалиметрии общего физического образования» посвящена организации и проведению методического эксперимента. В главе рассматриваются экспериментальные методы научных исследований в информационной педагогике, критерии эффективности компетентностного подхода в школьной дидактике.

Выделим следующие этапы методического эксперимента (этапы "жизни" методической системы обучения физике):

1. проектирование и конструирование методической системы обучения (отбор содержания элементов и установление взаимосвязи между элементами методической системы);

2. реализация методической системы обучения, т.е. создание конкретного учебного предмета и его внедрение в педагогическую практику школы);

3. анализ реализации методической системы обучения учебному предмету, т.е. классический педагогический эксперимент (проверка гипотезы исследования);

4. анализ методической системы обучения, породившей данный учебный предмет или образовательную область;

5. развитие методической системы обучения.

Объективная оценка качества образовательной системы возможна только благодаря комбинированным современным методам педагогических исследований {мониторинг, диагностика, эксперимент). В педагогическом эксперименте мы отказались от принципиально ограниченного подхода, когда приоритет отдается какому-то одному методу исследования, и попытались применить серию методов: интервьюирование и анкетирование учащихся, метод априорного ранжирования, анализ педагогической деятельности учителей, методы математической статистики.

Формирование гипотез о структуре информационной методической системы обучения физике основывалось на анализе опыта экспериментальной работы, которая проводилась на базе РГПУ им. А.И.Герцена, СПбГУ, СПбГУ-КиТ, МГПУ, УрГПУ, ЯГПУ, Univ. Twente (Голландия) и в школах г. Санкт-Петербурга. Подбор университетов и школ, в которых проводился педагогический эксперимент определялся, главным образом, оборудованием компьютер-

ных классов и готовностью преподавателей к проведению экспериментально-методической работы.

Педагогические исследования доказывают, что большинство старшеклассников (более 70%) отдают предпочтение тому, чтобы «знать основы главных предметов, а углубленно изучать только те, которые выбираются, чтобы в них специализироваться». Примерно 70-75% учащихся в конце 9 класса уже определились в выборе возможной сферы профессиональной деятельности. Большинство старшеклассников считает, что существующее ныне общее образование не дает возможностей для успешного обучения в вузе и построения профессиональной карьеры. В этом отношении нынешний уровень и характер полного среднего образования считают приемлемым менее 12% опрошенных учащихся старших классов.

Критерии эффективности информационной методической системы обучения физике в условиях ориентации школы на компетентностный подход.

1) Позитивное влияние новых информационных технологий обучения физике на уровень ключевых компетенций учащихся.

На этом этапе исследования проводятся контрольные работы с использованием компьютерных циклов задач, с помощью которых определяется относительный уровень ключевых компетенций учащихся (К).

В работе предполагается выполнить несколько заданий, анализ выполнения и оценка практических знаний и умений определяется так:

• знает, умеет, владеет-1 балл;

• не знает, не умеет, не владеет- 0;

• частично знает, умеет, владеет- 0.5 балла.

Задачи оцениваются по следующим позициям, выбор которых зависит от уровня обучения (¡=1...к):

1. обоснование физической модели, границы применимости;

2. построение математической модели, ее свойства;

3. выбор оптимального алгоритма решения (точность, сходимость и устойчивость);

4. выбор компьютерных инструментов (систем программирования, математических пакетов, Интернет-ресурсов);

5. компьютерная программа (физическая компьютерная информационная модель), тест программы;

6. анализ и визуализация результатов вычислительного эксперимента;

7. возможность модификации цикла информационного моделирования.

Составляется матрица «успеха» и определяется сумма ее элементов, да-

Ел,

лее находится предметная компетентность К = —-,]=]...т- число решенных

к-п

задач, п- общее число задач цикла, к- позиционное число.

2) Возможность повышения эффективности обучения физике при использовании методов демонстрационных примеров и циклов задач.

Наши наблюдения в компьютерном классе, показали, что учебно-исследовательская работа на ПК заметно активизировала работу учащихся на уроке, усиливая интерес к решаемым физическим задачам. Используя наглядные компьютерно-графические модели, постепенно усложняя условия задач, учитель привлекает внимание учащихся к изучению данной темы и к самостотель-ной исследовательской работе. Исследуя, как повышается или падает внимание учащихся к изучаемой теме, можно сделать вывод об эффективности учебного вычислительного эксперимента.

3) Положительная динамика проявления учащимися познавательных интересов.

Для оценки познавательного интереса мы использовали знаковый критерий для контрольных работ выпускных классов экспериментальных школ, а также экспертный метод для оценивания исследовательских проектов и участия школьников в творческих конференциях и конкурсах. В связи с этим отметим победы учащихся на олимпиадах разного уровня по физике и информатике, в творческих конкурсах старшеклассников «Интеллектуальное возрождение» (диплом II степени), высокий процент поступления абитуриентов и успешное обучение в вузах г. Санкт-Петербурга;

4) Возрастание уровня профессиональной компетентности учителей физики

В ходе проводимого исследования мы не раз отмечали, что успех и эффективность использования содержательных аспектов инновационной методики обучения зависит от квалификации учителя. Необходимо, чтобы учитель не только хорошо знал свой предмет, но и в достаточной мере владел компьютерными технологиями, методами компьютерной физики. Поэтому нами было проведено исследование по сбору и обобщению информации с уроков физики, где были применены учебные компьютерные модели. В результате приходим к выводу о росте профессиональной компетентности учителя в ходе методического эксперимента, а также положительное отношение всех участников процесса апробации к работе учебной лаборатории компьютерного моделирования и внедрению в практику школы спецкурса "Физика на ПК"',

ВЫВОДЫ

1. Модернизация обучения физике связана с решением ряда проблем разработки и внедрения компьютерных технологий в системе общего физического образования:

• создание, тиражирование и внедрение в образовательный процесс электронных учебников и компьютерных образовательных программ по физике, определенных квалификацией авторов и возможностями используемых информационных технологий;

• преодоление углубляющегося разрыва между технологией создания компьютерных обучающих систем по физике и методикой их использования в учебном процессе;

• создание системы методических стандартов на учебно-методические комплекты и различные типы обучающих программ (электронный учебник, задачник, практикум, справочник и др.);

• развитие профессиональной подготовки учителей физики в области новых информационных технологий и программно-педагогических средств;

• акцентирование усилий на развитие творческих способностей учащихся, их самостоятельности, выработке индивидуального стиля деятельности посредством создания свободного общения в мире коммуникаций, удаленного доступа к учебным базам данных;

• развитие моделей и технологий дистанционного обучения;

• разработка инфраструктуры обеспечения процесса информатизации общего физического образования (подготовка кадров, методическое, техническое и программное обеспечение);

• использование возможностей, предоставляемых персональным компьютером в направлении изучения современной методологии компьютерной физики и физики нелинейных явлений;

• совершенствование и развитие фундаментального курса физики в школе и вузе с учетом достижений и приоритетных направлений в теории и методике обучения.

2. Развитие дидактики в условиях ориентации школы на компетентност-ный подход предполагает изменения в целях обучения, перенос акцента с усвоения значительной по объему системы знаний на усвоение способов деятельности, развитие способности к самостоятельному решению проблем в различных сферах деятельности. В свою очередь планируемые изменения в целях образования предполагают развитие межпредметной интеграции, без чего невозможно достижение метапредметных образовательных результатов (формирование функциональных навыков и ключевых компетенций). Потребности социально-экономического развития обусловливают новую систему приоритетов, начиная со всех ступеней общего образования, среди которых отмечается формирование информационно-коммуникативной компетенции. Новые информационные технологии обучения являются необходимым компонентом, условием и катализатором процесса модернизации школьного физического образования.

3. Разработанная в диссертации методическая теория информатизации общего физического образования является обобщением педагогических научных достижений на современном этапе перехода школы на новые учебные программы и стандарты, совершенствующие содержание обучения физике и приводящие в соответствие с уровнем социального и научного прогресса Компе-тентностно-ориентированная информационная методическая система обучения физике носит опережающий характер, т.е. рассчитана не только на сегодняшний день, но и на перспективу. Она представляет собой открытую систему, доступную для корректировки с учетом достижений физики и информатики, динамики социально-экономического развития информационного общества. Универсальность построенной методической системы дает возможность разрабаты-

вать на ее основе вариативные учебные планы в общеобразовательных учреждениях разного типа с учетом конкретных условий педагогической деятельности учителя физики, доступных информационных и учебных ресурсов.

ПУБЛИКАЦИИ

Библиографический список научных и учебно-методических трудов автора составляет более 80 работ. Основные результаты диссертационного исследования отражены в следующих публикациях.

Монографии и учебно-методические работы

1. Кондратьев A.C., Лаптев В.В., Ходанович А.И. Информационная методическая система обучения физике в школе: Монография.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2003.- 25,5 п.л. / 19 п.л.

2. Белоусов A.A., Кондратьев A.C., Ходанович А.И. Компьютерное моделирование в примерах и задачах. Динамика: Уч. пособие.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, СПИКиТ, 1997.- 7,7 п.л. / 4,2 п.л.

3. Кондратьев A.C., Лаптев В.В., Ходанович А.И. Дидактические аспекты дистанционного обучения физике в школе: Уч. пособие для спецкурса,- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2001.- 1,7 п.л. / 0,5 п.л.

4. Кондратьев A.C., Лаптев В.В., Ходанович А.И. Вопросы теории и практики обучения физике на основе новых информационных технологий: Уч. пособие.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2001.- 5,9 п.л. / 4,5 п.л.

5. Борисёнок C.B., Кондратьев A.C., Танкова A.B., Ходанович А.И. Алгебраические методы при решении задач классической механики: Уч-метод. пособие.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2002,- 4,4 п.л. / 0,9 п.л.

6. Кондратьев A.C., Ходанович А.И. Методы вычислительного эксперимента: Уч. программа и метод, рекоменд. для студентов и слушателей всех форм обучения и специальностей.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена; СПб.: Институт гуманитарного образования, 2002.- 3,6 п.л./ 2,3 п.л.

Научные статьи в сборниках и журналах

7. Ходанович А.И. Комплексные динамические системы в компьютерной графике // Обучение физике в школе и вузе. Межвузовский сборник научных статей. - СПб.: Образование, 1998.- 0,4 п.л.

8. Ходанович А.И. Космическая динамика на школьном компьютере // Физика в школе и вузе. Сборник научных статей.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 1998.- 0,2 п.л.

9. Ходанович А.И. Типы динамических моделей и их приложения в экологии // Преподавание физики в школе и вузе. Материалы международной научной конференции "Герценовские чтения".- СПб.: Образование, 1998,- 0,2 п.л.

10. Ходанович А.И. Методологические основы обучения физике // Проблемы совершенствования физического образования. Сборник научных статей.-СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 1998,- 0,4 п.л.

11 .Ходанович А.И. Исследование учебной программы по физике структуры "школа-вуз" // Проблемы совершенствования физического образования. Сборник научных статей.- СПб.: Изд-во РГПУим. А.И.Герцена, 1998.-0,4 п.л.

12. Ходанович А.И. Нелинейная динамика управляемых биологических систем // Инновационные аспекты обучения физике в школе и вузе. Сборник научных статей. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 1998.- 0,3 п.л.

13. Ходанович А.И. Генератор случайных чисел в вычислительных задачах // Инновационные аспекты обучения физике в школе и вузе. Сборник научных статей. - СПб.: Образование, 1998.- 0,3 п.л.

14. Ходанович А.И. Динамические приложения итеративных численных методов // Современные технологии обучения физике в школе и вузе. Сборник научных статей. - СПб.: Образование, 1999.- 0,2 п.л.

15. Ходанович А.И. Математическое программирование в теории и методике обучения физике // Современные технологии обучения физике в школе и вузе. Сборник научных статей. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 1999.0,3 п.л.

16. Ходанович А.И. Компьютерное моделирование случайных процессов в физике. // Современные проблемы обучения физике в школе и вузе. Материалы международной научной конференции "Герценовские чтения",- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 1999.- 0,3 п.л.

17. Васюхичева И.А., Ходанович А.И. Перспективы изучения методики проектного обучения физике И Методика обучения физике в школе и вузе. Сборник научных статей.- СПб.: Изд-во РГПУим. А.И.Герцена, 1999.-0,2 п.л. / 0,1 п.л.

18. Ходанович А.И. Кинематика материальной точки на профилированной поверхности // Методика обучения физике в школе и вузе. Сборник научных статей.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 1999,- 0,3 п.л.

19.Ходанович А.И. Методика изучения уравнений математической физики // Методика обучения в школе и вузе. Сборник научных статей.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2000,- 0,2 п.л.

20. Ханин Д.С., Ходанович А.И. О некоторых возможностях формирования понятий квантовой теории твердого тела при решении задач механики // Методика обучения в школе и вузе. Сборник научных статей.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2000.- 0,2 п.л. / 0,1 п.л.

21. Голубовская М.П., Ходанович А.И. Методика проблемного обучения физике в современной школе // Методика обучения физике в школе и вузе.- СПб.: Йзд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2000.- 0,3 п.л. / 0,2 п.л.

22. Ханин Д.С., Ходанович А.И. Асимптотический метод в формировании представлений физики конденсированного состояния // Теория и практика обучения физике. Материалы международной научной конференции «Герценовские чтения» .-СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2000.-0,1 п.л./0,06 п.л.

23. Ходанович А.И Компьютерное моделирование в физике // Учебная физика. М.: ИОСО РАО, 2000,- 0,4 п.л.

24. Голубовская М.П., Ходанович А.И. Урок физики в компьютерном классе // Сборник трудов научно-методической конференции «Развитие творческой

личности в условиях дифференцированного обучения».- СПб.: УНМО РАО, 2000.- 0,1 пл. / 0,06 п.л.

25. Голубовская М.П., Ходанович А.И. Психолого-педагогические основы обучения физике на компьютере // Сборник трудов научно-методической конференции «Развитие творческой личности в условиях дифференцированного обучения»,- СПб.: УНМО РАО, 2000.- 0,1 п.л. / 0,06 п.л.

26. Ходанович А.И. Изучение технологической модели обучения физике в школе // Сборник трудов научно-методической конференции «Развитие творческой личности в условиях дифференцированного обучения».-СП6..УНМО РАО, 2000.- 0,2 п.л.

27. Скворцов Н.Н., Ходанович А. И. Технологии компьютерной алгебры в кван-' • товой механике // Методика обучения физике в школе и вузе.-СПб.:Изд-во

РГПУ им. А.И.Герцена, 2000.- 0,3 пл. / 0,2 пл.

28. Ходанович А.И. Физическая методология в компьютерных вычислениях // Теория и практика обучения физике. Материалы международной научной конференции «Герценовские чтения». - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2000.- 0,2 пл.

29. Ходанович А.И. Компьютерные вычисления в математическом моделировании // Теория и практика обучения физике. Материалы международной научной конференции «Герценовские чтения».- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.ИГерцена, 2000,- 0,3 пл.

30. Ходанович А.И. Концепция построения компьютерного измерительного комплекса в школьном физическом эксперименте // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 12.- М.:, ИОСО РАО 2001.- 0,3 пл.

31 .Ходанович А.И. Компьютерные технологии в структуре дидактического цикла обучения физике // Преподавание физики в школе и вузе. Материалы международной научной конференции «Герценовские чтения».- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2001,- 0,3 пл.

32. Ходанович А.И. Методика компьютерной поддержки при изучении волновой оптики // Преподавание физики в школе и вузе. Материалы международной научной конференции «Герценовские чтения»,- СПб.: Изд-во РГПУ-им. А.И. Герцена, 2001,- 0,3 п.л.

33. Ходанович А.И. Математическое моделирование как физическая методология // Преподавание физики в школе и вузе. Материалы международной научной конференции «Герценовские чтения».- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2001,- 0,2 п.л.

34. Ходанович А.И. Концептуальные>вопросы математического моделирования в школьном курсе физики // Материалы всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности учителей физики, информатики, технологии в условиях новой образовательной парадигмы», 41.- Екатеринбург: Изд-во УрГПУ, 2001,-0,3 пл.

35. Ходанович А.И. Методология формирования информационно-учебной среды в современной школе // Модернизация общего образования на рубеже ве-

!

ков: сборник научных статей,- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2001.0,3 пл.

36. Ходанович А.И. Методы обучения физике на компьютере //Физика в школе и вузе. Сборник научных статей.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2001.- 0,2 п.л.

37.Ходанович А.И. Компьютерный эксперимент при решении трудноформали-зуемых задач // Физика в школе и вузе. Сборник научных статей.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2001,- 0,3 п.л.

38. Скворцов H.H., Ходанович А.И. Компьютерные технологии символьной математики в аналитической механике // Физика в школе и вузе. Сборник научных статей - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2001,- 0,3 п.л. / 0,1 п.л.

39. Ханш Д.С., Ходанович А.И. Знакомство с ангармоническими эффектами в твердых телах при изучении общего курса физики // Физика в школе и вузе. Сборник научных статей.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2001.- 0,2 пл. / 0,1 пл.

40.Ходанович А.И. Изучение концепции математического моделирования в учебном натурно-вычислительном эксперименте //Физика в школе и вузе. Сборник научных статей.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2001.-0,3 п.л.

41 .Ходанович А.И. Дидактика педагогического программного обеспечения // Модернизация общего образования на рубеже веков: сборник научных статей,- часть 2,- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2001,- 0,3 п.л.

42. Ходанович А.И. Натурно-вычислительный эксперимент в методологии изучения физики // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 14.- М.: ИОСО РАО, 2002,- 0,1 пл.

43. Кондратьев A.C., Лаптев В.В., Ходанович А.И. Тенденции развития и приоритетные направления информатизации образования на современном этапе // Вестник СЗО РАО / Образование и культура Северо-Запада России: Выпуск 7. Тенденции в развитии и модернизации современного образования.-СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2002,- 0,6 пл. / 0,4 п.л.

44. Ходанович А.И. Метод демонстрационных примеров в учебном компьютерном моделировании // Современные проблемы обучения физике в школе и вузе: Материалы международной научной конференции «Герценовские чтения»,- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2002,- 0,2 п.л.

45. Ходанович А.И. «Метод циклов» в современной методике обучения физике в школе // Современные проблемы обучения физике в школе и вузе: Материалы международной научной конференции «Герценовские чтения»,- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2002,- 0,3 пл.

46. Ходанович А.И. Методологические основы новых информационных технологий обучения физике //Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в современных условиях: Материалы международной научно-практической конференции,Екатеринбург: УрГПУ, 2002.-0,3 п.л.

47. Ходанович А.И. Интегративный подход в проектировании внутрипрофиль-ных специализаций по физике // Актуальные проблемы методики обучения

физике в школе и вузе: Межвузовский сборник научных статей.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2002.- 0,2 п.л.

48. Ходанович А.И. Применение операционного исчисления к решению физических задач на компьютере // Актуальные проблемы методики обучения физике в школе и вузе: Межвузовский сборник научных статей.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2002,- 0,2 л.л.

49. Ходанович А.И. Учебно-игровое моделирование на школьном компьютере // Актуальные проблемы методики обучения физике в школе и вузе: Межвузовский сборник научных статей.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена,

2002.- 0,2 п.л.

50.Ходанович А.И. Информатизация образования как научно-методическая проблема//Известия РГПУ.-СПб.:Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2003.-1 п.л.

51. Ходанович А.И. Проблема формирования предметно-деятельностной компетенции учащихся на уроках физики // Сборник статей международной конференции ФССО. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2003.- 0,2 пл.

52. Голубовская М.П., Ходанович А.И. Информатизация обучения физике в экспериментальной работе школы // Сборник научных статей международной конференции ФССО.- СПб.:Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2003.- 0,3 пл. / 0,2 пл.

53. Антифеева Е.Л., Ханин С.Д., Ходанович А.И. Физическое образование и проблема развития физического понимания // Сборник научных статей международной конференции ФССО.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена,

2003,- 0,2 пл. / 0,06 пл.

54. Ходанович А.И. Развитие контекстуальной компетентности студентов физических специальностей в ходе школьной педагогической практики // Сборник научных статей всероссийской конференции «Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в свете модернизации Российского образования.- Екатеринбург: Изд-во УрГПУ, 2003.- 0,2 п.л.

55. Ходанович А.И. Профессионально-ориентированный подход к формированию информационно-методических умений будущих учителей физики // Проблемы преподавания физики в школе и вузе. Всероссийский межвузовский сборник научных статей - СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2003.0,2 пл.

56. Ходанович А.И. Дидактика школы в условиях ориентации на компетентно-стный подход // Проблемы преподавания физики в школе и вузе. Всероссийский межвузовский сборник научных статей- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2003- 0,2 п.л.

51. Ходанович А.И. Изучение объектно-ориентированного программирования при решении физических задач // Проблемы преподавания физики в школе и вузе. Всероссийский межвузовский сборник научных статей.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2003 - 0,2 пл.

58. Ходанович А.И. Инновационные аспекты современных образовательных технологий // Инновации.- СПб., 2003, № 2(3).- 0,3 пл.

Тезисы семинаров и конференций

59. Ходанович А.И. Проблемы содержания обучения в системе непрерывного физического образования // Тезисы докладов. V международная конференция "Физика в системе современного образования". Том 1. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 1999.- 0,1 п.л.

60. Скворцов H.H., Ходанович А.И. Инновационные технологии компьютерного обучения в системе непрерывного физического образования // Съезд российских физиков-преподавателей "Физическое образование в XXI веке". Тезисы докладов.- М.: МГУ, 2000.- 0,06 п.л. /0,03 п.л.

61. Ходанович А.И. Инновационные технологии и интеграция в современной школе // Съезд российских физиков-преподавателей "Физическое образование в XXI веке". Тезисы докладов.- М.: МГУ, 2000.- 0,06 пл.

62. Ходанович А.И. Новые информационные технологии проблемного обучения в системе общего физического образования // VII Санкт-Петербургская международная конференция «Региональная информатика 2000». Тезисы докладов, часть 2,- СПб., 2000.- 0,2 пл.

63.Ходанович А.И. Опыт и перспективы использования пакета символьной математики MAPLE при обучении физике // Тезисы докладов. VI Международная конференция «Физика в системе современного образования».- Ярославль: ЯГПУ, 2001.- 0,1 пл.

***

Часть научных и учебно-методических работ, отмеченных в библиографическом списке, написана совместно с сотрудниками и аспирантами физического факультета РГПУ им. А.И. Герцена, коллективом кафедры физики и оптики Университета кино и телевидения, учителями экспериментальной 181 школы.

Работы [1, 3, 4, 5 6, 43] написаны в соавторстве с проф. A.C. Кондратьевым и проф. В.В. Лаптевым, которые осуществляли постановку методических задач, решение которых проводилось соискателем при совместном обсуждении результатов педагогических исследований. В учебных пособиях [2, 4, 5] автором составлены задачи по механике, нелинейной динамике и оптике.

В учебном пособии [2] постановка задач учебного компьютерного моделирования принадлежит проф. A.A. Белоусову и проф. A.C. Кондратьеву, а решение задач и разработка прикладной математической библиотеки проводились соискателем. В работах [27, 38, 60] аналитическое и компьютерно-графическое моделирование при решении физических задач выполнено совместно с доц. H.H. Скворцовым.

Статьи [21,24, 25, 52] написаны в соавторстве с учителем физики и завучем М.П. Голубовской, принимавшей активное участие в экспериментальной работе и апробации элективных учебных курсов.

Положения выносимые на защиту опубликованы в следующих научных изданиях: [1,56] (1-ое), [1, 51] (2-ое), [1,43] (3-е).

Ходанович Александр Иванович

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать 19.06.2003 г. Формат бумаги 60 х 84 1/16 Объем 2 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ

V

191023, Санкт-Петербург, наб. реки Фонтанки 78. Ризограф НОУ «Экспресс»

lo o?-A «i 16595

4

!

Содержание диссертации автор научной статьи: доктора педагогических наук, Ходанович, Александр Иванович, 2003 год

Введение.

Глава Методические концепции информатизации общего ^^ физического образования.

1.1. Методологические аспекты компьютерного обучения физике в школе. ф 1.2. Психолого-педагогические основы новых информационных технологий обучения физике.

1.3. Инновационные аспекты современных компьютерных технологий обучения физике.

1.4. Концепция учебной модели научного исследования в школьной дидактике.

1.4.1. Методическая проблема развития исследовательской компетенции учащихся в средней школе.

1.4.2. Новая информационная технология проблемного обучения физике в цикле научного творчества.

1.5. Контекстный подход к формированию методической

• компетентности будущих учителей физики.

1.5.1. Интерактивные программно-педагогические средства в профессиональной деятельности учителя физики.

1.6. Компьютерные технологии в структуре дидактического цикла обучения физике: опыт и перспективы информатизации общего физического образования.

Глава Методология компьютерного моделирования в теории (^ и методике обучения физике.

2.1. Научные основания учебной компьютерной физики.

Ф 2.1.1. Учебный вычислительный эксперимент в физике.

2.1.2. Методологические основы новых информационных технологий обучения физике.ЮЗ •

2.2. Дидактические аспекты иерархии математических моделей в школьном курсе физики. Ю

2.3. Межпредметные связи на основе универсальных математических моделей. Пб

2.4. Информационная методика изучения физики нелинейных явлений.

2.4.1. Нелинейная динамика как научная дисциплина.

2.4.2. Методы исследований в нелинейной динамике.

2.4.3. Методика изучения моделей нелинейной физики на персональном ком пьютере.

2.4.4. Компьютерно-графическое моделирование при изучении методов нелинейной вычислительной физики.

Глава Теория проектирования информационной методической ^^ системы обучения физике в школе. <

3.1. Информационная методика обучения физике.

3.2. Методологические подходы в теоретическом моделировании информационной методической системы обучения физике. \

3.2.1. Компетентностный подход в стратегии модернизации общего 1 57 образования.

3.2.2. Рационально-научный подход в формировании 163 предметно-деятельностной компетенции учащихся на уроках физики.

3.2.3. Интегративный подход в проектировании внутрипрофильных специализаций по физике.

3.3. Методология обучения физике с использованием средств новых информационных технологий.

3.3.1. Характеристика и классификация методов обучения физике в школе.

3.3.2. Метод целесообразно подобранных задач (метод циклов).

3.3.3. Учебное компьютерное моделирование метод демонстрационных примеров).

3.3.4. Учебно-игровое моделирование (метод компьютерных игр).

3.3.5. Новая информационная технология проектного обучения метод проектов).

3.3.6. Натурно-вычислительный эксперимент как научный метод обучения физике.

3.4. Типология средств компьютерного обучения физике.

3.5. Технология отбора содержания обучения физике как предмет методического исследования.

3.5.1. Математическое моделирование в проектировании вариативных учебных программ и элективных курсов по физике.

3.5.2. Использование кластерного и факторного анализа в специальной методике обучения физике на компьютере.

3.6. Содержание раздела «Компьютерные методы в физике».

3.6.1. Формирование алгоритмической культуры и операционного мышления при изучении физики в школе.

3.6.2. Методика изучения основ численного анализа при решении физических задач.

3.7. Содержание раздела «Методология вычислительной физики».

3.8. Основные понятия, уровни изучения архитектуры ЭВМ и содержание раздела «Физика компьютера».

3.9. Содержание раздела «Компьютерные технологии автоматизации физических исследований».

3.9.1. Автоматизация физического эксперимента, анализ и обработка экспериментальных данных.

3.10. Методические особенности изучения компьютерной алгебры на занятиях по физике.

Глава Педагогические исследования в квалиметрии общего ^^ физического образования.

4.1. Теоретические подходы к оценке качества образовательного процесса.

4.2. Организация педагогического эксперимента.

4.2.1. Экспериментальные методы научных исследований в информационной педагогике—.

4.2.2. Критерии эффективности инновационных образовательных

• технологий в условиях ориентации школы на компетентностный подход.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Концептуально-методические аспекты информатизации общего физического образования на современном этапе"

В современной теории образования одна из центральных педагогических проблем, отражает противоречие между массовым характером образования, охватывающего учащихся различных способностей, и возрастающими требованиями к качеству образования, его процессу и результатам.

В педагогике в понятие "образование" включаются ценностные, процессуальные, результативные, системные аспекты функционирования социальных институтов общества, которые наполняют его различным содержанием. В историческом развитии общества произошло оформление системы специальных социокультурных институтов, целенаправленно организующих данный процесс. Одной из фундаментальных устойчивых форм социального института, обеспечивающих целостность и стабильность преемственности социального опыта, является школа. Поэтому в теории школьного образования определено его качество как отражение целостности процесса присвоения личностью необходимого для жизнедеятельности социокультурного опыта, а цель общего образования не столько усвоение определенных знаний, умений и навыков, сколько достижение всеми учащимися уровня образованности, который необходим для продолжения образования и является фактором саморазвития личности [198].

Одним из кардинальных изменений физического образования в современной школе становится его методологическая направленность. Необходимость изучения научной методологии вызвана не только научно-техническим прогрессом, но и коренным изменением характера научных знаний, самого процесса познания и взаимоотношения знания и познания. Резко повысился методологический уровень знаний, усложнился процесс научного познания, изменилось соотношение между исследованием и изложением научных знаний: они частично проникают друг в друга. Сегодня необходимо добиваться, чтобы для учащихся наука была не перечнем открытий, не суммой формул, а способом мышления в процессе познания окружающего мира, логическим подходом к решению проблем [40, 41].

В системе современных знаний физика продолжает формировать стиль научного мышления, задает его нормы, т. е. остается лидером современного естествознания. Овладение основами физического мышления должно осуществляться в определенных формах и методах обучения. Речь идет о вооружении учащихся знанием методологических принципов физики и умением сознательного использования их предписаний.

Овладение научной методологией, включая математическое и компьютерное моделирование, создает предпосылки для повышения уровня образованности учащихся и изменения их позиции в образовательном процессе. В то же время вычислительные компьютерные эксперименты с моделями объектов позволяют достаточно полно и глубоко изучать объекты, опираясь на мощь современных вычислительных методов и технических инструментов информатики. Неудивительно, что методология компьютерного моделирования бурно развивается, охватывая все новые сферы- от разработки технических систем до анализа сложнейших экономических и социальных процессов [149].

Сейчас математическое моделирование вступает в новый, принципиально важный этап своего развития, "встраиваясь"в структуры информационного общества. Впечатляющий прогресс информационных технологий отвечает мировым тенденциям к усложнению и взаимному проникновению различных сфер человеческой деятельности. Без владения информационными "ресурсами" нельзя и думать о решении все более укрупняющихся и все более разнообразных проблем, стоящих перед мировым сообществом. История методологии информационного моделирования убеждает: она может и должна быть интеллектуальным ядром информационных технологий, всего процесса информатизации общества. Современные научные, технические проблемы, как правило, не поддаются исследованию (в нужной полноте и точности) обычными теоретическими методами. Прямой натурный эксперимент часто долог, дорог либо опасен, иногда, попросту невозможен. Поэтому компьютерное моделирование является неизбежной составляющей научно-технического прогресса [242].

В наше время математическое моделирование стало главным источником новой информации о природе, позволяющим получать необходимую информацию за сравнительно короткий период времени, что является чрезвычайно важным, особенно на данном этапе развития человечества в условиях опасности приближающихся катастроф: экологической, энергетической, космической, геологической, технической и, возможно, социальной. Математическое моделирование, благодаря его комплексности, возможности учитывать огромное количество данных различных отраслей науки, оказывается единственным средством решения глобальных проблем. Из-за недостаточности научных знаний в различных областях и отсутствия необходимости полного исследования, математическое моделирование оказывается уникальным инструментом, с помощью которого можно получить достаточно успешные результаты исследований [143, 149].

Для глубокого, осознанного овладения физикой необходимо изучать ее на уровне физической методологии уже в средней школе. Следует учащихся учить применять в физике основанный на методологических принципах общий подход научных исследований, что поможет достичь достоверных результатов как в учебно-познавательной, так и в практической деятельности. При этом критерием качества знаний учащихся выступает умение применять общие принципы, методологию математического моделирования в познании конкретных физических явлений и процессов, при решении возникающих проблемных ситуаций и учебных задач.

В последнее время в связи с бурным развитием информационных технологий, физической науки резко возрос объем новых знаний, накопленных человечеством. Это привело к увеличению роли фундаментальной науки, которое должно отразиться в системе общего физического образования, включая методику изучения физики. В связи с этим в современной методической концепции образование рассматривается как учебная модель науки, а задача преподавателя- "учить учиться". Главным показателем эффективности школьного образования становится не столько сумма усвоенных конкретных знаний, сколько сформированность у учащихся умений и навыков самостоятельно приобретать знания. Поэтому задача преподавателя- научить учащихся отличать главное от второстепенного, фундаментальное от прикладного, понимать иерархию структуры науки, различать отдельные ее компоненты. Общеобразовательный курс физики не может носить узкопредметный характер, а должен включать в себя содержание, адекватное инновационным технологиям обучения- научную методологию, методы вычислительной физики, современные физические теории.

Процесс информатизации образования поставил в качестве одной из главных задач обучения использование возможностей новых информационных технологий, методов и средств информатики для реализации идей развивающего обучения, интенсификации всех уровней учебно-воспитательного процесса, повышения его эффективности, а также необходимость психологической и практической подготовки подрастающего поколения к жизни в условиях информационного общества. Применение информационных технологий в обучении не ограничивается лишь внедрением компьютерных средств в процесс обучения. Оно понимается шире- как стратегия образования, целью которой является создание открытой, развивающейся информационной системы обучения, обеспечивающей возможности применения всего самого передового, что существует в данный момент в мире как с точки зрения организации самой информации, так и с точки зрения методов и приемов ее переработки учащимися [254].

Модернизация образования связана с решением ряда проблем разработки и внедрения информационных технологий, таких как: - создание, тиражирование и внедрение в образовательный процесс электронных учебников и компьютерных образовательных программ определенных квалификацией авторов и возможностями используемых информационных технологий;

- преодоление углубляющегося разрыва между технологией создания компьютерных обучающих систем и методикой их использования в учебном процессе;

- создание под эгидой учебно-методических советов по направлению подготовки и учебно-методических комиссий по специальностям методической системы компьютерного образования с включением ее элементов в разрабатываемые и существующие стандарты специальностей;

- создание системы методических стандартов на различные типы обучающих программ (электронный учебник, задачник, тренажер, практикум, справочник и др.);

- создание под эгидой соответствующих подразделений Министерства образования и учебно-методических советов по направлениям и специальностям научно, методически и экономически обоснованной системы разработки и внедрения компьютерных технологий (планирование, финансирование, разработка, тиражирование, распространение, сопровождение);

- акцентирование усилий на развитие творческих способностей учащихся, их самостоятельности, выработке индивидуального стиля деятельности посредством создания свободного общения в мире коммуникаций, удаленного доступа к базам данных и знаний;

- разработка инфраструктуры обеспечения процесса информатизации высшего образования (подготовка кадров, методическое, техническое и инструментальное обеспечение);

- использование возможностей, предоставляемых вычислительной техникой и информационными технологиями в направлении изучения новых процессов и явлений;

- развитие моделей, методов и средств дистанционного обучения;

- совершенствование и развитие фундаментального курса информатики в школе и вузе;

- развитие профессиональной подготовки разработчиков информационных технологий и систем [251].

В условиях информатизации образования предстоит выработать качественно новую модель членов будущего информационного общества, для которых характерна способность к человеческим коммуникациям, активное овладение научной картиной мира, гибкое изменение своих функций в труде, ответственная гражданская позиция и развитое сознание станут очевидной жизненной необходимостью [198].

В методиках подходит к концу длительный период накопления рецептов, предписаний и рекомендаций. Современная методика- это наука, интегрирующая психолого-педагогические и специально-научные знания, адаптирующая их на основе дидактической переработки и переносящая на школьный уровень (И.Я.Ланина, В.В.Лаптев, 2000).

Актуальность работы

В настоящее время система отечественного образования находится в состоянии модернизации, требующим развития новых подходов в педагогике. Одним из направлений модернизации образования является развитие ком-петентностного подхода, что связано с расширением информационного образовательного пространства в структуры системы непрерывного образования, с учетом интеллектуального потенциала учащихся, способных в реальной жизненной и учебной практике применять ключевые компетенции (информационную и коммуникативную), как инварианты современных учебных программ и образовательных стандартов.

Как показало диссертационное исследование, решения проблемы качества физического образования, совершенствования педагогических информационных технологий в школе вызывает наименьшую удовлетворенность как учителей, так и учащихся. Высокую потребность в разработке научно-методического обеспечения и комплекса дидактических средств к новым учебным курсам и программам испытывают все учителя физики. В то же время проблема формирования ключевых компетенций на основе компьютерных технологий обучения физике и ее различные методические аспекты имеют не достаточную научную разработку, о чем свидетельствуют современные публикации в данной области. Поэтому концептуальное научное исследование в области информационной методики обучения физике в системе общего образования является актуальным.

Методологическую основу исследования составляют: ^ результаты исследований по проблеме организации и управления наукой и образованием (А.П.Беляева, В.И.Богословский, В.А.Бордовский, И.А.Колесникова, А.А.Орлов, А.Н.Тихонов, К.А.Ушаков и др.); ^ внедрение передового опыта в практику образования (Р.Г.Амосов, Ю.К. Бабанский, В.Е.Гмурман, А.Г.Козлова, М.Н.Скаткин и др.); ^ теория педагогических инноваций (К.Ангеловски, В.И.Загвязинский, М.В.Кларин, С.Д.Поляков, Т.И.Шамова, О.Г.Хомерики, Н.Р.Юсуфбекова и др-); теория проектирования педагогического образования, прогнозирования и управления развитием педагогических систем (Е.С.Заир-Бек, Е.И.Казакова, М.Н.Кларин, Н.В.Кузьмина, Н.Ф.Радионова, В.А.Сластенин, А.П.Тря-пицына, В.А.Якунин др.); теория модернизации отечественного образования и компетенций (В.А.Болотов, В.А.Кальней, В.В.Краевский, В.В.Лаптев, В.С.Леднев, О.Г.Смолянинова, А.П.Тряпицына, В.Д.Шадрикова, С.Е.Шишова и др.); труды физиков- исследователей по мировоззренческим и методологическим аспектам достижений физической науки (М.Борн, Н.Бор, В.Гейзенберг, Е.Вигнер, П.Л.Капица, Л.Д.Ландау, В.А.Фок, Р.Фейнман, А.Эйнштейн и др.); ^ исследования, посвященные проблемам информационного общества (Р.Ф.Абдеев, В.В.Александров, И.Б.Готская, Б.Я.Советов, В.А.Извозчиков, В.В.Лаптев, Е.А.Тумалева, М.В. Швецкий, И.В.Симонова и др.); научно-методические работы по проблемам информатизации общего образования и компьютерным технологиям обучения физике (Г.А.Бордовский,

Е.И.Бутиков, Э.В.Бурсиан, Х.Гулд, В.А.Извозчиков, А.С.Кондратьев, А.А.Кузнецов, В.В.Лаптев, А.А.Самарский, А.Н.Тихонов, Я.Тобочник и др.); достижения и тенденции развития теории и методики обучения физике, методологические основы школьного курса физики, дидактические аспекты проблемы вариативного обучения (Ю.К.Бабанский, С.В.Бубликов, В.А. Извозчиков, А.А.Кирсанов, А.С.Кондратьев, И.Я.Ланина, В.В.Лаптев, B.C. Лед-нев, В.Н.Максимова, Н.С.Пурышева, М.С.Скаткин, В.А.Сухомлинский, Т.Н. Шамало, Н.М.Шахмаев, В.М.Уздин и др.); методическая система фундаментальной подготовки в области информатики, концепции школьного курса информатики (А.А.Кузнецов, В.В.Лаптев, Т.А.Бороненко, Н.И.Рыжова, М.В.Швецкий, и др.); труды в области использования мультимедиа-технологий в образовании (Т.А.Бороненко, П.Бретт, Э.Броуди, И.Б.Готская, К.Н.Гуревич, Д.Джемисон, О.С.Корнилова, Б.Ф.Ломов, Н.И.Рыжова, О.Г.Смолянинова, Р. Уильямсон и др-); научно-методические работы по проблемам активизации познавательной деятельности учащихся, гуманизации, дифференциации и индивидуализации обучения физике, развитию творческих способностей учащихся (Г.А. Бордовский, С.Н.Богомолов, С.Е.Каменецкий, И.Я.Ланина, А.Е.Марон, Н.С.Пурышева, В.Г.Разумовский, А.Д.Суханов, А.В.Усова и др.); работы по разработке целостной концепции личностно-ориентированного обучения (Е.В.Бондаревская, И.А.Зимняя, А.К.Маркова, В.В.Сериков и др.);

Источником диссертационного исследования явился также собственный опыт автора как учителя школы, преподавателя и исследователя научно-методических проблем в педагогическом университете.

Объектом исследования является процесс информатизации общего физического образования на современном этапе.

Предметом исследования является информационная компетентност-но-ориентированная методическая система обучения физике в современной вариативной школе.

Цель исследования состоит в разработке теоретических основ информатизации общего физического образования, практическая реализация концептуальной модели компетентностно- ориентированной методической системы обучения физике на основе компьютерных технологий, обеспечивающей качественное общее физическое образование, а также анализ экспериментально апробированных эффективных новых информационных технологий обучения физике в современной школе.

Концепция исследования представлена системой ведущих идей.

1) Теоретическое моделирование информационной методической системы обучения физике, развитие базовых компетенций, рассматривается как научно-методическая проблема информатизации обучения физике, решение которой является ключевым условием успешного развития процессов информатизации общего образования и требует приоритетного обеспечения информационными, научными и учебно-методическими ресурсами.

2) Концептуально-методическое исследование процесса информатизации общего физического образования, способствует развитию современной научной области информационной методики, объектом которой являются новые информационные технологии обучения физике, предметом- проектирование, конструирование, реализация (внедрение), анализ, развитие (оптимизация) и сравнение методических систем компьютерного обучения физике, научным методом является педагогическая деятельность, называемая методическим экспериментом.

3) Методологические подходы педагогического исследования позволяют обозначить смысл школьного образования, факторы его развития, определяя новую целостность научного знания на уровне методической теории обучения с использованием технологий персонального компьютера, которые становятся нормой во всех областях человеческой деятельности. Процесс информатизации влечет за собой интеграцию знаний, изменение предметного содержания учебных дисциплин на всех уровнях образования, дает возможность обозначить пути дополнения современных педагогических концепций личностно-ориентированного обучения.

Гипотеза исследования

Ориентация школьного образования на компетентностный подход в условиях информатизации обучения физике будет возможна если для решения методических задач учебного процесса будут отобраны:

1. концепции и методология обучения оставляющие возможность авторской позиции каждому учителю при ее сочетании с усвоением теории проектирования инфомационной методической системы и овладении проектировочными и практическими умениями;

2. компьютерные образовательные технологии, позволяющие соединять индивидуальную направленность обучения, организацию коллективной коммуникации и сотрудничество, расширять содержательно- смысловое поле учебного процесса при активном включении учащихся в деятельность по решению задач инновационных преобразований в системе общего физического образования.

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

1. провести анализ психолого-педагогической и научно-методической литературы по теме исследования и на этом основании:

• определить научное направление информационной методики обучения физике;

• изучить тенденции развития технологического подхода в вариативном обучении физике;

2. рассмотреть теоретическое моделирование методической системы обучения физике и процесс формирования информационно-учебной предметной среды (ИУС) как научно-методическую проблему информатизации общего физического образования; разработать и обосновать технологии формирования ИУС;

3. проанализировать состояние проблемы информатизации общего физического образования в контексте совершенствования качества обучения, определить условия и возможности решения данной проблемы в условиях современной образовательной парадигмы личностно-ориентированного обучения;

4. выявить особенности управления самостоятельной поисково-научной деятельности учащихся на уроках физики с использованием новых информационных технологий;

5. определить характер влияния НИТО в школе на уровень образованности и компетентности учащихся;

6. проверить эффективность методики компьютерного обучения физике в ходе педагогического эксперимента;

7. систематизировать и разработать педагогическое программное обеспечение как необходимое условие формирования ИУС и развития новых информационных технологий обучения;

8. систематизировать и обобщить методические приемы обучения решению физических задач на компьютере с использованием методологии учебного вычислительного эксперимента;

9. разработать методические приемы реализации методов компьютерной физики при организации учебно-исследовательской работы учащихся.

Логика исследования включала следующие этапы:

1. анализ психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования с позиции влияния информационно-учебной предметной среды в формировании познавательного интереса, творческих интеллектуальных способностей учащихся;

2. изучение и анализ передового педагогического опыта по использованию новых информационных технологий в обучении физике;

3. разработка гипотезы исследования и постановка его основных задач;

4. разработка теоретической модели методической системы обучения физике в условиях информатизации общего образования, технологий формирования ИУС в рамках личностно-ориентированного подхода к обучению физике, а также разработка необходимого учебно-методического обеспечения;

5. апробация предложенных рекомендаций в ходе проведения формирующего этапа педагогического эксперимента и внесение необходимых корректив;

6. оценка результативности проведенного педагогического эксперимента и предложенных методических рекомендаций.

Достоверность полученных результатов обеспечивается:

• всесторонним анализом проблемы исследования;

• длительностью эксперимента, его повторяемостью и контролируемостью, широкой экспериментальной базой;

• применением методов математической статистики при обработке результатов педагогического эксперимента;

• согласованность прогнозов исследования и достижений передового педагогического опыта ряда школ и вузов г. Санкт-Петербурга.

Критериями эффективности предлагаемых информационных технологий обучения в системе общего физического образования служили: ^ наличие интереса учащихся к учению; уровень предметно-деятельностной компетенции, обнаруженный в результате диагностических исследований, при анализе результатов контрольных работ и экзаменов; победы учащихся на олимпиадах разного уровня по физике и информатике, в творческих конкурсах старшеклассников «Интеллектуальное возрождение»; высокий процент поступления абитуриентов и успешное обучение в вузах г. Санкт-Петербурга; положительное отношение всех участников процесса апробации к работе учебной лаборатории компьютерного моделирования и внедрение в практику спецкурса " Физика на ПК""; повышение профессиональной компетентности учителей физики.

Новизна и теоретическая значимость

Впервые в педагогике процесс информатизации общего образования рассматривается как научно-методическая проблема совершенствования качества фундаментального образования на основе новой компетентностно-ориентированной информационной методики обучения физике. В диссертационном исследовании разработаны:

1) Логика компьютерного диалога в процессе создания развивающей информационно-учебной предметной среды формирования ключевых компетенций: компьютерный диалог как ценностно-смысловое пространство самоопределения учителя и ученика в учебном процессе; учебное компьютерное моделирование как необходимая форма диалога с учетом дидактических функций компьютера в учебном вычислительном эксперименте; статистическая модель компьютерного диалога ограниченного типа.

2) Теория информатизации общего физического образования и проектирования информационной методической системы обучения физике в современной вариативной школе: методика изучения основ вычислительной физики и физики нелинейных явлений; концепция учебной модели научного исследования в школьной дидактике; дидактические аспекты математического и компьютерного моделирования в общеобразовательном курсе физики.

3) Теория и методика подготовки студентов педагогического вуза в рамках контекстного подхода, направленного на развитие практических информационно-методических умений будущих учителей физики.

4) Теория проблемно-исследовательского обучения физике на основе новых информационных технологий: учебные проекты как формы социально-педагогической и творческой активности преподавателей, школьников и студентов педагогических вузов; проектное обучение с применением компьютерных технологий (научные проблемы для решения и методы организации проектных разработок-продуктов проектировочно-педагогической деятельности); индивидуальные и групповые проекты в структуре образования «школа-вуз»; учебно-исследовательские задания по компьютерной физике как способы управления вхождением учащихся в опытно-экпериментальную работу; имитационно-игровое моделирование (длительные межпредметные деловые игры), проблемное обучение на основе учебных моделей научных исследований.

5) Методология математического моделирования в методическом эксперименте на основе статистики кластерного факторного анализа, методов математического программирования в общей и специальной методике обучения физике, в квалиметрии общего физического образования.

Практическая значимость работы состоит в разработке: педагогических программных средств (универсальные тестирующие программы (DOS и Windows- приложения), прикладная математическая библиотека в популярной системе программирования Turbo Pascal 7.0, учебно-методический комплект на основе элективных и профильных учебных курсов с компьютерной поддержкой). предложены конкретные разработки уроков физики, спецкурсы и факультативы с использованием новых информационных технологий обучения, которые внедрены в практику ряда школ Санкт-Петербурга.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в процессе: обсуждения материалов на методических советах и семинарах-практикумах, посвященных новым образовательным технологиям в ряде школ и гимназий г.Санкт-Петербурга, на экспериментальных площадках СЗО РАО. демонстраций разработанной информационной методики обучения в ходе ряда открытых уроков, работы факультативов, педагогических экспериментов в классах углубленного изучения физики. выступлений на международных научно-практических конференциях «Физика в системе современного образования (ФССО)» (Санкт-Петербург, 1999; Ярославль, 2001), «Региональная информатика» (Санкт-Петербург, 2000), «Инновационные дидактики с использованием новых информационных технологий» (Нидерланды, 2000), «Герценовские чтения» (19982003); Всероссийском съезде физиков-преподавателей (Москва, 2000), «Применение новых информационно-коммуникационных технологий в преподавании» (Санкт-Петербург, 2000); выступлений на научно-методических конференциях: «Развитие творческой личности в условиях дифференцированного обучения» (Санкт-Петербург, 2000), «Информационные технологии в преподавании физики и организации самостоятельной работы студентов» (Санкт-Петербург, 2001), «Студент-исследователь-учитель» (Санкт-Петербург, 200 \), «Развитие творческой личности школьника» (Санкт-Петербург, 2001), «Учебный физический эксперимент: Актуальные проблемы. Современные решения» (Глазов, Удмуртия, 2002); участия в научно-творческих конференциях «Интеллектуальное возрождение» (Санкт-Петербург, 20012003); участия в конкурсе по созданию учебной литературы нового поколения (Москва, 2002-2003); работы методического семинара «Анализ работы и перспективы разрабоки образовательных стандартов многоуровневой подготовки студентов в педагогическом вузе» (Москва, 2002).

На защиту выносятся следующие положения:

1) Методическая теория информатизации общего физического образования определяет методологию совершенствования качества вариативного обучения физике на основе технологий персонального компьютера, которые являются адекватным эффективным методическим средством создания информационно-учебной предметной среды формирования ключевых информационно-коммуникативных компетенций необходимых для саморазвития личности в условиях современного информационного общества.

2) Информационная методическая система обучения физике в условиях компетентностного подхода определяется развитием содержания и методов обучения (проектное обучение, метод циклов, учебное компьютерное моделирование), направленных на формирование предметно-деятелъностной компетенции учащихся при практическом освоении современной методологии компьютерной физики с развитыми теоретико-экспериментальными подходами в информационном цикле математического моделирования реальных природных явлений.

3) Учебный вычислительный эксперимент как диалог субъектов обучения физике позволяет реализовать педагогическую концепцию учебной модели научного исследования в школьной дидактике с учетом мониторинга мотивов, познавательных интересов и физического понимания учащихся, их интеллектуального развития. Инновационная технология проблемного обучения в цикле научного творчества предполагает проведение комплексных научно-познавательных исследований по разработке математических моделей естествознания с последующим анализом полученных результатов компьютерного эксперимента.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, и заключения. Общий объем текста 333 страницы, библиография (336 наименований). Работа иллюстрирована рисунками, графиками, схемами, таблицами.

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

Заключение

Наука не является и никогда не будет являться законченной книгой. Каждый успех приносит вопросы. Всякое развитие обнаруживает со временем все новые и более глубокие трудности.

А. Эйнштейн

Тема информатизации образования в настоящее время одна из наиболее актуальных и широко обсуждаемых. Феномен информатизации выведен в число универсальных мировоззренческих категорий, образовав, в общем научно-образовательном пространстве триаду — материя — энергия- информация. Информация и телекоммуникации приобретают не только осо-бый познавательный смысл в пространстве человеческого сообщества, но и становятся мощной преобразовательной силой в организации его жизнедеятельности.

Стратегия реформирования образования направлена на развитие вариативной системы образования. В связи с этим, необходимо провести оптимизацию учебной, психологической, физической нагрузки учащихся в том числе за счет использования эффективных методов обучения; обеспечить дифференциацию и индивидуализацию образования при обеспечении государственных образовательных стандартов на основе многообразия образовательных учреждений и вариативности образовательных программ. Развитое умение учиться есть характеристика субъекта учения, способного к самостоятельному выходу за пределы собственной компетентности для поиска способов действия в новых ситуациях. Иными словами, современная школа должна дать не только ЗУНы, но и способствовать развитию школьника, научить его решать проблемы, научить учиться.

Общеобразовательная школа должна формировать целостную систему универсальных знаний, умений, навыков, а также опыт самостоятельной деятельности и личной ответственности обучающихся. Переход на новые стандарты предполагает изменения в целях обучения: перенос акцента с усвоения значительной по объему системы знаний на усвоение способов деятельности, развитие способности к самостоятельному решению проблем в различных сферах деятельности. В свою очередь, планируемые изменения в целях образования предполагают развитие горизонтальных связей между учебными дисциплинами, без чего невозможно достижение метапредметных образовательных результатов (формирование функциональных навыков и ключевых компетенций). Потребности социально-экономического развития обуславливают новую систему приоритетов, начиная со всех ступеней общего образования. На первое место выдвигается, информационно-коммуникативная компетентность. Информационно-коммуникационные технологии являются необходимым компонентом, условием и катализатором процесса модернизации образования.

В развитии современного образования закономерными являются инновационные процессы, компьютерное обучение. В этих процессах целью преподавания ставится развитие у учащихся возможностей осваивать новый опыт на основе формирования творческого критического мышления, обеспечение условий такого развития, которое позволило бы каждому раскрыть и полностью реализовать свои потенциальные возможности: физические, духовные и интеллектуальные.

Выявление условий инновационного обучения позволяет вскрыть меха-Ф низм и разработать технологию процессов, обеспечивающих высокую эффективность результатов учебной деятельности. Эффективное решение задач обучения может быть достигнуто путем включения учащихся в самостоятельную работу по получению знаний. Поэтому важной тенденцией обучения физике стало знакомство учащихся с методами получения физических знаний.

В результате поисков наметились пути перевода обучения физике на новый качественный уровень: создание условий для включения всех учащихся # в активный процесс формирования знаний и обобщенных способов деятельности за счет умелого создания и управления эмоциональным полем, создания информационно-образовательной среды при максимальном использовании резервов внутренней мотивации учащихся, что придает процессу обучения добровольный характер.

Теоретические основы информатизации общего физического образования, разработанные в диссертации, являются обобщением научных достижений в методической науке на современном этапе компьютеризации образования в период перехода школы на новые учебные программы, совершенствующие содержание обучения физике и приводящие в соответствие с уровнем социального и научного прогресса. Главная задача российской образовательной политики - обеспечение современного качества образования на основе сохранения его фундаментальности и соответствия актуальным и перспективным потребностям личности, общества и государства.

Список литературы диссертации автор научной работы: доктора педагогических наук, Ходанович, Александр Иванович, Санкт-Петербург

1. Абрамзон A.A. О методологии в естественных науках — СПб.: НеоТЭКС, 1996.

2. Абрамов В.Г., Трифонов Н.П., Трифонова Г.Н. Введение в язык Паскаль:• Уч. пособие. М.: Наука. Физматлит, 1988.

3. Айзерман М.А. Классическая механика: Уч. пособие.- 2-е изд., перераб.-М.: Наука, Физматлит, 1980.

4. Актуальные проблемы методики обучения физике в школе и вузе // Межвузовский сборник научных статей,- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2002.

5. Алексеев C.B. Дифференциация в обучении предметам естественнонаучного цикла.- Л., 1991.

6. Амелькин В.В. Дифференциальные уравнения в приложениях.- М.: Наука,1. Физматлит, 1987.

7. Ангеловски К. Учителя и инновации,- М.: Просвещение, 1991.

8. Антонов В.Ф., Вознесенский С.А., Козлова Е.К. и др. Биофизика: Учебник для вузов.- М.:ВЛАДОС, 2000.

9. Анциферов Л.И. Применение микрокалькуляторов с программным управлением для решения задач // Физика в школе, 1985, № 1.

10. Апатова Н.В. Информационные технологии в школьном образовании.1. М.: 1994.

11. Ардабьев В.Н. Методические основы технологии конструирования уроков физики. Дис. канд. пед. наук,- СПб.- 1991.

12. Арнольд В.И. Математические методы классической механики.- М.: Наука, 1989.

13. Арнольд В.И. Нужна ли в школе математика? Стенограмма научного доклада (Дубна, 21 сентября 2000 г.).- М.: МЦНМО, 2001.

14. Басин М.А., Шилович ИИ. Синергетика и Internet (путь к Synergonet).-СПб.: Наука, 1999.

15. Басовский Л.Е., Протасьев В.Б. Управление качеством.- М.: ИНФРА, 2000.

16. Беликов Б.С. Решение задач по физике. Общие методы: Уч. пособие для студентов вузов. М.: Высшая школа, 1986. - 256 с.

17. Белоусов A.A., Кондратьев A.C., Ходанович А.И. Компьютерное моделирование в примерах и задачах. Динамика: Уч. пособие / Под ред. проф. А.С.Кондратьева. СПб: Изд-во СПИКиТ, 1997, 127 с / 47 с .

18. Белошапка В. Информатика как наука о буквах // Информатика и образование, 1992, № 1.

19. Белошапка В. Три учебника информатики // Информатика и образование. 1991, № 1.

20. Беспалько В.П. Теория учебника. М.: Педагогика, 1988.

21. Бессараб Г.Д. Инновационные формы организации урока: Из опыта работы учителя физики.- СПб., 1991.

22. Бирюков Л. А., Извозчиков В.А., Ревунов А.Д. Методические рекомендации к лабораторным работам по использованию микрокалькуляторов при обучении физике.- Л.: J И'ПИ им. А.И.Герцена, 1985.- 85 с.

23. Бобович A.B., Космачев В.М., Чирцов A.C. Использование компьютерных технологий в интересах образования- нерешенная проблема 2000-ых // Компьютерные учебные программы и инновации, 2001, № 1-2.

24. Боголюбов H.H., Митропольский Ю.А. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний.- М.: Наука, 1974.

25. Богословский В.И. Теоретические основы научного сопровождения образовательного процесса в педагогическом университете: Автореф. дис. . д-ра пед. наук.- СПб., 2000.

26. Бордовский Г.А., Извозчиков В.А. Новые технологии обучения: вопросы терминологии. // Педагогика, 1993. № 5.

27. Бордовский В.А. Современные проблемы совершенствования образова-Ф тельного процесса в педагогических вузах.- СПб.: Изд-во РГПУ им.1. А.И.Герцена, 1997.

28. Бордовский В.А. Методы педагогических исследований инновационных процессов в школе и вузе: уч.-метод, пособие.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2001.

29. Бордовский Г.А. Физические основы естествознания: Уч. пособие.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2001.

30. Борисенок С.В., Кондратьев A.C., Танкова A.B., Ходанович А.И. Алгебраические методы при решении задач классической механики: Учебно-методическое пособие.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2002.- 71 с / 14 с.

31. Бороненко Т.А. Концепция школьного курса информатики: Уч. пособие.-СПб.: Высшая административная школа, 1995.

32. Бороненко Т.А. Система методической подготовки будущего учителя информатики: теоретическая модель // Вопросы теории и практики обучения информатике. Сборник научных трудов. СПб.: ВАШ, 1996.

33. Ъ%.Брой М., Румпе Б. Введение в информатику: Сборник задач.- М.: «Диалог МИФИ», 2000.

34. Брукшир Дж.Глейн Введение в компьютерные науки / Пер с англ.- М.: «Вильяме», 2001.

35. Булкин П. С., Волков Б.И., Воронцов М.А. и др. ЭВМ в курсе общей физики / Под ред. М.А.Матвеева.- М.: МГУ, 1982.43 .Бурсиан Э.В. Задачи по физике для компьютера: Уч. пособие для студентов физ.-мат. фак-в пед. ин-тов. М.: Просвещение, 1991.

36. Бурсиан Э.В. Физика. 100 задач для решения на компьютере: Уч. пособие. СПб: Ид "МиМ", 1997.

37. Бурсиан Э.В., Лужков A.A., Соломин В.П. Решение биологических задач на компьютере: Уч. пособие для студентов высших педагогических учебных заведений.- СПб.: Образование, 1997.

38. Бутиков Е.И., Кондратьев A.C., Степанов В.А., Уздин В.М. Изучение динамики с использованием персонального компьютера: Уч. пособие / РГПУ им. А.И.Герцена; ЧГПИ им. И.Я.Яковлева.- Чебоксары: Изд-во Чувашского университета, 1992.

39. Бутиков Е.И., Кондратьев A.C., Лаптев В.В. Изучение кинематики с использованием персонального компьютера.- СПб, 1994.

40. Бутиков Е.И., Кондратьев A.C., Лаптев В.В. Использование персонального компьютера при изучении основ физики колебаний.- СПб, 1994.

41. Бюстран В., Ландхейр Б. Изучение физики с помощью исследований на компьютере // Конференция ЮНЕСКО.- СПб., 21-25 июня 1999.

42. Бэлэнел Д.И. Применение ПМК в физическом практикуме // Физика в школе, 1988, № 5.

43. Васильков Ю.В., Василькова H.H. Компьютерные технологии вычислений в математическом моделировании: Уч. пособие.- М.: Финансы и статистика, 1999.

44. Васина П.И., Вершинина Н.И., Машуков A.B. и др. ЭВМ в физическом практикуме: Уч. пособие.- Красноярск: КГУ, 1988.

45. Венда В.Ф., Ломов Б.Ф. Взаимодействие человека и ЭВМ и проблемы познавательного прогресса: Философские вопросы технического знания. М. : 1984.

46. Верник А.Н., Кулагин С.А., Усаров В.В. Моделирование фундаментальных физических опытов на персональной ЭВМ // Физика в школе.- № 3.- 1987.

47. Вирт Н. Алгоритмы + структуры данных = программы.- М.: Мир, 1985.

48. Водопъян Г.М. Технологии физического эксперимента в естественно-научной компьютерной лаборатории. Комплект Philip Harris. Методическое пособие для учителя.- М.: Институт новых технологий образования, 1996.

49. Волкова Е.А., Попов A.M., Рахимов А.Т. Квантовая механика на персональном компьютере. M.: URSS, 1995.

50. Волковыский Р.Ю., Темкина Д.А. Организация дифференцированной работы учащихся при обучении физике. М.: Просвещение, 1993.

51. Геллъ П. Как превратить персональный компьютер в измерительный комплекс: Пер. с франц.- 2-е изд., испр.- М.:ДМК, 1999.

52. Гершунский B.C. Компьютеризация в сфере образования: Проблемы и перспективы. М.: Педагогика, 1987.

53. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы: Санитарные правила инормы.- М.: Информационно-издательский центр Гос-комсанэпиднадзора России, 1996.

54. Гинецинский В.И. Основы теоретической педагогики: Уч. пособие. СПб., 1992.

55. Глазова Л.П. Вычислительный эксперимент как средство изучения нелинейных явлений в курсе физики. Автореф. дисс. канд. пед. наук.- СПб., 1998.

56. Голин Г.М. Вопросы методологии физики в курсе средней школы. М.: Просвещение, 1987.

57. Голицына И.H. Решение учебных творческих задач по физике с использованием ЭВМ // Физика в школе, 1993, № 1.

58. Голубева О.Н. Теоретическая проблема общего физического образования в новой образовательной парадигме. Автореферат дисс. д-ра. пед. наук.-СПб., 1995.

59. Гончарова C.B. Повышение эффективности наглядности обучения при использовании динамических компьютерных моделей на уроках физики: Ав-тореф. дисс. канд. пед. наук. СПб, 1996.

60. Городняя JI.B. Сравнение учебных языков программирования Бейсик, Паскаль и Рапира // Информатика и компьютерная грамотность.- М.: Наука, 1988.

61. Горяченко В.Д. Элементы теории колебаний. Уч. пособие. Красноярск.-Изд-во Красноярского университета, 1995.

62. Грабарь М.И., Краснянская К.А. Применение математической статистики в педагогических исследованиях. М.: Педагогика, 1977.

63. Грановская P.M. Развитие ребенка и компьютерные игры / Компьютерные инструменты в образовании.- СПб., 2001, № 3-4.

64. Гриценко В.И., Паньшин Б.Н. Информационная технология: вопросы развития и применения,- Киев: Наукова думка, 1988.

65. Громов Г.Р. Очерки информационной технологии,- М.: Наука, 1992.

66. Громыко В.И., Трифонов Н.П. Компьютерный задачник- учебник по программированию на базе развивающегося обучения (информатике) // Педагогическая информатика, 1993, № 2.

67. Гулд X., Тоболчник Я. Компьютерное моделирование в физике. В 2-х ч./ Пер.с англ. - М.: Мир, 1990.

68. Гусинский Э.Н., Турчанинова Ю.И. Введение в философию образования. Уч. пособие. М.: Логос, 2000.

69. Гурьев А.И. Методологические основы построения и реализации дидактической системы межпредметных связей в курсе физики средней школы: Автореф. . д-ра пед. наук, Челябинск, 2002.

70. Гутник И.Ю. Педагогическая диагностика.(Теория. История. Практика): Уч. пособие.- СПб.: издательство РГПУ им. А.И.Герцена, 2000.

71. Давыдов В.В. Теория развивающего обучения.-М.: 1996.

72. Данко П.Е., Попов А.Г., Кожевников Т.Я. Высшая математика в упражнениях и задачах. В 2-х ч.: Уч. пособие для втузов.- 5-е изд., испр.- М.: Высш. шк., 1999.

73. Джанколи Д. Физика / Пер. с англ.- М.: Мир, 1989.

74. Дидактика средней школы: Некоторые проблемы современной дидактики / Под ред. М.А.Данилова и М.Н.Скаткина. М.: Просвещение, 1975.

75. Дик Ю.И. Проблемы и основные направления развития школьного физического образования в Российской Федерации: дис. . д-ра пед. наук в форме научного доклада.- М.: 1994.

76. Дистанционное обучение: Учебное пособие / Под ред. Е.С.Полат.- М.: ВЛАДОС, 1998.

77. Днепров Э. Попытка пересмотра содержания образования удалась не полностью // УГ, 2002, № 45.

78. Довга Г.В. Проблемы инновационных технологий обучения на уроках физики в средней школе. Дисс.канд. пед. наук,- СПб., 1999.

79. Дулов В.Г., Цибаров В.А. Математическое моделирование в современном естествознании: Уч. пособие.- СПб, 2001.

80. Дьяконов В.П. Математическая система Maple V R3/R4/R5. -М.: "Солон", 1998.

81. Ершов А.П. Информатика. Предмет и понятие // Наука в Сибири. 1983. № 32.

82. Ершов А.П. Программа курса основ информатики и вычислительной техники X—XI классы (102 ч.) // Микропроцессорные средства и системы.1986, 2.

83. Ершов А.П. Компьютеризация школы и математическое образование // Информатика и образование, 1992, 5- 6.

84. Ершов А.П. Школьная информатика в СССР: от грамотности к культуре // ИНФО, 1987, №6.

85. Жалдак М.И. Система подготовки учителя к использованию информационной технологии в учебном процессе: Автореф. д-ра. дис. М., 1989.

86. Заир-Бек Е.С., Казакова Е.И. Педагогические ориентиры успеха.- СПб., 1995.

87. Заир-Бек Е.С., Тряпицына А.П. Основные подходы к построению образования в современной школе // Качество образования в современной школе. СПб., изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 1995.

88. Заславский Г.М., Сагдеев Р.З. Введение в нелинейную физику.- М.: Наука, 1988.

89. Избранные труды / А.П.Ершов. Новосибирск: ВО Наука. Сиб. изд. фирма, 1994.

90. Извозчиков В.А., Маркова ИВ. Школьники изучают ЭВМ // Физика в школе, 1984, № 4.

91. Извозчиков В.А. Инфоноосферная эдуколоия. Новые информационные технологии обучения.- СПб: Образование, 1991.

92. Извозчиков В.А. Дидактические основы компьютерного обучения физике: Уч. пособие Л: Изд-во ЛГПИ им. А.И.Герцена, 1987.

93. Извозчиков В.А. Научно-методические основы подготовки студентов к использованию вычислительной техники на уроках физики // Формирование предметно-методических знаний, умений и навыков будущих учителей физики.- Вологда: ВГПИ, 1987.

94. Извозчиков В.А., Панина И.Я., Тряпицына А.П., Матросова О.В. Деловые игры на занятиях по методике преподавания физики / Методическая разработка.-Л.: 1988.

95. Извозчиков В.А., Слуцкий A.M. Решение задач по физике на компьютере: Книга для учителя,- М.: Просвещение, 1999.

96. Извозчиков В.А., Лаптев В.В., Потемкин М.Н. Концепция педагогики информационного общества // Наука и школа.- 1999, № 1.

97. Ильин В.Е., Кочеев A.A. Некоторые аспекты концепции использования ЭВМ в учебном процессе // ЭВМ в учебном процессе вуза: Межвуз. сб. научн. трудов.- Новосибирск: НГУ, 1987.

98. Информатика в понятиях и терминах / Г.А.Бордовский, В.А.Извоз-чиков, Ю.Н.Исаев, В.В.Морозов, под ред. В.А.Извозчикова. М.: Просвещение, 1991.

99. Информатика: Программно-методические материалы. 7-11 кл.- М: ДРОФА, 2001.

100. Информационная культура: Кодирование информации. Информационные модели: 9-10 класс: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. М.: Дрофа, 1996.

101. Информационные и коммуникационные технологии в образовании / Межвузовский сборник научных трудов.- СПб: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2002.

102. Инновационное обучение: стратегия и практика / Под ред. В.П.Ляудис.-М., 1994.

103. Инновационные аспекты обучения физике в школе и вузе // Сборник научных статей / Под ред. А.С.Кондратьева, В.В.Лаптева, В.А.Бор-довского.- СПб.: Образование, 1998.

104. Инновационные процессы в образовании: Образование за рубежом // Сб. научных статей. СПб.: РГПУ им. А.И.Герцена, 1997.

105. Информационные системы: Словарь / Под ред. В.И.Богословского. СПб.: 1998.- 112 с.

106. Кавтрев А.Ф. Обзор компьютерных программ по физике для средней школы // Физическое образование в школе и вузе.- СПб.: Образование, 1998.

107. Калъней В.А., Шишов С.Е. Технология мониторинга качества обучения в системе «учитель-ученик».- М.: Педагогическое общество России, 1999.

108. Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы будущего. М.: Наука, 1997.

109. Каримов М.Ф., Нурлыгаянов Ф.Е. Основы информатики и возможности ее применения при изучении физики. Бирск, 1994.

110. Капица П.Л. Некоторые принципы творческого воспитания и образования современной молодежи. Эксперимент, теория, практика.- М.: 1981.

111. Каталог компьютерных учебных программ. № 1 (2) / Рос. Центр информатизации образования (РОСЦИО).- М., 1993.

112. Кауфман В.Ш. Языки программирования. Концепции и принципы. -М.: Радио и связь, 1993.

113. Качество образования в современной школе: сборник научных статей / Под ред. А.П.Тряпицыной.-СПб.: РГПУ им. А.И.Герцена, 2000.

114. Квантовый компьютер и квантовые вычисления.- Ижевск: Ижевская респ. типография, 1999.

115. Квиттнер П. Задачи. Программы. Вычисления. Результаты.- М.: Мир, 1980.

116. Керниган Б., Плоджер Ф. Инструментальные средства программирования на языке Паскаль. М.: Радио и связь, 1985.

117. Кирмайер М. Мультимедиа.- СПб.: BHV- Санкт-Петербург, 1994.

118. Китаев А., Шень А., Вялый М. Классические и квантовые вычисления. М.: МЦНМО, ЧеРо, 1999.

119. Кларин М.В. Инновационные модели обучения в зарубежных педагогических поисках. М.: Арена, 1994.

120. Климонтович Ю.Л. Введение в физику открытых систем // Соросов-ский образовательный журнал. — 1996, № 8.

121. Кнут Д. Искусство программирования для ЭВМ: Основные алгоритмы. М.: Мир, 1976.

122. Компьютеры, модели, вычислительный эксперимент: Введение в информатику с позиций математического моделирования / Под ред. А.А.Са-марского. М.: Наука, 1988.

123. Компьютеры и нелинейные явления: Информатика и современное естествознание. М.: Наука, 1988.

124. Кондратьев A.C., Лаптев В.В. Электронно-вычислительная техника как эффективный инструмент реализации межпредметных связей физики с математикой и информатикой // Вопросы преемственности преподавания математики и информатики: школа-вуз. Калинин, 1988.

125. Кондратьев A.C., Лаптев В.В. Микрокалькуляторы и персональные компьютеры для урока физики: номенклатура, возможности, программы: методические разработки Л.: ЛГПИ им. А.И.Герцена, 1988.

126. Кондратьев А. С., Лаптев В.В. Физика и компьютер. Л.: ЛГУ, 1989.

127. Кондратьев A.C., Лаптев В.В., Немцев A.A. Компьютерные модели в школьном курсе физики: методические рекомендации. Л.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 1991.

128. Кондрадьев A.C., Петров В.Г., Уздин В.М. Методология физической теории в школьном курсе физики.- ИНТА, 1994.

129. Кондратьев A.C., Михайлова И.А., Петрищев H.H. Влияние скорости кровотока на процесс тромбообразования в микрососудах // Биофизика, 1990, т. 35, вып.З.

130. Кондратьев A.C., Лаптев В.В., Трофимова С.Ю. Физические задачи и индивидуальные пути образования: Научно-методическая разработка.-СПб.: Образование, 1996.

131. Кондратьев A.C., Чоудэри А.Д.Р. Введение в математическое моделирование.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 1999.- 190 с. (на англ. яз.).

132. Кондратьев A.C., Лаптев В.В., Ходанович А.И. Вопросы теории и практики обучения физике на основе новых информационных технологий: Учебное пособие.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2001, 95 с / 56 с.

133. Кондратьев A.C., Лаптев В.В., Ходанович А.И. Дидактические аспекты дистанционного обучения физике в школе: Уч. пособие для спецкурса.-СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2001.- 27 с / 8 с.

134. Кондратьев A.C., Латпев В.В., Ходанович А.И. Информационная методическая система обучения физике в школе: Монография.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2003, 408 с / 240 с.

135. Кондратьев A.C., Филиппов М.Э. Физические задачи и математическое моделирование реальных процессов: учебно-методическое пособие для учителя. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2001.

136. Коновалов В.П., Елютин С.О., Руденко А.И. Элементы автоматизированного физического практикума на микрокалькуляторах // Вопросы компьютеризации учебного процесса.- М.: Просвещение, 1987.

137. Контроль качества и оценка в образовании // Материалы международной конференции. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 1998.

138. Концепции информатизации сферы образования Российской Федерации, утвержденной Министром общего и профессионального образования Российской Федерации 10.07.1998 года.

139. Косарев В.И. 12 лекций по вычислительной математике (вводный курс): Уч. пособие для вузов.- М.: Изд-во МФТИ, 1995.

140. Краевский В.В. Методология педагогического исследования. Самара: Изд-во СамГПИ, 1994.

141. Кроновер P.M. Фракталы и хаос в динамических системах. Основы теории. М.: Постмаркет, 2000.

142. Кубицкий В.А. Применение программируемых микрокалькуляторов в обучении физике // Физика в школе, 1987, № 5.

143. Кузнецов A.A. Развитие методической системы обучения информатике в средней школе: Автореф. дис. . д-ра пед.наук. М., 1988.

144. Кузнецов Э.И. Общеобразовательные и профессионально-прикладные аспекты изучения информатики и вычислительной техники в педагогическом институте: Автореф. дис. . д-ра пед. наук (13.00.02). М.: 1990.

145. Кузьмина Н.В. Системный подход в педагогическом исследовании // Методология педагогических исследований / Под ред. А.И.Пискунова, Г.В.Воробьева. М.: Педагогика, 1980.

146. Кук Д., Бейз Г. Компьютерная математика. М.: Наука, 1990.

147. Куписевич Ч. Основы общей дидактики,- М.: 1986.

148. Кыверялг A.A. Методы исследования в профессиональной педагогике.-Таллинн: Валгус, 1980.

149. Кэрролл Л. Технология игры в обучении и развитии.- М.: РПА, 1996.

150. Ланда П.С. Нелиейные колебания и волны.М.: Наука. Физматлит,1997.

151. Лапина И.Я. Формирование познавательных интересов учащихся на уроках физики: Книга для учителя. М.: Просвещение, 1985.

152. Ланина И.Я. Методика формирования познавательного интереса школьников в процессе обучения физике: Автореф. дис. . д-ра пед. наук. -Л., 1986.

153. Ланина И.Я. 100 игр по физике.- М.: Просвещение, 1995.

154. Лаптев В.В. Применение программируемых микрокалькуляторов на уроках физики.- Л.: ЛГПИ, 1985.

155. Лаптев В.В. Современная электронная техника в обучении физике в школе: Уч. особие к спецкурсу. Л.: Изд-во ЛГПИ им. А.И.Герцена, 1988.

156. Лаптев В.В. Теоретические основы методики использования современной электронной техники в обучении физике в школе. Дис. д-ра пед. наук.-Л.: 1989.

157. Лаптев В.В., Швецкий М.В. Методическая система фундаментальной подготовки в области информатики: теория и практика многоуровневого педагогического университетского образования.- СПб.: Изд-во СПбГУ, 2000.

158. Лернер И.Я. Дидактические основы методов обучения.- М.: 1981.

159. Липкин А.И. Модели современной физики: взгляд изнутри и извне.- М.: ГНОЗИС, 1999.

160. Литерат С.И. Опыт использования ЭВМ в процессе преподавания физики // Физика в школе, 1985, № 6.

161. Логвинов И. И. К теории построения учебного предмета // Сов. педагогика, 1969, №3.

162. Ломов Б. Ф. Методологические и теоретические проблемы психологии.-М., 1984.

163. Майерс Г. Архитектура современных ЭВМ: В 2 кн. Кн.1,- М.: Мир, 1985.

164. Мазин И.Я. Развитие интеграционных процессов в современной методике преподавания физике: Автореф. . д-ра пед. наук, СПб., 2003.

165. Макарова H.B. Методология обучения новым информационным технологиям (для вузов экономического профиля). СПб.: Изд-во СПбУЭФ, 1992.

166. Макарова Н.В. Программа по информатике: Системно-информационная концепция. 5-11 кл.- СПб.: ПИТЕР, 2001.

167. Мак-Кракен Д., Дорн У. Численные методы и программирование на Фортране / Пер. с англ. Б.Н.Казака.- М.: Мир, 1969.

168. Маланюк U.M. Повышение эффективности самостоятельной работы учащихся при изучении физики на основании использования компьютерной техники. Автореф. дис. .канд.пед.наук.- Киев, 1991.

169. Малинецкий Г.Г. Хаос. Структуры. Вычислительный эксперимент: Введение в нелинейную динамику.- М.: «Эдиториал», 2000.

170. Максимова В.Н. Структура и принципы отбора содержания профильных образовательных программ. Профилирование школ: разработка учебных планов // Материалы международного семинара. СПб: Образование, 1996.

171. Маневич Л.И. От теории возмущений к асимптологии // Соросовский образовательный журнал, 1996, 9(10).

172. Маркушев В.А. Информатика и учебный процесс: опыт Франции, США, Канады: Обзор.-Л.: ВНИИПТО, 1987.

173. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики.- М.: Наука, 1989.

174. Матаев Г.Г. Компьютерная лаборатория.- Мурманск: МГПИ, 1998.

175. Матрос Д.Ш., Полев Д.М., Мельникова H.H. Управление качеством образования на основе новых информационных технологий и образовательного мониторинга. М.: Педагогическое общество России, 1999.

176. Махмутов М.И. Организация проблемного обучения в школе. М.: Просвещение, 1977.

177. Мащбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения. М.: Педагогика, 1998.

178. Меерович М. И., Шрагина Л. И. Технология творческого мышления: Практическое пособие. Мн.: Харвест, М.: ACT, 2000.

179. Методика преподавания математики в средней школе: Общая методика / В.А.Оганесян, Ю.М.Колягин, Г.Л.Луканкин, В.Я.Саннинский.- М.: По-свещение, 1980.

180. Методика обучения физике в школе и вузе // Сборник научных статей / Под ред. В.В.Лаптева, В.А.Бордовского, И.Я.Ланиной.- СПб.: Изд-во РГТТУ им. А.И.Герцена, 1999.

181. Методика обучения физике в школе и вузе // Сборник научных статей / Под ред. В.В.Лаптева, В.А.Бордовского, И.Я.Ланиной.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2000.

182. Методы обучения в современной общеобразовательной школе / Сост. Г.Д. Кириллова.-Л.: Изд-во ЛГПИ, 1986.

183. Могилевский В.Д. Формализация динамических систем.- М.: Вузовская книга, 1999.

184. Модернизация общего образования на рубеже веков // Сборник научных статей. В 2 ч. / Научн. редактор проф. В.В.Лаптев.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2001.

185. Мун Ф. Хаотические колебания: Вводный курс для научных работников и инженеров / Пер. с англ. М.: Мир, 1990.

186. Мураховский И.Е. Методические проблемы организации исследовательской деятельности учащихся на занятиях по физике: Автореф. дисс. . канд. пед. наук. СПб, 1996.

187. Нарыкова И. Компьютерное моделирование в Великобритании // Информатика и образование, 1992, №3-4.

188. Немцев A.A. Компьютерные модели и вычислительный эксперимент в школьном курсе физики: Автореф. дисс. канд. пед. наук. СПб., 1992.

189. Никифорова Е.С., Юрков A.B. Конструктор мультимедийных дистанционных курсов: Методическое пособие для быстрого освоения.- СПб.: Интернет-центр, 2000.

190. Новое в методике преподавания физики // Сб. научных статей. СПб.: Образование, 1995.

191. Обозреватель: Информационно-аналитический журнал. 1997, №10.

192. Образовательная программа маршрут ученика. Часть II / Под ред. А.П. Тряпицыной.- СПб., 2000.

193. Образовательные технологии // Межвузовский сборник научно-методических статей / Под общ. ред. проф. В.В.Лаптева.- СПб.: ГИТМО(ТУ), 2000.

194. Обучение физике в школе и вузе // Межвузовский сборник научных статей / Под ред. А.С.Кондратьева, В.В.Лаптева, И.Я.Ланиной.- СПб.: Образование, 1998.

195. Оганесян В.А. Принципы отбора основного содержания обучения математике в средней школе. Ереван: Луйс, 1984.

196. Орлик C.B. Секреты Delphi на примерах. М.: БИНОМ, 1996.

197. Пайтген Х.-0., Рихтер 77. X. Красота фракталов. Образы комплексных динамических систем / Пер. с англ. М.: Мир, 1993.212. 77ершиков В.И., Савинков В.М. Толковый словарь по информатике.- М.: Финансы и статистика, 1995.

198. Питюков В.Ю. Основы педагогической технологии.- М., 1997.

199. Платов В.Я. Деловые игры: разработка, организация, проведение. М.: ИПО Профиздат, 1991.

200. Плохотников К.Э. Математическое моделирование. Экзистанциальный аспект. М.: Изд-во МГУ, 1993.

201. Повышение эффективности подготовки учителей физики, информатики, технологии в условиях новой образовательной парадигмы // Материалы всероссийской научно-практической конференции, Екатеринбург, Изд-во УрГПУ, 2001.

202. Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в современных условиях // Материалы международной научно-практической конференции, Екатеринбург, Изд-во УрГПУ, 2002.- В 2 ч.

203. Подымова U.C. Введение в инновационную педагогику. Уч. пособие. -Курск: КГПУ, 1994.

204. Попов Ю.П., Самарский A.A. Вычислительный эксперимент: Компьютеры модели, вычислительный эксперимент.- М.: Наука, 1988.

205. Преподавание физики в школе и вузе // Материалы научной конференции «Герценовские чтения» / Под ред. В.В.Лаптева, И.Я.Ланиной, В.А.Бордовского.- СПб.: Образование, 1997.

206. Преподавание физики в школе и вузе // Материалы международной научной конференции «Герценовские чтения» / Под ред. А.С.Кондратьева, В.В.Лаптева, В.А.Бордовского.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2001.

207. Пригожим П., Стенгерс И. Порядок из хаоса / Пер. с англ. Ю.А.Данилова.- М.: Эдиториал УРСС, 2001.

208. Принцип суперпозиции и нелинейные эффекты в школьном курсе физики: Методические рекомендации / Ред. Г.А.Бордовского. Л., 1990.

209. Проблемы совершенствования физического образования: Сборник научных статей / Под ред. А.С.Кондратьева, В.В.Лаптева, В.А.Бордовского.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена. 1998.

210. Проблемы учебного физического эксперимента // Сборник нучных трудов. Выпуск 12.- М.: ИОСО РАО, 2001.

211. Проблемы преподавания физики в школе и вузе // Всероссийский межвузовский сборник научных статей.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2003.

212. Программы общеобразовательных учреждений. Физика. Астрономия. -М.: Просвещение, 1994.

213. Прусаков Г.М. Математические модели и методы в расчетах на ЭВМ. -М.: Наука. Физматлит, 1993.

214. Пярнпуу А.А. Программирование на современных алгоритмических языках: Уч. пособие для втузов. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука. Физматлит, 1990.

215. Развитие естествознания в России (XVIII начало XX века) / Под ред. С.Р. Микулинского и А.П. Юшкевича - М.: Наука, 1977.

216. Развитие творческой активности школьников / Под ред. А.М.Матюш-кина.- М.: Педагогика, 1991.

217. Разумовский В.Г. Развитие творческих способностей учащихся. М.: Просвещение, 1975.

218. Разумовская Н.В. Компьютер на уроках физики // Физика в школе, 1985, №6.

219. Ракитов А.И. Философия компьютерной революции.- М.: Политиздат, 1991.

220. Ревунов А.Д. Формирование обобщенных умений у учащихся в процессе обучения в средней школе при использовании микрокалькулятора: Автореф. .канд. пед. наук.- Л.: ЛГПИ, 1983.

221. Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании: дидактические проблемы: перспективы использования.- М.: Школа-пресс, 1994.

222. Роберт И.В. О понятийном аппарате информатизации образования / ИНФО, 2002, № 12. (2003, № 1).

223. Романов Г.М. Человек и дисплей.- Л.: 1986.

224. Рохкес Б.И. Деловые игры на уроках физики как средство интеллектуального развития школьников: Автореф. дисс. канд. пед. наук. -СПб, 1997.

225. Рыжова Н.И. Развитие методической системы фундаментальной подготовки будущих учителей информатики в предметной области: Автореф. . д-ра пед. наук, СПб, 2000.

226. Самарский A.A., Михайлов А.П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры.- М.: Наука. Физматлит, 1997.

227. Самарский A.A., Михайлов А.П. Компьютеры и жизнь: Математическое моделирование.- М.: Педагогика, 1987.

228. Селевко Г.К Современные образовательные технологии // Уч. пособие для педагогических вузов и ИПК.- М.: Народное образование, 1998.

229. Селъдяев В.И. Развитие исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроках физики. Дисс. канд. пед наук.- СПб.: РГПУим. А.И.Герцена, 1999.

230. Сенокосов А.И., Гейн А.Г. Информатика: Учеб. для 8—9 кл.шк. с углубл. изуч. информатики. М.: Просвещение, 1995.

231. Симоне Дж. ЭВМ пятого поколения: Компьютеры 90-х годов,- М.: Финансы и статистика, 1985.

232. Синергетика и методы науки / Под ред.Басина М.А.- СПб: Наука, 1998.

233. Смирнов H.H. Программные средства персональных ЭВМ. JL: Машиностроение, Лен. отд., 1990.

234. Смолянинова О.Г. Развитие методической системы формирования информационной и коммуникативной компетентности будущего учителя на основе мультимедиа-технологий: Автореф. д-ра пед. наук, СПб, 2002.

235. Советов Б.Я. Информационная технология.- М.: Высшая школа, 1994.

236. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. М.: Высшая школа, 1985.

237. Современные проблемы обучения физике в школе и вузе // Материалы международной научной конференции «Герценовские чтения» / Под ред. А.С.Кондратьева, В.В.Лаптева, В.А.Бордовского.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 1999.

238. Современные проблемы обучения физике в школе и вузе // Материалы международной научной конференции «Герценовские чтения» / Под ред.

239. В.В.Лаптева, В.А.Бордовского, И.Я.Ланиной.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2002.

240. Современные технологии обучения физике в школе и вузе // Сборник научных статей / Под ред. А.С.Кондратьева, В.В.Лаптева, В.А. Бордов-ского.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 1999.

241. Современный физический практикум // Сборник тезисов докладов VII учебно-методической конференции стран содружества / Под ред. Н.В.Ка-лачева и М.Б.Шапочкина (СПб., 28-30 мая 2002 г.).-М: Издательский дом Московского физического общества, 2002.

242. Соломин В.П., Панина И.Я., Бурцева Н.М. Интегрированные занятия по биологии и физике.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2000.

243. Состояние и развитие высшего и среднего образования. / под ред. А.Я.Савельева. М.: НИИ ВО, МФТИ, 1998.

244. Степанова Г.Н. Дифференцированное обучение физике в средней школе и пути его реализации на современном этапе: Автореф. дис. . канд. пед. наук. М., 1996.

245. Стин Э. Квантовые вычисления.- Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика» / Пер. с англ. И.Д.Пасынкова, 2000.

246. Стрыгин В.В., Щарев A.C. Основы вычислительной микропроцессорной техники и программирования.- М.: Высшая школа, 1989.

247. Съезд российских физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI веке». Москва, 28-30 июня 2000 г., МГУ им. М.В.Ломоносова. Тезисы докладов.- М.Физический факультет МГУ, 2000.

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

249. Теория и методика обучения физике // Материалы научно-практической конференции СЗО РАО / Под редакцией А.С.Кондратьева, И.Я.Ланиной, А.А.Быкова.- СПб.: Образование, 1996.- 167 с.

250. Теория и практика обучения физике // Материалы международной научной конференции «Герценовские чтения» / Под ред. А.С.Кондратьева,

251. В.В.Лаптева, В.А.Бордовского.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2000.

252. Тряпицына А.П. Инновационные процессы в образовании // Инновационные процессы в образовании. СПб: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 1997.

253. Тряпицына А.П. Педагогические основы учебно-познавательной деятельности школьников. Дис. д-ра пед. наук.- СПб, 1991.

254. Турбович Л.Т. Информационно-семантическая модель обучения.-Л., 1970.

255. Тюрин Ю.Н., Макаров A.A. Анализ данных на компьютере: Уч. пособие / Под ред. В.Э.Фигурнова.- М.: ИНФРА-М, Финансы и статистика, 1995.

256. Уздин В.М., Пулатов Ю.П. Обучение физике и компьютер: Нетрадиционное обучение физике в средней школе (методика и технология) // Межвузовский сборник научных трудов. СПб., Образование, 1992.

257. Управление качеством образования: практико-ориентированная монография, методическое пособие / Под ред. М.М. Поташник.- М.: Педагогическое общество России, 2000.

258. Учебник для школы XXI века: проблемы формирования регионального комплекта учебных пособий / Под ред. О.Е.Лебедева. СПб., 1999.

259. Учебно-методические комплекты по элективным курсам (старшая профильная школа) // Материалы научно-практического семинара.- М.: НФПК, 2002.

260. Федоренко Р.П. Введение в вычислительную физику: Уч. пособие для вузов.- М.: Изд-во Моск.физ.-техн. ин-та, 1994.

261. Феофанов С.А. Натурный и вычислительный эксперимент в курсе физики средней школы: Автореф. дис. канд. пед. наук. СПб, 1996.

262. Федоров Б.И., Джалиашвили З.О. Логика компьютерного диалога. М.: Онега, 1994.

263. Физика в школе, 1985, № 4.

264. Физика на пороге новых открытий / Под ред. Л.Н.Лабзовского.- Л.: Изд-во ЛГУ, 1990.

265. Физика (VII-XI классы): Программа базовой школы / Авторский коллектив института общеобразовательской школы РАО // Программы общеобразовательных учреждений. Физика. Астрономия.-М.: Просвещение, 1994.

266. Физика (IX-XI классы): Программа для старшей профильной школы / Е.И.Бутиков, А.А.Быков, А.С.Кондратьев // Программы общеобразовательных учреждений. Физика. Астрономия. М.: Просвещение, 1994.

267. Физика в системе современного образования // Тезисы докладов в 3-х т. Ярославль: Изд-во ЯГПУ им. К.Д.Ушинского, 2001.

268. Физика в школе и вузе // Сборник научных статей / Под ред. А.С.Кондратьева, В.В.Лаптева, И.Я.Ланиной,- СПб.: Образование, 1998.

269. Физика в школе и вузе // Сборник научных статей / Под ред. А.С.Кондратьева, В.В.Лаптева, В.А.Бордовского.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2001.

270. Филатов O.K. Информатизация современных технологий обучения в высшей школе. Ростов-на-Дону: «Мираж», 1997.

271. Федоров А.Г. Создание Windows- приложений в среде Delphi.- M.: ТОО фирма «Компьютер Пресс», 1995.

272. Фоминых Ю.Ф. Теоретические основы развития научного мировоззрения учащихся средней шконы в системе математического образования. Автореф. д-ра. пед. наук: М.: 1993.

273. Фокин M.JJ. Моделирование физических явлений и процессов с помощью ЭВМ в средней школе // Изучение основ информатики и вычислительной техники в средней школе: опыт и перспективы. М.: Просвещение, 1987.

274. Фриден Б. Компьютеры в оптических исследованиях / Пер. с англ. М.: Мир.- 1983.

275. Фридман Л.М. Наглядность и моделирование в обучении. М.: Знание, 1984.

276. Федеральные целевые программы «Электронная Россия на 2002-2010 годы», «Развитие единой образовательной информационной среды на2001-2005 годы», «Интеграция науки и высшего образования России на2002-2006 годы».

277. Ханин Д.С., Ходанович А.И. О некоторых возможностях формирования понятий квантовой теории твердого тела при решении задач механики // Методика обучения в школе и вузе. Сборник научных статей.- СПб: Изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2000.

278. Хворостов А., Кокарева Л. Московские школьники и информационные технологии: сравнительный анализ результатов исследований 1992 и 1997 г.-М.: ЦСИ РАО, 1998.

279. Хеерман Д.В. Методы компьютерного эксперимента в теоретической физике / Пер. с англ. М.: Наука. Физматлит, 1990.

280. Ходанович А.И. Инновационные аспекты современных образовательных технологий // Инновации.- СПб., 2003.- 3 с.

281. Ходанович А.И. Информатизация образования как научно-методическая проблема // Известия РГПУ.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2003.16 с.

282. Ходанович А.И. Проблема формирования предметно-деятельностной компетенции учащихся на уроках физики // Сборник научных статей международной конференции ФССО.- СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2003.-3 с.

283. Холодная М.А. Психология интеллекта: парадоксы исследования. М., 1997.

284. Шабашов Л Д. Развитие исследовательских умений учащихся средней школы: Дис. .канд. пед. наук.- СПб: РГПУ им. А.И.Герцена, 1997.

285. Швецкий М.В. Методическая система фундаментальной подготовки будущих учителей информатики в педагогическом вузе в условиях двухступенчатого образования: Автореф. дисс.д-ра пед.наук.- СПб.,1994.

286. Шелест А.Е. Микрокалькуляторы в физике: Справочное пособие.- М.: Наука, 1988.

287. Шеншев JI.B. Компьютерное обучение: прогресс или регресс? // Педагогика, 1992, №11.

288. Шишов С.Е., Кальней В.А. Школа: мониторинг качества образования.-М, 2000.

289. Щукина Г. И. Активизация познавательной деятельности учащихся в учебном процессе. М.: Просвещение, 1979.

290. Эйнштейн А. Физика и реальность / Пер. с англ.- М.: Наука, 1965.

291. Юдин В.В. Педагогическая технология.- Ярославль, 1997.

292. Яворук О.А. Теоретико-методические основы построения интегратив-ных курсов в школьном естественнонаучном образовании: Автореф. . д-ра пед. наук, Челябинск, 2000.

293. Aho А. V., Ullman J.D. Foundations of Computer Science // Computer Science Press, 1992.

294. Aiello-Nicosia M.L., Sperandeo-Mineo R.M. Computer simulation of a twodimen-sional ideal gas: a simple molecular dynamics method for teaching purposes 11 Eur. J. Phys.- 1985, v. 6, № 3.

295. Ames C., Ames R. Goal structures and motivation.- The Elementary School Journal.- 1984.

296. Briotta D.A., Seligman P.F., Smith P.A., ect. The appropriate use of microcomputers in undergraduate physics labs I I Amer. J. Phys.- 1987, v.55, № 10.

297. Borghl L., De Amorosis A., Mashereti, ect. Computers in physics education, an example dealing with collision phenomena //Amer. J. Phys.-1984, v.52, № 7.

298. Boyce W.E., Brunski J.B., Chen M.M., et.al. Interactive Multimedia Modules in Mathematics, Engineering and Scince. // Computers in Education, 1997, v. 11, No. 2.

299. Chaudhury S.R., Zollman D. Image Processing Enhances the Value of Digital Video in Physics Instruction // Computers in Physics Education, 1994, v. 8, №5.

300. Chen X, Huang J., Loh E. Computer- assisted teaching of optics // Amer. J. Phys.- V.55.- № 12,- 1987.

301. Computerised Adaptive Testing: Theory and Practice Edited by: Wim J. Van der Linden and Cees A.W. Glas. University of Twente, Enschede, The Netherlands, 2000.

302. Cumaranatunge Ch. Creating Interactive Multimedia Simulation without Programming. // Computer Physics, 1998, No. 5.

303. Croquette V., Poitou C. Cascsde of Periodic Doubling Bifurcations and Large Stochasticity in the Moutions of a Compass. J. Phys (Paris), 1981.

304. Cumaranatunge Ch. Creating Interactive Multimedia Simulation without Programming // Computer Physics, 1998, № 5.

305. Daniell G.J., McEwen J.G. Teaching kinetic theory with microcomputer // Eur.J.Phys.- V.5.- № 4.- 1984.

306. Dengler R., Luchner K., Zollman D. Computer-Video Method Evaluates Real Motion Data in Real Time for Students //Computers in Physics, 1993, v.7, №4.

307. Dym C.L., Jvey E.C. Principles of Mathematical Modeling.- Academic Press, N.Y., 1980.

308. Glass L., Guevau X, Shrier A. Bifurction and Chaos in Periodically Stimulated Cardiac Oscillator. Physica, 1983.

309. Good R.H. Dipole radiation: Simulation using a microcomputer // Amer. J. Phys.- 1984, v. 52, № 12.

310. Guckenheimer J., Holmes P.J. Nonlinear Oscillations, Dynamical Systems and Bifurcations of Vector Fields. Springer-Verlag, New York. 1983.

311. Hecht Jeft. Optical Design Enters the Computer Age 11 Computers in Physics.-V.I.-№ 1.-1987.

312. Holmes P.J. A Nonlinear Oscillator With a Strange Attractor // Philos. Trans. R. Soc. London A 292, 1979.

313. IP-COACH 4. User Handbook.- Amsterdam: CMA Foundation, 1993.

314. Kagan David T. Tree computer programs for use in introductory level physics laboratories // Phys/ Teach.- V.22.- № 7.- 1984.

315. Kirkup L. Computer simulation of electric field lines 11 Phys. Educ.- V.20.-№ 3.-1985.

316. Kristjansson L. On the drawing of lines of force and equipotentials // Phys. Teach., 1985, №4.

317. Moon F.C. Fractal Boundary for Chaos in a Two State Mechanical Oscillator. In: Phys. Rev. Lett. 53(60), 1984.

318. Sader U., Jodl H.J. Computer aided physics- particles in electromagnetic fields // Eur.J.Phys.- V.8.- № 2.-1987.

319. Shutzman W.L., Garrett A.B. A personal computer graphics package to supplement the teaching of electromagnetic waves // Antennas and Propag. AP-S Int. Simp. Dig., Philadelphia, June 8-13, 1986; V.2.- New York, 1986.

320. Sparow C. The Lorentz Equctions: Bifurcations, Chaos, and Strange Attrac-tors. Springer-Verlag, New York, 1982.

321. Ueda Y. Randomly Transitional Phenomena in the System Governed by Duffing's Equation. J. Stat. Phys. 20, 1979.

322. Zollman Dean. Computer games for projectile motion instruction // Phys. Teach.- V.22.-no 8.-1984.

323. В работах 20, 148 постановка задач учебного компьютерного моделирования принадлежит проф. A.A. Белоусову и проф. A.C. Кондратьеву, а решение физических задач и разработка прикладной математической библиотеки проводились соискателем.

324. В учебных пособиях автором проведено описание лабораторных работ по механике, молекулярной физике, термодинамике, электродинамике и оптике, а также составлены задачи по разделам школьного курса физики.

325. Положения выносимые на защиту опубликованы в следующих научных изданиях: 147, 226 (1-ое); 147, 296 (2-ое); 147, 295 (3-е).