Методика реализации физических принципов в преподавании квантовой механики студентам физических факультетов педвузов

Ларионова, Наталья Валентиновна

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 реализации физических принципов в преподавании квантовой механики студентам физических факультетов педвузов

Автореферат

Автор научной работы: Ларионова, Наталья Валентиновна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Нижний Новгород
Год защиты: 2004
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Методика реализации физических принципов в преподавании квантовой механики студентам физических факультетов педвузов"

На правах рукописи

Ларионова Наталья Валентиновна

МЕТОДИКА РЕАЛИЗАЦИИ ФИЗИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ В ПРЕПОДАВАНИИ КВАНТОВОЙ МЕХАНИКИ СТУДЕНТАМ ФИЗИЧЕСКИХ ФАКУЛЬТЕТОВ ПЕДВУЗОВ

Специальность 13.00.62 - теория и методика обучения и воспитания (физика)

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени кандидата педагогических наук

Москва-2004

,, Работа выполнена на кафедре теоретической физики физического факультета Нижегородского государственного педагогического университета

Научные руководители:

доктор физико-математических наук, профессор Ефремов Геннадий Фёдорович

доктор педагогических наук, профессор Пурышева Наталья Сергеевна

Официальные оппоненты:

доктор педагогических наук, профессор Червова Альбина Александровна

кандидат педагогических наук, профессор Королёва Людмила Васильевна

Ведущая организация: Институт содержания и методов обучения РАО

у с

Защита состоится " /%> " охГ&Ъря- 2004 года в часов на заседании Диссертационного Совета Д 212.154.05 при Московском педагогическом государственном университете по адресу: 119435, Москва, ул. Малая Пироговская, д. 29, ауд.30.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МПГУ по адресу 119992, г. Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1.

Автореферат разослан " ^_2004 г.

Ученый секретарь

Диссертационного Совета " ШароноваН.В.

Ш&ЬЪ

Общая характеристика работы

Постановка научной проблемы и актуальность исследования.

В новых социально-экономических условиях существенно меняется концепция образования в России. Средняя школа в наше время, строится на основе таких принципов, как демократизация, гуманизация, гуманитаризация обучения. Идея демократизации системы образования постепенно проникает и в высшую школу. Изменение концепции образования приводит к смещению приоритетов в иерархии целей обучения, в соответствии с чем встает проблема определения содержания образования и создания новых обучающих технологий.

Начиная с 60-х годов прошлого века в науке и в педагогической практике разрабатывается научное направление, связанное с психолого-педагогической концепцией развивающего обучения. Уже в начальной школе ЛВ.Занков, Д.Б.Эльконин, В.В.Давыдов и их последователи предлагают в процессе обучения опираться на содержательный анализ. Одной из проблем этого направления является проблема развития творческого, научно-теоретического типа мышления. Наиболее широко (в педагогическом плане) она была поставлена В.В.Давыдовым. В методике преподавания физики это направление развивалось В.В.Мултановским, А.А.Пинским, Ю.И.Диком и продолжает развиваться другими исследователями (М.Е.Бершадский, Г.П.Корнев, Н.А.Леонова, С.Я.Чачин и др.).

Докторская диссертация В.В.Мултановского «Проблема теоретических обобщений в курсе физики средней школы» и его монография «Физические взаимодействия и картина мира в школьном курсе» посвящены рассмотрению путей реализации теоретических обобщений в школьной практике. Разрабатывая проблему теоретических обобщений при обучении физике, учёный выделяет четыре уровня теоретических обобщений: понятия, законы, теория, физическая картина мира.

СЯ.Чачин в диссертационной работе «Исследование роли фундаментальных физических идей в содержательном обобщении знаний» расширил схему уровней теоретических обобщений В.В.Мултановского, включив в неё, в том числе, и физический принцип. Формированию знаний о фундаментальных физических идеях и принципах в процессе преподавания физики в средней и высшей школе посвящены исследования А.А.Пинского, Г.П.Корнева, А.И.Наумова, Н.А.Леоновой, Б.Аллахунова, Санчеса Солорсано Ораля и др. Фундаментальные физические принципы являются одним из элементов системы методологических знаний. Вопросу включения методологических знаний в курс физики средней школы посвящены работы известных отечественных учёных таких, как В.Ф.Ефименко, Г.М.Голин,

A.А.Бух, В.Г.Разумовский, Б.И.Спасский, В.Н.Мощанского,

B.В.Мултановский, Н.В.Шаронова, Н.С.Пурышева, А.А.Пинский, Н.В.Кочергина.

Следует отметить, что теория содер

достаточного развития в высшей

исследована проблема методики реализации содержания фундаментальных принципов физики в системе профессиональной подготовки учителей физики.

В ходе констатирующего эксперимента, проведенного в период 20002001гг. в школах г. Сарова и Нижегородском государственном педагогическом университете, было установлено недостаточное использование методологических знаний, теоретических обобщений в форме физических принципов учителями физики средних школ, слабое знание принципов физической науки выпускниками школ. Анализ учебных пособий по квантовой механике для педагогических вузов показал, что во многих из них недостаточно отражены физические принципы, не раскрыто их фундаментальное значение для построения физической теории. Это закономерно сказывается на качестве образования будущих педагогов, что в свою очередь отражается на знаниях учащихся школ.

Вопросам педагогики высшей школы посвящены исследования С.И.Архангельского, С.И.Зиновьева, ТАИльиной, Н.Ф.Талызиной, АИ.Наумова и др. Процесс обучения в педагогическом вузе подчиняется всем закономерностям и принципам, свойственным процессу обучения в высшей школе вообще. Ведущим же принципом для любого высшего учебного заведения является принцип профессиональной направленности учебно-воспитательного процесса, который подразумевает всестороннюю ориентацию на будущую профессию. Это выражается, прежде всего, в структуре и содержании учебно-воспитательного процесса конкретного вуза.

В педагогическом вузе принцип профессиональной направленности обучения находит выражение в принципе профессионально-педагогической направленности обучения, который оказывает существенное влияние на закономерности и содержание других принципов обучения. Требование профессионально-педагогической направленности обучения в педвузе касается не только психолого-педагогической, но и специальной подготовки будущего учителя. Исследованию проблемы преподавания спецдисциплин с учётом принципа профессионально-педагогической направленности посвящены работы А.И.Наумова, Родригеса Родригеса Хосе Адольфо, А.С.Косогоровой, В.М.Шитова и др. Наиболее полно эта проблема исследована в работах А.И.Наумова. Произошедшие в последние десятилетия изменения в системе образования ставит новые проблемы перед специальной (предметной) подготовкой учителя физики. В частности, учитель физики должен понимать и уметь реализовывать заложенное в школьных программах и учебниках содержание физического образования, которое отобрано и структурировано в соответствии с концепцией теоретического обобщения. Одно из направлений подготовки учителя физики к решению этой проблемы является реализация концепции теоретических обобщений в практике вузовского обучения, в частности в курсе теоретической физики, что обеспечит профессионально-педагогическую направленность образования студентов физических факультетов. Использование фундаментальных физических принципов в качестве теоретических обобщений в курсе теоретической физики в педагогическом вузе отвечает требованию

профнаправленности обучения и существенно влияет на формирование у будущих учителей знаний методологических основ современной физики.

Однако, как свидетельствуют результаты констатирующего эксперимента, преподаватели теоретической физики в педагогическом вузе не уделяют достаточного внимания физическим и методологическим принципам в процессе преподавания теоретической физики. Более того, значительное число преподавателей вообще считают, что курс теоретической физики в педвузе не должен отличаться от курса теоретической физики классического университета. Анализ учебных пособий по квантовой механике также показал, что во многих из них слабо отражены методологические и квантовомеханические принципы. В то же время, согласно программам для педвузов, задачами дисциплины «Основы теоретической физики» являются следующие: «сосредоточить внимание студентов на наиболее общих понятиях, принципах и законах физики и научить студентов применять эти принципы и законы для анализа конкретных физических процессов и явлений; ознакомить студентов с основными методами теоретической физики, обращая внимание на методологические обобщения...»* (подчёркнуто нами).

Таким образом, изучение научной и методической литературы, а также результаты констатирующего эксперимента, показывают, что в теории и методике обучения физике можно выделить ряд противоречий, решение которых прямо связано с проблемой исследования. К ним относятся противоречия между:

• современными требованиями к содержанию курса теоретической физики педагогического вуза и недостаточной их реализацией в практике вузовского преподавания;

• необходимостью формирования у студентов целостного представления о методологических основах физической науки и недостаточным вниманием к решению этой задачи в практике обучения;

• требованием профессионально-педагогической направленности обучения в педагогическом вузе и существующим построением курса теоретической физики в педагогическом вузе, которое не способствует его реализации.

Таким образом, проблемой исследования является поиск ответа на вопросы: какими должны быть требования к отбору содержания курса теоретической физики для студентов педвузов и к его структурированию; какой должна быть методика преподавания курса теоретической физики в педвузе, которая позволит повысить не только уровень предметных знаний, но и уровень методологических знаний (знания принципов физической науки, методов научного познания).

Учебно-методический комплект по специальности 032200 Физика. -М. .Флинта: Наука, 2002. -С.82

педагогических вузов является повышение роли фундаментальных физических принципов.

Объектом исследования является методика преподавания курса теоретической физики в педвузе.

Предмет исследования - методика преподавания раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики педагогического вуза.

Особое внимание мы уделяем таким компонентам методической системы, как цели, содержание и структура раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики в педвузе. Поэтому, основной задачей исследования является определение структуры и содержания раздела «Квантовая механика» в соответствии с принципом профессионально-педагогической направленности обучения.

Цель исследования - обоснование и разработка методики преподавания раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики в педвузе.

Поэтому гипотеза исследования формулируется следующим образом: Если в основу содержания раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики педагогического вуза положить такие методологические и квантовомеханические принципы, как: -принцип соответствия, -принцип причинности, -принцип дополнительности, -принцип симметрии, -принцип суперпозиции,

-принцип тождественности одинаковых частиц, т.е. привести преподавание квантовой механики в педвузе в соответствие с требованием профессионально-педагогической направленности обучения и концепцией теоретических обобщений, то это позволит углубить знания студентов о физических принципах и их значении для развития науки, процесса познания, о границах применимости и месте физической теории в современной физической картине мира и тем самым существенно усилит профессиональную подготовку будущих учителей физики, будет способствовать развитию их научно-теоретического мышления.

Для реализации поставленной цели и проверки выдвинутой гипотезы необходимо решить следующие задачи:

1. Выявить современное состояние и тенденции изучения теоретической физики на физических и физико-математических факультетах педвузов.

2. Изучить теоретические основы концепции содержательных обобщений и выявить роль теоретических обобщений в системе профессионально-педагогического образования.

3. Определить содержание принципа профессионально-педагогической направленности учебно-воспитательного процесса и дидактические возможности его реализации в преподавании раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики педвуза.

4. Выявить возможности и направления реализации принципа профессионально-педагогической направленности обучения, выражающегося в усилении роли методологических и квантовомеханических принципов, в содержании раздела «Квантовая механика».

5. Обосновать и разработать методику изучения раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики педагогических вузов в соответствии с выдвинутой идеей генерализации учебного материала на основе принципов квантовой физики и с требованием профессионально-педагогической направленности обучения.

6. Экспериментально проверить гипотезу исследования.

Методологическую основу исследования составляют:

• результаты психолого-педагогических исследований в области теории обучения (В.В.Давыдов, А.Н.Леонтьев, Л.В.Занков, С.Л.Рубинштейн и др.);

• результаты работ учёных, посвященных вопросам вузовской педагогики и методики преподавания физики в высшей школе (С.И.Архангельский, В.А.Сластенин, С.И.Зиновьев, А.И.Щербаков, В.В.Мултановский, А.И.Наумов, Г.П.Корнев и др.);

• общие принципы дидактики и методологические принципы формирования научного мировоззрения (Г.М.Голин, В.Ф.Ефименко, В.В.Мултановский, В.Н.Мощанский, В.Г.Разумовский, Н.С.Пурышева, Н.В.Шаронова, и др.);

• результаты работ отечественных и зарубежных ведущих физиков (АЭйнштейн, Н.Бор, М.Борн, ВАФок, Р.Фейнман, И.Пригожин, Э.Ферми и

др);

• результаты исследований по философским вопросам физики и проблемам истории и методологии научного познания (И.В.Кузнецов, Н.Ф.Овчинников, Б.М.Кедров, М.Э.Омельяновский, Г.А. Свечников, Б.М.Яворский, К.Р.Поппер и др.).

Для решения поставленной задачи были использованы следующие методы:

- изучение и теоретический анализ философской, психолого-педагогической, научной, методической и учебной литературы по проблеме;

- анализ содержания учебных планов, учебных программ и учебных пособий по квантовой механике;

- анкетирование, интервьюирование, тестирование студентов, учителей, методистов и преподавателей с целью определения уровня знаний фундаментальных принципов физики и их места в физических теориях;

- педагогический эксперимент и статистические методы обработки его результатов с целью определения эффективности предложенной методики;

- качественный и количественный анализ результатов исследования.

Научная новизна диссертационного исследования состоит в

следующем:

• разработан новый подход к отбору содержания раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики, основанный на генерализации

учебного материала квантовой механики вокруг общенаучных и квантовомеханических принципов, который может быть реализован и в других разделах теоретической физики;

• выделена система аксиом квантовой механики, в которой наиболее полно отражены методологические и квантовомеханические принципы;

• отобрано содержание раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики и разработаны методические рекомендации по его изучению с учётом требования профессионально-педагогической направленности обучения в педвузе.

Теоретическая значимость результатов исследования состоит в том, что в нем получили дальнейшее развитие теория содержательного обобщения и частнометодический принцип генерализации применительно к преподавания физики в высшем профессиональном учебном заведении.

Практическая значимость исследования определяется тем, что в нём разработаны конкретные методические рекомендации по преподаванию квантовой механики в педвузе, которые могут быть использованы в учебном процессе, что способствует решению проблемы совершенствования профессиональной подготовки учителя физики в педагогических высших учебных заведениях.

Использование разработанных методических рекомендаций в учебном процессе позволяет придать завершённый характер процессу изучения общей и теоретической физики, приводит к более эффективному формированию у будущих учителей целостной системы физических знаний, основанной на фундаментальных физических принципах и тем самым осуществить их более эффективную подготовку к профессиональной деятельности. Предложенная методика внедрена в практику работы преподавателей теоретической физики Нижегородского государственного педагогического университета.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Обоснование возможности реализации принципа профессионально-педагогической направленности учебно-воспитательного процесса путём усиления роли методологических и физических принципов в процессе подготовки учителей физики.

2. Методика формирования понятий об основных принципах квантовой механики у студентов физических специальностей педагогического вуза, направленная на реализацию принципа профессионально-педагогической направленности обучения и включающая содержание раздела «Квантовая механика», отобранное и структурированное на основе принципа генерализации учебного материала вокруг методологических и квантовомеханических принципов, и рекомендации по проведению лекционных и семинарских занятий.

диссертации обсуждались на межвузовской научно-методической конференции «Проблемы интеграции естественнонаучных дисциплин в высшем педагогическом образовании» (2001г., Н.Новгород), на II Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, соискателей, молодых учёных и специалистов «Актуальные вопрбсы развития образования и производства» (2001г., Н.Новгород), на III международной научно-методической конференции преподавателей вузов, учёных и специалистов «Высокие технологии в педагогическом процессе» (2002 г., Н.Новгород), на Всероссийской научно-методической конференции (2004г., Н.Новгород), а также на заседаниях кафедры теоретической физики и кафедры теории и методики обучения физике Нижегородского государственного педагогического университета.

Структура и основное содержание работы

Диссертационное исследование состоит из введения, трёх глав, заключения, списка литературы и приложений.

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, обозначаются объект и предмет исследования, определяются цель и задачи исследования, формулируется гипотеза, устанавливается научная и практическая значимость работы, указываются её методологические основы и методы исследования, раскрывается научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе «Анализ теоретико-методических проблем формирования содержания курса физики в системе профессионального педагогического образования» проведён анализ научной, философской, методической и учебной литературы по теме исследования.

В разные годы были выполнены фундаментальные исследования по проблемам совершенствования содержания и структуры курса физики на основе принципов теоретических обобщений. Наиболее крупную работу в этом плане представляет исследование В.В.Мултановского, в котором разработана модель содержания и структуры курса физики старшей школы на основе принципов теоретических обобщений. Состав ядра школьного курса физики образуют четыре физических теории: механика, молекулярно-кинетическая теория, электродинамика, квантовая физика. Теории строятся в соответствии с инвариантом теоретического обобщения - основание, ядро, выводы, а логика построения учебного материала ставится в зависимость от формируемого научно-теоретического способа мышления. В.В.Мултановским проблема теоретических обобщений впервые поставлена в качестве одной из важнейших проблем методики преподавания физики.

А.А.Пинский разработал систему построения курса физики для школы и вуза, в которой релятивистские идеи (совместно со статистическими и квантовыми представлениями) служат фундаментом для формирования представлений о современной физической картине мира. На использовании принципов теоретических обобщений предлагает строить курс механики средней школы Э.Е.Эвенчик. В работах НАРодиной исследуется

возможность генерализации учебного материала при построении курса физики основной школы.

Таким образом, один из путей оптимизации содержания курса физики в средней и высшей школе связан с использованием принципов теоретических обобщений и генерализацией учебного материала.

В первом параграфе «Теоретические обобщения физики как фундамент содержания допрофессионального и профессионального физического образования» рассматриваются основные положения концепции теоретического обобщения, определяется понятие «теоретическое обобщение физики» и выявляется их роль в системе профессионального педагогического образования.

Анализ психолого-педагогической литературы позволяет заключить, что развитие мышления обучаемого определяется содержанием усваиваемого материала, которое в свою очередь определяет тип ведущей деятельности. Задача развития научно-теоретического мышления учащихся в процессе обучения физике с необходимостью требует усвоения физических понятий на уровне теоретических обобщений. Роль теоретических обобщений могут выполнять различные структурные элементы физического знания. Это могут быть и уравнения, законы, принципы, и постулаты, и отдельные физические понятия, и дедуктивные выводы, и теория, и физическая картина мира.

Ряд исследователей (Г.П.Корнев, НАЛеонова, В.Н.Марков, Санчес Солорсано Оралия и др.), занимаясь проблемой формирования теоретических обобщений при изучении физики в средней и высшей школе, уделяют особое внимание физическим принципам. Они утверждают, что ядром теоретических обобщений при обучении физике должны являться физические и методологические принципы, которые выдвигаются на роль «стержней» генерализации учебного материала.

Анализ учебных пособий по квантовой механике для педагогических вузов, проведённый в третьем параграфе, показал, что во многих из них недостаточно отражены физические принципы. Это закономерно отражается в результатах констатирующего эксперимента: анкетирования преподавателей физики в средней и высшей школе показало недостаточное использование ими теоретических обобщений в форме физических принципов в процессе преподавания учебного предмета; анкетирование школьников позволяет говорить о слабом знании учащимися основных физических принципов.

Во втором параграфе «Констатирующий педагогический эксперимент» выявлено также современное состояние и тенденции изучения теоретической физики на физических и физико-математических факультетах педвузов.

Вторая глава «Содержание раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики физического факультета педагогического вуза» посвящена теоретическому исследованию проблемы конструирования содержания учебного предмета «Квантовая механика» для студентов физических специальностей педагогического вуза.

В первом параграфе «Педагогические принципы отбора содержания раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики физического

факультета педагогического вуза» проведён анализ методической и учебной литературы, выделены основные закономерности и принципы обучения в высшей школе, определено содержание принципа профессионально-педагогической направленности учебно-воспитательного процесса и дидактические возможности его реализации в курсе теоретической физики педвуза.

В педагогическом вузе, в силу своей специфики, одним из основных принципов обучения является принцип профессионально-педагогической направленности. Как отмечает А. И. Наумов, зачастую в педвузах на физическом факультете курс теоретической физики читается без всякой профессионально-педагогической направленности как традиционный университетский курс физики. Это подтверждает анкетирование преподавателей теоретической физики Московского педагогического государственного университета, Нижегородского государственного педагогического университета и Арзамасского государственного педагогического института. 37,5% опрошенных в ходе констатирующего эксперимента преподавателей придерживаются данного мнения.

В то же время наблюдается и иной подход к реализации указанного принципа: будущим учителям в курсе теоретической физики нужно читать лишь то, что имеет непосредственное отношение к школьному курсу физики. Такая трактовка принципа профессионально-педагогической направленности обучения противоречит принципу научности обучения и слабо способствует решению задачи формирования у студентов системы фундаментальных физических знаний и развитию мышления студентов.

Эти две крайние точки зрения на преподавание теоретической физики в педвузе нельзя признать состоятельными. Курс теоретической физики в педвузе сможет решить стоящие перед ним задачи лишь при выполнении требования профессионально педагогической направленности обучения, предполагающего формирование научного мировоззрения, передачу студентам научно-теоретического способа мышления, сочетание простоты курса теоретической физики в формальном отношении с его глубиной в идейном отношении, детальный анализ основных принципов и законов, их тщательное формирование в процессе теоретических обобщений, проецирование курса теоретической физики на школьный курс физики.

Теоретическое исследование содержания принципа профессионально-педагогической направленности обучения показало, что одной из возможностей реализации принципа профпеднаправленности при обучении студентов теоретической физике, в частности, квантовой механике, является генерализация учебного материала вокруг методологических и физических принципов как одного из элементов системы методологических знаний по физике. Именно в этом и состоит основная идея нашего исследования. Данное положение представляет собой некую теоретическую основу, опираясь на которую, мы в дальнейшем строим методику изучения раздела «Квантовая механика».

Во втором параграфе «Основные физические и методологические принципы в содержании курса теоретической физики педвуза» проведён анализ методических работ, касающихся вопроса реализации физических принципов в содержании курса физики в средней и высшей школе.

В большинстве рассмотренных работ, в которых авторы выделяют различные системы физических принципов (идей), присутствует следующий недостаток: авторы классифицируют принципы по нескольким критериям, в результате чего получают системы, включающие в себя принципы разного уровня. Поэтому во втором параграфе особое внимание уделено понятиям «принцип», «физический принцип», «методологический принцип». Выяснено, что в настоящее время в философской литературе не дано строгое определение указанных категорий. В результате чего в работах по методологии физической науки и, особенно, в исследованиях по методике преподавания физики нет единого подхода к выделению системы принципов.

В отличие от вышеуказанных работ в данной диссертации, опираясь на работы отечественных методологов (Б.М.Кедров, Н.Ф.Овчинников, И.С.Алексеев, В.П.Визгин), а также исследования в области методики преподавания физики (Н.СПурышева, Н.В.Кочергина), предложена следующая иерархическая система физических принципов:

1) общенаучные методологические принципы — принципы, которые в настоящее время имеют общенаучный статус;

2) общие физические принципы - физические принципы, которые проявляются во всех физических теориях;

3) частно-предметные физические принципы - физические принципы, используемые в какой-либо конкретной физической теории.

На её основе нами были выделены следующие принципы, которые могут быть положены в основу содержания раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики педвуза:

1) общенаучные методологические принципы - принцип соответствия, принцип дополнительности, принцип причинности, принцип симметрии;

2) общие физические принципы - принцип суперпозиции;

3) частно-предметные физические принципы - принцип неопределённости, принцип тождественности, принцип Паули.

Перечисленные принципы и являются теми «генеральными направлениями», вокруг которых необходимо выстраивать весь учебных материал раздела «Квантовая механика». Для обучения эффективным и рациональным приёмам мышления необходимо построить учебный курс таким образом, чтобы весь научный материал был пронизан общими научными идеями, обобщёнными научными принципами. Это способствует формированию методологической культуры студентов, более чёткому осознанию ими места квантовой механики в ряду других теорий, что позволяет успешно решать вопрос проецирования учебного материала по квантовой механике на школьный курс физики.

В § 2.3 «Методологические принципы как основа содержанияраздела «Квантовая механика» курса теоретической физики педвуза» и § 2.4

«Кваитовомеханические принципы в содержании раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики педвуза» раскрывается содержание указанных принципов и проводится их историко-методологический анализ.

В третьей главе «Методика реализации методологических и квантовомеханических принципов в курсе квантовой механики педагогического вуза» описаны и решены новые задачи разработки и экспериментальной проверки методики изложения учебного материала раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики педвуза, основанной на идее генерализации учебного материала вокруг выделенных в главе II методологических и квантовомеханических принципов. Особое внимание при этом было уделено содержанию и структуре раздела «Квантовая механика». Проблема формирования содержания данной учебной дисциплины решена на уровне учебного предмета (составлен проект программы изучения раздела) и, частично, на уровне учебного материала (разработаны методические рекомендации по изучению фундаментальных идей и принципов квантовой механики).

Касаясь проблемы совершенствования процесса обучения, М.Н.Скаткин отмечал, что «необходимо, излагая знания, чётко выделять главные факты и идеи науки, группируя вокруг них материал вспомогательный, иллюстративный...» В соответствии с чем нами было уделено особое внимание формированию основополагающих знаний, составляющих ядро квантовой механики (принципам и постулатам). Для обеспечения прочного усвоения содержания квантовомеханических принципов и постулатов необходимо привести знания студентов в систему, элементами которой будут являться основные идеи, принципы и постулаты теории.

В результате перед нами встала задача выделения системы постулатов квантовой механики, наиболее полно отражающей основные идеи и принципы теории. Полученная система аксиом и составила в дальнейшем центральное место методики реализации физических принципов в преподавании квантовой механики студентам физических факультетов педвузов. В основу квантовой механики могут быть положены следующие принципы и постулаты:

1) принцип соответствия;

2) определение состояния квантовой системы;

3) принцип суперпозиции;

4) постулат квантования;

5) постулат вероятности;

6) принцип тождественности одинаковых частиц и принцип Паули.

Предлагаемая аксиоматика позволяет, по нашему мнению, реализовать идею генерализации учебного материала вокруг основных принципов квантовой механики не в ущерб объёму и содержанию курса,

* Скаткин М.Н. Проблемы современной дидактики. - М.: Педагогика, 1984. - С.50

предусматриваемых программой для педагогических вузов. Изложение квантовой механики на основе перечисленных принципов и постулатов не только придаёт теории логическую стройность, но и решает проблему экономии времени, позволяя изложить курс квантовой механики более компактно. Данная аксиоматика также выступает и в роли учебно-методического приёма. Это связано с тем, что одна из трудностей, возникающих при изучении квантовой механики по традиционной литературе, состоит как раз в том, что в ней нет ясности, что постулируется, а что доказывается, что, в свою очередь, ведёт к затруднениям при попытке активного усвоения основных положений квантовой механики. Таким образом, система аксиом играет роль своего рода опорных сигналов.

Всё вышесказанное нашло отражение в предложенном проекте программы раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики, в котором данные вопросы представлены следующим образом.

I. Фундаментальные идеи квантовой механики.

Предмет и место квантовой механики. Особенности поведения микрообъектов. Идея квантования. Идея корпускулярно-волнового дуализма. Принцип дополнительности Бора. Идея статистического характера основных закономерностей в природе.

II. Принципы и постулаты квантовой механики. Аксиоматика квантовой механики.

1. Принцип соответствия. Условия применимости классической механики. Принцип соответствия как постулат квантовой механики.

2. Описание состояний квантовых систем. Физический смысл определения состояния в квантовой теории.

3. Квантовомеханический принцип суперпозиции, его специфические особенности. Фундаментальные опыты по дифракции микрочастиц на двух щелях. Квантовая интерференция.

4. Постулат квантования: определение физических величин линейными эрмитовскими операторами. Свойства линейных самосопряжённых операторов. Физический смысл собственных значений и собственных векторов физических величин. Свойства собственных векторов и собственных значений самосопряжённых операторов:

a) действительность собственных значений эрмитовских операторов;

b) ортогональность собственных векторов, имеющих различные собственные значения.

5. Постулат вероятности. Теорема разложения, суперпозиция собственных векторов оператора физической величины. Физический смысл коэффициентов разложения вектора состояния по собственным векторам физической величины. Свойство полноты собственных векторов физической величины. Вычисление вероятностей измерений и среднего значения физической величины в произвольном квантовом состоянии.

6. Принцип тождественности одинаковых частиц (основное содержание).

На практике формирование понятий об основных принципах квантовой механики осуществляется в несколько этапов:

1) первичное знакомство с квантовомеханическими принципами на лекционных занятиях;

2) углубление понятий о принципах на семинарских занятиях (рассмотрение концептуальных и методологических вопросов теории, фундаментальных опытов, вопросов философии физики ...);

3) закрепление полученных знаний о принципах на практических занятиях при решении задач;

4) самостоятельная работа студентов при подготовке рефератов и докладов.

При этом целесообразно следовать следующей схеме изучения квантовомеханических принципов: содержание принципа в классических теориях (если существует его классический аналог), содержание принципа в квантовой механике, его математическое выражение, специфические особенности рассматриваемого принципа в квантовой механике, его отличия от данного принципа в классических теориях (если данный принцип не имеет классического аналога, то объяснить его появление в квантовой механике), методологическое значение принципа. Так, например, при формировании понятия о квантовомеханическом принципе причинности необходимо, актуализировать знания студентов о принципе (вспомнить его формулировку, рассмотреть принцип причинности в классической механике (математическое выражение, лапласовский детерминизм, динамическая причинность)), показать, что уравнение Шредингера есть выражение причинной связи, рассмотреть особенности принципа в квантовой механике (вероятностная причинность) и раскрыть методологическое значение принципа.

Во втором параграфе «Организация и методика проведения педагогического эксперимента» рассмотрены этапы педагогического эксперимента и основные результаты выполненного диссертационного исследования.

Педагогический эксперимент проходил в течение 3-х лет 2000-2003 гг. в Нижегородском государственном педагогическом университете, Московском педагогическом государственном университете, ННГУ им. Н.И.Лобачевского, школах г.Сарова Нижегородской области. Исследование охватило 240 человек (60 студентов НГПУ, 42 студента ННГУ, 98 учеников школ, 40 преподавателей высшей и средней школы). Опытно--экспериментальная работа проводилась в несколько этапов: констатирующий, поисковый, обучающий.

Констатирующий эксперимент показал актуальность темы исследования. В результате поискового эксперимента была проведена проверка эффективности фрагментов предлагаемой методики и корректировка методики формирования понятий об основных квантовомеханических принципах.

Для проверки гипотезы исследования был проведён обучающий эксперимент, в ходе которого было осуществлено экспериментальное преподавание. Были выбраны 2 группы студентов:

1. Контрольная группа, состоящая из студентов III курса радиофизического факультета ННГУ им. Н.И.Лобачевского (42 чел.). При

обучении этих студентов основным понятиям и положениям квантовой механики применялась традиционная методика в соответствие со стандартными учебниками по квантовой механике.

2. Экспериментальная группа, состоящая из студентов III курса физического факультета НГПУ (60 чел.), обучение в которой проводилось по разработанной в ходе исследования методике.

Начальный уровень знаний экспериментальной группы о квантовомеханических принципах был не выше, чем уровень контрольной группы. Для проверки знаний об основных принципах квантовой механики были составлены поуровневые опросники по каждому из рассматриваемых принципов квантовой механики, в которых были учтены требования по уровням к знаниям студентов о принципах квантовой теории.

Этим двум группам было предложено заполнить анкету перед экспериментальным преподаванием (после вводной лекции об аксиоматике и принципах квантовой механики) для выявления уровня знаний студентов о принципах квантовой механики и после экспериментального преподавания для установления эффективности предложенной методики.

Для сравнения эффективности традиционной и экспериментальной методик были использованы G-критерий знаков* и ^критерий Манна-Уитни*. Результаты анкетирования в %-ном соотношении представлены на диаграмме 1. На уровне значимости 0,01 была подтверждена эффективность предложенной методики формирования знаний о квантовомеханических принципах. Это свидетельствует о более глубоких знаниях студентов экспериментальной группы о физических принципах и их значении для дальнейшего развития науки и процесса познания, о границах применимости и месте физической теории в современной физической картине мира, что существенно усиливает профессиональную подготовку будущих учителей физики и способствует развитию их научно-теоретического мышления.

Диаграмма 1

Сопоставление степени усвоения квантовомеханических принципов студентами экспериментальной и контрольной группы.

* Сидоренко Е.В. Методы математической обработки в психологии. - СПб.: ООО «Речь», 2001.- С.77-87 t Там же С.49-55

Основные выводы исследования были сформулированы в заключении

1. На основе исследования состояния проблемы формирования содержания образования, а также на основе анализа современного состояния и существующих тенденций изучения теоретической физики на физических и физико-математических факультетах педвуза, доказано, что изучаемая проблема является актуальной.

2. На основе теоретического анализа содержания принципа профессионально-педагогической направленности обучения обоснована возможность реализации этого принципа при обучении теоретической физике студентов-физиков в педагогическом вузе путём усиления роли методологических и физических принципов. Данное положение выступает в роли теоретической основы отбора содержания раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики в педвузе. В соответствии с этим положением построение раздела «Квантовая механика» осуществлялось на основе генерализации учебного материала вокруг квантовомеханических и общенаучных принципов. Это нашло отражение в предложенной аксиоматике квантовой механики, в которой наиболее широко представлены основные физические и методологические принципы теории (принцип соответствия, принцип суперпозиции, принцип тождественности одинаковых частиц и принцип Паули). Данное аксиоматическое построение квантовой механики позволяет рассматривать все явления с позиции физических и методологических принципов и тем самым ещё раз подчёркивает их фундаментальность. Процесс совершенствования содержания учебной дисциплины «Квантовая механика» затронул не только лекционные, но и семинарские и практические занятия.

3. Педагогический эксперимент подтвердил эффективность предложенной методики формирования знаний об основных квантовомеханических и методологических принципах. Статистические данные эксперимента подтверждают правильность выбранного подхода в формировании понятий о фундаментальных принципах физики в рамках курса квантовой механики теоретической физики педагогического вуза.

Итак, можно констатировать, что в диссертационном исследовании подтверждены основные положения гипотезы. В то же время исследование показало круг проблем, которые не могут быть решены в рамках одной диссертации. Разработанный методический подход к генерализации учебного материала квантовой механики на основе принципов квантовой физики может быть использован также для усиления роли фундаментальных физических идей и принципов в других разделах общей и теоретической физики. Очевидно, что наиболее эффективно изучение всех разделов физики на основе единого подхода, по единой структуре.

Это требует дальнейших разработок по реализации предложенной методики в различных учебных курсах физики педвуза и экспериментальной апробации, что свидетельствует о правильности выбранной в диссертации темы исследования и даёт простор для дальнейших исследований обозначенных в работе проблем.

Содержание исследования отражено в публикациях автора

1. Янкина АА, Ларионова Н.В., Ефремов Г.Ф. Избранные вопросы квантовой механики: Методические рекомендации по изучению фундаментальных идей и принципов квантовой механики. - Нижний Новгород: НГПУ, 2003. - 56 с. 3,1 п.л. (авторских 40%).

2. Ларионова Н.В. Совершенствование содержания физического образования в педагогическом вузе // Материалы по теории и методике обучения физике. Выпуск 4. - Н. Новгород: Изд-во НГПУ, 2003. - С.40-48. 0,5 п.л.

3. Ефремов Г.Ф., Ларионова Н.В., Янкина А.А. Принцип соответствия и общая теория квантового момента // Преподавание физики в высшей школе. №22. М., 2002. - С.23-27.0,33 п.л. (авторских 30%).

4. Ефремов Г.Ф., Янкина А.А., Ларионова Н.В. Методические аспекты изложения релятивистской квантовой динамики: уравнение Дирака // Преподавание физики в высшей школе. №25. М., 2003. - С. 65-71. 0,2 п.л. (авторских 30%).

5. Янкина А.А., Ларионова Н.В. Принципы физической науки как элемент системы методологических знаний // Преподавание физики в высшей школе. №25. М., 2003. - С. 40-44.0,25 пл. (авторских 50%).

6. Ларионова Н.В., Янкина А.А. Курс квантовой механики педагогического вуза в свете идеи профессиональной направленности обучения // Высокие технологии в педагогическом процессе: Тез. докладов III международной научно-методической конференции преподавателей вузов, учёных и специалистов, 30-31 января 2002 г.: Том 1. - Н. Новгород: ВГИПА, 2002. - С. 165.0,05 п.л. (авторских 50%).

7. Ларионова Н.В., Янкина А.А. Методологическое значение некоторых принципов квантовой механики // Проблемы интеграции естественнонаучных дисциплин в высшем педагогическом образовании: Материалы межвузовской научно-методической конференции. - Н. Новгород, 2001. - С.20-21. 0,1 п.л. (авторских 40%).

8. Ларионова Н.В., Янкина А.А., Ефремов Г.Ф. Аксиоматический подход при изложении квантовой механики // Актуальные вопросы развития образования и производства: Тез. докладов II Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, соискателей, молодых учёных и специалистов, 22-23 мая 2001 г. - Н. Новгород: ВГИПИ, 2001. - С. 80. 0,05 п.л. (авторских 30%).

9. Ларионова Н.В., Янкина А.А. Основные понятия и принципы квантовой физики в свете современной концепции естествознания // Актуальные вопросы развития образования и производства: Тез. докладов II Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, соискателей, молодых учёных и специалистов, 22-23 мая 2001 г. - Н. Новгород: ВГИПИ, 2001. - С. 81.0,05 п.л. (авторских 40%).

Ю.Ларионова Н.В., Янкина А. А. О проблеме совершенствование содержания физического образования в педагогическом вузе // Материалы Всероссийской научно-методической конференции, 22-23 апреля 2004 года. - Н. Новгород: Изд-во НГПУ, 2004. - С.69-70. 0,15 п.л. (авторских 60%).

Подп. к печ. 13.09.2004 Объем 1.0 п.л. Заказ №264 Тир. 100 Типография МПГУ

РНБ Русский фонд

2005-4 15279

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Ларионова, Наталья Валентиновна, 2004 год

Введение.

Глава 1. Анализ теоретико-методических проблем формирования содержания курса теоретической физики в системе профессионального педагогического образования.

1.1. Теоретические обобщения физики как фундамент содержания допрофессионального и профессионально-педагогического физического образования.

1.2. Констатирующий педагогический эксперимент.

1.3. Анализ учебных пособий и учебных программ по курсу квантовой механики педагогического вуза.

Глава 2. Содержание раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики физического факультета педагогического вуза.

2.1. Педагогические принципы отбора содержания раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики физического факультета педагогического вуза.

2.2. Основные физические и методологические принципы в содержании курса теоретической физики педвуза.

2.3. Методологические принципы как основа содержания раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики педвуза.

2.4. Квантовомеханические принципы в содержании раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики педвуза.

Глава 3. Методика реализации методологических и квантово-механических принципов в курсе квантовой механики педагогического вуза.

3.1. Общие вопросы методики формирования понятий об основных принципах квантовой механики в курсе теоретической физики педвузов.

3.2. Организация и методика проведения педагогического эксперимента.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Методика реализации физических принципов в преподавании квантовой механики студентам физических факультетов педвузов"

Постановка научной проблемы и актуальность исследования.

В новых; социально-экономических условиях существенно меняется концепция образования в России. Средняя школа в наше время строится на основе таких принципов, как демократизация, гуманизация, гуманитаризация обучения. Идея демократизации системы образования постепенно проникает и в высшую школу. Изменение концепции образования приводит к смещению приоритетов в иерархии целей обучения, в соответствии с чем встает проблема определения содержания образования и создания новых обучающих технологий.

Начиная с 60-х годов прошлого века в науке и в педагогической практике разрабатывается научное направление, связанное с психолого-педагогической концепцией развивающего обучения. Уже в начальной школе Л.В.Занков [67, 68], Д.Б.Эльконин [218], В.В.Давыдов [53-55] и их последователи предлагают в процессе обучения опираться на содержательный анализ. Одной из проблем этого направления является проблема развития творческого, научно-теоретического типа мышления. Наиболее широко (в педагогическом плане) она была поставлена В.В.Давыдовым. В методике преподавания физики это направление развивалось В.В.Мултановским [126-129], А.А.Пинским [144] и продолжает развиваться другими исследователями (М.Е.Бершадский [11], Г.П.Корнев [88, 89], Н.А.Леонова [102, 103], С.Я.Чачин [208] и др.).

Докторская диссертация В.В.Мултановского «Проблема теоретических обобщений в курсе физики средней школы» [127] и его монография «Физические взаимодействия и картина мира в школьном курсе» [129] посвящены рассмотрению путей реализации теоретических обобщений в школьной практике. Разрабатывая проблему теоретических обобщений при обучении физике, учёный выделяет четыре уровня теоретических обобщений: понятия, законы, теория, физическая картина мира.

С.Я.Чачин в диссертационной работе «Исследование роли фундаментальных физических идей в содержательном обобщении знаний» [208] расширил схему уровней теоретических обобщений В.В.Мултановского, включив в неё, в том числе, и физический принцип. Формированию знаний о фундаментальных физических идеях и принципах в процессе преподавания физики в средней и высшей школе посвящены исследования А.А.Пинского [144], Г.П.Корнева [88, 89], А.И.Наумова [133-136], Н.А.Леоновой [103], Б.Аллахунова [4], Санчеса Солорсано Ораля [167] и др. Фундаментальные физические принципы являются одним из элементов системы методологических знаний. Вопросу включения методологических знаний в курс физики средней школы посвящены работы известных отечественных учёных таких, как В.Ф.Ефименко [65], Г.М.Голин [44, 45], А.А.Бух [31], В.Г.Разумовский [158-160], Б.И.Спасский [183-185], В.Н.Мощанский [124], В .В .Мултановский [129], Н.В.Шаронова [209], Н.С.Пурышева [153], А.А.Пинский [144], Н.В.Кочергина [93, 94].

Следует отметить, что теория содержательного обобщения не получила достаточного развития в высшей школе, в частности, практически не исследована проблема методики реализации содержания фундаментальных принципов физики в системе профессиональной подготовки учителей физики.

В ходе констатирующего эксперимента, - проведенного в период 20002001гг. в школах г. Сарова и Нижегородском государственном педагогическом университете, было установлено недостаточное использование методологических знаний, теоретических обобщений в форме физических принципов учителями физики средних школ, слабое знание принципов физической науки выпускниками школ. Анализ учебных пособий по квантовой механике для педагогических вузов показал, что во многих из них недостаточно отражены физические принципы, не раскрыто их фундаментальное значение для построения физической теории. Это закономерно сказывается на качестве образования будущих педагогов, что в свою очередь отражается на знаниях учащихся школ.

Вопросам педагогики высшей школы посвящены исследования С.И.Архангельского [7, 8], С.И.Зиновьева [69], Т.А.Ильиной [76], Н.Ф.Талызиной [189], А.И.Наумова [136] и др. Процесс обучения в педагогическом вузе подчиняется всем закономерностям и принципам, свойственным процессу обучения в высшей школе вообще. Ведущим же принципом для любого высшего учебного заведения является принцип профессиональной направленности учебно-воспитательного процесса, который подразумевает всестороннюю ориентацию на будущую профессию. Это выражается, прежде всего, в структуре и содержании учебно-воспитательного процесса конкретного вуза.

В педагогическом вузе принцип профессиональной направленности обучения находит выражение в принципе профессионально-педагогической направленности обучения, который оказывает существенное влияние на закономерности и содержание других принципов обучения. Требование профессионально-педагогической направленности обучения в педвузе касается не только психолого-педагогической, но и специальной подготовки будущего учителя. Исследованию проблемы преподавания спецдисциплин с учётом принципа профессионально-педагогической направленности посвящены работы А.И.Наумова [133-136], Родригеса Родригеса Хосе Адольфо [162], А.С.Косоговой [90], В.М.Шитова [213] и др. Наиболее полно эта проблема исследована в работах А.И.Наумова. Произошедшие в последние десятилетия изменения в системе образования ставит новые проблемы перед специальной (предметной) подготовкой учителя физики. В частности, учитель физики должен понимать и уметь реализовывать заложенное в школьных программах и учебниках содержание физического образования, которое отобрано и структурировано в соответствии с концепцией теоретического обобщения. Одно из направлений подготовки учителя физики к решению этой проблемы является реализация концепции теоретических обобщений в практике вузовского обучения, в частности в курсе теоретической физики, что обеспечит профессионально-педагогическую направленность образования студентов физических факультетов. Использование фундаментальных физических принципов в качестве теоретических обобщений в курсе теоретической физики в педагогическом вузе отвечает требованию профнаправленности обучения и существенно влияет на формирование у будущих учителей знаний методологических основ современной физики.

Однако, как свидетельствуют результаты констатирующего эксперимента, преподаватели теоретической физики в педагогическом вузе не уделяют достаточного внимания физическим и методологическим принципам в процессе преподавания теоретической физики. Более того, значительное число преподавателей вообще считают, что курс теоретической физики в педвузе не должен отличаться от курса теоретической физики классического университета. Анализ учебных пособий по квантовой механике также показал, что во многих из них слабо отражены методологические и квантовомеханические принципы. В то же время, согласно программам для педвузов, задачами дисциплины «Основы теоретической физики» являются следующие: «сосредоточить внимание студентов на наиболее общих понятиях, принципах и законах физики и научить студентов применять эти принципы и законы для анализа конкретных физических процессов и явлений: ознакомить студентов с основными методами теоретической физики, обращая внимание на методологические обобщения.» (подчёркнуто нами) [196. С.82].

• требованием профессионально-педагогической направленности обучения в педагогическом вузе и существующим построением курса теоретической физики в педагогическом вузе,. которое не способствует его реализации.

Основная идея выполненного исследования состоит в том, что одной из возможностей реализации принципа профессионально-педагогической направленности при обучении теоретической физике студентов педагогических вузов является повышение роли фундаментальных физических принципов.

Объектом исследования является методика преподавания курса теоретической физики в педвузе.

Предмет исследования — методика преподавания раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики педагогического вуза.

Цель исследования — обоснование и разработка методики преподавания раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики в педвузе.

Для реализации поставленной цели и проверки выдвинутой гипотезы необходимо решить следующие задачи:

6. Экспериментально проверить гипотезу исследования.

Методологическую основу исследования составляют:

• результаты работ учёных, посвящённых вопросам вузовской педагогики и методики преподавания физики в высшей школе (С.И.Архангельский, В.А.Сластенин, С.И.Зиновьев, А.И.Щербаков, В.В.Мултановский, А.И.Наумов, Г.П.Корнев и др.);

• результаты работ отечественных и зарубежных ведущих физиков (А.Эйнштейн, Н.Бор, М.Борн, В.А.Фок, Р.Фейнман, И.Пригожин, Э.Ферми и др-);

• результаты исследований по философским вопросам физики и проблемам истории и методологии научного познания (И.В.Кузнецов, Н.Ф.Овчинников, Б.М.Кедров, М.Э.Омельяновский, Г.А.Свечников, Б.М.Яворский, К.Р.Поппер и др.).

Для решения поставленной задачи были использованы следующие методы:

- анализ содержания учебных планов, учебных программ и учебных пособий по квантовой механике;

- качественный и количественный анализ результатов исследования.

Научная новизна диссертационного исследования состоит в следующем:

• разработан : новый подход к отбору содержания раздела «Квантовая -механика» курса теоретической физики, основанный на генерализации учебного материала квантовой механики вокруг общенаучных и квантовомеханических принципов, который может быть реализован и в других разделах теоретической физики;

На защиту выносятся следующие положения:

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в процессе экспериментального преподавания на лекционных и практических занятиях со студентами физического факультета Нижегородского государственного педагогического университета и радиофизического факультета ННГУ в течение 3-х лет 2000-2003гг. Основные положения диссертации обсуждались на межвузовской научно-методической конференции «Проблемы интеграции естественнонаучных дисциплин в высшем педагогическом образовании» (2001г., Н.Новгород), на II Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, соискателей, молодых учёных и специалистов «Актуальные вопросы развития образования и производства» (2001г., Н.Новгород), на III международной научно-методической конференции преподавателей вузов, учёных и специалистов «Высокие технологии в педагогическом процессе» (2002 г., Н.Новгород), на Всероссийской научно-методической конференции (2004г., Н.Новгород), а также на заседаниях кафедры теоретической физики и кафедры теории и методики обучения физике Нижегородского государственного педагогического университета.

Основные результаты исследования также представлены в 10 публикациях.

1. Янкина A.A., Ларионова Н.В., Ефремов Г.Ф. Избранные вопросы квантовой механики: Методические рекомендации по изучению фундаментальных идей и принципов квантовой механики. - Нижний Новгород: НГПУ, 2003. — 56 с. ЗДп.л. (авторских 40%).

3. Ефремов Г.Ф., Ларионова Н.В., Янкина A.A. Принцип соответствия и общая теория квантового момента // Преподавание физики в высшей школе. №22. М., 2002. - С.23-27. 0,33 п.л. (авторских 30%).

4. Ефремов Г.Ф., Янкина A.A., Ларионова Н.В. Методические аспекты изложения релятивистской квантовой динамики: уравнение Дирака // Преподавание физики в высшей школе. №25. М., 2003. — С. 65-71. 0,2 пл. (авторских 30%).

5. Янкина A.A., Ларионова H.B. Принципы физической науки как элемент системы методологических знаний // Преподавание физики в высшей школе. №25. М., 2003. - С. 40-44. 0,25 п.л. (авторских 50%).

6. Ларионова Н.В., Янкина A.A. Курс квантовой механики педагогического вуза в свете идеи профессиональной направленности обучения // Высокие технологии в педагогическом процессе: Тез. докладов III международной научно-методической конференции преподавателей вузов, учёных и специалистов, 30-31 января 2002 г.: Том 1. - Н. Новгород: ВГИПА, 2002. - С. 165. 0,05 п.л. (авторских 50%).

7. Ларионова Н.В., Янкина A.A. Методологическое значение некоторых принципов квантовой механики // Проблемы интеграции естественнонаучных дисциплин в высшем педагогическом образовании: Материалы межвузовской научно-методической конференции. - Н. Новгород, 2001. - С.20-21. 0,1 пл. (авторских 40%).

8. Ларионова Н.В., Янкина A.A., Ефремов Г.Ф. Аксиоматический подход при изложении квантовой механики // Актуальные вопросы развития образования и производства: Тез. докладов II Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, соискателей, молодых учёных и специалистов, 22-23 мая 2001 г. - Н. Новгород: ВГИПИ, 2001. - С. 80. 0,05 п.л. (авторских 30%).

9. Ларионова Н.В., Янкина A.A. Основные понятия; и принципы квантовой физики в свете современной концепции естествознания // Актуальные вопросы развития образования и производства: Тез. докладов II Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов, соискателей, молодых учёных и специалистов, 22-23 мая 2001 г. - Н. Новгород: ВГИПИ, 2001. - С. 81. 0,05 п.л. (авторских 40%).

Ю.Ларионова Н.В., Янкина A.A. О проблеме совершенствование содержания физического образования в педагогическом вузе // Материалы Всероссийской научно-методической конференции, 22-23 апреля 2004 года. - Н. Новгород: Изд-во НГПУ, 2004. - С.69-70.0,15 п.л. (авторских 60%).

Структура диссертации. Диссертационное исследование состоит из введения, трёх глав, заключения, списка литературы из 220 наименования и приложений. Общий объем диссертации — 217 машинописных страницы. Основной текст составляет 187 страниц. Изложение материала проиллюстрировано таблицами (10), диаграммами (3) и рисунками (7).

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

Выводы по главе 3

I. Предложенная методика формирования понятий об основных принципах квантовой механики включает в себя содержание, отобранное и структурированное на основе принципа генерализации учебного материала вокруг методологических и квантовомеханических принципов. Центральное место в структурировании раздела занимает аксиоматика квантовой механики, где наряду с другими постулатами (определение состояния квантовой системы, постулаты квантования и вероятности) представлены также принципы теории, такие, как принцип соответствия, принцип суперпозиции состояний, принцип тождественности одинаковых частиц и принцип Паули. Проблема формирования содержания раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики решена на уровне учебного предмета (предложен проект учебной программы раздела) и на уровне учебного материала (разработаны методические рекомендации по проведению лекционных, семинарских, практических занятий и организации самостоятельной работы студентов).

II. Результаты педагогического эксперимента заключаются в следующем. Констатирующий эксперимент (см. §1.2) показал актуальность темы исследования. В ходе констатирующего и поискового экспериментов окончательно была сформулирована гипотеза исследования: реализация предлагаемой методики, основанной на усилении в курсе квантовой механики роли и места фундаментальных физических принципов путём генерализации учебного материала курса вокруг них, позволяет углубить знания студентов о физических принципах и юс значении для дальнейшего развития науки, процесса познания, о границе и месте физической теории; которая была подтверждена в ходе обучающего эксперимента.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В новых социально-экономических условиях подготовки учителя содержание образования существенно меняется. В работе рассмотрена проблема совершенствования содержания физического образования в педагогическом вузе на примере раздела «Квантовой механика» курса теоретической физики. В основу конструирования раздела был положен один из ведущих принципов вузовского преподавания - принцип профессионально-педагогической направленности обучения.

Психолого-педагогической основой исследования является концепция теоретических обобщений, основными определяющими моментами которой являются положение о необходимости целенаправленного формирования и развития научно-теоретического типа мышления учащихся посредством специально организованных систем научного знания и постановка содержания, структуры и методов изучения учебного предмета в зависимость от формируемого при обучении способа мышления.

В работе показано, что при изучении раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики в педагогическом вузе целесообразно выдвижение на роль теоретических обобщений основных квантовомеханических и; методологических принципов, таких как принципы суперпозиции состояний, неопределённости, тождественности одинаковых частиц, соответствия, дополнительности, причинности, симметрии. Исходя из этого, отобрано содержание раздела «Квантовая механика» и разработаны методические рекомендации по изучению квантовой механики в педвузе, в основе которых лежит идея генерализации учебного материала вокруг выделенных нами принципов.

Таким образом, обобщая результаты проведённого исследования, можно сформулировать следующие выводы:

2. На основе теоретического анализа содержания принципа профессионально-педагогической направленности обучения обоснована возможность реализации этого принципа при обучении теоретической физике студентов-физиков в педагогическом вузе путём усиления роли методологических и физических принципов. Данное положение выступает в роли теоретической основы отбора содержания раздела «Квантовая механика» курса теоретической физики в педвузе. В соответствии с этим положением построение раздела осуществлялось на основе генерализации учебного материала вокруг квантовомеханических и общенаучных принципов. Это нашло отражение в предложенной аксиоматике квантовой механики, в которой наиболее широко представлены основные физические и методологические принципы теории. Данное аксиоматическое построение квантовой механики позволяет рассматривать все явления с позиции физических и методологических принципов и тем самым ещё раз подчёркивает их фундаментальность. Процесс совершенствования содержания учебной дисциплины «Квантовая механика» затронул не только лекционные, но и семинарские и практические занятия.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Ларионова, Наталья Валентиновна, Нижний Новгород

1. Алексеев И.С. Об одной интерпретации квантовой механики //Логика и методология науки. — М.: Наука, 1967.

2. Алексеев И. С., Овчинников Н. Ф., Печёнкин A.A. Методология обоснования квантовой теории. М.: Наука, 1984. — 332 с.

3. Алиев Натиг Агарыза Оглы Содержание элементов квантовой механики в курсе физики средней школы и методика их изучения: Автореф. дис. канд. пед. наук. Баку, 1982.-19 с.

4. Аронов P.A. Театр абсурда: нужен ли он современной физике? // Вопросы философии. 1997. №12. - С. 39-51.

5. Архангельский С.И. Лекции по теории обучения в высшей школе. — М.: Высшая школа, 1974. 384 с.

6. Архангельский С.И. Учебный процесс в высшей школе, его закономерные основы и методы. М.: Высшая школа, 1980. - 368 с.

7. Бабанский Ю.К. Как оптимизировать процесс обучения. М.: Знание, 1978. -48 с.

8. Бабанский Ю.К Избранные педагогические труды / Сост. М.Ю.Бабанский. М.: Педагогика, 1989. - 558 с.

9. Бершадский М.Е. Методика формирования теоретических обобщенийквантовой механики у учащихся средней профильной школы: Автореф. дисканд. пед. наук. М., 1993. 17 с.

10. Беспалъко В.П. Основы теории педагогических систем. Воронеж: Изд-во Ворон, ун-та, 1977. - 304 с.

11. Блонский 77.77. Память и мышление. СПб.: Питер, 2001. - 288 с.

12. Блохинцев Д.И Основы квантовой механики. — М.: Наука, 1976. 664 с.

13. Блохинцев Д.И. Принципиальные вопросы квантовой механики. — М.: Наука, 1987.-152 с.

14. Блохинцев Д.И. Труды по методологическим проблемам физики. — М.: Изд-во МГУ, 1993. 273 с.

15. Блудный Б.Е. Развитие квантовых представлений учащихся при изучении физики в средней школе: Автореф. дис. канд. пед. наук. Киев, 1986.

16. Блудов М.И. Беседы по физике. Ч. 1 М.: Просвещение, 1964. - 166 с.

17. Богоявленский Д.Н., Менчинская H.A. Психология усвоения знаний в школе. М: Изд-во АПН РСФСР, 1959. - 347 с.

18. Большой энциклопедический словарь / Гл. ред. А.М.Прохоров М., 1997.— 1628 с.

19. БомД Квантоваятеория-М.: Физматгиз, 1961. -728 с.

20. БомД. Причинность и случайность в современной физике. М.: ИИЛ, 1959. -248 с.

21. Бор Н. Избр. науч. тр.: В 2-х т. Т. 1. М.: Наука, 1970. - 583 с.

22. Бор Н. О понятиях причинности и дополнительности. // Избранные труды: В 2 т. М.: Наука, 1971. Т.2. - 675 с.

23. Борн М. Размышления и воспоминания физика. — М.: Наука, 1977. — 280 с.

24. Бройль Л. Революция в физике. — М.: Атомиздат, 1965. — 231 с.

25. Брунер Дж. Процесс обучения / Под ред.А.Р.Лурия. — М.: Изд-во АПН РСФСР, 1962. -84 с.

26. Бруитинский A.B. Психология мышления и проблемное обучение. — М.: Знание, 1983. 96 с.

27. Бубликов C.B. Использование принципа относительности при обучении физике в средней школе: Автореф. дис. канд. пед. наук. СПб., 1991. 16 с.

28. Бунге М. Философия физики. — М.: Прогресс, 1975. — 347 с.

29. Бух Л. А. Методологические вопросы в курсе физики средних профтехучилищ. Методические рекомендации. М., 1980.

30. Вейль Г. Симметрия. / Под ред. Б. А. Розенфельда М.: УРСС, 2003.-190 с.

31. Венгер Л. А. Восприятие и обучение. — М.: Просвещение, 1969. — 365 с.

32. Вигнер Ю. Этюды о симметрии. М., 1971

33. Волковыский Р.Ю. Об изучении основных принципов физики в средней школе. М.: Просвещение, 1982. - 63 с.

34. Выготский Л.С. Избранные психологические исследования. Мышление и речь. Проблемы психологического развития ребёнка.— М.: Изд-во АПН РСФСР, 1956.-519 с.

35. Выготский Л. С. Педагогическая психология / Под ред. В.В.Давыдова. — М.: Педагогика, 1991. 479 с.

36. Гальперин П.Я. Методы обучения и умственного развития ребёнка. — М.:: Изд-во МГУ,1985. 45 с.

37. Гегель. Сочинения Т. 1. М.: ГИЗ., 1929. - 368 с.

38. Гейзенберг В. Физика и философия. Часть и целое. — М.: Наука, 1989. 399 с.

39. Гильберт Д. О понятии числа // Основания геометрии. — М-Л.: Гостехиздат, 1948.-С.315-321.

40. Гинзбург В.Л. Какие проблемы физики и астрофизики представляются сейчас особенно важными (тридцать лет спустя, причем уже на пороге XXI века)? // Успехи физических наук. 1999. Т. 169. № 4. - С. 419-441.

41. Гинзург В.Л. Замечания о методологии физики и астрофизики // Вопросы филисофии. 1980. № 12. - С.24-46.

42. Голин Г.М. Вопросы методологии физики в курсе физики средней школы. — М.: Просвещение, 1987. 127 с.

43. Голин Г.М. Генерализующая функция методологии науки в обучении физике. // Новые исследования в педагогических науках. — М.: АПН СССР, 1995. №2. — С.36-38.

44. Гордеева С.П. Развитие понятия «атом» и квантовомеханических понятий в курсе общей физики педагогического вуза: Автореф. дис. . канд. пед. наук. Челябинск, 1982. 19 с.

45. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. М.: Госуд. Комитет РФ по высшему обр-нию, 1995. - 382 с.

46. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Спец-ть 03220000. Физика с доп. спец-тью. М, 2000.

47. Губернаторова Л.И. Методика формирования знаний учащихся офизических величинах на теоретическом уровне обобщения: Автореф. дис.канд. пед. наук. М., 1989. 16 с.

48. Гуревич Л.Э. Электродинамика. Л.,1940.

49. Давыдов А.С. Квантовая механика. — М.: Наука, 1973. 703 с.

50. Давыдов В.В. Виды обобщения в обучении. М.: Педагогика, 1972.-424с.

51. Давыдов В.В. Проблемы развивающего обучения: опыт теоретического и экспериментального психологического исследования. М.: Педагогика, 1986. -239 с.

52. Давыдов В.В. Психологическая теория учебной деятельности и методов наглядного обучения, основанных на содержательном обобщении.— Томск: Пеленг, 1992. 111 с.

53. Давыдов В.В. Теория развивающего обучения. — М.: ИНТОР, 1996.-541 с.

54. Дидович Н.Н. Обобщение и систематизация знаний учащихся на основепонятия энергии и закона её сохранения: Автореф. дис.канд. пед. наук. Киев,1980.-22 с.

55. Дирак 77. Воспоминания о необычной эпохе. М.: Наука, 1990. - 205 с.

56. Дирак П. Принципы квантовой механики. М.: Физматгиз, 1960.-434 с. .

57. Дишкант Г.П. Интерпретация квантовой механики. — Днепропетровск, 1970.-67 с.

58. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. — М.: ИВЦ «Маркетинг», 2000. 832 с.

59. Дубнищева Т.Я. Ретрофизика в зеркале философской рефлексии. М.: Инфра-М, 1997.-333 с.

60. Елютин П.В., Кривченков В.Д. Квантовая механика (с задачами) — М.: Наука, 1976.-334 с.

61. Ердакова Л.Д. Роль принципов симметрии в формировании у студентов педагогических вузов представлений о современной физической картине мира: Автореф. дисканд. пед. наук. М., 1986. 16 с.

62. Ефименко В.Ф. Методические вопросы курса физики средней школы и проблема формирования мировоззрения учащихся: Автореф. дис. . докт. пед. наук. М., 1975.-63 с.

63. Ефименко В. Ф. Методологические вопросы школьного курса физики. М.: Педагогика, 1976. - 224 с.

64. Зак А.З. Развитие теоретического мышления у младших школьников. М.: Педагогика, 1984. - 152 с.

65. Занков Л.В. Избранные педагогические труды. — М.: Педагогика, 1990. 418 с.

66. Занков Л.В. О начальном обучении. М.: Изд-во АПН РСФСР, 1963.- 199 с.

67. Зиновьев С Ж Учебный процесс в советской высшей школе. М.: Высшая школа, 1975.-314 с.

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

69. Зорина Л.Я. Пути отбора методологических знаний. // Новые исследования в педагогических науках. М.: Педагогика, 1973. №8. - С.34-35.

70. Зорина Л.Я. Системность качество знаний. - М.: Знание, 1976-64 с.

71. Зотов А. Ф. Преемственность научного знания и принцип соответствия // Проблемы истории и методологии научного познания М.: Наука, 1974. — С. 112.

72. Иванов Б.Н. Принципы современной физики. М.: Наука, 1973. - 128 с.

73. Ильенков Э.В. Учитесь мыслить смолоду. — М.: Знание, 1977. 64 с.

74. Ильина ТА. Лекция в высшей школе. — Знание, 1977. — 19 с.

75. Кабанова-Меллер E.H. Учебная деятельность и развивающее обучение. — М.: Знание, 1981, № 6. 96 с.

76. Кабанова-Меллер E.H. Психология формирования знаний и навыков у школьников. Проблема приёмов умственной деятельности. — М.: Изд-во АПН РСФСР, 1962.-376 с.

77. Кабанова-Меллер E.H. Формирование приемов умственной деятельности и умственное развитие учащихся. — М.: Просвещение, 1968. 288 с.

78. Кедров ЯМ Проблемы логики и методологии науки. Избранные труды. — М.: Наука, 1990. 345 с.

79. Князева E.H., Курдюмов С.П. Синергетика как новое мировидение: диалог с И.Пригожиным. // Вопросы философии. 1992. №12. - С.5

80. Компанеец A.C. Курс теоретической физики: В 2 т. — М.: Просвещение, 1972.-Т.1.-512 с.

81. Компанеец A.C. Принцип неопределённости. — М.: Знание, 1966. 48 с.

82. Компанеец A.C. Симметрия в микро- и макромире. М.: Наука, 1978. - 207 с.

83. Кондаков В.А. Анализ свойств теорий физики в свете психологической проблемы развития мышления школьника. // Вопросы логики и психологии в методике преподавания физики. Куйбышев, 1969. - С.43-91.

84. Копнин П.В. Логические основы наук. Киев: Наукова думка, 1968. - 283с.

85. Корнев Г.П. Зачёты на курсах повышения квалификации // Физика в школе. -1979. №5.-С. 38-39.

86. Корпев Г.П. Система повышения профессиональной квалификации учителей физики: Автореф. дисд-ра пед. наук. М.,1988. 34 с.

87. Корпев Г.П. Теоретические обобщения в методике решения задач. — Новосибирск, НГПИД981.

88. Косогова А. С. Формирование профессионально-педагогической направленности студентов в процессе обучения спецдисциплине (на примере общей физики): Автореф. дис. канд. пед. наук. Ростов-на-Дону, 1987 18 с.

89. Косолапова Л.В. Элементы квантовой механики в курсе физики средней школы: Автореф. дис— канд. пед. наук. М,1966. 7 с.

90. Кохановский В.П. Философия и методология науки: Учебник для высших учебных заведений. Ростов н/Д.: Феникс, 1999. — 574 с.

91. Кочергина Н.В. Знания методологии науки в школьном курсе физики. // Преподавание физики в высшей школе. 2000. №19. — С.40-46.

92. Кочергина Н.В. Формирование системы методологических знаний при обучении физике в средней школе: Дис. д-ра пед. наук. М, 2003. 406 с.

93. КудрявцевП.С. История физики: в 3 т. М.: Госучпедгиз, 1956.

94. Кузнецов Б.Г. Принцип дополнительности. М.: Наука, 1968. - 88 с.

95. Кузнецов И.В. Избранные труды по методологии физики. — М.: Наука, 1975. -296 с.

96. Кузнецов И.В. Принцип соответствия в современной физике и его философское значение. М.-Л.Д948.

97. Кулаков В.Е. Элементы квантовой механики в курсе физики средней школы: Автореф дис. канд. пед. наук. Ленинград, 1965. — 21 с.

98. Ландау Л.Д., Лифшщ Е.М. Теоретическая физика: В 10 т. Т.З Квантовая механика. Нерелятивистская теория. М.: Наука, 1974. - 752 с.

99. Левич В.Г., Вдовин Ю.А., Мямлин В.А. Курс теоретической физики: В 2т. — М.: Наука, 1971. Т.2. - 936 с.

100. Леонова Н.А. Методика реализации содержания фундаментальныхпринципов физики в системе профессионального педагогического образования в педвузе: Автореф. дис. канд. пед. наук. Тольятти, 1997. 18 с.

101. Леонова H.A. Методика реализации содержания фундаментальных принципов физики в системе профессионального педагогического образования в педвузе: Дисс. канд. пед. наук. Тольятти, 1997. — 189 с.

102. Леонтьев А.Н. Избранные психологические произведения: В 2 т.— М.: Педагогика, 1983. Т.1 391 с.

103. Леонтьев А.Н. Проблемы развития психики. 4-е изд. М.: Изд.МГУ, 1981. — 584 с.

104. Лернер И.Я. Дидактические основы методов обучения. — М.: Педагогика, 1981. 185 с.

105. Лернер И.Я. Развитие мышления учащихся в процессе обучения истории. — М.: Просвещение, 1982. 191 с.

106. Лингарт И. Процесс и структура человеческого учения. — М.: Прогресс, 1970.-685 с.

107. Липкин А.И. Квантовая механика: Новый подход к некоторым проблемам. — M.: Мир, 1977.-592 с.

108. Льоцци М. История физики. М.: Мир, 1970. - 460 с.

109. Мазуров H.A. Введение основных понятий квантовой механики в курсе физики средней школы: Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1971.—16с.

110. Макшинский С.М. Роль принципа симметрии в реализации межпредметных связей курсов физики, математики средней школы: Дис. . канд. пед. наук. М., 1982.- 173 с.

111. Маншиньян A.A. Теоретические основы создания и применения технологий обучения. -М.: Прометей, 1999. 136 с.

112. Марков В. Н. Генерализация учебного материала по оптике, атомной иядерной физике на основе квантовой теории в средней школе: Автореф. дисканд. пед. наук. М., 1982. 17 с.

113. Марков МЛ. О трёх интерпретациях квантовой механики. — М.: Наука, 1991. -112 с.

114. Махмутов М.И. Проблемное обучение: Основные вопросы теории. — М.: Педагогика, 1975. 367 с.

115. Менский М.Б. Квантовая механика: новые эксперименты, новые приложения и новые формулировки старых вопросов // Успехи физических наук. 2000. № 6.-С.631-648

116. Менчинская H.A. Проблемы учения и умственного развития школьника. — М: Педагогика, 1989. 218 с.

117. Мессиа А. Квантовая механика: В 2 т.- М.: Наука, 1978. Т.1. 478 с.

118. Методологические принципы физики / под ред. Б.М.Кедрова и Н.Ф.Овчинникова. М.: Наука, 1975. - 512 с.

119. Методологические проблемы физики. М.: Знание, 1981. - 64 с.

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

121. Мигдал А.Б. Физика и философия // Вопросы философии. —1990. №1. С.5-32.

122. Мощанский В.Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики. -М.: Просвещение, 1989. 192 с.

123. Мултановский В.В. К вопросу о программе курса теоретической физики в пединституте // Совершенствование преподавания физики, астрономии и общетехнических дисциплин в педагогическом институте. — Свердловск, 1976.-С.13-14.,

124. Мултановский В.В. Проблемы теоретических обобщений в курсе физики средней школы: Автореф. дис. д-ра пед. наук. М., 1979. 44 с.

125. Мултановский В.В. Проблемы теоретических обобщений в курсе физики средней школы: Дис. д-ра пед. наук. М., 1978.

126. Мултановский В.В. Развитие мышления учащихся в курсе физики. Киров,1976.-80 с.

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

128. Мултановский В.В., Василевский А. С. Курс теоретической физики. Квантовая механика. — М.: Просвещение, 1991. 319 с.

129. Мышление: процесс, деятельность, общение/Под ред. А.В.Брушлинского. -М.: Наука, 1982.-387 с.

130. Мякишев /^.Динамические и статистические закономерности в физике.— М.: Наука, 1973. 272 с.

131. Наумов АЖ. Методические разработки по курсу теоретической физики: Введение. Классическая механика. -М.: МГОИ, 1986.

132. Наумов АЖ. Избранные главы физической теории: Теоретическая механика. СТО. М.:Прометей, 1995. - 162 с.

133. Наумов АЖ Методические разработки по курсу нерелятивистской квантовой механики: В 2-х ч. М.:МГПИ, 1984.

134. Наумов АЖ. Профессиональная направленность курса теоретической физики в педагогических институтах: содержание и структура (уч. пособие) — М.: МГПИ,1987. 96 с.

135. Новиков A.M. Проблемы гуманизации профессионального образования // Педагогика. 2000. № 9.

136. Овчинников Н. Ф. Принципы сохранения. — М.: Наука, 1966. 331 с.

137. ОвчинниковН.Ф. Методологические принципы в истории научной мысли. — М.: Эдиториал УРССД997. 295 с.

138. Оптимизация процесса обучения в средней и высшей школе / Под ред. В.В.Давыдова и Д.И.Фельдпггейна. Душамбе, 1970. - 340 с.

139. Основы педагогики и психологии высшей школы: Учебное пособие. М.: Изд-во МГУ, 1986. - 303 с.

140. Печёнкин А.А. Гипотетико-дедуктивная схема строения научного знания иеё альтернатива // Теоретическое и эмпирическое в современном научном познании. М.: Наука, 1984. - С.17-36.

141. Пиаже Ж. Избранные психологические труды. Психология интеллекта. Генезис числа у ребёнка. Логика и психология. М.: Просвещение, 1969.-659с.

142. Пинский А.А. Релятивистские идеи в преподавании физики: Автореф. дис. . докт. пед. наук. М.: АН СССР, 1974 27 с.

143. Планк М. Единство физической картины мира. — М.: Наука, 1966. 288 .

144. Подгорецкий М.И., Смородинский Я.А. Об аксиоматической структуре физической теории. // Вопросы теории познания. — М, 1969.

145. Познер А.Р. Метод дополнительности: проблема содержания и сферы деятельности. М.: Изд-во МГУ, 1981. - 200 с.

146. Пригожий И. От существующего к возникающему. М.: Наука, 1985. - 327 с.

147. Принцип соответствия: Историко-методологический анализ. — М.: Наука, 1979.-317 с.

148. Проблема причинности в современной физике. / Под ред. И.В .Кузнецова, Н.Ф.Овчинникова, М.Э.Омельяновского. М.: Изд-во АН СССР, 1960. - 429 с.

149. Проблемы формирования теоретических обобщений и вариативных технологий обучения физике. М.: МПУ, 1999. - 136 с.

150. Пуанкаре А: О науке. М.: Наука, 1983. - 560 с.

151. Пурышева Н.С. Дифференцированное обучение физике в средней школе. — М.: Прометей, 1993.- 161 с.

152. Пурышева Н.С. Методические основы дифференцированного обучения физике в средней школе: Дис. д-ра пед. наук. М., 1995. — 518с.

153. Рабинович Ц.М. Формирование основных понятий квантовой теории света в курсе общей физики педагогического института: Автореф. дис. . канд. пед. наук. М, 1956. — 15 с.

154. Раджабабов У.А. Принцип соответствия и методы построения физическойтеории. // Философские вопросы современной физики М.: Знание, 1969. - С.47-50.

155. Развитие психики школьников в процессе учебной деятельности / Под ред. В.В.Давыдова. — М., 1983. 154 с.

156. Разумовский В.Г. Преподавание физики на новый уровень // Народное образование. 1980. № 8. - С.45-47.

157. Разумовский В.Г. Пути дальнейшего развития методики преподавания физики в средней школе. // Физика в школе. — 1980. № 4. С.3-8.

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

159. Родина H.A. Теоретические основы методики преподавания физики на первой ступени её курса в средней школе: Автореф. дис. . докт. пед. наук. М., 1979.-43 с.

160. Родригес Родригес Хосе Адольфо. Методика формирования основных понятий и положений квантовой механики в курсе теоретической физики педвузов республики Куба: Дисканд. пед. наук. М., 1988.

161. Родригес Родригес Хосе Адольфо. Методика формирования основных понятий и положений квантовой механики в курсе теоретической физики педвузов республики Куба: Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1988.-16 с.

162. Рубинштейн С.А. О мышлении и пути развития психологии. — М.: Изд-во АН СССР, 1958. -147 с.

163. Рузавин Г.И. Научная теория. Логико-методологический анализ. — М.: Мысль, 1978. 244 с.

164. Салюкова A.A. Принцип симметрии в курсе физики средней школы: Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1972. 19 с.

165. Санчес Солорсано Оралия Использование принципа суперпозиции в курсе физики средней школы: Автореф. дисканд. пед. наук. Л., 1990.-16с.

166. Сауров Ю.А. Проблема формирования понятия взаимодействия в школьномкурсе физики: Автореф. дисканд. пед. наук. М., 1980. 21 с.

167. Свечников Г.А. Диалектика причинной связи. — М.: Знание, 1967. 30 с.

168. Свечников Г.А. Категория причинности в физике. М.: Соцэкгиз, 1961. -245 с.

169. Свечников Г.А. Принцип причинности в современной физике // Философские вопросы современный физики. — М.: Знание, 1969.

170. Свечников Г.А. Причинность и связь состояний в физике. М.: Наука, 1971. -304 с.

171. Семыкин Н.П. Любичанковский В.А. Методологические вопросы в курсе физики средней школы.: Пос. для учителей —М.: Просвещение,1979. 86 с.

172. Сидоренко Е.В. Методы математической обработки в психологии. — СПб.: ООО «Речь», 2001. 350 с.

173. Симанов A. JI. Понятие "состояние" как философская категория. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1982. 127 с.

174. Симанов A.JI., Стригачев А. Методологические принципы физики: Общее и особенное.— Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1992. 219 с.

175. Скаткин М.Н. Проблемы современной дидактики. — М.: Педагогика, 1984. -96 с.

176. Скаткин М.Н. Совершенствование процесса обучения: Проблемы и суждения. — М.: Педагогика, 1971. 206 с.

177. Сластенин В.А., Мищенко А.И. Профессионально-педагогическая подготовка современного учителя//Советская педагогика, 1991, №10. с. 84-86.

178. Соболенко K.M. Мировоззренческое значение основных принципов материалистической диалектики в курсе общей физики: Автореф. дис. . канд. филос. наук. Харьков, 1990. 16 с.

179. Совершенствование содержания обучения физике в средней школе / Под ред. В.Г.Зубова, В.Г.Разумовского, А.С.Хижняковой. М.: Педагогика, 1978. -175 с.

180. Соколов A.A., Лоскутов Ю.М., Тернов И.М. Квантовая механика. — M., 1962.

181. Спасский Б.К Вопросы методологии и историзма в курсе физики средней школы. М.: Просвещение, 1975. — 95 с.

182. Спасский Б.К История физики: В 2 ч. М.: Просвещение, 1977.

183. Спасский Б.К Физика и ее развитие. М.: Просвещение, 1979. - 208 с.

184. Степин B.C. Теоретическое знание: структура, историческая эволюция. — М. : Прогресс-Традиция , 2003. — 743 с.

185. Суровкина С.А. Систематизация и обобщение знаний по физике в средней общеобразовательной школе: Автореф. дис. канд. пед. наук. Челябинск, 1996. -18 с.

186. Суханов А.Д. Лекции по квантовой физике. М.: Высш. школа, 1991. - 382 с.

187. Талызина Н.Ф. Совершенствование обучения в высшей школе. — Советская педагогика, 1973, №7.

188. Талызина Н.Ф., Карпов Ю.В. Педагогическая психология. Психология интеллекта. М., 1987. - 63 с.

189. Тарасов JI.B. Основы квантовой механики. М.: Высш. школа, 1978. - 287 с.

190. Тарасов Л.В. Современная физика в средней школе. M.: Просвещение, 1990.-288 с.

191. Усова A.B. Формирование у школьников научных понятий в процессе обучения. М.: Педагогика, 1986. - 173 с.

192. Усова A.B. Психолого-дидактические основы формирования у учащихсянаучных понятий: Учебное пособие. — Челябинск: Челяб. ГПИ, 1979. 86 с.

193. Учебно-методический комплект по специальности 032200 Физика. — М.:Флинта: Наука, 2002. 195 с.

194. Фейнман Р. Характер физических законов. М.: Наука, 1987. - 158.

195. Физика и научно-технический прогресс: Пособие для учителей / Под ред. В.Г.Разумовского. M.: Просвещение, 1988. - 174 с.

196. Физика микромира. Маленькая энциклопедия. — М.: Сов. Энциклопедия, 1980. 528 с.

197. Философский энциклопедический словарь / Гл. редакция: Л.Ф.Ильичёв, П.Н.Федосеев, С.М.Ковалёв, В.Г.Панев. — М.: Советская энциклопедия, 1983. — 837 с.

198. Философско-психологические проблемы развития образования / Под ред. В.В.Давыдова. М.: Педагогика, 1981. - 176 с.

199. Фок В. А. Начала квантовой механики. — М.: Наука, 1976. 376 с.

200. Фок В. А. Об интерпретации квантовой механики. // Философские вопросы современной физики. М.: Изд-во АН СССР, 1959.

201. Формирование учебной деятельности школьников / Под ред. В.В .Давыдова, Й.Ломпшера, А.К.Марковой. — М.: Педагогика, 1982. 216 с.

202. Фурман A.A. Основные проблемы аксиоматического построения физических теорий. Томск, 1966. - 81 с.

203. Хволъсон О.Д. Физика наших дней. 2-е изд. — М.-Л.: Госиздат, 1929.

204. Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления / Под ред. Ю.Б. Гиппенрейтер, В.В.Петухова. M.: МГУ, 1981.-400 с.

205. Чачин С.Я. Исследование роли фундаментальных физических идей в содержательном обобщении знаний: Автореф. дис. . канд. пед. наук. Л., 198227 с.

206. Шаронова Н.В. Методика формирования научного мировоззрения учащихся при обучении физике: Учебное пособие по спецкурсу для студентов педвузов. -М.: МП «МАР», 1994. 183 с.

207. Шаронова Н.В: Формирование и развитие представлений о непрерывности и дискретности в школьном курсе физики: Автореф. дис. . канд. пед. наук. М., 1980.-15 с.

208. Шебалин О.Д. Некоторые аспекты проблемы совершенствования профессионально-методической подготовки учителя физики в педвузе: Межвуз. сб. науч. тр. М.: МГПИ, 1983. - С 99-104.

209. Шимина А.Н. Логико-психологические основы процесса формирования понятий в обучении. — М.: Б.И., 1981. 75 с.

210. Шитое В.М. Профессиональная направленность преподавания теоретической физики а пединституте (на примере электродинамики): Автореф. дис. канд. пед. наук. ЛенинградД983. 18 с.

211. Шпольский Э.В.Атомная физика: В 2 т. М.: Наука, 1974.

212. Щербаков Р.Н. Ценностные аспекты процесса обучения и воспитания на уроке физики. — М.: Прометей, 1998. 267 с.

213. Щербаков Р.Н. Теоретические основы формирования учащихся гуманистических ценностей: (На материале обучения физике): Автореф. дис. . д-ра пед. наук. М., 2000. 32 с.

214. Эйнштейн А. Собрание научных трудов М.: Наука, 1966. Т.4. - 599 с.

215. Эльконин Д.Б. Избранные психологические труды: Проблемы возрастной и педагогической психологии. — М.: Междунар. пед. акад., 1995. 219 с.

216. Якиманская КС. Развивающее обучение. М.: Педагогика, 1979. - 144 с.

217. Анкета для старшеклассников.1. Ф.И.О.2. Класс, школа, город.

218. Как Вы понимаете, что такое физический принцип?

219. Каково значение принципа в теории?

220. Какие физические принципы Вам известны?

221. Какие структурные элементы научной теории Вам известны?

222. В чём заключается смысл понятий:- симметрия;- суперпозиция;- сохранения;- относительности.

223. Анкета для учителей физики1. Ф.И.О.2. Школа, город.

224. Стаж работы по специальности "учитель физики".4. Разряд, категория.

225. Как часто Вы используете в процессе преподавания физики методологические знания по физике? Каким образом, в какой форме, на каких этапах (изучение нового материала, закрепление, повторение и обобщение.)?

226. Обращаетесь ли Вы в процессе преподавания к схеме структуры физической теории: основание-» ядро —> выводы. Если да, то в каких именно случаях?

227. Что Вы понимаете под понятием "физический принцип"?

228. Какие фундаментальные физические принципы изучаются на ваших уроках?

229. Как используется Вами метод теоретических обобщений (генерализации и ретроспекции)? Где он наиболее эффективен?

230. Как Вы считаете, целесообразна ли генерализация процесса преподавания физики вокруг фундаментальных физических принципов, или, могут ли фундаментальные физические принципы выступать в роли теоретических обобщений?