автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Концептуальные основы реализации мировоззренческого потенциала специальной подготовки будущих учителей физики в педагогическом вузе

Автореферат диссертации по теме "Концептуальные основы реализации мировоззренческого потенциала специальной подготовки будущих учителей физики в педагогическом вузе"

На правах рукописи УДК 53(077.72)

ЛЕШУКОВ Александр Павлович

КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ РЕАЛИЗАЦИИ МИРОВОЗЗРЕНЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА СПЕЦИАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ФИЗИКИ В ПЕДАГОГИЧЕСКОМ ВУЗЕ

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

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук

Санкт-Петербург

2003

Работа выполнена на кафедре физики и астрономии Вологодского государственного педагогического университета.

Научный консультант: действительный член РАО,

доктор физ.-мат. наук, профессор Г. А. Бордовский.

Официальные оппоненты: доктор физ.-мат. наук, профессор

А. П. Барабан; доктор педагогических наук, профессор И. Я. Панина;

доктор педагогических наук, профессор Т. Н. Шамало.

Ведущая организация: Новгородский государственный

университет им. Ярослава Мудрого.

Защита состоится « 7 2003 г. в 16 часов на за-

седании диссертационного Совета Д 212.199.21 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Российском государственном педагогическом университете им. А. И. Герцена по адресу: 191186, Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, 48, корп. 3, ауд. 20.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Российского государственного педагогического университета имени А. И. Герцена.

Автореферат разослан « РШфЛ^Ж 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета /(/ Н. И. Анисимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Новые тенденции в современном образовании обусловлены взаимодействием сложных процессов, охвативших научное познание, связанных с обновлением методологической базы современной науки. Анализ работ, исследующих современное состояние научного познания, показывает, что в наши дни формируется новый взгляд на сущностные характеристики отношения «человек - мир».

Современный уровень исследования этого отношения рассматривается учеными через призму таких проблем, как усиление мировоззренческих аспектов науки, осмысление теоретических и практических результатов научного познания с позиций индивидуально-личностных ценностей. Ориентация на методологию научного познания, которая становится не только объектом изучения, но и основой деятельности, позволяет учащемуся после окончания школы или вуза активно включиться в образовательные профессиональные сферы жизнедеятельности.

Физика, глубоко преобразившая жизнь человека в XX веке, стала своеобразным методологическим эталоном для многих наук и для сфер практической деятельности. Методы мышления физиков, отличающиеся логикой рассуждений, математической строгостью, новизной исходных идей и полученных выводов, принесли заслуженный авторитет физике как науке, сделав ее неотъемлемой частью человеческой культуры, авангардом научно-технического прогресса.

Изучение физики в школе на уровне современных требований во многом зависит от степени подготовленности учительских кадров в системе высшего педагогического образования. Решающая роль в профессиональном становлении учителя принадлежит вузовской теоретической и практической подготовке, определяющей его способность к полноценному выполнению задач образования, важнейшей из которых является формирование научного мировоззрения учащихся. Отсюда вытекает необходимость дальнейшей активизации методических исследований в области предметной и общей подготовки учителя физики.

Изучение практики преподавания школьного курса физики и суждений самих учителей позволяет сделать вывод, что состояние их методической компетентности в деле реализации мировоззренческого подхода к обучению физике недостаточное. Как показало наше исследование, многие учителя физики не удовлетворены своей методической подготовленностью и испытывают серьезные затруднения в плане мировоззренческого анализа и современного научного объяснения многих тем школьного курса физики.

На современном этапе развития школьного физического образования работа по формированию научного мировоззрения учащихся приобретает особо важное значение. Это вызвано и тем, что особенности развития страны требуют значительного усиления воспитательного воздействия процесса обучения, а также тем, что вне научно обоснованного мировоззренческого подхода не могут быть поняты многие вопросы курса физики и, в первую очередь, те, в которых излагаются основы современных физических воззрений.

Для решения этой задачи из школьной программы курса физики должны быть устранены односторонность, неполнота сведений о важнейших физических понятиях и идеях, так как именно на этой основе возникают мировоззренческие заблуждения. Метафизичность и односторонность изложения должны быть заменены диалектической трактовкой как методологически обоснованным подходом к построению содержания школьного курса физики.

Трудности школьных учителей в достижении необходимых результатов в формировании современного научного мировоззрения свидетельствуют не только об инертности некоторых из них в плане самостоятельного приобретения современных научных знаний, но и о не всегда высоком уровне решения данной задачи в деятельности педагогических вузов, где в процессе подготовки будущих учителей накопился ряд противоречий. К ним прежде всего можно отнести несоответствие между реальной потребностью современной школы в специалистах, готовых к преподаванию на основе современных физических идей и теорий, и существующей вузовской практикой подготовки учителей.

Кроме того, в современной системе образования имеют место противоречия между:

- потребностью школы в специалистах с новым мышлением (в соответствии с идеями физики как развивающейся науки) и существующим у выпускников физических факультетов традиционным мышлением, не отражающим современных взглядов на окружающий мир и целостную естественнонаучную картину мира;

- потребностью и школ, и вузов в разнообразных образовательных программах для школ различной специализации и содержанием современного вузовского образования;

- объективным фактом большого значения методологической подготовки для становления учителя физики и недооценкой этого факта преподавателями специальных физических дисциплин;

- необходимостью творческого отношения к преподаванию физики и недостаточным развитием творческих способностей будущих учителей.

Коренной причиной противоречий в формировании методологических умений будущих учителей физики и связанных с ними недостатков в работе школьных учителей физики можно считать отсутствие упорядоченной системы по формированию в педагогических вузах научного мировоззрения студентов и неразработанностью ее теоретических основ. При этом мы считаем, что главными составляющими этой системы являются научно обоснованное современными концепциями физики содержание учебного материала и на этой основе необходимость анализа кризиса традиционной системы образования и путей выхода из него.

Одним из признаков кризиса традиционной системы образования, в том числе и в области физики, является отставание в изложении ее базисных, фундаментальных положений от современного уровня развития науки. Система школьного образования практически остается в рамках классического и неклассического этапов развития, не выходя на этап постне-классического, синергетического уровня физики неравновесных процессов. В традиционном понимании законы природы описывают Вселенную как замкнуто-детерминистическую, в ней прошлое и будущее эквивалентны, уравнения движения, а также их решения симметричны во времени. Однако целый ряд явлений окружающего нас мира, особенно открытые, саморазвивающиеся, самоорганизующиеся системы, не могут быть постигнуты посредством классических понятий, что свидетельствует об особом значении синергетики для разных областей исследований.

Классическая физика не дает ответа на вопрос, как описать приближение к равновесию, какова природа необратимости времени. Симметричные во времени законы природы привели к непреодолимому дуализму, отделившему людей от того мира, который они учились описывать и понимать. Природа, по утверждению И. Пригожина и И. Стенгерс, менее симметрична, чем можно было бы ожидать, исходя из уравнений классической и квантовой физики. Примером тому являются распад нестабильных частиц, расходимость при взаимодействии между веществом и светом в квантовой механике, что неизбежно затрагивает ее основания. Конец господства в физике «первичных» (детерминистских) законов и наступление эры «вторичных» (статистических) законов, описывающих необратимые процессы, был предсказан еще А. Пуанкаре.

Необходимость введения в физику фундаментальной теоремы А. Пуанкаре о невозможности исключения взаимодействия и неинтегрируемости динамических систем стала потребностью научного познания.

Поэтому с начала XX в. происходит расширение границ физики в виде квантовой механики и теории относительности, однако основные харак- '

теристики законов классической механики (симметрия и обратимость) '

остались, по существу, неизменными. *

В последние десятилетия родилась новая наука — физика неравно- 1

весных процессов, связанная с такими понятиями, как самоорганизация и диссипативные структуры. Физика неравновесных процессов открывает большие перспективы в решении фундаментальных физических проблем. На ее основе возможно преодоление основных физических парадоксов — временного, квантового и космологического, разрешить которые с позиций классической и неклассической (квантово-релятивистской) теорий 1 невозможно.

Сегодня необходима новая формулировка законов физики (помимо основанных на исследовании траекторий, волновых функций, теории ан- |

самблей), связанная с описанием необратимых процессов. Физика неравновесных процессов приводит к возрождению «парадокса времени», так как в ней временная необратимость, асимметричность играют существенную роль. |

Таким образом, актуальность исследования определяется: ,

- необходимостью преодоления кризиса в традиционной системе образования, приведения в соответствие базисных, фундаментальных положений курса физики с современным уровнем развития науки;

- потребностью в разработке концептуальных теоретических и практических основ реализации мировоззренческого потенциала 1 специальной подготовки будущих учителей физики в педагогическом вузе;

- потребностью выхода в курсах физики за рамки классического и неклассического этапов развития науки на уровень постнеклас-сический, синергетический, физики неравновесных процессов с целью формирования научного мировоззрения будущих учителей I физики; ]

- признанием важности создания целостной системы формирования мировоззрения студентов педагогических вузов и учащихся школ

в процессе преподавания физики, основой которой являются со- I

держательные аспекты обучения; ;

- неизбежностью преодоления традиционного понимания законов природы как симметричных во времени, перехода на новую формулировку законов, связанных с описанием необратимых процессов;

!

- необходимостью разработки физики неравновесных процессов, теории детерминированного хаоса как основы преодоления основных физических парадоксов;

- разработкой образовательного стандарта специальности «Физика» в контексте не только классического детерминизма, но и физики неравновесных процессов.

За последние десятилетия XX в., в перестроечный период, в России в области теории и практики преподавания физики и подготовки учителя физики, в связи с общими тенденциями трансформации общества, произошли такие изменения, как демократизация системы образования; возникновение многообразия типов учебных заведений; общих и авторских программ (при наличии обязательного стандарта); учет возрастных особенностей обучающегося; утверждение принципов гуманизации, гуманитаризации и дифференцированного обучения; широкое использование компьютеров. Физика предстает в результате этого не только как элемент науки и техники, но и культуры. Ученик и студент превращаются из объекта обучения в субъект познавательного процесса, в результате чего преподавание становится личностно-ориентированным, учитель и преподаватель превращаются в организаторов познавательной деятельности.

В современных условиях (свободы совести, слова, выбора деятельности и т. д.) проблема формирования научного мировоззрения учащихся особенно важна. Большой вклад в разработку и реализацию указанных идей внесли педагоги, психологи и методисты Ю. К. Бабанский, Г. А. Бордовский, Г. М. Голин, В. И. Данильчук, Ю. И. Дик, П. А. Знаменский, В. А. Извозчиков, А. С. Кондратьев, А. А. Кузнецов, В. М. Леднев, В. Н. Могцанский, В. В. Мултановский, А. В. Перышкин, Н. С. Пурыше-ва, В. Г. Разумовский, И. И. Соколов, А. В. Усова, Н. В. Шаронова, Д. И. Фильдштейн и др.

Вместе с тем, несмотря на достигнутые успехи, необходимо отметить, что преподавание физики в средней школе и вузе сегодня не выходит за традиционные рамки и по-прежнему ограничивается приверженностью принципам механицизма, идеям и концепциям классического и неклассического этапов в развитии физики.

Реальная практика школы, физических (физико-математических) факультетов педагогических вузов, анализ педагогических и методических исследований, собственный опыт позволяют сделать предположение о том, что проблема реализации мировоззренческого потенциала специальной подготовки учителей физики в педагогическом вузе как проблема воспитания высоконравственной и образованной личности продолжает быть актуальной и нуждается в дальнейшем изучении.

Проблема нашего исследования заключается в анализе роли теории неравновесных процессов в современном понимании физической картины мира в формировании научного мировоззрения учащихся, разработке и обосновании необходимых концептуальных изменений в преподавании физики в педагогическом вузе.

Цель исследования: разработка теоретических и практических основ реализации мировоззренческого потенциала специальной подготовки будущих учителей физики в педагогическом вузе для формирования научного мировоззрения школьников.

Объект исследования: процессы обучения физике в педагогическом вузе и старших классах средней школы.

Предмет исследования: теория и практика методики формирования мировоззрения будущего учителя физики в контексте теорий неравновесных процессов.

Гипотеза исследования может быть представлена рядом положений о путях осуществления идеи эффективного формирования научного мировоззрения студентов педагогического вуза и школьников в процессе обучения физике. Решение этой важной стратегической задачи возможно, если:

- опыт осмысления мировоззренческих и методологических основ физического знания, его отношения к различным формам человеческого бытия и жизнедеятельности самого учащегося будет проектироваться как обязательный компонент физического образования;

- традиционные методы и приемы физического образования, ориентированные на изучение равновесных, устойчивых, симметричных систем, отражающихся в классическом и неклассическом этапах развития физики, получат дальнейшее развитие в преподавании специальных дисциплин на современном теоретическом уровне физического знания, которое выходит на изучение необратимых, неустойчивых, асимметричных систем;

- синергетический подход к пониманию мира, в основе которого лежит физика неравновесных процессов и теория детерминированного хаоса, будет являться основой преодоления физических парадоксов, что должно быть осознано и использовано в практике преподавания физики;

- методологическое применение полученных результатов исследования будет реализовано в разработке образовательного стандарта, в преподавании курса физики и формировании мировоззрения будущего учителя физики в контексте физики неравновесных процессов.

В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой были определены задачи исследования:

1. На основе анализа философской, физической, педагогической и методической литературы определить проблемы формирования научного мировоззрения, возможности их решения; предложить стратегию его совершенствования и соотнести ее с практикой подготовки будущего учителя физики в педагогическом вузе.

2. Проанализировать традиционные подходы к формированию научного мировоззрения учащихся школ и студентов в педагогическом вузе.

3. Предложить синергетический подход к изучению основных положений физики неравновесных процессов как концептуальную методологическую основу реализации мировоззренческого потенциала специальной подготовки будущего учителя физики в педагогическом вузе.

4. Рассмотреть роль специальных предметов системы профессиональной подготовки учителя физики в работе по формированию научного мировоззрения школьников.

5. Провести мировоззренческий анализ специальных дисциплин государственного образовательного стандарта по специальности «Физика» (032200).

6. Определить сущностные характеристики содержания современного курса физики в педагогических вузах, являющиеся основой работы по формированию мировоззрения будущего учителя физики.

7. Провести экспериментальную проверку эффективности предложений, содержащихся в исследовании.

Методологической основой исследования явились комплексный, системный, диалектический подходы, позволяющие объединить достижения классического, неклассического и постнеклассического этапов в развитии физической картины мира, рассматривающие любое явление как сложную, саморазвивающуюся систему, устанавливающие взаимосвязь философского и естественнонаучного подходов к формированию мировоззрения учителя физики в контексте физики неравновесных процессов. Данная методология позволяет выявить взаимосвязь физической теории и практики её преподавания, достичь теоретических и практических результатов исследования.

Теоретическими основами исследования являются труды, анализирующие:

- в античности: идеи бытия и становления, изменения (Платон); относительность законов человеческого общества по отношению к природе (Аристотель); повторяемость вещей и событий после каждого периодического воспламенения и очищения космоса (стоики -

- Зенон, Клеанф, Хрисипп и др.); возмущения устойчивого детерминизма, роль случайности, вероятности (Лукреций Кар);

- в новое время: включение времени в концептуальную схему физики, отрицание «стрелы времени», утверждение закона обратимости, эквивалентности между прошлым и будущим (Г. Галилей); рассмотрение законов природы как прототипов физических законов, абсолютность, неизменность, равнозначность пространственно-временных свойств, симметричность законов во времени (И. Ньютон); попытку соединения механического детерминизма с теорией вероятности (П. Лаплас); принцип возможных перемещений (Ж. Лагранж); проблему равновесного состояния (Р. Клаузиус, У. Томсон, Л. Больцман);

- проблему исключения взаимодействия, расходимости, неинтегрируемости динамических систем (А. Пуанкаре); попытку решения проблемы расходимости (А. Н. Колмогоров, В. И. Арнольд, Ю. Мозер);

- трактовку необратимости как продукта субъективности восприятия обратимой во времени реальности (М. Планк); введение операторов как коррелята физических величин, волновой механики, принципа неопределенности как попытки обоснования расходимости (Э. Шрёдингер, В. Гейзенберг);

- попытку преодоления несводимости путем вероятностного описания событий мега и микромира не в понятиях траекторий и волновых функций, а в терминах ансамблей и распределения вероятностей (Дж. В. Гиббс, А. Эйнштейн);

- онтологический подход к пониманию времени как последовательной смены состояний систем (А. А. Егоров, Я. Ф. Аскин, Ю.Б.Молчанов, Т.Н.Лолаев); связь необратимости времени с концептуальными основами физики (И. Пригожин, И. Стенгерс); переход к обобщенным, оснащенным пространствам (И. М. Гельфанд);

- различные аспекты сложного в теории самоорганизации (Г. Хакен, Г. Николис, И. Пригожин, Э. Ласло, М. Матурано, Ф. Варела, Э. Моран и др.);

- исследование проблем детерминированного хаоса (И. М. Гельфанд, А. Бом, Г. Г. Сударшан, Г. Г. Манецкий, И. Пригожин, И. Стенгерс и

др-);

- проблему соотношения физической теории и практики преподавания физики, необходимости новых подходов, образовательных стандартов, формирования мировоззрения учащихся, студентов, преподавателей физики (И. А. Баширова, А. Е. Гуревич, И. В. Корсак, Б. К. Курбанов, Ш. К. Ниязова, В. Г. Разумовский, Н. Е. Халилова, Г. А. Яшина и др.).

Методы исследования. Для реализации поставленных задач в исследовании использовалась совокупность взаимосвязанных и взаимодополняющих методов:

- теоретический анализ научных источников в области развития физической картины мира от античности до современности;

- исследование учебно-методического обеспечения формирования мировоззрения учителя физики;

- системный подход к пониманию физической картины мира в контексте традиционных подходов и современного уровня развития физического знания;

- моделирование путей и средств формирования мировоззрения учителя физики в контексте традиционного и синергетического понимания мира;

- использование результатов наблюдения, опытных данных, эксперимента;

- количественный и качественный анализ эмпирических данных, полученных в ходе исследования;

- экспертная оценка.

Логика и основные этапы исследования. Исследование, базируясь на основных методологических и методических принципах теории и практики формирования мировоззрения учителя физики, имело следующую логику:

1. Обоснование проблемы исследования, его основных целей и задач.

2. Определение стратегического плана исследования, который включал в себя предварительный, теоретический и экспериментальный этапы:

А. Предварительный этап (1995 - 1999 гг.) решал следующие задачи:

- изучение научной литературы, теоретических источников, новых, нетрадиционных подходов в постановке и решении физических проблем, составление библиографии;

- рассмотрение философско-научного аспекта проблемы;

- изучение и сравнение практического опыта использования в преподавании физики традиционных и нетрадиционных подходов в постановке и решении мировоззренческих проблем.

Б. Теоретический этап исследования (1999 - 2002 гг.) включал выявление конкретных путей и средств реализации поставленных целей и задач исследования:

- применение теоретических выводов к практике преподавания курсов физики и формирования мировоззрения учителя физики в

контексте традиционного, классического, и нетрадиционного, синергетического, понимания мира;

- определение конкретных тем, разделов курсов физики, в которых возможно и необходимо использовать основные идеи физики неравновесных процессов;

- разработку методики преподавания и формирования мировоззрения учителя физики в контексте традиционного и синергетического подходов.

В. Экспериментальная часть исследования (2001 - 2003 гг.) включала проверку выдвинутых идей в практике преподавания курсов физики и формирования учителя физики в Российском, Вологодском, Уральском, Шуйском государственных педагогических университетах, в школах гг. Санкт-Петербурга, Вологды, Кушвы.

Для этого проводилось:

- обсуждение и утверждение целей и задач эксперимента на учебно-методическом совете физико-математического факультета Вологодского государственного педагогического университета;

- разработка и чтение спецкурса «Эволюция физической картины мира в контексте концепций неравновесных процессов»;

- корректировка программ и тем курсов физики в контексте рассматриваемых проблем;

- экспертная оценка полученных результатов в учебно-методических советах педагогических вузов.

Научная новизна исследования и его теоретическая значимость.

Предлагаемая работа является методическим теоретико-экспериментальным научным исследованием анализа концептуальных основ реализации мировоззренческого потенциала специальной подготовки будущих учителей физики в педагогическом вузе, которая впервые решает проблемы с помощью включения в содержание курса физики целостного понимания законов природы, объясняемых с помощью концепций неравновесных процессов.

В отличие от диссертаций В. Н. Мощанского (1962 г.) и В. Н. Шароновой (1997 г.) (в первой основное внимание уделяется формированию мировоззренческих взглядов учащихся школы и определению методических путей утверждения тех мировоззренческих выводов, которые должны быть сделаны учащимися при изучении физики; во второй - определяется методологический компонент методической подготовки учителя физики) в нашей работе изучается содержательный аспект проблемы,

т. е. исследуются основы реализации мировоззренческого потенциала специальной подготовки студентов педагогического вуза.

Объективные возможности физики для формирования научного мировоззрения будущих учителей определяются в работе комплексным подходом, объединяющим физику равновесных и неравновесных процессов, которым является синергетическое понимание мира как единства порядка и хаоса.

Проведенное исследование позволило вскрыть новые аспекты проблемы:

- показаны актуальность и необходимость включения современных научных физических теорий в практику преподавания и подготовку учителя физики в педагогических вузах;

- проанализирована степень разработанности проблемы в контексте развития физического знания в историческом плане и на современном уровне;

- исследованы достижения и трудности классического, традиционного подходов к пониманию физических процессов и законов как обратимых, сводимых, интегрируемых;

- показаны попытки разрешения противоречий и парадоксов классической физики на неклассическом, квантово-релятивистском этапе ее развития;

- выявлены современные подходы к разрешению основных противоречий классической физики, связанные с физикой неравновесных процессов, закономерностями детерминированного хаоса, анализа диссипативных, сложных, взаимодействующих, открытых, необратимых, неустойчивых, вероятностных систем;

- доказана необходимость целостного понимания законов природы как единства обратимости и необратимости, порядка и хаоса, энтропии и становления, развития, эволюции; _

- разработана методика соединения инновационных идей современной научной физической теории с традиционными, классическими подходами и их реализации в практике преподавания курсов физики и подготовки учителя физики в педагогических вузах.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

- созданы рекомендации по использованию содержания специальной подготовки будущих учителей физики для работы по формированию их научного мировоззрения;

- разработаны и обоснованы учебная программа и содержание спецкурса по физике «Эволюция физической картины мира в контексте концепций неравновесных процессов»;

- разработаны и внедрены в практику рекомендации для преподавателей физики, включающие синергетический подход к пониманию становления и развития мира;

- созданы пособия, в которых изложены и обоснованы основные вопросы методики формирования научного мировоззрения учащихся, раскрыты возможности различных тем постнеклассиче-ской физики для реализации мировоззренческого подхода к их изучению.

Использование полученных в исследовании результатов и рекомендаций по совершенствованию обучения физике в педагогическом вузе может служить основой для поиска новых педагогических решений в системе высшего педагогического образования.

Достоверность и обоснованность результатов и выводов исследования обеспечивается четкой методологической основой исследования, всесторонним теоретическим анализом проблемы, выбором взаимодополняемых, адекватных предмету исследования показателей эффективности предлагаемой методики формирования научного мировоззрения будущих учителей физики, а также репрезентативной выборкой количества респондентов констатирующего и формирующего эксперимента.

Апробация исследования осуществлялась в ходе выступлений на международных конференциях: «Физика в системе современного образования», Петрозаводск, 1995 г.; Волгоград, 1997 г.; «Проблемы и перспективы педагогического образования в XXI веке», Москва, 2000 г.; «Инновации в психолого-педагогической теории и практике», Шуя, 2001 г., а также на Всесоюзной конференции «Методологические, дидактические и психологические аспекты проблемы обучения», Донецк, 1991 г.; Общероссийской научно-методической конференции «Модернизация образования», Вологда, 2003 г. и др.

На защиту выносятся следующие положения:

1. В понятие методической готовности будущего учителя физики следует включить мировоззренческую составляющую этой готовности.

2. Главной составляющей мировоззренческого подхода к обучению школьников и студентов физике должна стать содержательная составляющая, опирающаяся на современный научный подход к объяснению окружающего нас мира.

3. Изучение физики в средней школе и вузе, раскрывая методологию познания, делает физические знания основой мировоззрения учащихся, реализуя их потребности в познании действительности.

4. Методика формирования научного мировоззрения учащихся будет эффективной, если в ней определены ситуации, ориентирующие учащихся на научное миропонимание, на отношение человека к этому миру и самому себе, на принципы познания действительности, на ценностные ориентации.

5. На современном этапе развития физического знания и его преподавания необходимы взаимосвязь и взаимодополнение традиционных, классических подходов к пониманию физических законов с нетрадиционными, отражающими процессы не только устойчивые, обратимые, но и необратимые, вероятностные, неравновесные. Концептуальной основой взаимосвязи традиционных и современных подходов в понимании физических законов является синергетический подход, исследующий закономерности неустойчивых, хаотических, стохастических систем.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и библиографии. Объем диссертации - 266 страниц машинописного текста. Библиография содержит 251 наименование.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы исследования, определяются ее цель, объект и предмет; формулируются гипотеза и задачи; раскрываются положения, выносимые на защиту; рассматриваются новизна, теоретическая и практическая значимость исследования. Представлена логика исследования и его основные этапы.

В первой главе «Теория и практика формирования мировоззрения будущих учителей физики» решаются задачи разработки, методологии современных исследований в области методики формирования научного мировоззрения учащихся; обосновывается исследовательское поле проблемы, сравниваются традиционные аспекты формирования научного мировоззрения и синергетический подход как методологическая основа формирования современного научного мировоззрения; проводится мировоззренческий анализ специальных дисциплин государственного образовательного стандарта по специальности «Физика» (032200).

Выявляя особенности изменения целей и задач в современной школе, зависимость их содержания от социально-экономических и социально-культурных факторов, можно придти к выводу, что стремление школьни-

ков и их будущих учителей к разрешению глобальных проблем актуализирует задачу формирования мировоззрения.

Решение этой задачи может быть найдено не на путях экстенсивного увеличения числа часов, а за счет межпредметных методологических обобщений, что позволяет построить комплексную систему научных представлений.

Одной из наиболее существенных и отличительных черт физики XXI века является ее полная несовместимость с метафизическим методом мышления, её глубокая диалектичность, связь с такими современными методологическими концепциями в анализе мира, как системно-структурный, синергетический, неравновесно-стохастический подходы. В связи с этим логично признать, что изучение в школьном курсе открытий современной физики будет успешным в том случае, если они будут освещаться с современных методологических позиций. Физическая сущность новых открытий будет понятна тогда, когда учащиеся будут знакомы с современными научными методами познания как основой формирования их мировоззрения.

Раскрывая учащимся сущность мировоззренческого подхода к пониманию мира, учитель физики должен сам глубоко владеть современной методологией, быть в курсе основных проблем современной физики и глобальных мировоззренческих проблем.

До сих пор среди части учителей физики существует мнение, что поскольку в преподавании физики учащимся сообщаются достоверные научные знания, правильно отражающие объективный мир, то у учащихся неизбежно должны возникнуть правильные научные взгляды на мир и никакая специальная работа по формированию этих взглядов не нужна. Тем самым процесс формирования научного мировоззрения рассматривается как стихийно совершающийся, совпадающий с сообщением конкретных физических знаний.

Анализ проблем образования в современном обществе позволил нам не согласиться с этим мнением. Мы считаем, что для реализации мировоззренческого потенциала физики как науки необходима специальная систематическая работа, направленная на решение этой задачи.

В диссертации доказывается ошибочность и другого мнения некоторых учителей физики и методистов, считающих, что обоснование выводов философского характера на уроках физики означает привнесение в процесс ее преподавания чуждого логике учебного процесса элемента, т. е. выполнение функций, не свойственных обучению физике.

Исследование показало, что такого рода мнения являются результатом своеобразного позитивизма и рационализма традиционной системы обра-

зования. Эти опасения нельзя признать обоснованными, так как речь идет об органическом сочетании процессов изучения физических фактов, законов, теорий и раскрытия их мировоззренческой сущности.

На основе глубокого анализа методической литературы и опыта работы в школе и вузе в диссертации доказано, что формирование научного мировоззрения учащихся является важнейшей задачей преподавания физики, для решения которой в курсе физики имеются широкие возможности. При этом необходимо отметить, что проблема системного подхода к формированию мировоззрения в ряде методических работ (Н. В. Шароновой, В. Н. Мощанского и др.) не только поставлена, но и получила определенное решение.

Вместе с тем исследование традиционных проблем формирования научного мировоззрения учащихся при изучении физики позволяет сделать вывод, что в педагогической науке недостаточно разработана научно-обоснованная система мировоззренческого воспитания учащихся в процессе преподавания физики на основе современной методологии.

Мировоззренческая индеферентность традиционного содержания школьного курса физики проявляется в том, что в нем не подчеркивается тот факт, что правильное понимание явлений природы возможно только с современных мировоззренческих позиций, что именно от мировоззренческих установок ученого во многом зависит успех его научных поисков, что наука физика подтверждает современные философские концепции и сама руководствуется ими. Поэтому актуальной задачей современного образования является необходимость приведения его содержания в соответствие с современными представлениями об окружающем мире.

Новое видение в понимании природы и ее законов потребовало иного подхода к методологической основе формирования современного научного мировоззрения. Картина мира, которую утверждала классическая физика. была основана на признании линейного характера причинно-следственных связей. В диссертации выявлены особенности не только неклассического, но и постнеклассического этапа развития физики:

- в ее теоретический аппарат введены понятия, которые не являются наблюдаемыми в эксперименте величинами, а лишь позволяют определить вероятность определенных значений величин в тех или иных ситуациях (волновая функция в квантовой механике, кварки в теории адронов);

- в постнеклассической физике преобладает вероятностно-статистический подход к природным явлениям, что фактически означает отказ от концепции детерминизма;

- отмечена и осознана парадоксальность новых решений с точки зрения «здравого смысла».

Выводы, сделанные в работе исходя из особенностей современного этапа развития физики, позволили утверждать возникновение необходимости в понимании сложных экономических, социально-политических и общественных процессов, инициированных научно-техническим прогрессом, имеющим и позитивный, и негативный характер для человечества.

Развитие системного подхода в науке и его применение к сложноструктурированным объектам, какими являются человек, биосфера, общество, привело к созданию нового подхода в современном научном познании — синергетического. Целью синергетики является объяснение и предсказание самоорганизующихся процессов и явлений, свойственных сложным системам, находящимся вдали от состояния равновесия и интенсивно обменивающимся энергией с окружающей средой.

В диссертации доказывается, что классическая и неклассическая наука в основном занималась изучением непрерывно протекающих процессов. Постнеклассическая наука, обобщая достижения физики, биологии, философии, изучает процессы самоорганизации в неравновесных открытых системах и закономерности рождения порядка из хаоса.

Для понимания и формирования современного научного миропонимания весьма важным является то, что апофеозом классической и неклассической науки была законосообразная истина и рациональным считалось только то, что ведет к ней. В постнеклассической науке возникает новая идеология рациональности: рационально то, что ведет к выживанию. Такую идеологию можно назвать гуманитарным антропоморфизмом (А. В. Ляпцев).

Особенности современного этапа развития науки позволяют разделить ее на три части:

- паука переднего края, которая наряду с истинными включает в себя еще не окончательно доказанные результаты: опыты, истинность которых еще точно не установлена; естественнонаучные гипотезы, не получившие достаточного подтверждения. Для будущего учителя очень важно, что возможна «неистинность» этого «материала»;

- ядро науки, которое состоит из концепций, теорий, методов, истинность которых в настоящее время не вызывает сомнения. Для учителя и учащихся это ядро науки должно выступать фактором определенности, играть роль базовых знаний;

- история науки, которая включает в себя морально устаревшие знания, вытесненные из ядра. Вместе с тем эти знания должны

быть известны учащимся. Анализ предыстории рассматриваемого вопроса должен являться органической частью любого современного научного исследования, так как именно он может дать развернутую панораму динамики знания, способствуя постижению научных перспектив и возможностей.

Постнеклассическая наука открывает пути развития современного миропонимания. В работе на конкретных примерах рассмотрена применимость основных идей синергетики к процессу обучения физике и разработке современных образовательных технологий. К ним отнесены примеры термодинамических процессов, происходящих с увеличением энтропии; необратимых процессов типа порядок беспорядок и беспорядок -» порядок; процессов самоорганизации системы (процесс движения автомобиля, лазерное излучение в отличие от излучения обычной лампы и ДР-)-

Для решения проблемы, поставленной в диссертационном исследовании, важным являлось понимание смены парадигмы, происходящей в науке. Переход от ньютоновской к эволюционной, синергетической парадигме обусловлен не только потребностями в развитии естественных наук, но и необходимостью анализа истории развития культуры человечества в целом. В общественных науках, так же как и в естественных, идет процесс преодоления линейности, механистического детерминизма, позитивизма, политического идеологизма, В этой связи в работе поставлена и решается задача создания новых образовательных концепций преподавания, способных реализовать задачи, стоящие сегодня перед системой образования, — формирование личности не только знающей, но и творческой, активной, нравственной, способной не столько к преобразованию мира, сколько к бережному отношению к нему, сохранению природы и общества. Решению этой задачи в системе профессиональной подготовки учителя физики во многом способствуют специальные предметы учебного плана педвуза.

Анализ процесса адаптации выпускников педагогических вузов к условиям школы показывает, что молодые учителя, достаточно хорошо владея содержанием своего предмета, слабее подготовлены к использованию предметных знаний в формировании мировоззрения учащихся. Опыт показывает, что нередко физика как учебный предмет преподается в педвузе так, что студенты, считая себя «физиками», не думают о том, что предметом их деятельности в школе будет педагогическая реальность.

Причиной ограниченности знаний учащихся школы по вопросам, связанным с фундаментальными идеями современной физики, является прежде всего стремление не допустить перегрузки учащихся. Из этого исхо-

дят составители школьных программ, в которых уделяется недостаточное внимание изложению основ физики под углом зрения современных научных идей, что приводит к односторонности изложения, к неадекватным современной науке мировоззренческим представлениям учащихся. Поэтому включение в школьный курс физики основных представлений современной физики диктуется необходимостью предотвращения ошибочных взглядов учащихся и формирования современного уровня их мировоззрения.

Сложность педагогической деятельности заключается прежде всего в том, что она предполагает многократное превышение компетентности учителя по отношению к ученику. Для того чтобы это условие выполнялось и сам учитель был готов к правильной трактовке явлений и законов современной физики, необходимо поднять уровень чтения лекций по специальным предметам. Поэтому так важен проведенный в работе мировоззренческий анализ дисциплин государственного образовательного стандарта по специальности «Физика» (032200).

Проведенный анализ позволил сделать ряд важных выводов:

- в стандарте физического образования для педвузов имеет место ориентация преподавателей курсов физики на новую, современную постановку проблем;

- обращается внимание на необходимость разработки методики изучения основных разделов курса физики в старших классах средней школы и обязательного учета этой методики при чтении лекций по физике в педвузе;

- содержание курса «Теория и методика обучения физике» предполагает обязательный научно-методический анализ основных понятий, законов и теорий с учетом современных научных достижений, которые явятся содержанием обобщающих занятий;

- завершить программу курса общей физики предлагается изучением самоорганизующихся систем; программу теоретической физики — анализом проблем равновесия фаз и фазовых переходов, элементов теории флуктуации и основ теории неравновесных процессов.

Вместе с тем исследование показало, что эпизодического акцентирования внимания в преподавании курсов физики на современное решение научных проблем недостаточно. Необходима более существенная корректировка базовых положений стандарта в учебных планах по специальности «Физика».

Самой сложной проблемой, связанной с содержанием учебного материала, включающего современные толкования физических процессов и

явлений, позволяющих усилить возможности формирования научного мировоззрения студентов, является отбор материала в учебную программу курсов физики. Анализ педагогической литературы (В. В. Краевский, М. И. Скаткин, И. Я. Лернер) позволил утверждать, что при конструировании содержания физического образования необходимо учитывать три фактора, на основании которых может проводиться отбор учебного материала:

- принципы отбора, являющиеся руководящими идеями для составления программы;

- основания для отбора, являющиеся показателями целесообразности включения в программу данного учебного материала;

- критерии отбора учебного материала, являющиеся средствами проверки правильности отбора.

Реализация указанных факторов отбора современных вопросов физики в учебную программу позволила нам сформулировать следующие предложения:

• в курсах «История физики» и «Физическая картина мира» ввести тему «Эволюция физической картины мира в контексте многообразной сущности физического детерминизма»;

• в курсе «Основы теоретической физики» анализировать проблемы физики неравновесных процессов; в его изложении необходим выход за пределы классического и неклассического этапов развития физики в современный, постнеклассический, связанный с физикой неравновесных процессов;

• в разделе «Термодинамика» необходим анализ проблем относительности понятия равновесия; изучение необратимых процессов типа беспорядок (хаос) —> порядок и самоорганизующихся систем;

• в содержании курсов общей и теоретической физики необходимо включить анализ современных подходов к пониманию квантово-релятивистской картины мира в контексте физики неравновесных процессов;

• на современном этапе развития динамики необходим переход от описания в терминах траекторий, волновых функций, ансамблей к описанию в матрицах плотности, имеющим место в физике неравновесных процессов, которая, используя фундаментальные понятия квантовой и релятивистской механики, дает статистическое описание на основе альтернативной формулировки законов природы;

• объединяющая, методологическая роль концептуальных идей физики неравновесных процессов должна иметь место в изложении курса «Астрономия», где в изучении проблем эволюции Вселенной

необходима постановка вопроса о различных моделях происхождения Вселенной, в том числе гипотезы Большого взрыва.

В диссертации подробно исследованы предложения автора и показано, что государственный образовательный стандарт педагогического образования по специальности «Физика» не должен представлять собой простого набора дисциплин предметной подготовки. Все курсы физики, включая «Теорию и методику обучения физике», должны быть методологически объединены идеей эволюции, взаимосвязи, взаимоперехода одних ее этапов в другие, идеей углубления понимания физических процессов не только в контексте детерминизма устойчивого, однолинейного, обратимого, равновесного, но и необратимого, стохастического, неравновесного, хаотического, случайного. Эти процессы играют ведущую роль в становлении и развитии мира, а значит, и в становлении и развитии физической картины мира.

Подводя итог анализа содержания корректировки базовых положений государственного образовательного стандарта по специальности «Физика», в работе доказывается, что наряду с изменением содержания учебного материала в формировании научного мировоззрения необходимо учесть и такие факторы, как: психолого-педагогические особенности участников педагогического процесса; стратегия формирования основных философских обобщений; собственные склонности преподавателя к тем или иным вопросам физики и философии. Последний фактор является особенно важньм, так как в одном и том же физическом материале разные преподаватели могут выделять разные философские идеи в зависимости от эрудиции и собственных интересов к отдельным вопросам физики и философии.

Вторая, третья и четвертая главы диссертации посвящены исследованию содержания и методики изложения учебного материала, способного оказать существенное влияние на процесс обучения физике и формирование научного мировоззрения будущих учителей физики. Особо важное значение этих глав заключается в том, что именно специальным образом организованное содержание физического материала является фундаментом формирования научного мировоззрения и школьников, и студентов. Обсуждение в диссертации тех физических категорий и закономерностей, которые уже нашли отражение в литературе и учебниках по физике, преследовало целью выявить новые аспекты для методики развития мировоззренческих взглядов студентов.

Эти главы написаны не только на основе теоретического изучения взаимосвязей философских и физических вопросов, но и результатов многолетнего собственного опыта преподавания и изучения опыта работы

! )

коллег-преподавателей по формированию научных представлений студентов о физической картине мира и путях ее развития.

В основу развития представлений о физической картине мира положен исторический подход (глава II «Становление и развитие физической картины мира»), согласно которому исследование ведется от античных представлений о материальных основах мира и механической картины мира к электромагнитной теории понимания мира и, как итог, к достижениям физики XX века — основам современной физической картины мира (Фалес, Демокрит, Платон, Аристотель, Галилей, Ньютон, Эйлер, Лагранж, Лаплас, Ампер, Фарадей, Максвелл, Планк, Лоренц, Эйн-, штейн). Изучение исторического и методологического аспектов позволяет

рассмотреть проблему целостно и в динамике. В этом случае диалектический принцип историзма служит основой для рассмотрения содержания образования как характеристики развивающейся системы формирования научного мировоззрения учащихся. Обучение должно основываться на конкретно-научной методологии, отражающей сумму закономерностей, , приемов и идей, эффективных для определённой области и определенного

времени реальной действительности.

В третьей главе «Эволюция физических теорий в контексте многообразной сущности физического детерминизма» убедительно пока-I зывается, как доказать студентам, что то, что в классической механике

являлось случайностью, становится закономерностью в квантовой и релятивистской механиках, в которых и сама случайность, и вероятность являются закономерностью. Это приводит к необходимости углубленного анализа проблемы соотношения классического и квантово-релятивист-ского детерминизма и дальнейших путей развития физической теории.

Следует отметить, что в содержании физического образования и в \ школе и в вузе слабо отражены такие важные тенденции современной

науки, как революционный и эволюционный характер ее развития. По, этому мы считаем необходимым объяснение в курсе физики тех ситуаций, выход из которых приводит к созданию новых теорий, коренным образом г изменяющих картину мира. Для доказательства возможности и необходимости включения такого материала в курс физики в диссертации подробно исследованы следующие вопросы:

- пространственно-временная симметрия и интегрируемость детерминизма классической физики;

- проблема неинтегрируемости и расходимости в понимании поведения динамических систем;

- квантово-релятивистские подходы к преодолению расходимости и неинтегрируемости в описании физических процессов;

- общее и специфическое в классической и квантово-релятивистской механике;

- перспективы дальнейшего развития физической теории.

Истоки такого подхода были заложены во взглядах JI. Больцмана. А. Пуанкаре поставил вопрос о невозможности исключения взаимодействий, делающих систему неинтегрированной. Более того, он доказал не только неинтегрируемость, но и указал на её причину, связанную с существованием резонансов между степенями свободы, которые и «отвечают» за невозможность исключения взаимодействия. Именно эта особенность в понимании и математическом описании стала объектом рассмотрения авторами теоремы KAM (А. Н. Колмогоров, В. И. Арнольд, Ю. Мозер), в которой проблема неинтегрируемости рассматривалась как отправной пункт развития динамики.

Новый этап в преодолении неинтегрируемости и несводимости в понимании динамических систем, а также в изучении специфики физического детерминизма был связан с основными идеями квантовой механики, которая поставила проблему взаимосвязи между веществом и полем, атомом и излучением.

Решение поставленных в исследовании задач доказало, что научная теория в своем развитии прошла определенные этапы в изучении процессов и явлений окружающего мира — от простых, замкнутых, обратимых, устойчивых, закономерности существования и развития которых отражаются линейно и однозначно в виде траекторий, к анализу сложных, взаимодействующих, открытых, необратимых, неустойчивых, саморазвивающихся систем, связанных с несводимостью, нелинейностью, вероятностью, синергетичностью.

В диссертации утверждается необходимость продемонстрировать студентам, что квантовая механика представляет собой новый образ мышления. но, так же как и классическая теория, она носит статистический характер, остается в рамках интегрируемости классической механики, так как ее центральной проблемой является решение задачи на собственные значения для наблюдаемой физической величины (координаты, скорости или энергии). Если задача на собственные значения может быть решена, то можно эти величины сопоставить с численными значениями, что является квантовым эквивалентом классической проблемы интегрируемости. Этим объясняется частичный успех квантовой теории. Причина ее ограниченности (как и в классической динамике) состоит в наличии в ней не только интегрируемых, но и неинтегрируемых систем (теорема Пуанкаре).

Расходимость А. Пуанкаре является для неравновесной физики не препятствием, а возможностью дальнейшего обновления динамики, по-

знания физического детерминизма, связанного с выявлением закономерности стохастичности (случайности) и хаоса в развитии мира, ибо в сильно неустойчивых хаотических системах имеет место экспоненциальное ! разбегание траекторий, описываемое положительными показателями

Ляпунова.

Исследование учебного материала нелинейных, диссипативных систем проводится в четвертой главе «Физика неравновесных процессов — концептуальная основа понимания вероятностного детерминизма».

Естествознание конца XX в. характеризуется рядом специфических черт, которые позволили говорить о повороте к новому этапу его разви-1 тия, постнеклассическому. Для этого этапа характерно изучение больших

и очень сложных систем, какими являются человек, биосфера, общество и т. п. Основными методами исследования становятся синтетические мето-I ды, концентрирующие внимание на специфических особенностях поведе-

| ния сложных саморазвивающихся систем, пронизанных многочисленны-

] ми нелинейными обратными связями между подсистемами.

Теория хаоса, основанная на положениях физики неравновесных процессов, описывает «большие системы Пуанкаре», диссипативные процессы. Равновесие, описываемое в терминах несводимого вероятностного описания, вытекает из самой динамики. ' В работе показана специфика поведения хаотических систем на приме-

( ре анализа «сдвига Бернулли», «преобразования пекаря», что позволило

' подтвердить одно из основных положений физики неравновесных процес-

сов: для хаотических систем пробные функции для будущего отличаются от пробных функций для прошлого. Это нарушение симметрии во времени лежит в основе решения парадокса времени, а включение хаоса в объект , физического рассмотрения позволяет по-новому подойти к анализу вре-

менного, квантового и космологического парадоксов, с которыми не могли справиться физики XX в. ' Для выявления общих закономерностей в неравновесных системах

| различной природы используют синергетический подход, который, как

^ мы считаем, должен стать известным и школьникам (см. главу I диссерта-

ции). Раскрытие методологического и мировоззренческого аспектов си-нергетического подхода важно потому, что его идеи проявляются в развитии различных областей науки. Следовательно, возможно осуществление 1 межпредметных связей, которые являются эффективным условием со-

вершенствования научно-теоретической и профессионально-педагогической подготовки будущего учителя.

В диссертации исследованы явления, объясняемые законами постне-1 классической физики, конкретнее — физики неравновесных процессов, в

которую включены: динамика «больших систем Пуанкаре»; «стрела времени»; непрекращающиеся взаимодействия в системе; вероятностное описание характеристик системы; объективность законов, не зависящих от измерения; «закон хаоса» , определение хаоса и др.

На основе этих исследований выдвинуты принципы синергетизма:

- открытость и самоорганизация системы;

- проявление хаоса в качестве созидающего начала;

- возможность движения от хаоса к порядку;

- новый принцип суперпозиции: объединенное участие компонентов не равно сумме этого участия, т. е. целое не равно сумме его частей;

- возможность повышения эффективности воздействия (слабое побеждает сильное, мягкое — твердое, тихое — громкое);

- нарушение симметрии во времени, объясняющее парадокс времени.

Эти принципы в диссертации положены в основу теории квантового хаоса, который является концептуальной основой современных подходов к пониманию происхождения Вселенной. В космологическом контексте физики неравновесных процессов наиболее ярко проявляется специфика законов природы как несводимых вероятностных представлений, отражающих динамическую неустойчивость, временную асимметрию, необратимость и вероятность. Дальнейшее развитие физической теории, по справедливому утверждению В. Тирринга, должно потенциально содержать все возможные пути, которые могла бы избрать Вселенная, ибо по мере того как Вселенная эволюционирует, обстоятельства создают свои законы. Поэтому физическая теория должна быть, по определению Дж. Д. Биркгофа, «теорией всего».

Все сказанное дает основание утверждать, что без изучения физики неравновесных процессов нельзя сформировать у будущих учителей физики правильную современную физическую картину мира, которая должна явиться основным компонентом их научного миропонимания.

Оценке эффективности предложенной методики формирования мировоззрения будущего учителя физики посвящена пятая глава «Экспериментальная проверка методики формирования мировоззрения будущего учителя физики».

Выбранная методика изучения способов, отражающих закономерности формирования научного мировоззрения студентов педагогических вузов и учащихся школ на занятиях по физике, определялась теоретической концепцией исследования, утверждающей необходимость и возможность формирования и развития научного мировоззрения учащихся при

условии систематической целенаправленной работы преподавателя в этом направлении, главной составляющей которой являются содержательные аспекты, опирающиеся на современный научный подход к пониманию мира. Студенты педагогического вуза, вооруженные знанием современных физических теорий, став школьными учителями, гораздо эффективнее ведут работу по формированию научного мировоззрения школьников.

Положив в основу этой концепции полифункциональные цели обучения, мы во многом затруднили экспериментальную проверку эффективности предложенной методики:

- полифункциональность проблемы приводит к необходимости множественности факторов проверки методики, так как нет какого-то одного универсального приема, применение которого в процессе обучения было бы достаточно результативным;

- трудно фиксировать достижение таких целей обучения, как сдвиги в развитии, в творческом отношении к делу, в наличии убежденности учащихся. Определить воспитанность и изменение мировоззрения учащихся гораздо труднее, чем конкретные эффекты одного какого-либо параметра (объем знаний, умений, сообразительность и т. д.);

- трудно доказать, что достижение поставленной в эксперименте цели произошло благодаря предложенной методике, так как сдвиги могли явиться результатом воздействий многих факторов;

- не приносит положительных результатов простое перенесение пе-| редового педагогического опыта (преподавателей или авторов методических исследований), так как важнейшим стимулом формирования научного мировоззрения учащихся является личность

I преподавателя, его мировоззренческие взгляды и убеждения.

} Эксперимент был организован и проведен в школах г.г. Вологды,

Санкт-Петербурга, Кушвы Свердловской области и педуниверситетах -РГПУ им. А. И. Герцена, УрГПУ, ВГПУ и Шуйского ГПУ. Генеральная ( выборочная совокупность учащихся школ составила 1200 человек, сту-

I дентов — 800 человек. В экспертной оценке уровня развития мировоззре-

ния школьников и студентов приняли участие более 40 преподавателей физики и методистов.

Эффективность предложенной нами методики формирования научного мировоззрения учащихся определялась в ходе формирующего эксперимента, итоги которого можно объединить в три блока согласно основным компонентам гипотезы исследования. ! 1. Доказательство обязательности включения в содержание специаль-

I ных дисциплин факультетов физики педвузов вопросов, отражающих

взаимосвязь и взаимодополнение классических и нетрадиционных подходов к пониманию физических явлений, т. е. включение вопросов, рассматривающих не только устойчивые, обратимые процессы, но и необратимые, вероятностные, неравновесные.

2. Выявление зависимости уровня сформированное™ мировоззрения учащихся от методики раскрытия содержания учебного материала.

3. Экспериментальная оценка мировоззрения учащихся как их личностного образования. Исходя из этого, проверялось не только изменение уровня усвоения мировоззренческих знаний, но и те качественные изменения, которые произошли в личности ученика.

Критериями оценки эффективности экспериментального преподавания являлись содержательные характеристики обученности и воспитанности школьников:

- рост умений объяснять различные процессы, происходящие в природе;

- развитие интереса к мировоззренческим знаниям;

- воспитание терпимости к иным взглядам и суждениям;

- развитие умения рассуждать и делать собственные выводы;

- формирование критического мышления;

- умение вести обоснованный диалог и участвовать в дискуссии.

Формирующему этапу педагогического эксперимента предшествовали

поисковый и констатирующий этапы. Их задачей являлось выяснение объективных возможностей специальных дисциплин на физических факультетах педагогических вузов для включения материалов современной физики неравновесных процессов с целью формирования у студентов научных мировоззренческих представлений.

Для этого проводилось экспериментальное исследование традиционных тем различных специальных дисциплин, разрабатывалось содержание вопросов современной физики, проводилось изучение экспертного мнения по проблеме ученых-физиков и коллег-преподавателей, определялось состояние работы по формированию научного мировоззрения в ряде школ и вузов. Был разработан и внедрён в практику работы физического факультета Вологодского государственного педагогического университета спецкурс «Эволюция физической картины мира в контексте концепций физики неравновесных процессов».

Итоги констатирующего эксперимента подводились в результате анализа анкеты, включающей пять блоков вопросов, направленных на выявление:

- уровня знаний учащихся по проблемам соответствующей картины мира (представлений или понимания);

- знания истории физики не только фактологически, но и концептуально;

! - глубины понимания проблем постнеклассической физики;

1 - отношения респондентов к существующей методике формирова-

' ния естественнонаучного мировоззрения в образовательном уч-

1 реждении;

- мнений респондентов учебного эксперимента и их предложений по совершенствованию форм и методов формирования мировоззрения учащихся на современном этапе развития познания мира.

В диссертации приведены наглядные диаграммы, иллюстрирующие ответы респондентов. Результаты сравнения оценки знаний по мировоззренческим аспектам современной физики разных групп респондентов доказывают правильность предложенной методики на занятиях по физике.

I При разработке методических рекомендаций и составлении содержа-

ния спецкурса особое внимание уделялось методике преподавания того | учебного материала, который оказался особенно трудным для всех групп

• опрошенных.

Для определения итогов формирующего эксперимента группе учите-1 лей физики и астрономии, закончивших Вологодский государственный

\ педагогический университет с 1998 по 2000 год и имеющих стаж работы

1 не менее трех лет, было предложено включиться в опытно-эксперимен-

' тальную группу по проведению и обработке результатов эксперименталь-

' ной работы. Все они в университете занимались по программам, предло-

1 женным автором диссертации и прослушали спецкурс «Эволюция физи-

1 ческой картины мира в контексте концепций физики неравновесных про-

} цессов». В течение всего эксперимента, наряду с проверкой качества зна-

• ний учащихся по физике, использовалась серия методик по выявлению ' эффективности работы по формированию научного мировоззрения уча-1 щихся.

I Среди используемых методик наиболее интересными были те, кото-

1 рые моделировали в ходе изучения учебного материала педагогические

г ситуации, в которых мировоззрение учащихся проявлялось наиболее

полно:

^ - анализ сочинений учащихся мировоззренческой направленности;

' - ситуации оценки определенных действий или суждений;

1 - научные и псевдонаучные ситуации;

- метод незаконченных предложений.

1 Участие школьников в анализе предложенных ситуаций показало

1 усиление интереса учащихся экспериментальных классов к дискуссион-

4

\

( __

ным формам работы (причем и в трудных по содержанию видах деятельности), желание получить знания в общении и делиться ими.

Важным концептуальным положением диссертационного исследования является утверждение о том, что формирование научного мировоззрения приводит к развитию социально значимых качеств личности. Для проверки этого утверждения были использованы методики экспертной, независимой оценки и самооценки, проведено их сопоставление.

Анализ ведущих мировоззренческих новообразований у старшеклассников позволил выделить те личностные характеристики учащихся, которые сущностно связаны с формированием их мировоззрения. Эти характеристики подлежали оценке как учителем физики, так и классным руководителем. Небольшое число отклонений оценок классного руководителя от оценок учителя физики свидетельствовало о том, что научное мировоззрение действительно становится личностным образованием и проявляется не только на уроках физики, но и на уроках по другим предметам, а также в межличностных отношениях.

Анкетирование учителей, участвующих в опьггно-эксперименталь-ной работе, интервью с ними позволили обобщить итоги эксперимента.

В практике работы современной школы существуют определенные недостатки при формировании научного мировоззрения учащихся. У учителей (88%) сложилось стойкое мнение о том, что систематическая работа по формированию научного мировоззрения учащихся будет отвлекать их от изучения основного материала по физике. Наличие этого отрицательного отношения к мировоззренческим проблемам указывает на необходимость обучения будущих учителей физики методике формирования мировоззренческих взглядов учащихся.

Учителя физики (82%) считают, что знания по философским вопросам недостаточны и эклектичны, так как они изучаются в разных дисциплинах по-разному (в обществознании, физике, других естественных науках) и в основном в 11 классе.

При решении вопроса о том, что следует включить в школьный курс из современной физики, необходимо учитывать задачи формирования у учащихся современной научной картины мира. Это означает, что в школьный курс физики должны быть включены те вопросы современной физики, изложение которых позволяет преодолеть метафизическую ограниченность ряда представлений классической физики и выйти на анализ основных современных мировоззренческих концепций в понимании физических явлений.

Выявление изменений в научных воззрениях, связанных с развитием современной физики, позволяет сделать вывод о том, что школьный курс

физики должен быть пронизан такими важнейшими мировоззренческими идеями, как многообразие форм проявления материи, единство прерывности и непрерывности, хаоса и порядка, необходимости и случайности, обратимости и необратимости и т. д. Некоторые из этих идей могут быть раскрыты в курсе уже в настоящее время, без существенной ломки его структуры.

Эксперимент показал, что сегодня многие учителя владеют отдельными методами и приемами работы по формированию научного мировоззрения учащихся. Вместе с тем существует востребованность концептуальных основ специальной методики и ее оформление как целостной системы целенаправленной работы учителя. 1 Педагогический эксперимент подтвердил основную гипотезу иссле-

* дования: эффективное формирование научного мировоззрения будущих ' учителей физики в педагогическом вузе, включающее изучение постне-

классических вопросов физики неравновесных процессов, активно влияет на развитие мировоззрения школьников в процессе обучения физике. Ос-1 новой методики такого развития должны стать содержание школьного

} курса физики и организация деятельности учащихся на уроках физики.

(

^ ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

!

' Выполненное исследование имеет теоретико-экспериментальный ха-' рактер. В нем обоснованы и экспериментально доказаны необходимость и ' возможность повышения эффективности формирования научного миро' воззрения школьников за счет концептуальных изменений преподавания ' физики в педагогическом вузе.

' На современном этапе формирования физического мировоззрения не' обходима разработка проблем физики неравновесных процессов, теории ' детерминированного хаоса как основы выхода в преподавании физики за I рамки классического и неклассического этапов развития науки на уровень ' постнеклассический, синергетический.

В контексте физики неравновесных процессов наиболее ярко проявляется специфика законов природы как несводимых, вероятностных пред! ставлений, отражающих динамическую неустойчивость, временную

асимметрию, необратимость и вероятность.

' Методологическое и методическое применение полученных результа-

' тов в исследовании физики неравновесных процессов применительно

* к практике преподавания и формирования мировоззрения будущего учи-1 теля физики реализовано автором в анализе специфики изучения законов

природы в курсах специальных физических дисциплин в педагогических вузах.

Автором данного исследования была поставлена задача преодоления в процессе преподавания курса физики «линейчатости», разобщенности, искусственного деления целостного представления о мире на отдельные блоки, отсутствия межпредметной связи и необходимости выхода за пределы традиционных, классических подходов.

Этот недостаток, по убеждению автора, может быть преодолен за счет укрупнения, «уплотнения» материала разных учебных дисциплин, их концептуального, мировоззренческого обобщения в контексте физики неравновесных процессов, что позволяет дать классификацию законов природы в аспекте равновесных и неравновесных систем.

Формирование мировоззрения будущего учителя физики в процессе анализа эволюции естественнонаучной картины мира от классической до современной позволяет установить связь не только между основными этапами в ее развитии, но и между различными науками (физикой, биологией и социологией).

Исходя из результатов проведенного исследования, автором дана методологическая и методическая корректировка преподавания таких разделов физики, как «Механика», «Электродинамика», определены рекомендации дальнейшего совершенствования государственного образовательного стандарта специальности «Физика».

В ходе исследования доказано, что содержание вузовского курса физики во многом определяет, насколько образованными в области современной физики станут будущие учителя и как успешно они будут проводить работу по формированию научного мировоззрения школьников.

Теоретический анализ содержания курсов физики в школе и педагогическом вузе, экспериментальное изучение уровня знаний и воззрений учащихся показывают, что существующее содержание этих курсов не является в ряде случаев в достаточной мере методологически строгим и последовательным, в силу чего у учащихся возникают подчас ошибочные взгляды, не соответствующие современному научному миропониманию.

Осуществляемая на основе содержания курса физики работа по формированию научного мировоззрения учащихся состоит в систематическом подведении их к философским обобщениям и выводам, с позиций которых истолковываются изучаемые физические явления и законы. Это соответствует переходу от частных физических знаний к наиболее общему представлению о мире, превращению знаний в убеждения, которые вырабатываются в процессе использования учащимися современных научных представлений для анализа конкретных физических явлений. Такой

(

I

характер работы отвечает как задачам формирования мировоззрения, так 1 и возможностям, предоставляемым для этой работы содержанием курса

физики.

1 Таким образом, в ходе проведенного исследования и эксперимента, реа-

лизации поставленных целей и задач автором выявлены особенности современной физической картины мира, определены основные пути и направления теории и практики формирования мировоззрения будущего учителя физики в контексте концепций физики неравновесных процессов.

Перспективы дальнейшего развития темы исследования видятся автору данной работы в последующем углубленном методическом анализе ' взаимосвязи различных этапов развития физической теории в контексте

анализа неравновесных процессов. При этом важны ее связи с другими 1 науками (особенно биологией и социологией), изучающими законы взаи-

' мосвязи порядка и хаоса, устойчивости и изменчивости, распада и струк-

турирования в процессах становления и развития окружающего мира. ' Признавая, что найденное нами решение проблемы не является

1 окончательным и может быть развито и углублено в ряде других исследо-

' ваний, мы надеемся, что наша работа окажет известную помощь в даль-

' нейшей разработке проблемы и в деле совершенствования мировоззрен-

^ ческого воспитания учащихся в практике преподавания физики в педаго-

5 гическом вузе и в школе.

' Исследование в определенной степени обогащает общедидактические и

' научные (в плане понимания современной физической картины мира) подхо-

1 ды к проблеме формирования научного мировоззрения будущих учителей

1 физики и их учащихся, а внедрение его результатов в практику работы педа-

' гогических вузов способствует совершенствованию качества методики обу-

' чения физике и решению актуальных задач системы образования.

I Основное содержание диссертации отражено в следующих работах

| автора:

| Монографии, учебные пособия

1. Теория и практика реализации мировоззренческого потенциала будущего учителя физики в педагогическом вузе: Монография. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2003. - 142 с. ^ 2. Эволюция физической картины мира в контексте концепций нерав-

' новесных процессов: Учебное пособие к спецкурсу для студентов

* физических и физико-математических факультетов педвузов. - Мо-

' сква; Вологда: Изд-во ВГГТУ «Русь», 2002. - 140 с.

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С. Петербург 09 300 акт

3. Alexandr P. Leschukow. Die Evolution der Physiktheorien im Kontext der Erscheinungsvielfalt des physikalischen Detenninismus. - Bochum, 2003. -36 S.

4. Классическая электродинамика. Учебное пособие для студентов педвузов РФ. - СПб.: Изд-во РГТТУ им. А.И. Герцена, 2000. - 260 с. (в со-авт.).

5. Механика. Учебное пособие для педагогических вузов РФ. - Вологда: Изд-во ВГПУ «Русь», 1996. - 240 с. (в соавт.).

6. Физика. Учебное пособие для учащихся 9-11 классов. - Вологда: Изд-во ВИРО, 2002. - 408 с. (в соавт.).

7. Методика преподавания физики. Механика. - Вологда: Изд-во ВГПУ «Русь», 1997. - 51 с. (в соавт.).

8. Методика преподавания физики. Молекулярная физика и термодинамика. - Вологда: Изд-во ВГПУ «Русь», 1998. - 56 с. (в соавт.).

9. Физика. Пособие для поступающих в вузы и учащихся 9-11 классов. - Вологда: Изд-во ВГПУ «Русь», 1996. - 200 с. (в соавт.).

10. Физический эксперимент в обучении физике: Учебное пособие для студентов физико-математических факультетов педвузов Российской Федерации. - Вологда, 1992. - 88 с.

Научные статьи, программы, доклады

11. К обсуждению проекта программы // Физика в школе. - 1979. -№4.-С. 42-44.

12. Изучение курса электродинамики в педагогическом вузе. Сборник трудов. - Самарканд, 1990. - С. 70-86.

13. Проблемное обучение и некоторые вопросы искусственного интеллекта //Методические и психологические аспекты обучения физике: Межвузовский сборник. - Донецк, 1991.-С 164-165.

14. О стандарте физического образования // Физика в школе. - 1994. -№4.-С. 18-19.

15. Об изучении законов природы в курсах естественных дисциплин. Вестник Северо-Западного отделения РАО. - СПб., 1997. - С. 146— 152.

16. Проблема структуры учебных планов и задачи формирования единой научной картины мира // Физика в системе современного образования. IV Международная конференция. Волгоград, 15-19 сентября 1997 г. - Волгоград: Перемена, 1997. - С. 164-166.

17. Педагогический синтез на этапе обобщающего повторения: Вестник Северо-Западного отделения РАО. Вып. 3. - СПб., 1998. - С. 108114.

18. Научно-техническая революция и инновационные процессы в педагогическом образовании // Проблемы и перспективы педагогического образования в XXI веке. Труды научно-практической конференции -М.: изд-во МПГУ, 2000. - С. 320-321.

19. Общая физика. Астрономия. Теория и методика обучения физике: Программы. - Вологда: Изд-во ВГПУ «Русь», 2000. - С. 27-38.

20. Эволюция представлений о картине мира. - Вологда: Изд-во ВГПУ «Русь», 2001.-С. 10-26.

21. Физическая трактовка некоторых определений и понятий в электродинамике и распространении радиоволн. - Вологда: Изд-во ВГПУ «Русь», 2001. -С. 27-36.

22. Формирование понятий «пространство» и «время» в процессе рассмотрения эволюции физической картины мира: Сборник материалов X Всероссийской конференции 19-20 мая 2002 г. - Челябинск: Изд-во ЧТУ, 2002. - С. 203-205.

23. Формирование понятий «хаос» и «порядок» в курсе физике педвуза: Сборник материалов X Всероссийской конференции 19-20 мая 2002 г. - Челябинск: Изд-во ЧТУ, 2002. - С. 197-200.

24. Общенаучная парадигма и ее влияние на мировоззрение // Модернизация образования: Сборник материалов общероссийской конференции 5-7 февраля 2003 г. - Вологда: Изд-во ВоГТУ, 2003. - С. 18-23.

25. Методологические вопросы преподавания курса «Механика» в педвузе // Модернизация образования. Сборник материалов общероссийской конференции 5-7 февраля 2003 г. - Вологда: Изд-во ВоГТУ, 2003. - С. 70-72.

26. Формирование естественнонаучной картины мира при изучении физики в педвузе // Модернизация образования: Сборник материалов общероссийской конференции 5-7 февраля 2003 г. - Вологда: ВоГТУ, 2003.-С. 72-75.

27. Роль специальных предметов в системе профессиональной подготовки учителя физики к работе по формированию научного мировоззрения учащихся // Вестник Костромского гос. университета им. Н. А. Некрасова. - Кострома. - 2003. - № 2. - С. 57-64.

28. Синергетический подход как методологическая основа формирования современного научного мировоззрения // Вестник Костромского гос. университета им. Н. А. Некрасова. - Кострома. - 2003. -№3.-С. 12-17.

29. Формирование научного мировоззрения учащихся при изучении физики // Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в условиях модернизации российского образования. -Екатеринбург, 2003. - С. 91-95.

30. Основы деятельности учителя физики по формированию научного мировоззрения учащихся в процессе обучения физики в старших классах // Проблемы преподавания физики в школе и вузе: Всероссийский межвузовский сборник научных статей. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2003. - С. 25-28.

31. Мировоззренческий анализ специальных дисциплин государственного образовательного стандарта по специальности «Физика» (032200) // Проблемы преподавания физики в школе и вузе: Всероссийский межвузовский сборник научных статей. - СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2003. - С. 162-167.

Работы 1 — Зи 10 — 31 написаны лично автором.

Работы 4, 5 написаны в соавторстве, соответственно, с Д. Е. Поповым и А. Е. Васюковым. Автору диссертации принадлежит идея работ и ее реализация, соавторам - экспериментальная проверка работы. Работы 6, 7 и 8 написаны в соавторстве с И. А. Башировой и А. Н. Светицким. В работе 6 автором написаны разделы по механике, термодинамике и квантовой физике. В работах 7 и 8 автору принадлежат идея работы и ее содержательная часть, соавтору - технология преподавания указанных тем курса физики. В работе 9 соавтору (В. П. Томанову) принадлежит идея работы и изложение ~50% учебного материала, в обсуждении которых также участвовал автор. Кроме того, автором предложено изложение сложных вопросов данного пособия.

I >

! )

^ \

( »

Подписано в печать 19.06.2003 Формат 60 х84 1/16

2,3 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 351

Издательство РГПУ им. А. И. Герцена

i 855*8

P185 5 8

Содержание диссертации автор научной статьи: доктора педагогических наук, Лешуков, Александр Павлович, 2003 год

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ФОРМИРОВАНИЯ

МИРОВОЗЗРЕНИЯ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ ФИЗИКИ.

§ 1. Изучение законов природы в курсе физики, как основы деятельности учителя по формированию научного мировоззрения учащихся.

§ 2. Традиционные проблемы формирования научного мировоззрения при изучении физики.

§ 3. Синергетический подход как методологическая основа формирования современного научного мировоззрения.

§ 4. Роль специальных предметов в системе профессиональной подготовки учителя физики к работе по формированию научного мировоззрения учащихся.

§ 5. Мировоззренческий анализ специальных дисциплин государственного образовательного стандарта по специальности «Физика» (032200).

5.1. Курс «Механики» в контексте физики неравновесных процессов.

5.2. Преподавание курса «Электродинамика» с позиций физики неравновесных процессов.

ГЛАВА II. СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ

ФИЗИЧЕСКОЙ КАРТИНЫ МИРА.

§ 1. Античные представления о материальных основах мира.

§ 2. Механическая картина мира.

§ 3. Электромагнитная теория понимания мира.

§ 4. Достижения физики XX в. , основы современной физической картины мира.

ГЛАВА III. ЭВОЛЮЦИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ТЕОРИЙ В КОНТЕКСТЕ МНОГООБРАЗНОЙ СУЩНОСТИ

•> ФИЗИЧЕСКОГО ДЕТЕРМИНИЗМА.

§ 1. Пространственно-временная симметрия и интегрируемость детерминизма классической физики.

§ 2. Проблема неинтегрируемости и расходимости в понимании поведения динамических систем.

§ 3. Квантово-релятивистские подходы к преодолению расходимости и неинтегрируемости в описании физических процессов.

§ 4. Общее и специфическое в классической и квантово-релятивистской механике, перспективы дальнейшего развития физической теории.

ГЛАВА IV. ФИЗИКА НЕРАВНОВЕСНЫХ ПРОЦЕССОВ

КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ ОСНОВА ВЕРОЯТНОСТНОГО ДЕТЕРМИНИЗМА. . . Л

§ 1. Синергетический подход к анализу нелинейных диссипативных систем.

§ 2. Теория детерминированного хаоса как предпосылка и основа описания необратимых, асимметричных динамических систем

§ 3. Теория квантового хаоса - концептуальная основа современных подходов к пониманию происхождения Вселенной

ГЛАВА V. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА МЕТОДИКИ ФОРМИРОВАНИЯ МИРОВОЗЗРЕНИЯ БУДУЩЕГО УЧИТЕЛЯ ФИЗИКИ

§ 1. Организация и проведение педагогического эксперимента.

§ 2. Состояние проблемы в практике работы преподавателей физики школ и педагогических вузов.

§ 3. Итоги формирующего эксперимента.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Концептуальные основы реализации мировоззренческого потенциала специальной подготовки будущих учителей физики в педагогическом вузе"

Актуальность темы исследования.

Новые тенденции в современном образовании обусловлены взаимодействием сложных процессов, охвативших научное познание, связанных с обновлением методологической базы современной науки. Анализ работ, исследующих современное состояние научного познания, показывает, что в наши дни формируется новый взгляд на сущностные характеристики отношения "человек - мир".

Современный уровень осмысления этого отношения рассматривается учеными через призму таких проблем, как усиление мировоззренческих аспектов науки, осмысление теоретических и практических результатов научного познания с позиции индивидуально-личностных ценностей, ориентация на методологию научного познания, которая становится не только объектом изучения, но и основой деятельности, позволяет учащемуся после окончания школы или вуза активно включиться в образовательные профессиональные сферы жизнедеятельности.

Физика, глубоко преобразившая жизнь человека в XX веке, стала своеобразным методологическим эталоном для многих наук и для сфер человеческой практики. Методы мышления физиков, отличающиеся логикой рассуждений, математической строгостью, новизной исходных идей и полученных выводов, принесли заслуженный авторитет физике как науке, сделав ее неотъемлемой частью человеческой культуры, авангардом научно-технического прогресса.

Изучение физики в школе на уровне современных требований во многом зависит от степени подготовленности учительских кадров в системе высшего педагогического образования. Решающая роль в профессиональном становлении учителя принадлежит вузовской теоретической и практической подготовке, определяющей его способность к полноценному выполнению задач образования, важнейшей из которых является формирование научного мировоззрения учащихся. Отсюда вытекает необходимость дальнейшей активизации методических исследований в области предметной и общей подготовки учителя физики.

Изучение практики преподавания школьного курса физики и суждений самих учителей позволяет сделать вывод, что состояние их методологической компетентности в деле реализации мировоззренческого подхода к обучению физике недостаточно. Как показало наше исследование, многие учителя физики не удовлетворены своей методической подготовленностью и испытывают серьезные затруднения в плане мировоззренческого анализа и современного научного объяснения многих тем школьного курса физики.

На современном этапе развития школьного физического образования работа по формированию научного мировоззрения учащихся приобретает особо важное значение. Это вызвано тем, что особенности развития страны требуют значительного усиления воспитательного воздействия процесса обучения, а также тем, что вне научно обоснованного мировоззренческого подхода не могут быть поняты многие вопросы курса физики и в первую очередь те, в которых излагаются основы современных физических воззрений.

Для решения этой задачи из школьной программы курса физики должны быть устранены односторонность и неполнота сведений о важнейших физических понятиях и идеях, так как именно на этой основе возникают заблуждения. В целом метафизичность изложения должна быть заменена диалектической трактовкой как методологически обоснованным подходом к построению содержания школьного курса физики.

Трудности школьных учителей в достижении необходимых результатов в формировании современного научного мировоззрения свидетельствуют не только об инертности некоторых из них в плане самостоятельного приобретения современных научных знаний, но и о не всегда высоком уровне решения данной задачи в деятельности педагогических вузов, где в процессе подготовки будущих учителей накопился ряд противоречий. К ним прежде всего можно отнести несоответствие между реальной потребностью современной школы в специалистах, готовых к преподаванию на основе современных физических идей и теорий, и существующей вузовской практикой подготовки учителей.

Кроме того, имеют место противоречия: между потребностью школы в специалистах с новым мышлением (в соответствии с идеями физики как развивающейся науки) и существующим у выпускников физических факультетов традиционным мышлением, не отражающим современных взглядов на окружающий мир и целостную естественнонаучную картину мира; между потребностью и школ, и вузов в разнообразных образовательных программах для школ различной специализации и содержанием современного вузовского образования; между объективным фактом большого значения методологической подготовки для становления учителя физики и недооценкой этого факта преподавателями специальных физических дисциплин; между необходимостью творческого отношения к преподаванию физики и недостаточным развитием творческих способностей будущих учителей.

Коренной причиной противоречий в формировании методологических умений будущих учителей физики и связанных с ними недостатков в работе школьных учителей физики можно считать отсутствие упорядоченной системы работы по формированию в педагогических вузах научного мировоззрения студентов и неразработанность ее теоретических основ. При этом мы считаем, что главными составляющими этой системы являются научно обоснованное современными концепциями физики содержание учебного материала и, на этой основе, — необходимость анализа кризиса традиционной системы образования и путей выхода из него.

Одним из признаков кризиса традиционной системы образования, в том числе и в области физики, является отставание в изложении ее базисных, фундаментальных положений от современного уровня развития науки. Система школьного образования практически остается в рамках классического и неклассического этапов развития, не выходя на этап постнеклассического, синергетического уровня физики неравновесных процессов. Однако, целый ряд явлений окружающего нас мира, особенно открытые, саморазвивающиеся, самоорганизующиеся системы, не могут быть ". постигнуты посредством классических понятий, что свидетельствует об особом значении синергетики для названных областей исследований" [187, с. 54].

В традиционном понимании законы природы описывают Вселенную как замкнуто-детерминистическую, в ней прошлое и будущее эквивалентны, уравнения движения, а также их решения симметричны во времени. Однако, такой подход привел к «отчуждению фундаментальной физики, мыслившей в терминах традиционных законах природы, от всех остальных наук, исходивших в своих описаниях из допущения о существовании стрелы времени» [165, с. 10].

Статистическая физика не дает ответа на вопрос, как описать приближение к равновесию, какова природа необратимости времени. Симметричные во времени законы природы привели к непреодолимому дуализму, отделившему людей от того мира, который они учились описывать и понимать. «Природа, - по утверждению И. Пригожина и И. Стенгерс, - менее симметрична, чем можно было бы ожидать, исходя из уравнений классической и квантовой физики» [там же, с. 17]. Примером тому являются распад нестабильных частиц, расходимость при взаимодействии между веществом и светом в квантовой механике, что неизбежно затрагивает ее основания. Конец господства в физике «первичных» (детерминистских) законов и наступление эры «вторичных» (статистических) законов, описывающих необратимые процессы, был предсказан А. Пуанкаре [172].

Необходимость введения в физику фундаментальной теоремы

А. Пуанкаре о невозможности исключения взаимодействия и неинтегрируемости динамических систем стала потребностью научного познания. Поэтому с начала XX в. происходит расширение границ физики в виде квантовой механики и теории относительности, однако основные характеристики законов классической механики (симметрия и обратимость) остались, по существу, неизменными.

В последние десятилетия родилась новая наука - физика неравновесных процессов, связанная с такими понятиями, как самоорганизация и диссипативные структуры. Физика неравновесных процессов открывает большие перспективы в решении фундаментальных физических проблем. На ее основе возможно преодоление основных физических парадоксов - временного, квантового и космологического, разрешить которые с позиций классической и неклассической (квантово-релятивистской) теорий невозможно.

Сегодня необходима новая формулировка законов физики (помимо основанных на исследовании траекторий, волновых функций, теории ансамблей), связанная с описанием необратимых процессов. Физика неравновесных процессов приводит к возрождению «парадокса времени», т.к. в ней временная необратимость, асимметричность играют существенную роль.

Таким образом, актуальность исследования определяется:

- необходимостью преодоления кризиса в традиционной системе образования, приведения в соответствие базисных, фундаментальных положений курса физики с современным уровнем развития науки;

- потребностью в разработке концептуальных теоретических и практических основ реализации мировоззренческого потенциала специальной подготовки будущих учителей физики в педагогическом вузе;

- потребностью выхода в курсах физики за рамки классического и неклассического этапов развития науки на уровень постнеклассический, синергетический, физики неравновесных процессов с целью формирования научного мировоззрения будущих учителей физики;

- признанием важности создания целостной системы формирования мировоззрения студентов педагогических вузов и учащихся школ в процессе преподавания физики, основой которой являются содержательные аспекты обучения;

- неизбежностью преодоления традиционного понимания законов природы как симметричных во времени, перехода на новую формулировку законов, связанных с описанием необратимых процессов;

- необходимостью разработки физики неравновесных процессов, теории детерминированного хаоса, как основы преодоления основных физических парадоксов;

- разработкой образовательного стандарта специальности "Физика" в контексте не только классического детерминизма, но и физики неравновесных процессов.

За последние десятилетия XX в., в перестроечный период, в России в области теории и практики преподавания физики и подготовки учителя физики, в связи с общими тенденциями трансформации общества, произошли такие изменения, как демократизация системы образования; возникновение многообразия типов учебных заведений; общих и авторских программ (при наличии обязательного стандарта); учет возрастных особенностей обучающегося; утверждение принципов гуманизации, гуманитаризации и дифференцированного обучения, широкое использование компьютеров. Физика предстает, в результате этого, не только как элемент науки и техники, но и культуры. Ученик и студент превращаются из объекта обучения в субъект познавательного процесса, в результате чего преподавание становится личностно-ориентированным, учитель и преподаватель превращаются в организаторов познавательной деятельности.

В современных условиях (свободы совести, слова, выбора деятельности и т.д.) проблема формирования научного мировоззрения учащихся особенно важна. Большой вклад в разработку и реализацию указанных идей внесли педагоги, психологи и методисты Ю. К. Бабанский, Г. А. Бордовский, Г. М. Голин, В. И. Данильчук, Ю. И. Дик, П. А. Знаменский, В. А. Извозчиков, А. С. Кондратьев, А. А. Кузнецов, В. М. Леднев, В. Н. Мощанский,

В. В. Мултановский, А. В. Перышкин, Н. С. Пурышева, В. Г. Разумовский, И. И. Соколов, А. В. Усова, Н. В. Шаронова, Д. И. Фильдштейн и др.

Вместе с тем, несмотря на достигнутые успехи, необходимо отметить, что преподавание физики в средней школе и вузе сегодня не выходит за традиционные рамки и по-прежнему ограничивается приверженностью принципам механицизма, идеям и концепциям классического и неклассического этапов в развитии физики.

Реальная практика школы, физических (физико-математических) факультетов педагогических вузов, анализ педагогических и методических исследований, собственный опыт позволяют сделать предположение о том, что проблема реализации мировоззренческого потенциала специальной подготовки учителей физики в педагогическом вузе как проблема воспитания высоконравственной и образованной личности продолжает быть актуальной и нуждается в дальнейших исследованиях.

Проблема нашего исследования заключается в анализе роли теории неравновесных процессов в современном понимании физической картины мира в формировании научного мировоззрения учащихся, разработке и обосновании необходимых концептуальных изменений в преподавании физики в педагогическом вузе.

Цель исследования: разработка обоснование теоретических и практических основ современной методики формирования научного мировоззрения студентов-физиков в педагогическом вузе и подготовки их как будущих учителей к формированию научного мировоззрения школьников.

Объект исследования: процессы обучения физике в педагогическом вузе ш w и старших классах средней школы.

Предмет исследования: теория и практика методики формирования мировоззрения будущего учителя физики в контексте теорий неравновесных процессов.

Гипотеза исследования может быть представлена рядом предположений о путях осуществления идеи эффективного формирования научного мировоззрения студентов педагогического вуза и школьников в процессе обучения физике. Решение этой важной стратегической задачи возможно, если:

- опыт осмысления мировоззренческих и методологических основ физического знания, его отношения к различным формам человеческого бытия и жизнедеятельности самого учащегося будет проектироваться как обязательный компонент физического образования;

- традиционные методы и приемы физического образования, ориентированные на изучение равновесных, устойчивых, симметричных систем, отражающихся в классическом и неклассическом этапах развития физики, получат дальнейшее развитие в преподавании специальных дисциплин на современном теоретическом уровне физического знания, которое выходит на изучение необратимых, неустойчивых, асимметричных систем;

- синергетический подход к пониманию мира, в основе которого лежит физика неравновесных процессов и теория детерминированного хаоса, будет являться основой преодоления физических парадоксов, что должно быть осознано и использовано в практике преподавания физики;

- методологическое применение полученных результатов исследования будет реализовано в разработке образовательного стандарта, в преподавании курса физики и формировании мировоззрения будущего учителя физики в контексте физики неравновесных процессов.

В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой были определены задачи исследования:

1. На основе анализа философской, физической, педагогической и методической литературы определить проблемы формирования научного мировоззрения, возможности их решения; предложить стратегию его совершенствования и соотнести ее с практикой подготовки будущего учителя физики в педагогическом вузе.

2. Проанализировать традиционные подходы к формированию

Ш научного мировоззрения учащихся школ и студентов в педагогическом вузе.

3. Предложить синергетический подход к изучению основных положений физики неравновесных процессов как концептуальную методологическую основу реализации мировоззренческого потенциала специальной подготовки будущего учителя физики в педагогическом вузе.

4. Рассмотреть роль специальных предметов системы профессиональной подготовки учителя физики в работе по формированию научного мировоззрения школьников.

5. Провести мировоззренческий анализ специальных дисциплин государственного образовательного стандарта по специальности «Физика» (032200).

6. Определить сущностные характеристики содержания современного курса физики в педагогических вузах, являющиеся основой работы по формированию мировоззрения будущего учителя физики.

7. Провести экспериментальную проверку эффективности предложений, содержащихся в исследовании.

Методологической основой исследования явились комплексный, системный, диалектический подходы, позволяющие объединить достижения классического, неклассического и постнеклассического этапов в развитии физической картины мира, рассматривающие любое явление как сложную, саморазвивающуюся систему, устанавливающие взаимосвязь философского и естественнонаучного подходов к формированию мировоззрения учителя физики в контексте физики неравновесных процессов. Данная методология позволяет выявить взаимосвязь физической теории и практики её преподавания, достичь теоретических и практических результатов исследования.

Теоретическими основами исследования являются труды, анализирующие:

- в античности: идеи бытия и становления, изменения (Платон); относительность законов человеческого общества по отношению к природе (Аристотель); повторяемость вещей и событий после каждого периодического воспламенения и очищения космоса (стоики - Зенон, Клеанф, Хрисипп и др.); возмущения устойчивого детерминизма, роль случайности, вероятности (Лукреций Кар);

- в новое время: включение времени в концептуальную схему физики, отрицание «стрелы времени», утверждение закона обратимости, эквивалентности между прошлым и будущим (Г. Галилей); рассмотрение законов природы как прототипов физических законов, абсолютность, неизменность, равнозначность пространственно-временных свойств, симметричность законов во времени (И. Ньютон); попытка соединения механического детерминизма с теорией вероятности (П. Лаплас); принцип возможных перемещений (Ж. Лагранж); проблема равновесного состояния (Р. Клаузиус, У. Томсон, Л. Больцман);

- проблему исключения взаимодействия, расходимости, неинтегрируемости динамических систем (А. Пуанкаре); попытка решения проблемы расходимости (А. Н. Колмогоров, В. И. Арнольд, Ю. Мозер);

- трактовку необратимости как продукта субъективности восприятия обратимой во времени реальности (М. Планк); введение операторов как коррелята физических величин, волновой механики, принципа неопределенности как попытки обоснования расходимости (Э. Шрёдингер, В. Гейзенберг);

- попытку преодоления несводимости путем вероятностного описания событий мега и микромира не в понятиях траекторий и волновых функций, а в

- онтологический подход к пониманию времени как последовательной смены состояний систем (А. А. Егоров, Я. Ф. Аскин, Ю. Б. Молчанов, Т. Н. Лолаев); связь необратимости времени с концептуальными основами физики (И. Пригожин, И. Стенгерс); переход к обобщенным, оснащенным пространствам (И. М. Гельфанд);

- различные аспекты сложного в теории самоорганизации (Г. Хакен, Г. Николис, И. Пригожин, Э. Ласло, М. Матурано, Ф. Варела, Э. Моран и др.);

- исследование проблем детерминированного хаоса (И. М. Гельфанд,

A. Бом, Г. Г. Сударшан, Г. Г. Манецкий, И. Пригожин, И. Стенгерс и др.);

- проблему соотношения физической теории и практики преподавания физики, необходимости новых подходов, образовательных стандартов, формирования мировоззрения учащихся, студентов, преподавателей физики (И. А. Баширова, А. Е. Гуревич, И. В. Корсак, Б. К. Курбанов, Ш. К. Ниязов,

B. Г. Разумовский, Н. Е. Халилова, Г. А. Яшин и др.).

Исследование связано так же с развитием проблем методики преподавания физики, которые в России имеют давние традиции и восходят к работам М. В. Ломоносова и Э. X. Ленца, а также таких крупнейших российских физиков XX в., как С. И. Вавилов, А. Ф. Иоффе, П. Л. Капица, Г. С. Ландсберг, И. К. Кикоин и др.

К истокам разработки методических проблем преподавания физики можно отнести труды таких российских физиков XVIII и XIX в.в., как М. Е. Головина, П. Гиляровского, М. М. Сперанского, И. В. Двигубского, К. Д. Краевича, а также различные методические руководства И. И. Паульсона, Ф. Ф. Эвальда, К. Д. Дубровского, Я. И. Ковальского, А. Ф. Малинина, К. П. Буренина, Н. А. Любимого, Ф. Н. Шведова и др. В их работах разбирались основные вопросы методики обучения физике, ее содержания, методов преподавания. В начале XX в., в дореволюционный период, большой вклад в разработку методики обучения физике внесли работы В.В. Лермантова, И. И. Косоногова, А. В. Цингера, Ф. Н. Индриксона, Н. В. Кашина, разработку методики обучения физике внесли работы В. В. Лермантова, И. И. Косоногова, А. В. Цингера, Ф. Н. Индриксона, Н. В. Кашина, А. И. Бачинского, в которых ставились проблемы расположения учебного материала, обоснования основных методических идей того времени.

В советский период в развитии методики обучения физике, как и физической теории в целом, наряду с позитивными (коллективный поиск путей развития системы образования, ее связи с наукой) были и негативные моменты — стремление к единообразию программ, чрезмерной стабильности учебных пособий, ориентация на среднего, абстрактного ученика.

Большой вклад в разработку методических проблем в советский период внесли такие авторы, как И. И. Соколов, А. В. Перышкин, П. А. Знаменский, Д. Д. Галанин, А. А. Покровский. Вышли первые учебные пособия для среднего физического образования, в которых ставились вопросы теории школьного физического эксперимента, учебного оборудования, лабораторных работ, физического практикума.

Немалый вклад в становление и развитие теории и практики преподавания физики внес научно-методический и теоретический журнал «Физика в школе», выходящий с 30-х гг., в котором ставятся и обсуждаются проблемы содержания курса физики в школе, его соотношение с физической теорией и наукой, последовательность разделов, технических средств обучения, методики их применения, проблемы углубленного, факультативного обучения и др.

Результатом этой деятельности явилась разработка учебно-методического комплекса учебного предмета «Физика» - программы, учебники, задачники, дидактические средства, факультативные курсы и др. Разработаны новые технологии обучения физики на основе современных философских, физических и психолого-педагогических концепций, в учебный процесс введена электронно-вычислительная техника, создан фундамент для дальнейшего совершенствования содержания физического образования в школе и вузе. В связи с этим работа по формированию научного мировоззрения учащихся школ и студентов получила большие возможности.

Методы исследования. Для реализации поставленных задач в исследовании использовалась совокупность взаимосвязанных и взаимодополняющих методов:

- теоретический анализ научных источников в области развития физической картины мира от античности до современности;

- исследование учебно-методического обеспечения формирования мировоззрения учителя физики;

- системный подход к пониманию физической картины мира в контексте традиционных подходов и современного уровня развития физического знания;

- моделирование путей и средств формирования мировоззрения учителя физики в контексте традиционного и синергетического понимания мира; использование результатов наблюдения, опытных данных, эксперимента;

- количественный и качественный анализ эмпирических данных, полученных в ходе исследования;

- экспертная оценка.

Ш Логика и основные этапы исследования.

Исследование, базируясь на основных методологических и методических принципах теории и практики формирования мировоззрения учителя физики, имело следующую логику:

1. Обоснование проблемы исследования, его основных целей и задач.

2. Определение стратегического плана исследования, который включал в себя предварительный, теоретический и экспериментальный этапы:

А. Предварительный этап (1996 - 1999 г.г.) решал следующие задачи:

- изучение научной литературы, теоретических источников, новых, нетрадиционных подходов в постановке и решении физических проблем, составление библиографии;

- рассмотрение философско-научного аспекта проблемы;

- изучение и сравнение практического опыта использования в преподавании физики традиционных и нетрадиционных подходов в постановке и решении мировоззренческих проблем.

Б. Теоретический этап исследования (1999 - 2002 г.г.) включал выявление конкретных путей и средств реализации поставленных целей и задач исследования:

- применение теоретических выводов в практике преподавания курсов физики и формирования мировоззрения учителя физики в контексте традиционного, классического и нетрадиционного, синергетического понимания мира;

- определение конкретных тем, разделов курсов физики, в которых возможно и необходимо использовать основные идеи физики неравновесных процессов;

- разработку методики преподавания и формирования мировоззрения учителя физики в контексте традиционного и синергетического подходов.

В. Экспериментальная часть исследования (2001 - 2003 г.г.) включала проверку выдвинутых идей в практике преподавания курсов физики и формирования учителя физики в Вологодском государственном педагогическом университете.

Для этого проводилось:

- обсуждение и утверждение целей и задач эксперимента на учебно-методическом совете физико-математического факультета Вологодского государственного педагогического университета; контексте концепций неравновесных процессов»;

- корректировка программ и тем курсов физики в контексте рассматриваемых проблем;

- экспертная оценка полученных результатов в учебно-методических советах педагогических вузов.

Научная новизна исследования и его теоретическая значимость.

Предлагаемая работа является методическим теоретико-экспериментальным научным исследованием анализа концептуальных основ реализации мировоззренческого потенциала специальной подготовки будущих учителей физики в педагогическом вузе, которая впервые решает проблемы с помощью включения в содержание курса физики целостного понимания законов природы, объясняемых с помощью концепций неравновесных процессов.

В отличие от диссертаций В. Н. Мощанского (1962 г.) и Н. В. Шароновой (1997 г.) (в первой основное внимание уделяется формированию мировоззренческих взглядов учащихся школы и определению методических путей утверждения тех мировоззренческих выводов, которые должны быть сделаны учащимися при изучении физики, во второй — определяется методологический компонент методической подготовки учителя физики) в нашей работе представлен содержательный аспект проблемы, т.е. исследуются основы реализации мировоззренческого потенциала специальной подготовки студентов педагогического вуза.

Объективные возможности физики для формирования научного мировоззрения будущих учителей определяются в нашей работе комплексным подходом, объединяющим физику равновесных и неравновесных процессов, основой которого является синергетическое понимание мира как единства порядка и хаоса.

Проведенное исследование позволило вскрыть новые аспекты проблемы:

- показана актуальность и необходимость включения современных научных физических теорий в практику преподавания и подготовку учителя физики в педагогических вузах;

- проанализирована степень разработанности проблемы в контексте развития физического знания в историческом плане и на современном уровне;

- исследованы достижения и трудности классического, традиционного подходов к пониманию физических процессов и законов как обратимых, сводимых, интегрируемых;

- указаны пути разрешения противоречий и парадоксов классической физики на неклассическом, квантово-релятивистском этапе ее развития;

- выявлены современные подходы к разрешению основных противоречий классической физики, связанные с физикой неравновесных процессов, закономерностями детерминированного хаоса, анализа диссипативных, сложных, взаимодействующих, открытых, необратимых, неустойчивых, вероятностных систем;

- доказана необходимость целостного понимания законов природы как единства обратимости и необратимости, порядка и хаоса, энтропии и становления, развития, эволюции;

- разработана методика соединения инновационных идей современной научной физической теории с традиционными, классическими подходами, их реализации в практике преподавания курса физики и подготовки учителя физики в педагогических вузах.

Практическая значимость работы заключается в следующем:

- созданы рекомендации по использованию содержания специальной подготовки будущих учителей физики для работы по формированию их научного мировоззрения;

- разработаны и обоснованы учебная программа и содержание спецкурса по физике «Эволюция физической картины мира в контексте концепций неравновесных процессов»;

- разработаны и внедрены в практику рекомендации для преподавателей физики, включающие синергетический подход к пониманию становления и развития мира;

- созданы пособия, в которых изложены и обоснованы основные вопросы методики формирования научного мировоззрения учащихся, раскрыты возможности различных тем постнеклассической физики для реализации мировоззренческого подхода к их изучению.

Использование полученных в исследовании результатов и рекомендаций по совершенствованию обучения физике в педагогическом вузе может служить основой для поиска новых педагогических решений в системе высшего педагогического образования.

Достоверность и обоснованность результатов и выводов исследования обеспечивается четкой методологической основой исследования, всесторонним теоретическим анализом проблемы, выбором взаимодополняемых, адекватных предмету исследования показателей эффективности предлагаемой методики формирования научного мировоззрения будущих учителей физики, а также репрезентативной выборкой количества респондентов констатирующего и формирующего эксперимента.

Апробация исследования осуществлялась в ходе выступлений на международных конференциях : «Физика в системе современного образования»(ФССО), Петразаводск, 1995 г.; Волгоград, 1997 г.; «Проблемы и перспективы педагогического образования в XXI веке», Москва, 2000 г.; «Инновации в психолого-педагогической теории и практике», Шуя, 2001 г. На Всесоюзной конференции «Методологические, дидактические и психологические аспекты проблемы обучения», Донецк, 1991 г.; общероссийской научно-методической конференции «Модернизация образования», Вологда, 2003 г.

Назашиту выносятся следующие положения:

1. Главной составляющей мировоззренческого подхода к обучению школьников и студентов физике должна стать содержательная составляющая, опирающаяся на современный научный подход к объяснению окружающего нас мира. Изучение физики в средней школе и вузе, раскрывая методологию познания, делает физические знания основой мировоззрения учащихся, реализуя их потребности в познании действительности.

2. В понятие профессиональной готовности будущего учителя физики следует включить мировоззренческую составляющую этой готовности.

3. На современном этапе развития физического знания и его преподавания необходима взаимосвязь и взаимодополнение традиционных, классических подходов к пониманию физических законов с нетрадиционными, отражающими процессы не только устойчивые, обратимые, но и необратимые, вероятностные, неравновесные. Концептуальной основой взаимосвязи традиционных и современных подходов в понимании физических законов является синергетический подход, исследующий закономерности устойчивых, хаотических, стохастических систем.

4. Методика формирования научного мировоззрения учащихся будет эффективной, если в ней определены ситуации, ориентирующие учащихся на научное миропонимание, на объективное отношение человека к этому миру и самому себе, на понимание принципов познания действительности, на ценностные ориентации.

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

делать выводы;

4 - формирует критическое мышление;

5 - превращает знания в убеждения.

1 2 3 4 5

Поскольку, как показывает теоретический анализ проблемы и анализ знаний и взглядов учащихся, заблуждения во взглядах возникают чаще всего из-за незнания важнейших идей современной физики, преодолевшей узкий горизонт метафизического мышления, постольку раскрытие в школьном курсе физики основ современных физических воззрений является одним из путей повышения методологического уровня курса физики. При решении вопроса, что следует включить в школьный курс из современной физики, необходимо учитывать задачи формирования у учащихся современной научной картины мира. Это означает, что в школьный курс должны быть включены те вопросы современной физики, изложение которых позволяет преодолеть метафизическую ограниченность ряда представлений классической физики и выйти на анализ основных современных мировоззренческих концепций в понимании физических явлений.

Выявление изменений в научных воззрениях, связанных с развитием современной физики, позволяет сделать вывод о том, что школьный курс физики должен быть пронизан такими важнейшими мировоззренческими идеями, как многообразие форм проявления материи, единство прерывности и непрерывности, хаоса и порядка, необходимости и случайности, обратимости и необратимости и т. д. Некоторые из этих идей могут быть раскрыты в курсе уже в настоящее время, без существенной ломки структуры курсов.

5. Сегодня многие учителя владеют отдельными методами и приемами работы по формированию научного мировоззрения учащихся. Вместе с тем, существует востребованность концептуальных основ специальной методики и её оформление как целостной системы целенаправленной работы учителя.

Результаты опроса учителей относительно владения методикой формирования научного мировоззрения учащихся наглядны при следующем графическом представлении.

Диаграмма 9 нет

В Да, в меньшей степени IB Да, в большей степени"

1 - умею найти в литературе материал по современным вопросам физики;

2 - знаю основные положения философии и умею строить на их основе рассказ;

3 - знаю научно-популярную информацию;

4 - умею руководить чтением учащихся, просмотром видеоинформации;

5 - умею формировать у учащихся потребность в обоснованных ответах;

6 - умею организовывать диспуты и дискуссии на уроках.

Проведенное экспериментальное исследование позволило придти к выводу о важной роли знаний и умений учителя по проблемам формирования мировоззрения школьников. Их отсутствие приводит к недостаткам, выявленным в ходе эксперимента.

Для иллюстрации данного положения можно привести диаграмму 10, связанную со степенью повышения учителем педагогического мастерства. Характерна зависимость ответов учителей физики от стажа работы, регионального расположения школы. В качестве примера приведем результаты опроса учителей со стажем 5-10 лет школ г. Вологды.

Диаграмма 10

100% 80% 60% 40% 20% 0%

J/'h if V1 I J

IK

Hii "lillif никогда редко часто

1 2 3 4 5 названия журналов

Учителя читают: 1 - журнал «Физика в школе»;

2 - соросовский образовательный журнал;

3 -Физика. Приложение к газете «Первое сентября»; 4- специальная литература по вопросам формирования научного мировоззрения; 5 - журнал «Педагогика».

Анализ диаграммы 10 позволяет указать на важный резерв проблемы формирования мировоззрения учащихся.

Используя метод незаконченных предложений, мы получили предложения учителей, которые могут быть положены в основу экспериментальной методики: т а) определить содержание проблемных задач, которые решаются учениками в течение урока и определяют мотивационную сферу ученика; б) определить круг философских выводов и обобщений, которые следует сделать при изучении физики; в) определить тот конкретный физический материал, который может быть использован для обоснования мировоззренческих выводов; г) определить методические пути раскрытия каждого вывода.

Педагогический эксперимент подтвердил основную гипотезу исследования: эффективное формирование научного мировоззрения будущих учителей физики в педагогическом вузе, включающее изучение I постнеклассических вопросов физики неравновесных процессов, активно влияет на развитие мировоззрения школьников в процессе обучения физике. Основой методики такого развития должны стать содержание школьного курса физики и организация деятельности учащихся на уроках физики.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненное исследование имеет теоретико-экспериментальный характер. В нем обоснованы и экспериментально доказаны необходимость и возможность повышения эффективности формирования научного мировоззрения школьников за счет концептуальных изменений преподавания физики в педагогическом вузе.

На современном этапе формирования физического мировоззрения необходима разработка проблем физики неравновесных процессов, теории детерминированного хаоса как основы выхода в преподавании физики за рамки классического и неклассического этапов развития науки на уровень постнеклассический, синергетический.

В контексте физики неравновесных процессов наиболее ярко проявляется специфика законов природы как несводимых, вероятностных представлений, отражающих динамическую неустойчивость, временную асимметрию, необратимость и вероятность.

Методологическое и методическое применение полученных результатов в исследовании физики неравновесных процессов применительно к практике преподавания и формирования мировоззрения будущего учителя физики реализовано автором в анализе специфики изучения законов природы в курсах специальных физических дисциплин по физике в педагогических вузах.

Автором данного исследования была поставлена задача преодоления в процессе преподавания курса физики «линейчатости», разобщенности, искусственного деления целостного представления о мире на отдельные блоки, отсутствия межпредметной связи и необходимости выхода за пределы традиционных, классических подходов.

Этот недостаток, по убеждению автора, может быть преодолен за счет укрупнения, «уплотнения» материала разных учебных дисциплин, их концептуального, мировоззренческого обобщения в контексте физики неравновесных процессов, что позволяет дать классификацию законов природы в аспекте противоположностей - устойчивости, сохранения (равновесные системы) и неустойчивости, изменения (неравновесные, эволюцио-низирующиеся системы).

Формирование мировоззрения будущего учителя физики в процессе анализа эволюции естественнонаучной картины мира от классической до современной позволяет установить связь не только между основными этапами в ее развитии, но и между различными науками (физикой, биологией и социологией).

Исходя из результатов проведенного исследования, автором дана методологическая и методическая корректировка преподавания таких разделов физики, как «Механика», «Электродинамика», определены рекомендации дальнейшего совершенствования Государственного образовательного стандарта специальности «Физика». В ходе исследования доказано, что содержание вузовского курса физики во многом определяет, насколько образованными в области современной физики станут будущие учителя и как успешно они будут проводить работу по формированию научного мировоззрения школьников.

Теоретический анализ содержания курсов физики в школе и педагогическом вузе, экспериментальное изучение уровня знаний и воззрений учащихся показывают, что существующее содержание этих курсов не является в ряде случаев в достаточной мере методологически строгим и последовательным, в силу чего у учащихся возникают подчас ошибочные взгляды, не соответствующие современному научному миропониманию.

Осуществляемая на основе содержания курса физики работа по формированию научного мировоззрения учащихся состоит в систематическом подведении их к философским обобщениям и выводам, с позиций которых истолковываются изучаемые физические явления и законы. Это соответствует переходу от частных физических знаний к наиболее общему представлению о мире, превращению знаний в убеждения, которые вырабатываются в процессе использования учащимися современных научных представлений для анализа конкретных физических явлений. Такой характер работы отвечает как задачам формирования мировоззрения, так и возможностям, предоставляемым для этой работы содержанием курса физики.

Таким образом, в ходе проведенного исследования и эксперимента, реализации поставленных целей и задач автором выявлены особенности современной физической картины мира, определены основные пути и направления теории и практики формирования мировоззрения будущего учителя физики в контексте концепций физики неравновесных процессов.

Перспективы дальнейшего развития темы исследования видятся автору данной работы в последующем углубленном анализе взаимосвязи различных этапов развития физической теории в контексте анализа неравновесных процессов, ее взаимосвязи с другими науками (особенно биологией и социологией), изучающими законы взаимосвязи порядка и хаоса, устойчивости и изменчивости, распада и структурирования в процессах становления и развития окружающего мира.

Признавая, что найденное нами решение проблемы не является окончательным и может быть развито и углублено в ряде других исследований, мы надеемся, что наше исследование окажет известную помощь в дальнейшей разработке проблемы и в деле совершенствования мировоззренческого воспитания учащихся в практике преподавания физики в педагогическом вузе и в школе.

Исследование в определенной степени обогащает общедидактические и научные (в плане понимания современной физической картины мира) подходы к проблеме формирования научного мировоззрения будущих учителей физики и их учащихся, а внедрение его результатов в практику работы педагогических вузов способствует совершенствованию качества методики обучения физике и решению актуальных задач системы образования.

Список литературы диссертации автор научной работы: доктора педагогических наук, Лешуков, Александр Павлович, Вологда

1. Аксёнов Г.Н. О природе времени // Вопросы философии. - 1996. - № 1. -С. 42-49.

2. Амбарцюмян В.А. Теоретическая астрофизика. — JL — М., Гостехиздат, 1939.-255 с.

3. Ампер A.M. Электродинамика. Сборник трудов. М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1954.-492 с.

4. Анищенко В. С. Знакомство с нелинейной динамикой. Учебное пособие. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2002. 144 с.

5. Антология мировой философии. В 4-х томах. М.: Мысль, 1969 - 1972.

6. Аристотель. Сочинения. В 4 т. М.: Мысль, 1976 - 1984.

7. Арнольд В.И. Гюйгенс и Барроу, Ньютон и Гук: Первые шаги математического анализа и теории катастроф, от эвольвент до квазикристаллов. М.: Наука, 1989. - 93 с.

8. Арнольд В.И. Математические методы классической механики. Уч. пос. -2-е изд.-М.: Наука, 1979.-431 с.

9. Аршинов В.И. Синергетика как феномен постнеклассической науки. М.: ИФ РАН, 1999.

10. Аскин Я.Ф. Направление времени и временная структура процессов // Пространство, время, движение. М., 1971.

11. Аскин Я.Ф. Проблема времени. Ее философское истолкование. М.: Мысль, 1966. - 200 с.

12. Бабанский Ю.К. Методы обучения в современной общеобразовательной школе. М.: Просвещение, 1985. - 208 с.

13. Бабушкин А.Н. Современные концепции естествознания. Учеб. СПб.: Изд-во «Лань», 2000. - 208 с.

14. Балеску Р. Равновесная и неравновесная статистическая механика. В 2-х т. / Пер. с англ. М.: Мир, 1978.

15. Баширова И.А. Некоторые аспекты образовательного стандарта по физике // Физика в школе. 1997. - № З.-С. 18-19.

16. Бергсон А. Творческая эволюция / Пер. с фр. М.: Русская мысль, 1914. — 329 с.

17. Берталанфи Л. фон. Общая теория систем обзор проблем и результатов // Системные исследования. - М., 1969.21 .Бесконечность и Вселенная. М.: Мысль, 1969. - 325 с.

18. Био М. Вариационные принципы в теории теплообмена (Унифицир. анализ диссипативных явлений методом Лагранжа) / Пер. с англ. М.: Энергия, 1975.-209 с.

19. Больцман Л. Лекции по теории газов / Пер. с нем. М.: Госполитиздат, 1953.- 554 с.

20. Бор Н. Избранные научные труды. В двух томах. Т. 2. М.: Наука, 1971. -675 с.

21. Бройль де Л. Революция в физике (новая физика и кванты) / Пер. с франц. 2-е изд. М.: Атомиздат, 1965. - 231 с.

22. Бруно Дж. Диалоги / Под ред. М.А. Дынника. М.: Госполитиздат, 1949. - 552 с.

23. Бугаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе. Теоретические основы. М.: Просвещение, 1981. - 288 с.

24. Буданов В.Г. Трансдисциплинарное образование и принципы синергетики. В кн. Синергетика парадигмального. М.: Прогресс -Традиция, 2000.

25. Вайнберг С. Первые три минуты: Соврем, взгляд на происхождение Вселенной / Пер. с англ. М.: Энергоиздат, 1981. - 209 с.

26. Вейль Г. Симметрия / Пер. с англ. М.: Наука, 1968. - 191 с.31 .Вернадский В.И. Живое вещество. М.: Наука, 1978. - 358 с.

27. Вернадский В.И. Философские мысли натуралиста: Сб.: К 125-летию со дня рождения. -М.: Наука, 1988. 519 с.

28. Винер Н. Кибернетика или управление и связь в животном и машине / Пер. с англ. 2-е изд. М.: «Сов. радио», 1968. - 281 с.

29. Витт де, Б.С. Квантовая гравитация // В мире науки, 1984. № 2.

30. Волковыский Р.Ю. Об изучении основных принципов физики в средней школе. М. 1982.

31. Гаврина Г. И. Методика раскрытия философских вопросов на занятиях по физике: Учеб. пособие / Волгоград, гос. пед. Ун-т. — Волгоград: Перемена, 1995.— 197с.

32. Гайденко П.П. У истоков классической механики // Вопросы философии. 1996.-№ 5.-С. 80- 89.

33. Галактионов В.А., Самарский А.А. Методы построения приближенных автомодельных решений нелинейных уравнений теплопроводности // Математический сборник. 1982. Т. 118 (№ 3) С. 292 - 333.

34. Галилей Г. Сочинения Т. 1. Беседы и математические доказательства, касающиеся двух новых отраслей науки, относящихся к механике и местному движению. М. - Л.: Гостехиздат 1934. - 695 с.

35. Галилей Г. Диалог о двух главных системах мира Птоломеевой и Коперниковой / Пер. А.И. Долгова. М. - Л.: Гостехиздат, 1948. - 379 с.

36. Галилей и Ньютон: Биографии / Сост. и перевод. В. Ассонов. М.: В.И., 1871.-111 с.

37. Гаусс К.Ф. Сборник статей К 100-летию со дня смерти. 1855 1955. Под общ. ред. акад. И.М. Виноградова. - М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1956. -311с.

38. Гаусс К.Ф. Труды по теории чисел. Общ. ред. акад. И.М. Виноградова. Коммент. чл.-корр. АН СССР Б.Н. Делоне. Перевод кан. физ-мат. наук В.Б. Демьянова. М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1959. - 978 с.

39. Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М.: Наука, 1989. -181 с.

40. Гейзенберг В. Физические принципы квантовой теории. J1.: ГТТИ, 1932.

41. Гейзенберг В., Шрёдингер Э., Дирак П.A.M. Современная квантовая механика / Три нобелевских доклада. Л. - М.: ГТТИ, 1934. - 75 с.

42. Гельфанд И.М., Виленкин Н.Я. Некоторые применения гармонического анализа. Оснащенные гильбертовы пространства. М.: Физматгиз, 1961. -472 с.

43. Герц Г.Р. Принципы механики, изложенные в новой связи. Пер. с нем. -М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1959. 386 с.

44. Гильберт Д. Основания геометрии. Пер. с нем. М. - Л.: Гостехиздат, 1948.-491 с.

45. Гильберт В. О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле. Новая физиология, доказанная множеством аргументов и опытов / Пер. с латин. М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1956. - 411 с.

46. Гленсдорф П., Пригожин И. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций / Пер. с англ. М.: Мир, 1973. - 280 с.

47. Голдстейн Г. Классическая механика / Пер. с англ. 2-е изд. М.: Наука, 1975.-415 с.

48. Голин Г.М. Вопросы методологии физики в курсе средней школы. М., 1987.

49. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. Учеб. пособие, практикум, хрест. М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1998. - 512 с.

50. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Специальность 032200 физика. Квалификация - учитель физики. - М.: Мин обр. РФ, 2000. - 20 с.

51. Грей Э., Мэтьюз Г. Функции Бесселя и их приложение к физике и механике / Пер. со 2-го англ. изд. Изд. 2-е. М.: Изд. иност. лит., 1953. -372 с.

52. Григорьев В. И. Вехи физики XX века. М.: Издат. УНЦ МГУ. 1997128 с.

53. Грюнбаум А.Г. Философские проблемы пространства и времени / Пер. с англ. М.: Прогресс, 1969. - 590 с.

54. Гуревич А.Е. Живучесть старых подходов // Физика в школе. 1996. -№ 1. - С. 15 -20.

55. Гут А.Г., Стейнхардт П. Дж. Раздувающаяся Вселенная // В мире науки, 1984,-№7.61 .Данильчук В. И., Сериков В. В. Повышение профессиональной направленности преподавания специальных предметов в педагогическом вузе. -М., 1987

56. Джеммер М. Эволюция понятий квантовой механики / Пер. с англ. М.: Наука, 1985.-379 с.

57. Декарт Р. Сочинения: В 2 т. -М.: Мысль, 1989.

58. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. М.: Высшая школа, 1999. -718 с.

59. Дирак П.A.M. Принципы квантовой механики. Пер. с англ. 2-ое изд. -М.: Наука, 1979.-434 с.

60. Дирак П.A.M. Основы квантовой механики. JL: ГТТИ, 1932.

61. Дирак П.A.M. Эволюция взглядов физиков на картину природы // Вопросы философии. 1963. -№ 12.

62. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. Учеб. -Новосибирск: ООО «Издательство ЮКЭА», 1997. 832 с.

63. Дынич В.И., Ельяшевич М.А., Толкачев Е.А., Томильчук JI.M. -Вненаучное знание и современный кризис научного мировоззрения // Вопросы философии. 1994. - № 12. - С. 122 - 134.

64. Дышлевой П.С. Степин B.C., Кузнецова А.Ф. Научная картина мира в культуре техногенной цивилизации // Вопросы философии. - 1996. - № 3. -С. 143 - 151.

65. Дюгем П. Физическая теория, ее цель и строение. СПб, 1910.

66. Знаменский П.А. Методика преподавания физики в средней школе. Изд.3.е Л.: Учпедгиз, 1955. - 550 с. 78.Зорина Л.Я. Дидактические основы формирования системности знаний старшеклассников. - М.: Педагогика, 1978. - 128 с.

67. Елфименко В.Ф. Методологические вопросы школьного курса физики. -М., 1976.

68. Европейская космология: основания эпистемологического поворота. — М.: Инс-т филос. РАН, Интрада, 1997. 256 с.

69. Есенин Вольпин А.С. Об антитрадиционной (ультраинтуиционистской) программе оснований математики и естественнонаучного мышления // Вопросы философии. - 1996.-№ 8. - С. 100- 136.

70. Иванова J1.A. Активизация познавательной деятельности учащихся при изучении физики: Пособие для учителей М.: Просвещение, 1983. -160 с.

71. Ильин В.В., Калинкин А.Т. Природа науки: Гносеол. анализ. М.: Высшая школа, 1985. - 230 с.

72. Кант И. Сочинения. В 6-т.т. М.: Мысль, 1963 - 1966.

73. Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы будущего. 2-е изд. М.: Эдиториал УРСС, 2001. - 288 с.

74. Капра Фритьоф. Паутина жизни. Новое научное понимание живых систем / Пер. а англ. под ред. В. Г. Трилиса К.: «София»; М.: ИД «Гелиос», 2002. -336 с.

75. Карпенков С.Х. Основные концепции естествознания. Учеб. пособие для вузов. М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1998. - 208 с.

76. Кауфман С.А. Антихаос и приспособление // В мире науки, 1991. № 10.

77. Кикоин И.К., Кикоин А.К. Физика: Учеб. для 8-го кл. сред. шк. 8-е изд. - М.: Просвещение, 1986. - 238 с.

78. Климонтович Н.Ю. Без формул о синергетике. Минск: Высшая школа, 1986.-223 с.

79. Климонтович Ю.Л. Статистическая теория неравновесных процессов в плазме. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1964. - 281 с.

80. Климонтович Ю.Л. Турбулентное движение и структура хаоса: Новый подход к стат. теории открытых систем. М.: Наука, 1990. - 316 с.

81. Князева Е.Н. Сложные системы и нелинейная динамика в природе и обществе // Вопросы философии. 1998. - № 4. - С. 138 - 143.

82. Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Антропный принцип в синергетике // Вопросы философии. 1997. -№ 3. - С. 62 - 79.

83. Козлов В.В. Интегрируемость и неинтегрируемость в гамильтоновой механике // УМП. 1983. - Т. 38, вып. 1. - С. 3 - 67.

84. Козырев Н.А. Избранные труды. СПб., ЛГУ, 1992.

85. Козырев Н.А. Причинная механика и возможность экспериментального исследования свойств времени // История и методология естественных наук. Вып. И. Физика. М., 1963.

86. Колмогоров А.Н. Математика и механика. Избр. тр. М.: Наука, 1985. -469 с.

87. Колмогоров А.Н. Математика наука и профессия. - М.: Наука, 1988. -288 с.

88. Колмогоров А.Н. Основные понятия теории вероятностей. Изд. 2-е. М.: Наука, 1974,- 119 с.

89. Кольман Э. Современная физика в поисках дальнейшей фундаментальной теории // Вопросы философии. 1965. - № 2.

90. Кондратьев А. С. Предметный блок учебных дисциплин в структуре профессиональной подготовки специалиста образования в области физики. СПб.: Образование, 1996.

91. Кравец А.С. Идеалы и идолы науки. Воронеж: изд-во Ворон, ун-та, 1993.-218 с.

92. Курбанов Б.К., Ниязов Ш.К., Халилова Н.Е. О понятии закона // Физика в школе. 2000. - № 8. - С. 76.

93. Курдюмов С.П., Князева Е.Н. Законы эволюции и самоорганизации сложных систем. -М.: Наука, 1994.

94. Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика теория самоорганизации: идеи, методы, перспективы. - М.: Знание, 1983. - 64 с.

95. Лакатос И. Методология научных исследовательских программ // Вопросы философии. 1995. -№ 4. - С. 135 - 154.

96. Ламарк Ж.Б. Аналитическая система положительных знаний человека // Избран, произв., 1959. Т. II. 895 с.

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

98. Лаплас П.С. Изложение системы мира. Л.: Наука. Ленингр. отд-ие, 1982.-376 с.

99. Лаплас П.С. Опыт философии теории вероятностей. Популярн. изложение основ теории вероятностей и ее приложений. Пер. А. и В. под ред. А.К. Власова. М„ 1908. - 209 с.

100. Ласло Э. Основания трансдисциплинарной единой теории // Вопросы философии 1997. - № 3. - С. 80 - 84.

101. Лейбниц Г.В. Сочинения: В 4 т. М.: Мысль, 1982 - 1989.

102. Лернер И.Я. Дидактические основы методов обучения. М.: Педагогика, 1981. - 186 с.

103. Лихтенберг А., Либерман М. Регулярная и стохастическая динамика. -М.: Мир, 1984.

104. Лобачевский Н.И. Избр. труды по геометрии. М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1956.- 596 с.

105. Ломоносов М.В. Избранные произведения. В 2 т. — М.: Наука, 1986.

106. Лоренц Г.А. Курс физики / Пер. с нем. 2-е изд. Одесса: Тип. акционер. Южно-Рус. о-ваПечат. дела. В 2-х т., 1910-1912.

107. Лоренц Г.А. Лекции по термодинамике. Пер. с англ. М. - Л.: Гостехиздат, 1941. - 155 с.

108. Лоренц Г.А. Старые и новые проблемы физики Сборник. М.: Наука, 1974.-370 с.

109. Лоренц Г.А. Теория электронов и ее применение к явлениям света и теплового излучения. Пер. с англ. Изд. 2-е. М.: Гостехиздат, 1956. -472 с.

110. Лоренц Г. Элементы высшей математики: Основания аналит. геометрии, дифференц. и интегр. исчислений и их приложений к естествознанию / Пер. с англ. 4 изд. -М.: Тип. Т-ва И.Д. Сытина, 1919. Т. 1.-784 с.

111. Магнецкий Г.Г. Хаос, структуры, вычислительный эксперимент М.: Наука, 1996.

112. Майнцер К. Сложность и самоорганизация // Вопросы философии. 1997. -№3.-С.48-61.

113. Максвелл Д.К. Статьи и речи / Пер. с англ. М.: Наука, 1968. - 422 с.

114. Максвелл Д.К. Трактат об электричестве и магнетизме: В 2 т. / Пер. с англ. М.: Наука, 1989.

115. Максвелл Д.К. и др. Теория автоматического регулирования / Линеаризованные задачи. -М.: Акад. наук СССР, 1949. -430 с.

116. Максвелл и развитие физики XIX XX веков: (Сб. ст.) - М.: Наука, 1985. -244 с.

117. Малафеев Р.И. Проблемное обучение физике в средней школе: Кн. для учителя. 2-е изд. - М.: Просвещение, 1993. — 192 с.

118. Малинин А.Н. Эмпирическая закономерность и теоретический закон // Физика в школе. 2000. - № 8. - С. 60 - 66.

119. Мамчур Е.А. Тьян Ю. Цао. История полевых концепций XX века // Вопросы философии. - 1998. -№ 4. - С. 150- 155.

120. Матвеев А.Н. Механика и теория относительности. Учеб. пособие для вузов. -М.: Высшая школа, 1976. -416 с.

121. Международная конференция «Философия естествознания XX в.: итоги и перспективы» // Вопросы философии. 1997. -№ 10. - С. 132 - 156.

122. Межпредметные связи курса физики средней школы / Под ред. Ю.И. Дика, И.К. Турышева. -М.: Просвещение, 1987. 191 с.

123. Мелехова О.П. Синергетика как общая методология современного образования в области наук о жизни. Синергетика. Т. 2. - М.: МГУ, 1999.

124. Мелехова О.П., Буданов В.Г., Степин B.C. Современное естествознание -фундаментальная общеобразовательная дисциплина. Предложение к новому поколению ГОС. Тезисы конференции. Н.: Новгород, 1999.

125. Мозер Ю. КАМ-теория и проблемы устойчивости. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. - 448 с.

126. Мозер Ю. Лекции о гамильтоновых системах / Пер. с англ. М.: Мир, 1973.- 165 с.

127. Моисеев Н.Н. Алгоритмы развития. М.: Наука, 1987. - 302 с.

128. Моисеев Н.Н. Быть или не быть . . . человечеству? М.: Б.И., 1999. -288 с.

129. Молчанов Ю.Б. Сверхсветовые скорости, принцип причинности и направление времени // Вопросы философии. 1998. -№ 8. - С. 153 - 165.

130. Молчанов Ю.Б. Четыре концепции времени в философии и физике М.: Наука, 1977.- 192 с.

131. Мостепаненко A.M. Проблема универсальности основных свойств пространства и времени. Л.: Наука, 1969. - 229 с.

132. Мощанский В.Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики. М.: Просвещение, 1989. - 189 с.

133. Мультановский В.В. Физические взаимодействия и картина мира в школьном курсе. М.: Просвещение, 1977. - 168 с.

134. Нейштадт А.И. Об изменении адибатическом инварианта при переходе через сепаратису / Физика плазмы. 1986. - Т. 12, вып. 8. - С. 992 - 1001.

135. Новиков И.Д. Как взорвалась Вселенная. М.: Наука, 1988. - 175 с.

136. Новое в синергетике. Загадки мира неравновесных структур. М.: Наука, 1966.

137. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах: От диссипативных структур к упорядоченности через флуктуации / Пер. с англ. -М.: Мир, 1979.-512 с.

138. Николис Г., Пригожин И. Познание сложного: Введение / Пер. с англ. -М.: Мир, 1990.-342 с.

139. Ньютон И. Математические начала натуральной философии / Пер. с латин. М.: Наука, 1989. - 688 с.

140. Ньютон Р. Теория рассеивания волн и частиц / Пер. с англ. М.: Мир, 1969.-607 с.

141. Об утверждении обязательного минимума содержания среднего (полного) общего образования // Физика в школе. 1999. - № 6. - С. 4.

142. Основы методики преподавания физики в средней школе / Под ред. А.В. Перышкина, В.Г. Разумовского, В.А. Фабриканта. М., 1984. - 398 с.

143. Панченко А.И. — Самоорганизация и наука: опыт философского осмысления // Вопросы философии. 1995. - № 8. С. 178 - 179.

144. Планк М. Возникновение и постепенное развитие теории квант (Нобелевская речь, произнесенная в Стокгольме 2 июня 1920 г. в Шведской академии наук) // Макс Планк. Сб. ст. под ред. А.Ф. Иоффе и

145. A.Т. Григоряна. М.: Изд-во АН СССР, 1958. - 277 с.

146. Платон. Сочинения. В 3-х т. -М.: Мысль, 1968 1972.

147. Подолинский С.А. Труд человека и его отношение к распределению энергии. М.: Ноосфера, 1991.-81 с.

148. Пригожин И. Неравновесная статистическая механика / Пер. с англ. М.: мир, 1964.-314 с.

149. Пригожин И. Молекулярная теория растворов / Пер. с англ. М.: Металлургия, 1990. - 358 с.

150. Пригожин И. От существующего к возникающему: Время и сложность в физ. науках. М.: Наука, 1985. - 327 с.

151. Пригожин И. Познание сложного. М.: Мир, 1990.

152. Пригожин И., Дефей Р. Химическая термодинамика / Пер. с англ. -Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ие, 1966. 509 с.

153. Пригожин И., Кондепуди Д. Современная термодинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур: Пер. с англ. Ю. А. Данилова и

154. B. В. Белого. М.: Мир, 2002. - 461 с.

155. Пригожин И., Стенгерс И. Время, хаос, квант. К решению парадокса времени. Пер. с англ. М.: Эдиториал УРСС, 2000. - 240 с.

156. Пригожин И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. 2-е изд. М.: Эдиториал УРСС, 2000.-310 с.

157. Программно-методические материалы: Физика: 7-11 классы / Сост. В.А. Коровин, Ю.И. Дик. 2-е изд. -М: Дрофа, 1999. 224 с.

158. Пуанкаре А. Гипотеза и наука. М.: 1903. - 161 с.

159. Пуанкаре А. Избранные труды. В 3-х т. (Перевод) М.: Наука, 19711974.

160. Пуанкаре А. Лекции по небесной механике. Пер. с франц. М.: Наука, 1965.-571 с.

161. Пуанкаре А. О кривых, определяемых дифференциальными уравнениями. Пер. с франц. М. - Л.: ОЧИЗ, 1947. - С. 392.

162. Пуанкаре А. О науке: Пер. с франц. М.: Наука, 1983. - С. 560.

163. Разумовский В.Г. Государственный стандарт США по физике для общеобразовательной школы // Физика в школе. 1996. - № 3. - С. 24 -31.

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

165. Разумовский В.Г., Корсак И.В. Научный метод познания и государственный стандарт физического образования // Физика в школе. -1995.-№6.-С. 20-28.

166. Рассел Б. Человеческое познание. Его сфера и граница / Пер. М.: Изд. Иност. лит., 1957. - 555 с.

167. Резибуа П., Де Ленер М. Классическая кинетическая теория жидкостей и газов / Пер. с англ. М.: Мир, 1980. - 423 с.

168. Рейхенбах Г. Направление времени / Пер. с англ. М.: Изд. иност. лит., 1962.-396 с.

169. Рокмор Т. Математика, фундаментализм и герменевтика // Вопросы философии, 1997,-№2. -С. 82-92.

170. Рюэль Д. Случайность и хаос. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. - 192 с.

171. Саенко П.Г. Физика: Учеб. для 9-го кл. сред. шк. М.: Просвещение, 1990. - 174 с.

172. Сачков Ю.В. Независимость с точки зрения физики // Вопросы философии. 1994. - № 4. - С. 176 - 182.

173. Сачков Ю.В. Полифункциональность науки // Вопросы философии. -1995. -№ 11.-С. 47-57.

174. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т. 1. Механика. М.: Наука, 1974. -519с.

175. Симо К. Современные проблемы хаоса и нелинейности. Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2002. - 304 с.

176. Синергетика парадигмального. М.: Прогресс - Традия, 2000.

177. Синергетике 30 лет. Интервью с профессором Г. Хакеном // Вопросы философии. - 2000. - № 3. - С. 53 - 61.

178. Соколов И.И. Методика преподавания физики в средней школе. М., 1951.

179. Спенсер Г. Сочинения. Т. 1. Основные начала. С.-Пб.: изд. С.-Пб акц. общ. печати, дела «Издатель», 1899. - 380 с.

180. Степин B.C. Становление научной теории. -Мн.: Изд-во БГУ, 1976.

181. Степин B.C., Кузнецова Л.И. Современная научная картина мира. М.: Наука, 1997.-272 с.

182. Тамм И.Е. Основы теории электричества: Учеб. пособие для вузов. 10-е изд. М.: Наука, 1989. - 504 с.

183. Табор М. Хаос и интегрируемость в нелинейной динамике. Пер. с англ. -М.: Эдиториал УРСС, 2001. 320 с.

184. Тейлор Э. Физика пространства-времени. Пер. с англ. Н. В. Миукевича. -М.: Мир, 1969.-266 с.

185. Теория и методика обучения физике в школе: Общие вопросы: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / С.Е. Каменецкий, Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская и др. М.: Издательский центр «Академия», 2000.-368 с.

186. Тимирязев А.К. Кинетическая теория материи. Изд. 3-е М.: Учпедгиз, 1956.-224 с.

187. Тит Лукреций Кар. О природе вещей / Пер. с лат. Ф.А. Петровского. М.: Худож. лит., 1983. - С. 383.

188. Трайнин Я.Л. Основания геометрии. Пособие для пед. ин-ов. М.: Учпедгиз, 1961. - 326 с.

189. Требования к уровню подготовки выпускников основной школы // Физика в школе. 1998. - № 2. - С. 18 - 20.

190. Трейман С. Этот странный квантовый мир. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика». 2002. - 224 с.

191. Умов Н.А. Избр. соч.-М. Л.: Гостехиздат, 1950.-554 с.

192. Урок физики в современной школе: Творч. поиск учителей: Книга для учителя. — М.: Просвещение, 1993. 287 с.

193. Усова А.В. Формирование у школьников научных понятий в процессе обучения. М.: Педагогика, 1986. - 176 с.

194. Фарадей М. Избранные работы по электричеству / Пер. с англ. М.: ГОНТИ. Ред. технико-теорет. лит-ры, 1939. - 304 с.

195. Фарадей М. Силы материи и их взаимоотношения / Пер. с англ.- М.: ГАИЗ, 1941.- 112 с.

196. Фарадей М. Экспериментальные исследования по электричеству / Пер. с англ. Т. 3 М.: Изд-во Акад. наук СССР (Ленингр. отд-ие), 1959. - 831 с.

197. Фистуль В. И. Фундаментальные законы классической физики. — М.: Из-во Физико-математ. литературы. 2002.- 132 с.

198. Франклин Б. Избранные произведения. М.: Госполитиздат, 1956. -631 с.

199. Франклин Б. Опыты и наблюдения над электричеством / Пер. с англ. -М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1956. 271 с.

200. Фридман А.А. Избранные труды. М.: Наука, 1966. - 462 с.

201. Хайкин С.Э. Физические основы механики / Учеб. пособие для ун-тов. -М.: Физматгиз, 1963. 772 с.

202. Хакен Г. Информация и самоорганизация: Макроскопический подход к сложным системам / Пер. с англ. М.: Мир, 1991. - 240 с.

203. Хакен X. Квантовая теория твердого тела / Пер. с нем. М.: Наука, 1980. -341 с.

204. Хакен Г. Лазерная светодинамика / Пер. с англ. М.: Мир, 1988. - 350 с.

205. Хакен Г. Синергетика / Пер. с англ. М.: Мир, 1980. - 404 с.

206. Циолковский К.Э. Избранные труды. М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1962.-535 с.

207. Шамало Т. Н. Учебный эксперимент в формировании физических понятий, —М.: Просвещение, 1986.

208. Шамало Т. Н. Теоретические основы использования физического эксперимента в развивающем обучении. Свердловск, 1990.

209. Шаронова Н.В. Методика формирования научного мировоззрения учащихся при обучении физике. М., 1994.

210. Шахмаев Н.М., Шахмаев С.Н., Шодиев Д.Ш. Физика: Учеб. для 9 кл. сред. шк. М.: Просвещение, 1990. - 239 с.

211. Шеннон К.Э. Работы по теории информации и кибернетике. Сб. ст. / Пер. с англ. М.: Изд. иностр. лит., 1963. - 829 с.

212. Шустер Г.Г. Детерминированный хаос: Введение / Пер. с англ. М.: Мир, 1988.-240 с.

213. Эддингтон А. Пространство время и тяготение. Пер. с англ. проф. Ю. Г. Рабиновича. Одесса: 1923. - 217 с.

214. Эзер Э. Динамика теорий и фазовые переходы // Вопросы философии. -1995.-№ 10.-С. 37 -44.

215. Эйген М. Самоорганизация материи и эволюция биологических макромолекул. -М.: Мир, 1973. -216 с.

216. Эйнштейн А. Собрание научных трудов: В 4 т. М.: Наука.

217. Эйнштейн А. Физика и реальность. Сборник статей. М.: Наука, 1965. -359 с.

218. Энгельс Ф. Диалектика природы // Маркс К. и Энгельс Ф. Собр. соч. 2-е изд. Т. 20.

219. Эпинус Ф.У.Т. Теория электричества и магнетизма. М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1951.-564 с.

220. Юревич А.В., Цапенко И.П. Фундаментальный кризис науки // Вопросы философии. 1998. - № 1. - С. 17 - 29.

221. Яшина Г.А. К вопросу о трактовке релятивистских свойств времени // Физика в школе. 1997. - № 3. - С. 41 - 46.

222. Barrow J.D. Theories of Everything. The Quest for Ultimate Explanation. London: Clarendon Press, 1991.

223. Bekenstein J. Phys. Rev. 1975. Vol. D 12.

224. Bondi H. Cosmology. Cambridge: Cambridge University Press, 1960.

225. Brout R., Englert F., Gunzig E., Ann. Phys. 1978. Vol. 115.

226. Eddington A. The Nature of the Physical World. Ann Arbor: University of Michigan Press, 1958.

227. Hawking S. Comm Math. Phys. 1975. Vol. 43.

228. Hawking S. The Edge of Spacetime // The New Physics.

229. Klimontovich Yu.L. Ito, Stratonovich Kinetie Forms of the Stochastic Eguations, Physica A, 1990.

230. Kurdyumov S.P. Evolution and Selforganization Laws in Complex Systems // Inernational Journal of Modern Physics C. 1990. Vol. I. № 4. P. 299 327.

231. Laplace P.S. de Traite' de m6canigue celeste. Paris, 1799. Т. 1.

232. Ligthill J. The Recently Recognized Failure of Predictability in Newtonian Dynamies // Proceedings of the Royal Society. A 407. 1986. P. 35 50.

233. Meyerson E. Identity and Reality. London: Allen and Unwin, 1930.

234. Mc Mullin E. Newton on Matter and Activity. Notre Dame, Yndiana: University of Notre Dame Press, 1978.

235. Penrose R. The Emperor's New Mind. London: Vihtage, 1990. P. 4 5.

236. Prigogine J., Geheniau Y., Gunzig E., Nardone P. Thermodynamics and Cosmology // General Relativity and Gravitation, 1989. Vol. 21.

237. Tasaki S., Nardone P., Prigogine J. Resonances and Instability in a Cosmological Model // Proceendings of "Quantum Physice and Universe" / Ed.M. Namita. Tokyo: Waseda Universiti, August 1982.

238. Tryon E.P. Nature, 1977. Vol. 246.

239. Thirring W. Do the Laws of Nature Evolve? Contribution to the Symposium

240. Science in the Context of Human Culture".

241. Unruh W.G., Wald R.M. Time and the Interpretation of Canonical Quantum Gravity // Phys. Rev. 1989. Vol. D40.

242. Whitehead A. N. Process and Reality