Методика адаптации современного физического эксперимента к условиям специального практикума педагогического вуза

Горин, Владимир Викторович

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

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Методика адаптации современного физического эксперимента к условиям специального практикума педагогического вуза

Автореферат

Автор научной работы: Горин, Владимир Викторович
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Москва
Год защиты: 2000
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Методика адаптации современного физического эксперимента к условиям специального практикума педагогического вуза"

О .

На правах рукописи

ГОРИН Владимир Викторович

МЕТОДИКА АДАПТАЦИИ СОВРЕМЕННОГО ФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА К УСЛОВИЯМ СПЕЦИАЛЬНОГО ПРАКТИКУМА ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ВУЗА

Специальность 13.00.02 - Теория и методика обучения физике

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Москва - 2000

Работа выполнена на кафедре общей и экспериментальной физики Московского педагогического государственного университета.

Научные руководители:

доктор физико-математических наук, профессор Ильин В.А.

доктор педагогических наук, профессор Каменецкий С.Е.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Банная В.Ф.

кандидат педагогических наук, доцент Архангельская Ю.С.

Ведущая организация: Мордовский государственный педагогический

институт им.М.Е. Евсевьева Защита состоится «£» «» 2000 г. в «7^5"» часов на заседании диссертационного совета Д 053.01.16 в Московском педагогическом государственном университете по адресу: 119435, г. Москва, ул. М. Пироговская, дом 29, ауд. 30.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МПГУ по адресу: 119882, г. Москва, ул. М. Пироговская, дом 1.

Автореферат разослан «3 " абе^^ш^ 2000 г. Ученый секретарь

диссертационного Совета Шаронова Н.В.

въ с.р (¿)з,~зез,оз

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Физика - наука, содержание которой, черпается непосредственно из эксперимента. Поэтому одной из главных задач обучения физике как в школе, так и в вузе, является раскрытие важности физического эксперимента как источника познания объективного мира. Курс общей физики, будучи фундаментом вузовского физического образования, основан, как правило, на реальном эксперименте и служит формированию представления о физике как науке о природе, а не о совокупности теоретических идей, принципов и т.п. Построение учебного процесса на экспериментальной основе полностью отвечает дидактическому принципу наглядности обучения, так как невозможно познать физику, не наблюдая реальных физических явлений.

Содержание и организация высшего образования всегда были и продолжают быть предметом оживленных дискуссий. Кроме того, в последние годы интерес к этому еще больше возрос в связи с кризисными явлениями в обществе, а также явным ослаблением интереса молодежи к естественным наукам и получению соответствующего высшего образования, в том числе педагогического. Для того, чтобы исправить сложившееся положение, потребовалось проведение комплекса мероприятий в системе образования, включающего его гуманизацию и гуманитаризацию, переход к более демократичным формам управления, существенное усиление профессиональной подготовки обучаемых, разработку новых форм организации обучения и т.д.

Отметим некоторые конкретные направления реформирования подготовки учителей физики. Очевидно, что учитель физики должен быть разносторонним специалистом: от него требуется высокий уровень теоретических знаний, хорошая подготовка в области проведения современного физического эксперимента, владение искусством его постановки (в том числе с использованием компьютеров, аудио- и видеотехники), широта политехнического кругозора, а также подготовленность к профориентаци-онной работе. Реализация этих требований связана с характером деятельности учителя физики в современных условиях, которая определяется его квалификационной характеристикой.

Следует отметить, что при современном уровне развития физики, когда поток открытий чрезвычайно велик, становится невозможным корректирование курсов общей и теоретической физики с учетом последних достижений науки. Возможно, к сожалению, лишь частичное знакомство обучаемых с направлениями современной науки, реализуемое с помощью других форм обучения. При этом наиболее удобным способом знакомства студентов с новейшими физическими открытиями являются специальные курсы, а также специальные практикумы, входящие обычно в заключительный этап обучения. Необходимо подчеркнуть очень важную роль специального практикума в показе современных физических методов иссле-

дования. При этом выбор его тематики, создание современных лабораторных работ и разработка новых методик демонстрации современных физических явлений приобретают важное значение.

Перенесение в учебные физические лаборатории современного физического эксперимента очень сложно: при его реализации возникает множество экономических, технических и, не в последнюю очередь, методических проблем. Необходимые приборы и установки сложны и очень дороги. Кроме того, при прямом переносе экспериментального научного оборудования в учебную лабораторию в определенной мере теряется наглядность изучаемого явления. Целый ряд авторов, ПЛ. Капица, В.Л. Гинзбург и др., отмечая данное обстоятельство в своих публикациях, четко говорят о том, что современная физика изучает разнообразные явления и процессы с помощью весьма сложной, даже «изощренной» техники. Перенесение такой техники в практикум в большинстве случаев не представляется возможным из-за сложности оборудования, его высокой стоимости, необходимости высокой квалификации обслуживающего персонала, а также и по соображениям техники безопасности. К тому же усложнение учебного эксперимента, на их взгляд лишает его необходимой наглядности.

Есть все основания утверждать, что возникло серьезное противоречие между необходимостью знакомить студентов с современными физическими исследованиями и их результатами, с одной стороны, и теми техническими, материальными и методическими возможностями, которые существуют в высшей школе для изучения сущности явлений, относящихся к физике конца XX века, с другой стороны. Это противоречие определяет актуальность проводимого исследования.

Для разрешения данного противоречия или хотя бы его существенного смягчения нами предлагается особый подход, который можно назвать адаптацией. Термин адаптация й частности, означает приспособление, упрощение. В рассматриваемом случае, адаптация с одной стороны подразумевает приспособление сложного эксперимента к учебным целям с сохранением физической сущности и глубины исследуемого явления, а с другой - возможность замены сложного дорогостоящего оборудования более простым и доступным. Кроме того, адаптированные работы должны показать изучаемое явление более наглядно и акцентировать внимание студентов на наиболее важных деталях.

Обсуждение и выявление методов адаптации, ее особенностей в зависимости от принадлежности к той или иной области физики, от сути адаптируемого явления, уровня знаний и умений студентов и обслуживающего персонала, постановка на основе выявленных методов адаптации лабораторных работ специального физического практикума педагогического вуза и являются основными задачами данной диссертации.

Объектом проводимых исследований являлся комплекс современных физических экспериментов и явлений, слабо или совсем не представ-

ленных в читаемых курсах, а также в общем и специальном практикумах по физике.

Предметом исследования являлась адаптация экспериментальных установок и методов проведения сложного современного научного эксперимента к условиям специального практикума по физике педагогического вуза.

Целями данной работы являлись:

- Разработка методов адаптации сложного современного физического эксперимента к условиям учебной лаборатории по физике педагогического вуза. При этом рассматривались те темы и направления, которые слабо или совсем не представлены в общем физическом практикуме, и в специальном практикуме по физике.

- Постановка новых, оригинальных, адаптированных лабораторных работ в специальном практикуме по физике, которые отражали бы уровень современной науки.

- Разработка методических рекомендаций для проведения занятий в специальном практикуме по физике с использованием адаптированных работ, адресованных студентам, выполняющим работы, а также обслуживающему персоналу.

Основное направление исследования состоит в том, чтобы с учетом требований, предъявляемых квалификационной характеристикой к будущим учителям физики, разработать методы адаптации современного научного физического эксперимента к условиям специального практикума по физике педагогического вуза, создать на этой основе комплекс адаптированных работ, который отражал бы новейшие достижения научно-технического прогресса, а их проведение опиралось бы на современные психолого-педагогические теории.

В основу исследования положена следующая гипотеза-, использование в процессе обучения студентов педагогического вуза оригинальных лабораторных работ нового поколения, являющихся специально адаптированными аналогами современных физических экспериментов, приведет к повышению профессиональной подготовки будущих учителей физики (расширит их физический кругозор и обеспечит выработку экспериментальных умений).

При исследовании основными задачами были следующие:

• на основе изучения научно-методической литературы, выяснить, в какой мере современная физика нашла отражение в учебном процессе педагогических вузов, в том числе в специальном практикуме;

• анализ физических явлений, открытых во второй половине XX века, выявление возможностей их теоретического и экспериментального изучения в курсах физики педагогического вуза;

• разработка критериев отбора современных физических экспериментов, явлений и закономерностей, пригодных для адаптации и перенесения в специальный практикум педагогического вуза;

• разработка комплекса адаптированных лабораторных работ, посвященных вопросам современной физики, включающего создание новых работ специального практикума и модернизацию уже существующих путем применения предлагаемых методов адаптации;

• реализация разработанного комплекса, проведение занятий в специальном практикуме, содержащем адаптированные работы, педагогическая проверка его эффективности при обучении студентов вопросам современной физики.

В работе использованы следующие методы исследования:

- изучение и анализ научной, педагогической, психологической и методической литературы по теме исследования, в том числе учебной литературы по организации практикумов по физике различного уровня высших учебных заведениях;

- получение и анализ информации по проблеме исследования посредством сети INTERNET;

- проектирование и конструирование экспериментальных установок для постановки новых лабораторных работ;

- моделирование учебных занятий по выполнению адаптировашшх лабораторных работ;

- наблюдение за учебной деятельностью студентов при выполнении ими адаптированных лабораторных работ в специальном практикуме по физике, посвященных вопросам современной физики;

- анкетирование и опрос преподавателей различных вузов, которые проводят занятия в общем и специальном практикумах;

- педагогический эксперимент в специальном практикуме, содержащем адаптированные лабораторные работы, включающий в себя анкетирование студентов-выпускников и аспирантов первого года обучения.

Научная новизна исследования состоит:

• в обосновании критериев отбора физических явлений, законов и основополагающих экспериментов, относящихся к физике конца XX века, которые отражали бы основные тенденции развития современной науки, и были бы пригодны для экспериментального изучения в специальном практикуме педагогического вуза;

• в разработке на базе обоснованных критериев, конкретной тематики специального практикума по физике педвуза, представляющего собой комплекс адаптированных лабораторных работ, учитывающих специфику подготовки учителя физики средней школы и основанных на изучении физических явлений, открытых сравнительно недавно;

• в определении ряда конкретных методов адаптации современного научного эксперимента к условиям специального физического практикума педагогического вуза и определении областей их эффективного применения.

Практическая значимость исследования состоит:

• в разработке комплекса адаптированных лабораторных работ, посвященных вопросам современной физики, на основе создания работ специального практикума по физике или их модернизации путем применения предлагаемых методов адаптации;

• в создании на основе разработанных методов адаптации двух не имеющих аналогов лабораторных работ для специального практикума, («Изучение масс-спектрометрии», «Изучение сложных вопросов физики колебаний с помощью системы DERIVE») и разработке методических материалов для их выполнения;

• в модернизации, в соответствии с методами адаптации, двух созданных ранее лабораторных работ («Изучение высокотемпературной сверхпроводимости», «Изучение хаотических колебаний») и разработке методических материалов для их выполнения.

На защиту выносятся:

1. Обоснование необходимости адаптации современного физического эксперимента для постановки лабораторных работ посвященных современной физике в специальном практикуме.

2. Критерии отбора физических явлений, законов и экспериментов, отражающих основные тенденции развития современной физики и пригодных для адаптации и перенесения в учебный процесс - (комплексный характер работ, дополняющая роль работ, современность тематики работ, методов исследования и аппаратуры, прогностическая роль работ, обобщенный характер формируемых умений сохранение сущности явлений при технической адаптации возможность сопряжения с персональным компьютером соответствие требованиям техники безопасности).

3. Методы адаптации современного научного эксперимента к условиям специального практикума по физике педагогического вуза - (изменение частотного диапазона, использование нестандартных условий и сред, использование упрощенных вариантов стандартных научно-исследовательских установок, совместное использование компьютерного и реального эксперимента, замена реального эксперимента компьютерным).

4. Комплекс лабораторных работ по различным направлениям современной физики, поставленных в специальном практикуме.

Апробация результатов исследования Результаты исследования докладывались на:

1. Второй Международной конференции «Университетское физическое образование» (УФО-98), г. Москва, 1998 г.

2. Четвертой Всероссийской научно-методической конференции «Учебный физический эксперимент и его совершенствование», г. Пенза, 1998 г.

3. Всероссийской конференции «Новые технологии в преподавании физики. Школа и вуз», г. Москва, 1999 г.

Педагогический эксперимент по данному исследованию проводился с 1996 г. по 1999 г., он включал следующие этапы: констатирующий (1996-1998 гг.), поисковый (1997-1998 гг.), обучающий (1997-1999гг.). Всего в эксперименте участвовало 92 человека из семи вузов Российской Федерации: Пензенского, Брянского, Коми (Сыктывкар), Барнаульского, Омского, Московского(МПГУ) педагогических университетов и Поморского университета (Архангельск).

Основные результаты исследования внедрены в практику работы: • кафедры общей и экспериментальной физики Московского педагогического государственного университета; . • кафедры общей физики Пензенского государственного педагогического университета.

Структура диссертации: диссертация состоит из Введения, четырех глав и Заключения, содержит 167 машинописных страниц, из них 140 страниц основного текста. В тексте диссертации 14 рисунков, 4 таблицы. В списке использованной литературы 274 наименования.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обсуждаются цели и задачи исследования, обосновывается его актуальность, научная новизна и практическая значимость.

Первая глава, носящая название «Современный физический эксперимент и его отражение в практикумах различного уровня», содержит анализ литературы, посвященной обсуждению состояния преподавания современной физики в практикумах различного уровня, в том числе и в специальных практикумах по физике педагогических вузов. В ней также проведен анализ практикумов по физике различных вузов, в которых имеются лабораторные работы, посвященные физике второй половины XX века. Рассмотрены возможности преодоления трудностей, с которыми сталкиваются исследователи при создании подобных лабораторных работ. Основное внимание при этом уделено обзору литературы, посвященной специальным практикумам. Обсуждается также методика применения персональных компьютеров в практикумах по физике. На основе проведенного анализа сформулированы задачи исследования. Выполненный анализ содержания работ в практикумах по физике, посвященных современному физическому эксперименту, показывает, что в общем практикуме по физике, практически нет работ, посвященных физике конца XX века.

В подавляющем большинстве существующих специальных практикумов представлены работы, относящиеся к какой-либо конкретной узкой области науки — физике твердого тела, физике полупроводников, радиофизике и т.д. Такие практикумы, на наш взгляд, хорошо подходят для технических вузов и, отчасти, университетов, где они являются частью про-

граммы специализации выпускников. В то же время они не позволяют студентам достичь широкого понимания проблем современной физики и, следовательно, не могут быть эффективно использоваться для подготовки учителя физики, так как для него предпочтительнее все-таки широта знаний, не менее чем их глубина.

Из-за того, что большинство специальных практикумов были созданы достаточно давно, они используют старое оборудование, а на приобретение нового, средства в нужном количестве не отпускаются. В связи с этим техника учебного эксперимента стремительно устаревает, выходит из строя и создается ситуация, когда достижения физики второй половины XX века в специальных практикумах большинства педагогических вузов оказываются почти не представленными.

Новые работы, посвященные современной физике, создаются очень редко, хотя в ряде случаев проводится модернизация экспериментальных установок, имеющихся в научных лабораториях, или создается компьютерный вариант такой установки. При этом теоретическое обоснование конкретных приемов, помогающих провести модернизацию в разных случаях, полностью отсутствует. Поэтому был сделан вывод о необходимости разработки общей методики адаптации современного физического эксперимента к условиям практикума педагогического вуза, которая включала бы обобщение опыта, накопленного к настоящему времени различными исследователями. Потребовалась также разработка конкретных методов постановки лабораторных работ, посвященных современной физике, учитывающих современное состояние физической науки и техники физического эксперимента, имеющегося опыта преподавания, а также особенностей экономической ситуации, сложившейся в высшем педагогическом образовании. В соответствии с вышеизложенным, были поставлены задачи диссертационного исследования.

Во второй главе «Психолого-педагогические основы адаптации сложного физического эксперимента к условиям специального практикума педагогического вуза» дано психолого-педагогаческое обоснование проводимого исследования. Выполнен анализ экспериментальных методов в современных физических исследованиях, и выявлены законы, явления и основополагающие эксперименты, пригодные для адаптированного использования в практикуме. Обсуждена общая методика построения комплекса адаптированных лабораторных работ по физике в специальном практикуме педагогического вуза.

В конце 80-х годов, коллективом педагогов, под руководством A.B. Барабанщикова, была разработана концепция проблемно-деятельностного обучения, достоинствами данной концепции являются, во-первых, сохранение и гармоничное сочетание сильных сторон ассоциативно-рефлекторной теории, проблемного обучения и теории поэтапного формирования умственных действий, а также существенное сглаживание их не-

достатков, во-вторых, определение взаимосвязанных требований как к деятельности обучающего, так и к деятельности обучаемых.

Сущность проблемно-деятельностной концепции обучения заключается в том, что в процессе учебных занятий создаются специальные условия, в которых обучающийся, опираясь на приобретенные знания, самостоятельно обнаруживает и осмысливает учебную профессиональную проблему, мысленно и практически действует в целях поиска и обоснования наиболее оптимальных вариантов ее решения.

Психологическую основу создаваемого нами практикума, содержащего адаптированные работы, посвященные современной физике, составили идеи о роли процесса отражения в активной психической деятельности человека, выдвинутые в трудах русских и зарубежных психологов принадлежащим различным школам: Л.С. Выготского, А.Н. Леонтьева, П. Линдсея, Д. Нормана. При этом основной идеей является отказ от упрощенного понимания процессов активного внимания и творческого мышления, сводящего их к относительно простым законам структурного восприятия. Переработка поступающей информации рассматривается как сложнейшая активная сознательная деятельность человека. Другими словами, инструментом анализа должен служить дсятельностный подход. Основные теоретические положения, составляющие основу деятельностного подхода, заключаются в следующем: базой воспитательного и образовательного процессов является личная деятельность обучаемого, а функции преподавателя заключаются в умении направлять и регулировать эту деятельность. Преподаватель является организатором воспитывающей и обучающей среды, а также взаимодействия обучаемых с этой средой.

Наряду с этим учитывались основные психолого-педагогические задачи обучения: обучающая, развивающая и воспитательная, решение которых осуществляется с учетом основных дидактических принципов - научности, систематичности, доступности материала, наглядности и т.д. Эти задачи должны реализоваться при выполнении студентами лабораторных работ специального практикума.

На основе изученной научной и научно-методической литературы, проведения констатирующего педагогического эксперимента для обоснования тематики лабораторных работ, подлежащих адаптации, прежде всего, были сформулированы основные критерии которым должны отвечать лабораторные работы специального практикума, посвященного проблемам современной физики. Они касаются не только тематики, но также сложности технического решения, вопросов безопасности и т.п.

Критерии отбора лабораторных работ сводятся к следующему:

- лабораторные работы должны относиться к различным разделам физической науки, то есть не являться узконаправленными - (комплексный характер работ);

- лабораторные работы должны быть посвящены тем разделам физики, эффекты, законы, методы, технические устройства которых слабо пред-

ставлены в лекционных курсах, семинарах, спецкурсах, а в отдельных случаях и в экспериментальных формах обучения (общих практикумах, специальных практикумах) - (дополняющая роль работ);

- в основе лабораторных работ должны лежать современные исследования физической природы явлений, и их связи с основными физическими законами - (современность тематики работ);

- практикум должен знакомить студентов с новейшими методами физических исследований, с современной научной аппаратурой и методикой проведения сложного физического эксперимента - (современность методов исследования и аппаратуры);

- в результате выполнения работ студенты должны не только понять суть изучаемого явления, но и видеть перспективы развития данного направления физики, его наиболее простые технические приложения - (прогностическая роль работ);

- экспериментальные умения и навыки, полученные при работе с приборами и установками физического практикума по современной физике, должны иметь достаточно общий характер и перспективу применения в дальнейшей профессиональной деятельности учителя - (обобщенный характер формируемых умений);

- метод исследования и экспериментальная техника должны поддаваться технической адаптации без потери сущности исследуемого явления -(сохранение сущности явлений при технической адаптации);

- лабораторная работа должна легко сопрягаться с персональным компьютером, давать возможности для компьютерного моделирования - (возможность сопряжения с персональным компьютером);

- адаптированная лабораторная работа должна отвечать требованиям техники безопасности, принятым в вузе, по техническому уровню соответствовать знаниям, которые имеют студенты-старшекурсники педвуза, по времени, отведенному на их выполнение, укладывались в принятую сетку часов - (соответствие требованиям техники безопасности).

Знания и навыки, полученные в практикуме, где реализованы изложенные выше положения, существенным образом связаны с преподаванием физики в школе. Разнообразие тематики лабораторных работ, изучение явлений, лишь недавно открытых исследователями, облегчает формирование у будущих учителей единой естественнонаучной картины мира, расширяет их физическую эрудицию, усиливает интерес к физике. Эти качества, в конечном счете, передаются и их ученикам. Приобретенные экспериментальные навыки, в том числе умение взаимодействовать с компьютером в физической лаборатории, существенно обогащает арсенал методических приемов, которыми владеет школьный учитель физики.

Основные результаты, полученные в данной главе, сводятся к следующему:

- выполнено психолого-педагогическое обоснование применения адаптированных работ в специальном практикуме по физике как формы обучения в педагогическом учебном заведении;

- установлены основные требования к целям, задачам, структуре, содержанию, методике и организации выполнения в физическом практикуме педагогического вуза лабораторных работ, являющихся адаптированными вариантами современных научных исследований;

- сформулированы критерии отбора направлений научных исследований, физических явлений и высокотехнологичных научных приборов, пригодных для создания адаптированных лабораторных работ в практикумах по физике педагогических вузов.

В третьей главе «Создание адаптированных работ для специального физического практикума педагогического вуза» сформулирован перечень тем, относящихся к различным разделам физики. Определены направления, в которых необходимо проводить исследования для дальнейшего расширения практикума, посвященного экспериментальному изучению современной физики. По каждому разделу физики предложены конкретные лабораторные работы, и определены методы адаптации которыми удобнее всего, как показало исследование, воспользоваться, при постановке работ в специальном практикуме, чтобы эти работы в процессе адаптации не потеряли своей физической сущности.

Обсуждаются конкретные методы адаптации сложного научного эксперимента к условиям специального практикума по физике педагогического вуза. В основе каждого из них лежат принципы упрощения и удешевления учебных установок по сравнению с исходными научными стендами, не поступаясь при этом основным физическим содержанием изучаемого явления. Применение каждого метода иллюстрируется с помощью лабораторных работ, часть которых, создана вновь, а другая представляет собой модернизированные варианты работ, поставленных ранее. В главе приведены краткие описания этих работ и методика их использования. Обсуждаются перспективы применения каждого из методов адаптации в конкретных физических ситуациях, в том числе с применением персональных компьютеров.

Здесь же рассмотрены предлагаемые направления, в которых можно проводить адаптацию сложного физического эксперимента (АСФЭ) к условиям специального практикума педагогического вуза. Они далеко не исчерпывают все имеющиеся в этом смысле возможности, поэтому, данный список следует рассматривать как один из возможных вариантов процесса адаптации. Это следующие методы:

1) изменение частотного диапазона;

2) использование нестандартных условий и сред;

3) использование упрощенных вариантов стандартных научно-исследовательских установок;

4) совместное использование компьютерного и реального эксперимента.

5) замена реального эксперимента компьютерным.

Следует отметить, что в этот список вошли только те методы, которые были проверены в ходе экспериментального преподавания. Естественно, может быть использована комбинация перечисленных выше методов. Это далеко не все методы, которыми можно провести адаптацию сложного физического эксперимента, этот список может быть дополнен другими подходами, и не исключается возможность появления новых методов адаптации. Бесспорно, что при создании адаптированных работ их авторам необходимо учитывать современные тенденции развития физики, владеть методикой проведения сложного физического эксперимента, хорошо знать современную компьютерную технику и возможности ее использования в учебном процессе, а также владеть готовыми программными продуктами, совместимыми с принципами адаптации.

В главе описан комплекс лабораторных работ созданный с использованием указанных методов АСФЭ. В нем функционирует i 1 лабораторных работ по разным разделам физики. Следует отметить, что все работы специального практикума являются комплексными и для их выполнения студентам необходимо знание практически всего изученного ранее курса физики. Таким образом, пройдя обучение в практикуме, студенты повторяют курс общей физики, и знакомятся с избранными вопросами современной физики.

Часть комплекса была создана непосредственно при участии автора: были поставлены новые лабораторные работы "Изучение сложных вопросов физики колебаний с помощью системы DERIVE" и "Изучение масс-спектрометрии", а также модернизаированы поставленные ранее работы «Изучение хаотических колебаний», «Изучение высокотемпературной сверхпроводимости» и некоторых других. Кроме того, автор принимал участие в подготовке ряда новых, готовящихся к постановке, лабораторных работ, которые в настоящее время находятся в стадии макетирования.

Основными выводами, полученными в результате постановки работ, в специальном практикуме, можно считать следующие:

1) АСФЭ позволяет обеспечить изучение современных физических явлений и законов, а также физических и технических принципов, на которых основана сложная научная аппаратура. При этом теоретический уровень адаптированных работ не снижается, а методическая ценность возрастает, поскольку при создании этих работ учитываются психолого-педагогические основы учебной деятельности студентов.

2) АСФЭ упрощает проведение лабораторных работ, что, во-первых, дела-

ет их доступными для выполнения студентами, не обладающими высокими экспериментальными навыками, и, во-вторых, снижает требования к квалификации обслуживающего персонала.

3) АСФЭ значительно уменьшает требования к сложности и точности из-

готовления узлов и установки в целом, давая возможность в условиях педагогического вуза создавать модифицированные аналоги современных научных приборов.

4) АСФЭ многократно удешевляет постановку подобных лабораторных работ, позволяя использовать более простую и дешевую аппаратуру.

5) АСФЭ облегчает изучение в педагогическом вузе вопросов современ-

ной физики, предоставляя для этого дополнительные возможности. В четвертой главе «Исследование эффективности обучения в специальном практикуме по физике, содержащем адаптированные работы» приводится описание педагогического эксперимента, подтверждающего эффективность предлагаемой методики адаптации сложных научных экспериментов к условиям специального практикума. На этой основе обсуждается перспективность использования разработанного комплекса адаптированных лабораторных работ по физике в специальном практикуме кафедры общей и экспериментальной физики Mill У, для формирования у студентов знаний о современной физике и навыков проведения современных физических исследований. Схема педагогического эксперимента приведена в таблице!.

Таблица 1.

Общая характеристика педагогического эксперимента_

N Сроки Место Количе- Методы

пп Название этапа проведения проведения ство участников исследования

ПГПУ

Б ГПУ

1 КОНСТАТИРУЮЩИЙ 19961998 КГПУ ПГУ ОГПУ БГПУ 53 преподавателя Анкетирование Беседы

2 ПОИСКОВЫЙ 19971998 МПГУ 32-студента Анкетирование, беседы, наблюдения

3 28- Проведение занятий в

ОБУЧАЮЩИЙ 19971999 МИГУ студентов 11-аспиранто; спецпрактикуме, анкетирование, беседы, наблюдения

Педагогический эксперимент проходил в три этапа: констатирующий, поисковый и обучающий. Констатирующий этап проводился в 19961998 гг. и заключался в определении предмета исследования и изучении его состояния для обоснования актуальности выбранной темы, изучения вопроса о состоянии преподавания современной физики в педагогических вузах России и, о роли, которую играют при этом специальные практикумы. Нами был проведен опрос преподавателей кафедр физики ряда университетов и педагогических институтов. Для опроса были выбраны Пен-

зенский государственный педагогический университет им. В.Г. Белинского, Брянский государственный педагогический университет им. А.П. Петровского, Коми государственный педагогический университет, г. Сыктывкар, Поморский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Архангельск, Барнаульский государственный педагогический университет, и Омский государственный педагогический университет. Такой выбор, помимо субъективных причин, продиктован желанием, по возможности полно проанализировать суть проблемы в вузах различного уровня и различных регионов страны.

Анкеты были составлены из вопросов, которые отражают как теоретические основы проблемы, так и ее современное состояние в практическом плане. Определяющее внимание при этом уделялось экспериментальным аспектам. Анкета рассчитана на преподавателей кафедр физики, ведущих занятия в общем и специальном физическом практикумах педагогического вуза. В результате констатирующего этапа педагогического эксперимента мы пришли к заключению, что необходимо систематизировать имеющиеся направления работ по адаптации, обобщить их, а затем построить стройную схему, дополнив ее недостающими элементами. При этом, на наш взгляд, следует уделить внимание теоретическим вопросам АСФЭ, таким как выбор физических направлений, явлений, законов, научных приборов и устройств, которые могут быть адаптированы к условиям специального практикума, методам и способам адаптации, установлению места и роли персонального компьютера в адаптированных работах, а также конкретным видам АСФЭ и примерам их реализации.

На основе анализа полученных данных была разработана методика адаптации современного физического эксперимента к условиям специального практикума педагогического вуза и план ее реализации. На поисковом этане педагогического эксперимента были проведены исследования, направленные на выяснение сильных и слабых сторон лабораторных работ, поставленных в специальном практикуме кафедры общей и экспериментальной физики Mili У. Исправление выявленных недостатков, дало возможность провести обучающий этап педагогического эксперимента и провести итоговые исследования эффективности лабораторных работ специального практикума.

Определение эффективности проводилось несколькими методами, предпочтение при этом отдавалось методу опроса с помощью анкетирования и методу экспертных оценок. Анкеты были направлены на выявление имеющихся знаний по конкретным разделам физики и их эволюции в результате обучения в специальном практикуме. Она содержала 99 вопросов, относящихся к семи различным разделам физики, являющимся теоретической основой работ специального практикума. Анкетирование проводилось в группах студентов выбравших данный специальный практикум (28 человек) и группе аспирантов первого года обучения, поступивших в очную аспирантуру на кафедру общей и экспериментальной физики Mill У

(11 человек). Респондентам предлагалось самим оценить уровень своих знаний по пятибалльной шкале. 1 балл давался если он даже не слышал о таком явлении, приборе или методе, 2 - если название знакомо, 3 - если знает где об этом написано, 4 - если читал об этом, 5 - если знает так, что может объяснить. Анкетирование проводилось дважды до начала работы студентов и аспирантов в специальном практикуме, и после ее окончания. Сравнение результатов анкетирования наглядно показало, что до начала занятий в практикуме группы имели сравнительно низкий уровень знаний по вопросам современной физики, а после прохождения практикума уровень знаний значительно возрос, о чем свидетельствует приведенная гистограмма.

До прохождения практикума

2 3

Номер ответа

60-

К о л

и«Н ч е с

т 20В О

После прохождения практикума

2 3

Номер ответа

Гистограммы повторяемости ответов

На основе полученных данных нами были построены гистограммы, иллюстрирующие частоту повторяемости вариантов ответов. Можно видеть разницу в знаниях студентов до, и после прохождения специального практикума: средний балл соответственно равен 1.7 и 3.6 - это очень неплохой результат. Потом были проведены линии, представляющие собой усреднение коэффициентов, характеризующих знания студентов до знакомства с лабораторными работами и после обучения, в практикуме посвященному современной физике. Прлчем можно заметить, что максимум нормального распределения гистограмм до обучения в практикуме, левый рисунок, находится в районе 2, а для гистограмм после обучения - в районе 4, правый рисунок. Что говорит о том, что частота повторяемости положительных ответов увеличилась, а отрицательные ответы исчезли.

Были получены следующие результаты: прирост уровня знаний по вопросам современной физики А ~ 1,9 ед., что соответствует приблизительно 45 % от первоначального их уровня. Эта величина колеблется от ~ 18 % для наиболее знакомых тем до ~65 % для нового материала. Кроме того, существенно изменилось средне квадратичное отклонение от среднего

уровня. Если в первом случае оно составляло 0,7, то во втором случае —

0.3. то есть заметно улучшение этого показателя на 56 %, это говорит о том, что знания студентов стали более однородные.

В процессе проведения педагогического эксперимента была подтверждена правильность сформулированной нами гипотезы. Педагогический эксперимент подтвердил и наличие ожидаемых нами результатов: повышения уровня теоретических знаний, получение навыков работы с современным физическим оборудованием и т.п. После проведения поискового этапа были учтены недоработки в установках и в описаниях лабораторных работ. Результаты анкетирования показали, что уровень знаний студентов и аспирантов после выполнения лабораторных работ практикума, вырос. Кроме того, уменьшился разброс знаний, то есть все студенты и аспиранты освоили весь предлагаемый материал. На основании этого можно сделать вывод о необходимости введения в практикумы по физике лабораторных работ, посвященных последним достижениям современной науки.

О СНОВНЫЕ РЕЗ У ЛЬ ТА ТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1. Изучена и проанализирована литература, посвященная вопросам преподавания современной физики.

2. Обоснована необходимость адаптации современного физического эксперимента для постановки лабораторных работ посвященных современной физике в специальном практикуме.

3. Разработана система критериев отбора тем, относящихся к новейшим достижениям физики, пригодных для создания на их основе адаптированных лабораторных работ специального практикума по физике педагогического вуза.

4. Разработаны методы адаптации современного физического эксперимента к условиям специального практикума педагогического вуза в современных условиях.

5. Разработан комплекс лабораторных работ посвященных вопросам современной физики, включающий создание новых работ и модернизацию ранее поставленных.

6. Поставлены не имеющие аналогов адаптированные лабораторные работы "Изучение масс-спектрометрии", "Изучение сложных вопросов физики колебаний с помощью системы DERIVE" и разработаны методические рекомендации для их выполнения.

7. Модернизированы поставленные ранее работы "Изучение высокотемпературной сверхпроводимости", "Изучение хаотических колебаний" и разработаны методические рекомендации для их выполнения.

8. Проведен педагогический эксперимент, результаты которого подтвердили справедливость гипотезы исследования. Об этом свидетельствуют результаты анкетирования студентов.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях:

1. Горин В.В. Новые возможности в лабораторной работе "Изучение высокотемпературной сверхпроводимости". Преподавание физики в высшей школе// 1997. №11. С. 23-27.

2. Бирюков C.B., Горин В.В., Ильин В.А., Соина Н.В. Изучение сложных вопросов физики колебаний методом компьютерного моделирования. Лабораторная работа в специальном практикуме// Преподавание физики в высшей школе. 1997. №10. С.27-32.

3; Горин В.В., Виноградов Б.Г., Виноградова Н.Б. Компенсация фонового радиоактивного излучения в лабораторной работе "Радиоуглеродная геохронология"// Преподавание физики в высшей школе. 1998. №13. С.

4. Бирюков C.B., Горин В.В., Ильин В.А., Соина Н.В. Изучение сложных вопросов физики колебаний в специальном практикуме по физике педагогического вуза с помощью компьютерного моделирования// Физическое образование в вузах. 1997. Т.Зэ №3э С.135-141.

5. Горин В.В., Виноградова Н.Б. Лабораторная работа "Масс-спектроскопия и экологический мониторинг окружающей среды"// Новые технологии в преподавании физики: школа и ВУЗ. Сб. аннотаций докладов. -М. 1999. С.З.

б: Горин В.В., Ильин В.А. Проблемы адаптации современного физического эксперимента к условиям студенческого практикума "Учебный физический эксперимент и его совершенствование". Тезисы 4-й Всероссийской научно-методической конференции. Пенза 1998. С.12-15.

7. Горин В.В., Ильин В.А., Петрова Е.Б. Некоторые вопросы адаптации современного физического эксперимента к условиям специального физического практикума педагогического вуза // Физическое образование в вузах. 1997. Т.З. №3. С. 37-39.

8. Горин В.В., Ильин В.А., Малахова Е.А. Изучение масс-спектроскопии в специальном практикуме педагогического вуза. // Учебный физический эксперимент и его совершенствование. Тезисы 4-й Всероссийской научно-методической конференции. Пенза 1998. С.27.

16-19.

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Горин, Владимир Викторович, 2000 год

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Современный физический эксперимент и его отражение в практикумах различного уровня

1.1. Методические и технические проблемы знакомства студентов-педагогов с современной физикой.

1.2. Особенности современного этапа научного приборостроения и современные представления о развитии физики в конце 20 века

1.3. Анализ технического уровня современных вузовских практикумов

1.3.1. Практикумы по общей физик* университетов, педагогических и технических вузой

1.3.2. Специальные практикумы в университетах и технических вузах

1.3.3. Специальные практикумы в педагогических вузов

1.4. Экспериментальные и модельные лабораторные работы при обучении физике в вузах (эксперимент прямой, модельный, компьютерный)

Выводы по первой главе.

Глава 2. Психолого-педагогические основы адаптации сложного физического эксперимента (АСФЭ) к условиям специального практикума педагогического вуза.

2.1. Психолого-педагогические особенности экспериментального изучения современной физики в педагогическом вузе

2.2. Критерии специального практикума, включающего вопросы современной физики

2.3. Основные требования к целям, задачам, структуре, содержанию, организации и методике проведения занятий в специ- 79 альном практикуме по физике педагогического вуза на базе адаптированных работ

2.4. Виды, возможности и особенности применения АСФЭ в практикумах различного уровня

Выводы по второй главе

Глава 3. Создание адаптированных работ для специального физического практикума педагогического вуза.

3.1. Методы адаптации современного физического эксперимента

3.2. АСФЭ путем изменения частотного диапазона

3.2.1. Обоснование возможностей адаптации данным методом

3.2.2. АСФЭ на примере лабораторной работы "Фурье-спектроскопия"

3.2.3. Возможности дальнейшего развития данного метода

3.3. АСФЭ путем использования нестандартных условий материалов и сред.

3.3.1. Обоснование возможностей адаптации данным методом

3.3.2. АСФЭ на примере лабораторной работы "Высокотемпературная сверхпроводимость"

3.3.3. Возможности дальнейшего развития данного метода

3.4. АСФЭ путем совместного использования компьютерного моделирования и реального эксперимента

3.4.1. Обоснование возможностей адаптации данным методом

3.4.2. АСФЭ на примере лабораторной работы «Хаотические колебания»

3.4.3. Возможности дальнейшего развития данного метода

3.5. АСФЭ путем использования упрощенных вариантов стандартных научно-исследовательских установок

3.5.1. Обоснование возможностей адаптации данным методом

3.5.2. АСФЭ на примере лабораторной работы "Геохронология"

3.5.3. "АСФЭ на примере лабораторной работы "Масс-спектрометрия"

3.5.4. Возможности дальнейшего развития данного метода

3.6. АСФЭ путем использования замены реального эксперимента -компьютерным 13 4 3.6.1 Обоснование возможностей адаптации данным методом

3.6.2. АСФЭ на примере лабораторной работы "Изучение сложных вопросов физики колебаний с помощью пакета DERIVE"

3.6.3. Возможности дальнейшего развития данного метода 137 Выводы по третьей главе

Глава 4. Исследование эффективности обучения в специальном практикуме по физике, содержащем адаптированные работы (педагогический эксперимент)

4.1 .Организация педагогического эксперимента

4.2. Результаты педагогического эксперимента.

4.2.1. Констатирующий этап педагогического эксперимента

4.2.2. Поисковый этап педагогического эксперимента

4.2.3. Обучающий этап педагогического эксперимента 147 Выводы по четвертой главе 161 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 162 Список использованной литературы

Введение диссертации по педагогике, на тему "Методика адаптации современного физического эксперимента к условиям специального практикума педагогического вуза"

Физика - это наука, содержание которой черпается непосредственно из эксперимента. Поэтому одной из основных задач обучения физике как в школе, так и в вузе, является раскрытие перед учащимися школ и студентами вузов всей важности физического эксперимента как источника познания объективного мира. Курс общей физики, будучи фундаментом вузовского физического образования, основан, как правило, на реальном эксперименте [96] и служит формированию материалистического понимания физики как науки о природе, а не совокупности абстрактных идей. Построение учебного процесса на экспериментальной основе к тому же удачно соответствует одному из основных дидактических принципов - наглядности обучения, ибо невозможно познать физику, не наблюдая реальных физических явлений.

Содержание и организация высшего образования всегда были и продолжают быть предметом оживленных дискуссий. В последние годы интерес к ним еще больше возрос в связи с кризисными явлениями в обществе, а также явным ослаблением интереса молодежи к естественным наукам и получению высшего образования по естественным наукам, в том числе и педагогического [94]. Для того чтобы исправить сложившееся положение, потребовалось проведение комплекса мероприятий (реформ) в системе образования, включающего его гуманизацию и гуманитаризацию, переход к более демократичным формам управления, существенное усиление профессиональной подготовки обучаемых, разработку новых форм организации обучения и т.д.

Отметим некоторые конкретные направления реформирования подготовки учителей физики. Очевидно, что учитель физики должен быть разносторонним специалистом: от него требуется высокий уровень теоретических знаний, хорошая подготовка в области проведения современного физического эксперимента, владение искусством его постановки (в том числе с использованием компьютеров, аудио- и видеотехники), широта политехнического кругозора, а также подготовленность к профориентаци-онной работе [19]. Реализация этих требований связана с характером деятельности учителя физики в современных условиях, который определяется его квалификационной характеристикой.

Отметим, что при современном уровне развития физической науки, когда поток открытий чрезвычайно велик, становится невозможным корректирование образовательного процесса во всем курсе физики с учетом последних достижений физической науки. На самом деле возможно лишь частичное знакомство обучаемых с направлениями современной науки. Известно, что наиболее удобным способом знакомства студентов с новейшими физическими открытиями являются специальные курсы и специальные практикумы, входящие обычно в заключительный этап обучения. Необходимо подчеркнуть исключительно важную роль в показе современных физических методов исследования специального практикума, при этом выбор его тематики, создание современных лабораторных работ и разработка новых методик демонстрации современных физических явлений приобретают дополнительное значение.

Перенесение в учебные физические лаборатории сложного современного физического эксперимента практически невозможно, при его реализации возникает ряд экономических, технических и, не в последнюю очередь, методических проблем. Необходимые приборы и установки сложны и очень дороги. Кроме того, при прямом переносе экспериментального научного оборудования в учебную лабораторию теряется, в определенной мере, наглядность изучаемого явления. Не только мы, но и многие авторы [48,97,141] отмечают данное обстоятельство, показывая, что современная физика изучает разнообразные явления и процессы с помощью весьма сложной, даже "изощренной" техники. Перенесение такой техники в студенческий практикум в большинстве случаев не представляется возможным из-за сложности оборудования, его очень высокой цены, необходимости весьма высокой квалификации обслуживающего персонала, а также по соображениям техники безопасности. К тому же усложнение учебного эксперимента, на наш взгляд, лишает его и необходимой наглядности.

Есть все основания утверждать, что возникло весьма серьезное противоречие между многочисленными современными физическими исследованиями, методами их изучения, и теми возможностями, которые существуют у преподавателей высшей школы для показа сущности явлений, изучаемых современной физикой, в учебном процессе с целью изучения проблем современной физики, а не физики предыдущего столетия. Это противоречие определяет актуальность проводимого исследования.

Для ликвидации данного противоречия, или хотя бы его существенного смягчения нами предлагается особый подход, который мы называем адаптацией. Термин адаптация - в словаре русского языка [147] приспособление, упрощение. Дополнительно требуется, чтобы адаптация подразумевала, с одной стороны, сохранение физической сущности и глубины исследуемого физического явления, с другой - необходимую нам замену дорогостоящего и сложного оборудования более простым, дешевым и доступным. Кроме того, адаптированные работы должны преподнести изучаемое явление в более наглядной форме и акцентировать внимание студентов на физической сущности явления.

Обсуждение и выявление методов такой адаптации, ее особенностей в зависимости от той или иной области физики, сути изучаемого эффекта, уровня знаний и умений студентов, а также обслуживающего персонала, постановка конкретных работ специального практикума по физике педагогического вуза на основе выявленных методов адаптации составляют основные задачи данной диссертации. В работе подход адаптации рассматривается широко и иллюстрируется конкретными примерами, поставленными работами, перспективными направлениями постановки адаптированных работ в специальный практикум и т.п.

Можно предложить несколько подходов к созданию адаптированных лабораторных работ. Наиболее доступным, на первый взгляд, является частичная или полная замена реального физического эксперимента компьютерным. Однако, в этом случае отсутствует один из главных компонентов обучения физике - приобретение экспериментальных умений. Поэтому, на наш взгляд, в специальном практикуме педагогического вуза компьютерное моделирование должно быть лишь дополнением к лабораторным работам, предполагающим обязательное выполнение студентами экспериментальных процедур. Моделирование может и должно в большинстве случаев дополнять результаты эксперимента данными, получение которых прямым путем невозможно или затруднено, поэтому одним из методов является совместное использование компьютерного и реального эксперимента. Метод замены реального эксперимента компьютерным экспериментом тоже можно применять, но лишь в крайних случаях.

Другими методами адаптации можно считать следующие: замену частотного диапазона, в котором происходит явление; использование упрощенных вариантов стандартных научно-исследовательских установок; замену условий, в которых проводится эксперимент, путем использования нестандартных объектов исследования и т.п. Естественно, может быть использована комбинация перечисленных выше методов. Этот перечень методов адаптации может и должен быть продолжен, т.е. мы не исключаем возможности при дальнейшей работе появления новых подходов и методов адаптации.

Следует обязательно отметить, что далеко не каждый современный физический эксперимент может быть перенесен в учебную лабораторию даже в адаптированном виде. Поэтому возникает необходимость определить особенности таких работ, в адаптации которых нет необходимости, а также выделить работы, при адаптации которых потеряется физическая сущность изучаемого явления, следовательно, необходимо определить критерии отбора работ, пригодных для адаптации.

Бесспорно, что при создании адаптированных работ их авторам необходимо учитывать различные тенденции развития современной физики, владеть методикой проведения сложного физического эксперимента, хорошо знать современную компьютерную технику и все возможности ее внедрения в учебный процесс, а также владеть готовыми программными продуктами, совместимыми с принципами адаптации.

Объектом проводимых исследований являлся комплекс современных физических экспериментов и явлений, которые слабо или совсем не представлены в читаемых курсах, общем практикуме по физике и в специальном практикуме, который рассматривается как завершающая стадия всей системы подготовки учителей физики.

Предметом исследования являлись адаптация экспериментальных установок, методы постановки сложного современного физического эксперимента в условиях специального практикума по физике педагогического вуза.

Целями данной работы являлись:

- разработка методов адаптации сложного современного физического эксперимента к условиям учебной лаборатории по физике педагогического вуза. При этом должны рассматриваться те эксперименты, которые слабо или совсем пока не представлены в общем практикуме по физике, так и современные физические эксперименты не представленные в специальном практикуме по физике педагогического вуза;

- выделение и постановка адаптированных работ;

- разработка методических рекомендаций для проведения занятий в специальном практикуме по физике с использованием этих работ.

Основное направление исследования состоит в том, чтобы с учетом требований, предъявляемых квалификационной характеристикой к будущим учителям физики, разработать методику адаптации современного научного физического эксперимента к условиям специального практикума по физике педагогического вуза; создать на этой основе комплекс адаптированных работ, который отражал бы новейшие достижения научно-технического прогресса, а их проведение опиралось бы на современные психолого-педагогические теории.

В основу исследования положена следующая гипотеза: разработка комплекса лабораторных работ, являющихся специально адаптированными аналогами современных физических экспериментов, и их использование в процессе подготовки учителей физики приведет к повышению их профессиональной подготовки, т.е. расширению их физического кругозора, обеспечит выработку у студентов экспериментального мастерства.

При исследовании основными задачами были следующие:

• выявление и формулировка основных методов адаптации сложного научного эксперимента к условиям специального практикума, позволяющих сохранить физическую сущность изучаемых явлений при замене дорогостоящего и сложного оборудования простым и недорогим; разработка комплекса адаптированных лабораторных работ, посвященных вопросам современной физики, включающего создание новых работ специального практикума и модернизацию уже существующих путем применения предлагаемых методов адаптации; реализация разработанного комплекса, проведение занятий в специальном практикуме, содержащем адаптированные работы, педагогическая проверка его эффективности при обучении студентов вопросам современной физики.

В работе использованы следующие методы исследования: изучение и анализ научной, педагогической, психологической и методической литературы по теме исследования, в том числе учебной литературы по организации практикумов по физике различного уровня высших учебных заведениях; получение и анализ информации по проблеме исследования посредством сети INTERNET; проектирование и конструирование экспериментальных установок для постановки новых лабораторных работ; моделирование учебных занятий по выполнению адаптированных лабораторных работ; наблюдение за учебной деятельностью студентов при выполнении ими адаптированных лабораторных работ в специальном практикуме по физике, посвященных вопросам современной физики; анкетирование и опрос преподавателей различных вузов, которые проводят занятия в общем и специальном практикумах; педагогический эксперимент в специальном практикуме, содержащем адаптированные лабораторные работы, включающий в себя анкетирование студентов-выпускников и аспирантов первого года обучения.

Научная новизна исследования состоит:

• в разработке на базе обоснованных критериев конкретной тематики специального практикума по физике педвуза, представляющего собой комплекс адаптированных лабораторных работ, учитывающих специфику подготовки учителя физики средней школы и основанных на изучении физических явлений, открытых сравнительно недавно;

• в определении ряда конкретных методов адаптации современного научного эксперимента к условиям специального физического практикума педвуза и определении областей их эффективного применения.

Практическая значимость исследования состоит:

• в создании на основе разработанных методов адаптации двух не имеющих аналогов лабораторных работ для специального практикума («Изучение масс-спектрометрии», «Изучение сложных вопросов физики колебаний с помощью системы DERIVE») и разработке методических материалов для их выполнения;

На защиту выносятся:

Апробация результатов исследования Результаты исследования докладывались на:

1. Второй Международной конференции «Университетское физическое образование» (УФО-98), г. Москва, 1998 г.

3. Всероссийской конференции «Новые технологии в преподавании физики. Школа и вуз», г. Москва, 1999 г.

Педагогический эксперимент по проведенному исследованию проводился в течение 4х лет (с 1996 г. по 1999 г.) он содержал 4 этапа: констатирующий (1996-1998гг.), поисковый (1997-1998гг.), обучающий (19971999гг.). Всего в эксперименте участвовало 92 человека из 7 вузов: Пензенского, Брянского, Коми (Сыктывкар), Барнаульского, Омского, Московского педагогических университетов и Поморского университета (Архангельск).

В процессе педагогического эксперимента применялись различные методы от наблюдений и беседами со студентами, экспериментального преподавания в спецпрактикуме, включающем адаптированные работы по современным вопросам физики, до получения информации по сети Internet.

На обучающем этапе студентам до и после экспериментального преподавания давалась анкета по 7 темам с выбором ответа от 1 до 5. Результаты эксперимента показали, что гипотеза исследования подтверждена (знания студентов по современным вопросам физики существенно повысились).

По теме исследования опубликовано 8 работ в журналах, сборниках и трудах конференций.

Основные результаты исследования внедрены в практику работы:

• кафедры общей и экспериментальной физики Московского педагогического государственного университета;

• Пензенского государственного педагогического университета.

Структура диссертации: диссертация состоит из Введения, четырех глав и Заключения, содержит 175 машинописных страниц, из них 153 страниц основного текста. В тексте диссертации 12 рисунков, 4. таблицы. В списке использованной литературы 257 наименований.

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

Выводы по четвертой главе

Проведенный педагогический эксперимент дал следующим результаты: на основе анализа методической, педагогической и психологической литературы, а также литературы, отражающей состояние современного физического эксперимента, была сформулирована гипотеза исследования, приведшая к разработке системы критериев отбора физических явлений, законов и экспериментов, отражающих основные тенденции развития современной физики и пригодных для адаптации к учебному процессу, созданы методы адаптации и методика создания адаптированных лабораторных работ.

В процессе проведения педагогического эксперимента была подтверждена правильность сформулированной нами гипотезы о необходимости модернизации лабораторных работ и создании методов адаптации сложного физического эксперимента. Педагогический эксперимент подтвердил и наличие ожидаемых нами результатов: повышения уровня теоретических знаний, получение навыков работы с современным физическим оборудованием, расширения физического кругозора и т.п. После проведения поискового этапа были учтены недоработки в установках и в описаниях лабораторных работ. Результаты анкетирования показали, что уровень знаний студентов и аспирантов вырос после выполнения лабораторных работ практикума, посвященного современному физическому эксперименту. Кроме того, уменьшился разброс знаний, то есть все студенты и аспиранты освоили весь предлагаемый материал. На основании этого можно сделать вывод о необходимости введения в практикумы по физике лабораторных работ, посвященных последним достижениям современной науки.

Заключение

1. Изучена и проанализирована педагогическая, психологическая, методическая литература и диссертационные исследования по темам использования современного оборудования в учебных лабораториях, а также посвященные преподаванию современной физики в различных вузах. С учетом результатов проведенного анализа сформулированы гипотеза исследования и определены основные его задачи.

2. Разработана система критериев отбора физических явлений, законов и экспериментов, отражающих основные тенденции развития современной физики, пригодных перенесения в учебный процесс.

3. Разработаны методы адаптации сложного физического эксперимента к условиям учебной студенческой лаборатории.

4. Разработана методика постановки адаптированных лабораторных работ, отвечающих современному уровню развития физики, методики ее преподавания, а также система психологических требований.

5. Разработана и создана лабораторная работа «Изучение масс-спектрометрии», которая позволяет повторять и расширять знания по разделу электродинамика, а также изучать движение частиц в полях различной конфигурации.

6. Разработана и создана лабораторная работа «Изучение геохронологии», которая позволяет изучать основы дозиметрии, и знакомится с методами археологической датировки.

7. Разработано методическое обеспечение для разработанных лабораторных работ.

8. Модернизирован ряд лабораторных работ специального практикума кафедры общей и экспериментальной физики МПГУ.

9. Проведен педагогический эксперимент, подтверждающий эффективность использования адаптированных лабораторных работ, посвященных вопросам современной физики в специальном практикуме.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Горин, Владимир Викторович, Москва

1. Авданина Э.А. Гурачевский B.JI. и др. Практикум по ядерной физике Пособие для физических специальностей вузов. Минск: БГУ.1983.

2. Айзенцон А.Е. О физическом практикуме в инженерном вузе. //Физическое образование в вузе, 1998. Т.4.-С23-25.

3. Алейников В.В. Учебное моделирование как средство формирования творческого мышления.// Преподавание физики в высшей школе, 1996.-№8.-С. 3-6.

4. Алексеев С.В., Груздева Н.В. Практикум по экологии: Учебное пособие. М.: АОМДС, 1996.

5. Аленичева Т.В., Данилкин С.А. и др. Модернизация спектрометров Дин-2ПИ и Дин-2ПР и их характеристики. Обнинск: ФЭИ. 1991.

6. Антонова И.А. Бояркина А.Н. и др. Практикум по ядерной физике: Пособие для вузов. М.:МГУ,1988.

7. Астрелин В.Т., Башлыкова Н.А. и др. Практикум по электродинамике в терминальном классе. Описание задач и инструкция по работе с программами. Новосибирск, НГУ, 1992.

8. Ахромеева Т.С., Курдюмов С.П., и др. Парадоксы мира нестационарных структур // Сб. "Компьютеры и нелинейные явления: Информатика и современное естествознание". М.: Наука, 1988. - С. 14-123.

9. Бабанский Ю.К. Интенсификация процесса обучения. М.: Знание, 1987.-78 с.

10. Бабанский Ю.К. Проблемы повышения эффективности педагогических исследований. М.: Педагогика, 1982. - 192 с.

11. Бабицкий Ю.В. Современное состояние и перспективы развития цифровой электроизмерительной техники. М.:, Радио, 1972. 137с.

12. Байков Ю.Г., Витвицкий В.Г, Горин В.В., Федотов В.И. Демонстрация расчета и характеристик транзисторных усилителей с использованием ЭВМ. // В сб. Использование научно-технических достижений в демонстрационном эксперименте. Саранск: МГПИ 1992.

13. Байран Дж. Современная масс-спектрометрия. М. изд. ин. лит. 1957.324с.

14. Балалыкин Н.И., Минашкин В.Ф. и др. Модернизация рентгеновского дифрактометра Дрон-2. Дубна: ОИЯИ, 1996(97).

15. Балошапка В., Лесневский А. Основы информационного моделирования // Информатика и образование, 1989. - № 3. - С. 17-24.

16. Бахрах Л.Д., Гаврилов Б.А. Радиоголография и оптическая обработка информации в микроволновой технике. Л., 1980.

17. Белл Р. Дж. Введение в фурье-спектроскопиго. М.: Мир, 1975. 380 с.

18. Беляков В.А., Дмитриенко В.Е., Орлов В.П. Оптика холестерических жидких кристаллов // УФН, 1979.- Т.127. №2.

19. Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии. М.: Педагогика, 1989.- 190 с.

20. Бобров П.П., Гидлеровский А.В. и др. Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ по общей физике с элементами УИРС. Электричество. Омск, 1983.

21. Богданкевич О.В., Дарзнек С.А., Елисеев П. Полупроводниковые лазеры. М.: Наука, 1976.

22. Берг А., Дин П. Светодиоды. М.: Мир, 1979.

23. Бирюков С.В., Горин В.В.,. Ильин В.А., Соина Н.В. Изучение сложных вопросов физики колебаний методом компьютерного моделирования. Лабораторная работа в специальном практикуме // Преподавание физики в высшей школе, 1997. №10 с27-32

24. Бирюков С.В., Горин В.В., Ильин В.А., Соина Н.В. Изучение сложных вопросов физики колебаний в специальном практикуме по физике педагогического вуза с помощью компьютерного моделирования. // Физическое образование в вузах, 1997 Т.З., №3, с35-41.

25. Брандт А.А. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах. -М.: Физматгиз, 1963.

26. Брейсуэлл Р.Н. Преобразование Фурье // В мире науки, 1989. № 8. -С.48-58.

27. Брушлинский А.В. Психология мышления и проблемное обучение. -М., 1983.

28. Бубликов А.Н. Моделирование в механике. // Преподавание физики в вузе. №4 1998.

29. Букин А.Д., Дружинин В.П. и др. Моделирование взаимодействия ад-ронов с ядрами. Сравнение расчетов по программе NUCRIN с экспериментальными данными. Новосибирск ИЯФ АН СССР, 1986.

30. Бутиков Е.И. Компьютерное моделирование в преподавании физики// Физическое образование в Вузах. 1996. - № 1. - С. 35-38.

31. Ван дер Зил А. Шум. М.: Мир, 1973.

32. Вербицкий А.А. Современные тенденции развития обучения в вузах СССР. М.: НИИ ВШ, 1984.

33. Веревкин А.А., Ильин В.А., Липатов А.А., Петрова Е.Б., Чернов Д.Я. Изучение Фурье-спектроскопии в специальном физическом практикуме // Преподавание физики в Вузе, 1994. №1 С. 7-15.

34. Веревкин А.А., Ильин В.А., Липатов А.П., Петрова Е.Б., Чернов Д.Я. Изучение фурье-спектроскопии в физическом практикуме // Известия ВУЗов. Физика. 1995. №8. С.125-127

35. Взоров Н.Н. Общая физика на пороге XXI века. Физическое образование в вузах, 1995. Т4

36. Виноградова Н.Б., Горин В.В. Лабораторная работа «Масс-спектрометрия и экологический мониторинг окружающей сре-ды»//Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз» М.:, МПГУ, 1999. С. 6-7.

37. Виноградов Б.Г., Виноградова Н.Б., Горин В.В. Компенсация фонового радиоактивного излучения в лабораторной работе «Радиоуглеродная геохронология». // Преподавание физики в высшей школе. М. 1998, №13 С. 16-19

38. Волыитейн C.JI. и др. Методы физической науки в школе. Пособие для учителя. Минск: Нар. асвета, 1988.

39. Воляк К.И., Горшков А.С. и др. Моделирование волн на поверхности жидкости с помощью электрической линии передач радиодиапазона. -М.: ИОФАН СССР, 1986.

40. Вонсовский С.В. Магнетизм. -М.: Наука, 1971.

41. Воскобойникова О.И., Гинзбург C.JI. Моделирование возбуждения колебаний в лампах бегущей волны. М.: ИПМ РАН 1998.

42. Выготский JI.C. История развития высших психических функций: Собр. соч. Т.З.-М., 1983.

43. Выготский Л.С. Педагогическая психология: Под ред. В.В. Давыдова. М.: Педагогика, 1991. - 480 с.

44. Гальперин П.Я. Психология мышления и учение о поэтапном формировании умственных действий // Исследование мышления в советской психологии. Сб. статей / Отв. ред. Е.В. Шорохова. М., 1996.

45. Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. М. 1990.

46. Гергер Т., Машбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы эффективного применения компьютеров в учебном процессе // Вопросы психологии. 1985. № 3. - С.41-49.

47. Гершунский Б.С. Компьютеризация в сфере образования: проблемы и перспективы. М.: Педагогика, 1987.- 264 с.

48. Гинзбург В.Л. О физике и астрофизике. М: Наука 1985.

49. Гинзбург В.Л., Андрюшин Е.А. Сверхпроводимость. М.: Педагогика, 1990.-112с.

50. Гинзбург BJL, Дьяченко В.Ф. и др. Моделирование возбуждения колебаний в пучковом плазменном генераторе. М.: ИПМ РАН, 1996.

51. Гинзбург B.J1. Какие проблемы физики и астрофизики представляются сейчас особенно важными и интересными (тридцать лет спустя, причем уже на пороге 21 века)? //Успехи физических наук. Том 169, №4 М.: 1999г. С. 419-441.

52. Гонда С., Сэко Д. Оптоэлектроника: Пер. с англ. Л.: Энергоатомиз-дат, 1989. -184 с.

53. Горин В.В. Новые возможности в лабораторной работе «Изучение ^ высокотемпературной сверхпроводимости».// Преподавание физики ввысшей школе 1997. №11. С 23-27.

54. Горин В.В., Виноградова Н.Б. Лабораторная работа масс-спектроскопия и экологический мониторинг окружающей среды. Новые технологии в преподавании физики: школа и ВУЗ. Сборник аннотаций докладов. М., 1999.

55. Горин В.В., Ильин В.А. Проблемы адаптации современного физического эксперимента к условиям студенческого практикума. Учебный физический эксперимент и его совершенствование. // Тезисы четвертой Всероссийской научно-методической конференции. Пенза 1998.Ф

56. Горин В.В., Ильин В.А., Петрова Е.Б. Некоторые вопросы адаптации современного физического эксперимента к условиям специального физического практикума педагогического вуза // Физическое образование в вузах 1997.- т.З., №3. С. 37-39.

57. Горин В.В. Ильин В.А. Петрова Е.Б. Адаптация современного физического эксперимента к условиям специального физического практикума педагогического вуза. Вторая международная конференция «Университетское физическое образование». Москва 23-26 июня 1998

58. Горин В.В., Ильин В.А., Малахова Е.А. Изучение масс-спектроскопии в специальном практикуме педагогического вуза. Учебный физический эксперимент и его совершенствование // Тезисы четвертой Всероссийской научно-методической конференции. Пенза 1998

59. Горин В.В., Карпова Н.А., Никишин Н.А. Оценка влияния факторов, определяющих качество подготовки учителей-физиков. В сб. ТСО и вычислительная техника в профессиональной направленности подготовки учителя физики. Пенза: ПГПИ, 1993.

60. Грабельковская Л.И. Применение обучающих программ в курсе физики. Алма-Ата, 1975. - 26 с.

61. Грабой И.Э., Кауль А.Р., Метлин Ю.К. Химия и технология высокотемпературных сверхпроводников // Итоги науки и техники. Сер. Химия твердого тела. М., 1983. С.50-55.

62. Гулд X., Тобочник Я. Компьютерное моделирование в физике: В 2-ч частях. Пер. с англ. М.: Мир, 1990.

63. Де Велис Дж., Рейнольде Дж. Голография. М.: Воениздат. 1970.

64. Денисова Е.А., Кашкина Л.В., Тарасова Л.С. Физический практикум в Красноярском госуниверситете в рамках кооперации ВУЗ-НИИ // Физическое образование в вузах 1998. Т.4, №1. С. 17-23.

65. Дергачев В.А., Векслер B.C. Применение радиоуглеродного метода для изучения природной среды прошлого. Л: Изд. ФТИ, 1991.

66. Джейрам Р. Масс-спектрометрия. Теория и приложения. М.: Мир, 1969.

67. Джелли Дж. Черенковское излучение и его применения. М.: Мир, 1960.

68. Дулов В. и др. Моделирование в механике. Новосибирск, 1989.

69. Ездов А.А. Лабораторные работы по физике с использованием компьютерных моделей // Физика в школе. 1996. - № 1.

70. Ездов А.А., Ильин В.А., Камнев Д.Ю., Петрова Е.Б. Использование ПК в лабораторной работе по изучению особенностей электромагнитного излучения СВЧ-диапазона волн // Известия вузов. Физика, 1994. № 8. С.112-116.

71. Ездов А.А., Ильин В.А., Петрова Е.Б. Изучение хаотических колебаний в практикуме по радиофизике // Известия вузов. Физика, 1995. -№ 1. С.62-65.

72. Ездов А.А., Ильин В.А., Петрова Е.Б. Изучение хаотических колебаний в лабораторном практикуме // Преподавание физики в Вузе, 1994. № 1. С.40-52.

73. Елинсон М.И., Васильев .Ф. Автоэлектронная эмиссия. М.: Физмат-гиз, 1974.

74. Ельяшевич М. А. Атомная и молекулярная спектроскопия. -М.: Наука, 1962.

75. Ергин Ю.В. Введение в технику физического эксперимента. Учебное пособие. Изд-во Башкирского университета, 1996.

76. Еремина З.И. Пути совершенствования методической подготовки учителя физики в университете. Автореферат канд. дис. М.: 1983.

77. Жен П.Ж. Физика жидких кристаллов. М.: Мир, 1977.

78. Зиньковский А.И. Лампы бегущей и обратной волны. М.-Л.: Гос. энергоиздат, 1959.- 32 с.

79. Зрелов П.В., Иванов В.В. и др. Моделирование эксперимента по изучению процессов подпорогового рождения к+-мезонов. Дубна ОИ-ЯИ, 1992.

80. Иваненко И.П. Манагадзе А.К. и др. Моделирование гамма-адронных суперсемейств. М.: НИИ ЯФ МГУ, 1990.

81. Иваницкий .Р. Пульсирующее развитие науки // Природа, 1982. С. 1421.

82. Игошин Ф.Ф., Самарский Ю.А., Цименюк Ю.М. Лабораторный практикум по общей физике. Учебное пособие для студентов физических, инженерно-физических, и физико-технических специальностей вузов. М.: МФТИ, 1998.

83. Извозчиков В.А., Мартышенко В.П. Применение ЭВМ при обучении физики.// Использование физического эксперимента и ЭВМ в учебном процессе. Свердловск: СГПИ, 1987. - С. 89-92.

84. Ильин В.А., Камнев Д.Ю., Петрова Е.Б. Знакомство со стохастическими явлениями (лабораторная работа) // Преподавание физики в Вузе, 1994. № 1.С.53-58.

85. Ильин В.А., Касымов С.С., Степанищева М.Н., Фатыхов К.З., Эткин B.C. Фурье-спектрометр 8-мм диапазона волн на базе широкополосного джозефсоновского детектора // ПТЭ, 1990. № 4. С. 126-128.

86. Ильин В.А., Красников А.С., Петрова Е.Б., Семин И.А. Изучение сверхпроводимости в практикуме по физике // Вестник Рязанского пед. института. 1993. Вып.1. С.28-30.

87. Ильин В.А., Петрова Е.Б. Специальный практикум педагогического вуза: концепция и воплощение // Тезисы докладов вторых рязанских педагогических чтений "Педагогические технологии в высшей школе", 1995. С.84-86.

88. Ильин В.А., Петрова Е.Б. Специальный физический практикум педагогического вуза: концепция и конкретное воплощение // Тезисы докладов III Конференция стран содружеств. "Современный физ. практикум" Звенигород, 1995. С.35.

89. Кадыков М., Кухтин В.В. и др. Моделирование адронного калориметра комплекса «Меченые нейтрино» с помощью программы «GHEISHA» Дубна: ОИЯИ 1989.

90. Казанцев А. П. Резонансное световое давление. // УФН, 1978. Т. 124, №1.с.73-75.

91. Кальянов Б.И., Ерохин Н.Ф. О спецкурсе и спецпрактикуме по физической акустике // В сб. Совершенствование преподавания физики и общетехнических дисциплин в педвузе. Ростов-на-Дону: РГПИ, 1979. С.53-58.

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

93. Каменецкий С.Е. О новой парадигме образования. // Наука и школа. № 1 1999г. С2-4.

94. Капица П.Л. Эксперимент. Теория. Практика. М.: Наука, 1987. - 496 с.

95. Капица П.Л. Эксперимент-основа преподавания физики в школе // Физика в школе. 1967. №2.

96. Квливидзе В.А. Учебная лабораторная установка физического практикума. М.: МГУ НИИ ЯФ, 1998.

97. Квливидзе В.А. Белавин В.А., Петухов В.П., Радченко В.В. Учебная система тренажер «Опыт Франка и Герца» М.: МГУ НИИ ЯФ, 1998.

98. Квливидзе В.А. Белавин В.А., Петухов В.П., Радченко В.В. Учебная система тренажер «Рентгеновский спектрометр» М.: МГУ НИИ ЯФ, 1998.

99. Келих С. Молекулярная нелинейная оптика. М.: Наука, 1981.

100. Кислов В.В. Заитов И.Р. Практикум по фотометрии. Для геодезических вузов. М.,1965.

101. Кучикян J1.M. Физическая оптика волоконных световодов. М., 1979.

102. Лабораторный практикум по физике: Под ред. Ахматовой А.С. М., Высшая школа, 1965.

103. Лабораторный практикум по общей физике: Под ред. Е.М. Гершензо-на и Н.Н. Малова. М.: Просвещение, 1985. - 351 с.

104. Лабораторный практикум экспериментальной радиооптике. Под ред. Л.Н. Горнякова. Нижний Новгород. ГПУ:, 1981. - 392 с.

105. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика: т.VIII. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука, 1992. - 664 с.

106. Ландсберг .С. Оптика. М.: Наука, 1976.

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

108. Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. Под ред. акад. Н.Д.Девяткова. М.: Высшая школа, 1970, т.1.- 439 с. 1972, т.2.- 375 с.

109. Лебедева М.Б. Применение педагогических программных средств вычислительной техники в учебных заведениях профтехобразования. -Л., 1989.-31 с.

110. Левинштейн М.Е., Пожела Ю.К., Шур М.С. Эффект Ганна. М.: Наука, 1975.

111. Легостаев И.И., Шаблыкин А.П. Совершенствование методической подготовки один из основных элементов системы подготовки учителя // В сб. Проблемы совершенствования физики в педагогическом вузе. - Ростов-на-Дону: РГПИ, 1976. С.20-23.

112. Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. М., 1975.

113. Леонтьев А.Н. Потребности, мотивы, сознание // 18-И Международный психологический конгресс: Симпозиум 13: Мотивы и сознание в поведении человека. М.: Изд-во МГУ, 1972. - 575 с.

114. Лешуков А.П. Физический эксперимент в обучении физике: Учебное пособие для физико-математических факультетов педвузов.- Вологда: ВГПИ, 1992. 83 с.

115. Линдсей П., Норман Д. Переработка информации у человека: Введение в психологию. М.: Мир, 1974. - 550 с.

116. Липатов А.П. Особенности взаимодействия СВЧ излучения с системой тонкопленочных джозефсоновских переходов из Nb и YbaCuO. Диссертация на соискание ученой степени кандидат физико-математических наук. М.:, 1996г. С. 132.

117. Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Теоретическая физика: Статистическая физика. М.: Наука, 1978. - 448 с,

118. Лоунсмаа О.В.Принципы и методы получения температур ниже 1 К. -М.: Мир. 1977.

119. Луковников А.И. Компьютерное сопровождение обучения в курсе общей физики.// Физическое образование в Вузах, 1996. № 1. - С. 512.

120. Лукшин А.А., Поздеева А.Н. Практикум по физике в Зх томах. -Ижевск 1960-1963.

121. Лысов В.Ф. Спецпрактикум по физике в педагогическом институте и его роль в повышении эффективности подготовки учителя физики. Канд. дис. Л.: 1986.

122. Масленников Н.М., Федорова Ю.В. Устройство для демонстрации и исследования свойств солитонов.// Учебный эксперимент в высшей школе. 2000. №1 с.27-35

123. Малинецкий С.П. Парадоксы мира нестационарных структур // Сб. «Компьютеры и нелинейные явления: Информатика и современное естествознание». М.: Наука, 1988. - С. 14-123.

124. Машбиц Е. И. Компьютеризация образования: проблемы и перспективы. М.: Знание, 1986. - 80 с.

125. Методические указания к лабораторным работам спецпрактикума по радиофизике: Под ред. Ю.Н. Пашина. М.: Изд. МГПИ, 1978.- 127 с.

126. Молотков Н.Я. Радиоволны в демонстрационном эксперименте по оптике. Киев: Вища школа, 1981.

127. Молотков Н.Я., Постульгин А.В. и др. Методические рекомендации к выполнению лабораторных работ по оптике в сантиметровом диапазоне электромагнитных волн. Тамбов: ТГУ. 1999.

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

129. Мун Ф. Хаотические колебания: Вводный курс для научных работников и инженеров: Пер. с англ.- М.: Мир, 1990.- 312 с.

130. Неймарк Ю.И., Ланда П.С. Стохастические и хаотические колебания.-М.: Наука, 1987,- 424 с.

131. Немов Р.С. Психология. Учеб. для студентов высш. пед. учеб. заведений. В 3 кн. Кн. 2. Психология образования. М.: Просвещение, 1995. - 496 с.

132. Ожегов С.И. Словарь русского языка. М.: Русский язык. 1983. С. 13.

133. Певин В.Л. Комплексный лабораторный практикум на завершающем этапе изучения курса общей физики // Преподавание физики в высшей школе. 1999, №16 с.4-8.

134. Петрова Е.Б. Специальный практикум по физике педагогического вуза: концепция и воплощение. Диссертация на соискание ученой степени кандидат педагогических наук Москва 1995 С.214.

135. Пейк Д.Э. Парамагнитный резонанс. М,: Мир, 1965.С. 321.

136. Померанцев Н.М., Рыжков В.М., Скроцкий .В. Физические основы квантовой магнитометрии. М,: Наука, 1972.

137. Понкратов В.В. Использование физического эксперимента для систематизации теоретических знаний. В сборнике Методика использования физического эксперимента в учебном процессе. Свердловск, 1985.

138. Попов ЮЛ, Самарский А.А. Вычислительный эксперимент: В сб. Компьютеры, модели, вычислительный эксперимент. М.: Наука, 1988.-С.16-79.

139. Портис А. Физическая лаборатория: Пер. с англ. М.: Наука, 1978. -320 с.

140. Практикум по общему курсу физики. Для студентов физ-мат факультетов заочных пединститутов под ред. Н.В. Александрова. М.: Учпедгиз 1962.

141. Практикум по физике. Учебное пособие для ВТУЗов. Под ред. Николаева Ф.А. М.: Высш. Школа, 1991.

142. Практикум по физике космических лучей. Под ред Сарычевой Л.И. -М.: МГУ. 1979.

143. Практикум по физико-химическим методам анализа. Учебное пособие для вузов по химико-технологическим специальностям. Под ред. Пет-рухина О.М. М.: Химия, 1986.

144. Практикум по физико-химическим методам в биологии. Практическое пособие. Под ред. Литвина Ф.Ф. М.: МГУ, 1981.

145. Практикум по физической химии. Учебное пособие для химико-технологических специальностей вузов. Под ред Буданова В.В. М.: Химия, 1986.

146. Практикум по электротехнике и радиотехнике. Пособие для студ. Пединститутов. Под ред. Малова. М.: Учпедгиз, 1958.

147. Программы общеобразовательных учреждений. Физика. Астрономия. -М.: Просвещение, 1999. 152 с.

148. Программа по физике для инженерно-технических специальностей высших учебных заведений М.: Высшая школа 1991.30с.

149. Программы педагогических институтов. М.: Просвещение 1979. Сб. 13.104с.

150. Психология и педагогика. Курс лекций. Под. ред. Абульхановой К.А. и др. М.: Совершенство. 1998г. 325с.

151. Психолого педагогические основы компьютеризации обучения. / Подгот. Е. Д. Маргулис. - Киев, 1987. - 15 с.

152. Пустильник И. Профессиональная подготовка студентов при проведении спецпрактикума по учебному эксперименту // В сб. Использование физического эксперимента и ЭВМ в учебном процессе. -Свердловск: Сверд.ГПИ, 1987. С.43-52.

153. Радиофизический практикум. Саратов: Изд. Саратовского университета, 1961. - 280с

154. Разумовский В. Физика и НТП. Книга для учителей. М.: Просвещение, 1988.

155. Разработка и обоснование содержания обучения на факультетах педвуза. Сводный отчет. М.: МГПИ им.В.И.Ленина, 1990. - 112 с.

156. Райнус А.С. Лабораторный практикум по основам радиотехники и антеннам. М.: Высшая школа, 1973. - 168 с.

157. Ребби К. Солитоны // УФН. 1980. Т.130. - №2.

158. Резников Л.И. Фундаментальные научные эксперименты в школьном курсе физики // Советская педагогика, 1973. № 10. - С.39-45.

159. Реконструктивная вычислительная томография. // ТИИИЭР. 1983. -Т.71. №3.

160. Решетова 3.А. Психологические основы профессионального обучения. -NL, 1985.

161. Рихситиллаев X. Дисциплины по выбору в педагогических институтах как средство совершенствования профессиональной подготовки учителя. (На примере подготовки учителя физики). Канд.дис. Ташкент, 1989.

162. Рубинштейн С.Л. Бытие и сознание. М.,1957

163. Рязанов А.И. Введение в синергетику // УФН.1979.Т.129.№4.

164. Сайбель Д. Основы радиолокации. М.: Сов. радио. 1961.

165. Сафаева .С. Совершенствование подготовки будущих учителей физики (на основе спецкурса и спецпрактикума по акустоэлектронике) Канд. дис. Ташкент: 1983.

166. Сахабутдинов Ж.М., Федяев В.Л. и др. Моделирование нелинейных процессов в механике и теплотехнике. Казань. Физ. Тех. Институт, 1989.

167. Светозаров В.В., Светозаров Ю.В. Адаптируемый физический практикум как база системного тестирования и коррекции знаний // Физическое образование в вузах. 1998, T4.

168. Светозаров В.В., Светозаров Ю.В. Учебная техника для России: Приборы, наборы или комплексы? М. МИФИ ВЛАДИС, 1997.

169. Светозаров В.В., Светозаров Ю.В. Современный физический практикум. ЖМФО «Б» 1. 2. С. 4-34

170. Светозаров В.В., Светозаров Ю.В Физический практикум как информационная технология прямого доступа к объекту изучения // Физическое образование в вузах. 1997. T3.

171. Сивоклоков С.Ю., Смирнова JI.H., Ильин В.А., Федорова Ю.В. Компьютерное моделирование процесса взаимодействия частиц высоких энергий (лабораторная работа). Преподавание физики в высшей школе №16 1999. С32-38.

172. Скаткин М.Н. Методология и методика педагогических исследований. М.: Педагогика, 1986. - 150 с.

173. Сластенин В.А., Исаев И.Ф. Педагогика: Учебное пособие для студентов педагогических учебных заведений./ и др. М.: Школа -Пресс, 1997.-512 с.

174. Словарь иностранных слов. М.:, Русский язык; 1988. С16.

175. Смит Р. Полупроводники. М. Мир, 1982.

176. Совершенствование преподавания физики в средней школе социалистических стран: Книга для учителей /Под ред. В. Разумовского. М.: Просвещение, 1985. - 256 с.

177. Современное состояние и развитие государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации. М.: ЦНИИТЭИ приборостроения, 1975.

178. Специальный практикум по полупроводникам и полупроводниковым приборам. Под ред. Шалимовой К.В. M.-JL: Госэнергоиздат, 1962.

179. Специальный физический практикум: Под ред. В. Спивака. М.: Изд. МГУ, 1960,4.1.-601 с.

180. Специальный физический практикум: Под ред. А.А. Харламова. М.: Изд. МГУ, 1977,4.3.- 382 с.

181. Спецпрактикум по сверхвысоким частотам: Под ред. B.C. Михалев-ского. Ростов: Изд. Ростовского университета, 1969. - 131 с.

182. Спиридонов О.П. Важнейший элемент физического образования о необходимости радикального изменения методики их изучения // Сб. научно-метод. статей по физике. М.: 1989. № 15. С.3-9.

183. Степанов С.В. Развитие экспериментальных умений студентов в спецпрактикуме по методике преподавания физики / Дисс. канд. пед. наук.-М., 1992.

184. Сущинский М.М. Комбинационное рассеяние света и строгие вещества. М.: Наука, 1981.

185. Талызина Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний. М.,1975.

186. Тарасов Б.Г. Экспериментальное изучение эффекта Вавилова-Черенкова на СВЧ. // в сб. аспирантских работ. КГУ. 1962.с27-32

187. Тарасов Б.Г. Черенковское излучение электронного потока сгруппированного ЛЕВ, работающей в режиме самовозбуждения. М.: МГУ. 1975. С47-56.

188. Теория и практика педагогического эксперимента // Под ред. А.И. Пискунова, П.В. Воробьева. М.: Педагогика, 1979. -207 с.

189. Тригг Дж. Физика XX века: ключевые эксперименты: Пер.с англ.-М.: Мир, 1978.-376 с

190. Трофименко И.Т., Лебедева Е.В. и др. Практикум по радиоэлектронике. Учебное пособие для студентов вузов обуч. по спец. «Физика», «Радиофизика и электроника». М.: МГУ, 1997.

191. Уваров А.Ю. Новые информационные технологии и реформа образования // Информатика и образование. 1994. №3. - С.3-15.

192. Уизем Дж. Линейные и нелинейные волны. М.: Мир, 1977.

193. Ультразвук (маленькая энциклопедия) М.: Сов. Энциклопедия, 1979.

194. Усова А.В. Психолого-дидактические основы формирования у учащихся научных понятий: Учебное пособие. Челябинск. Челябинский пединститут, 1978.

195. Усова А.В., Тулькибаева Н.Н. Требования к экспериментальной подготовке учителя физики и пути ее осуществления // В сб. Совершенствование экспериментальной подготовки учителя физики в педвузе. -Свердловск, 1989. С.3-7.

196. Уродов В.И., Стрижнев B.C. Практикум по физике. Для механических и технологических специальностей ВТУЗов. Минск, 1973.

197. Учебный план физического факультета МПГУ 1999.

198. Фабрикант В.А. О необходимости повышения престижа прикладных наук в глазах школьников. // Физика в школе 1972. №2 с23.

199. Фабрикант В.А. Прорыв в область высокотемпературной сверхпроводимости // Физика в школе, 1987. №6. С.20-22.

200. Физический практикум: Электричество и оптика. Под ред. Ивероно-вой В.И. М.: Наука. 1975.

201. Филонович С.Р. Самая большая скорость. М.: Наука, 1983.

202. Фокин M.JI. Построение и использование компьютерных моделей физических явлений в учебно воспитательном процессе: Дис. канд. пед. наук.-М., 1989.-233 с.

203. Фридман J1.M. Педагогический опыт глазами психолога: Кн. для учителей. М.: Просвещение, 1987. - 224 с.

204. Хорошавин С.А. Демонстрационный эксперимент с упрощенными приборами // Физика в школе. 1997, №6- с 35.

205. Хотунцев Ю.Л. Полупроводниковые СВЧ устройства. М.: Связь, 1978

206. Хохолков Х.Б. Концепция физического образования в Кабардино-Балкарской республике. Нальчик, КБГУ 1996.

207. Хроменков Н.А. Образование. Человеческий фактор. Общественный прогресс. М.: Педагогика, 1989. - 192 с.

208. Цернике Ф., Мидвинтер Дж. Прикладная нелинейная оптика. М.: Мир, 1976.

209. Чижиков В.И, Р.Э. Палий. Компьютерный практикум по квантовой физике. Физическое образование в вузах тЗ N3. 1997г. с 111

210. Чириков Б.В. Нелинейные резонансы и динамическая стохастичность // Природа, 1982. №7. С. 15-25.

211. Чутов Т.Е., Кравченко А.Ю. и др. Моделирование задач по физической электронике на ЭВМ. Учебное пособие для студентов спец. 23.02 и 20.01. Киев: УМК ВО, 1988.

212. Шамало Т.Н. Учебный физический эксперимент в процессе формирования понятий. Учебное пособие. Свердловск, СГНЯ 1981.

213. Шамало Т.Н. Теоретические основы использования физического эксперимента в развивающем обучении. Свердловск: СГПИ, 1990. - 96 с.

214. Шамало Т.Н. Теоретические основы использования физического эксперимента в развивающем обучении. Автореф. докт. дис. Санкт-Петербург, 1992, - с.37.

215. Шахмаев Н.М. и др. Физический эксперимент в средней школе. Механика, молекулярная физика, электродинамика. М.: Просвещение 1989г. С.323

216. Шварце X., Хольцгрефе .-В. Использование компьютеров в регулировании и управлении: Пер. с нем. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 176 с.

217. Шмелева Г.А. Методика проведения физического практикума в условиях компьютерного обучения // Преподавание физики в высшей школе, 1996. № 4. - С. 19 - 23.

218. Шмидт В. В. Введение в физику сверхпроводников. М.: Наука, 1982.

219. Шпольский Э.В. Атомная физика. T.I. М.: Наука, 1974.

220. Шукюров Р.Ю. Применение вычислительной техники как средства активизации познавательной деятельности школьников на уроках физики: Дис. канд. пед. наук. Баку, 1989.

221. Эшкин А. Давление лазерного излучения // УФН. 1973. Т.110 - №1.

222. ЭВМ в учебном процессе. Межвузовский сборник научных трудов -Новосибирск: НГУ, 1988. С. 152.

223. Юрьев М.А., Скляревич В.В. и др. Практикум по физике. М.: Высшая школа, 1965.

224. Ямпольский B.C., Никулин Ю.Н. К постановке новых лабораторных работ в спецпрактикуме по радиофизике // Ученые записки Свердловского педагогического института. Свердловск: СГПИ, 1976. - С.247-248.

225. ЯМР- и ЭПР-спектроскопия. -М.: Мир, 1964.

226. Kratmakher Y. On the measurements of the velocity of light // AJP.- February 1996.

227. Koczyk P., Wiewiaor P. Photon counting statistic Undergraduate experiments. AJP. March 1996

228. Conover C.W.S., Dudek J. An undergraduate experiment on X-ray spectra and Moseley's law using a scanning electron microscope. // AJP. March 1996.

229. O'Connell S. Improving library research papers in undergraduate science classes.//AJP. April 1996

230. Crayson D.J., McDermott L.C. Use of the computer for research on student thinking in physics. // AJP. May 1996

231. Dorner R., Kowalski L., Stein M. A nonlinear mechanical oscillator for physics laboratories // AJP. May 1996

232. Preston D.W., Good R.H. Computers in the general physics laboratory. // AJP. June 1996.

233. DeYoung P.A., LaPounte D., Levy J., Lorenz W. Nonlinear coupled oscillators and Fourier transforms: an advanced undergraduate laboratory // AJP. July 1996

234. Jokinen V., Savolainen S., Tikkanen P. Apparatus for an easy demonstration on the basic phenomena in fluid flow // AJP September 1996.

235. Kraftmakher Y. Measurement of dielectric constant of gases // AJP. September 1996

236. Perkalskis B.S., Freeman J.R. Fabry-Perot interferometers for lecture demonstrations and laboratories // AJP. September 1996.

237. Preston D. W. Doppler-free saturated absorption: laser spectroscopy 11 AJP. November 1996

238. Perkalskis B.S., Freeman J.R. Diffraction of Fresnel zones and subzones using microwaves // AJP. December 1996

239. Linz S.J. Nonlinear dynamical models and jerky motion // AJP. June 1997

240. Leon-Rossano L.M. An inexpensive and easy experiment to measure the electrical resistance of high-Tc superconductors as a function of temperature // AJP. October 1997.

241. Rose-Innes A.C. A simple system for obtainig temperatures between 77 К and room temperature. // J.Phys.E.:Sci.Instrument. 1988. V.21. P.729-730.