Методологически ориентированная система обучения физике в техническом вузе

Мамаева, Ирина Алексеевна

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: Методологически ориентированная система обучения физике в техническом вузе

Автореферат

Автор научной работы: Мамаева, Ирина Алексеевна
Ученая степень: доктора педагогических наук
Место защиты: Москва
Год защиты: 2006
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Методологически ориентированная система обучения физике в техническом вузе"

На правах рукописи

Мамаева Ирина Алексеевна

Методологически ориентированная система обучения физике в техническом вузе

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (физика)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации па соискание ученой степени доктора педагогических наук

Москва 2006

Работа выполнена на кафедре теории и методики обучения физике

физического факультета Московского педагогического государственного университета

Научный консультант: доктор педагогических наук, профессор

ШАРОНОВА Наталия Викторовна

Официальные оппоненты:

доктор философских наук, профессор

КНЯЗЕВ Виктор Николаевич

доктор педагогических наук, профессор ЧЕРВОВА Альбина Александровна

доктор педагогических наук, профессор АЙЗЕНЦОН Александр Ефимович

Ведущая организация: Московский авиационный институт (государственный технический университет)

Защита состоится « /$>> 2006 г. в 15 часов на заседании

диссертационного совета Д 212.154.05 при Московском педагогическом государственном университете по адресу: 119992, г. Москва, ГСП -2, ул. М. Пироговская, д. 29, ауд. № 30.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

Московского педагогического государственного университета по адресу:

119992, г. Москва, ГСГ1-2, ул. М. Пироговская, д.1.

Автореферат разослан « 2Л» о^А^г^л^ 2006 г.

И.о. ученого секретаря диссертационного совета

В.М. Чаругин

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Сегодня «... главную цель высшего образования составляют профессионально-личностное развитие и саморазвитие специалиста»1. Достижение этой цели позволит личности успешнее решать проблемы трудоустройства, профессиональной адаптации, социализации в условиях роста наукоемких производств. С другой стороны, и само современное производство испытывает потребность в высококлассных специалистах в области автоматики, электроники, радиоэлектроники, энергетики, механики, строительства и др. и предъявляет сегодня высокие требования к подготовке инженера - выпускника технического вуза. Обеспечение высокого качества образования этой армии интеллектуальных работников можно рассматривать как огромной значимости социальную задачу, что и нашло отражение в концепции модернизации российского образования на период до 2010 года2. Задача формирования качественных (прочных, действенных) знаний выпускников обозначенных вузов остается актуальной. И поскольку знания специалистов технического профиля, их методологическая и мировоззренческая рефлексия базируются на естествознании, и, прежде всего, на онтологических представлениях физики, то роль курса физики в плане развития и становления будущего специалиста высока.

Однако, на сегодняшний день фактически не имеет теоретического обоснования обучение физике студентов технических вузов с точки зрения личностпо-ориентированного образования, в частности, не решен вопрос, что можно рассматривать с этих позиций в качестве целеполагающего фактора обучения естественнонаучной дисциплине будущего специалиста. Кроме этого, в практике работы технических вузов в осуществлении задачи формирования соответствующего современным требованиям физического образования студентов в течение многих лет обнаруживаются значительные трудности. Одним из подтверждений этого являются результаты проведенного нами экспериментального исследования констатирующего характера, которое было начато в 1992 году и повторялось несколько раз вплоть до 2004 года.

Констатирующий эксперимент ставил своей целью выявить, насколько используемые методики преподавания физики в вузе учитывают специфику лично-стно-ориентированного обучения, а также требования к знаниям по физике студентов со стороны преподавателей специальных (профильных) кафедр. Среди принимавших участие в исследовании преподавателей многие отмечали, что не все студенты способны полностью овладеть курсом физики, что некоторым студентам данный предмет дается с большим трудом, несмотря на хорошую их успеваемость по этому предмету в школе, но при этом большинство педагогов не задумывалось о необходимости развивать интеллектуальные способности, мышление студентов, считая, что главное - это знание всего объема курса физики (без вычленения отдельных элементов физических знаний и учета их иерархии в общей системе физических знаний), некоторые преподаватели сходились во мнении, что главное — прочитать лекционный материал, а в дальнейшем управлении по-

'Сластснин В.А. Основные тенденции модернизации высшего образования // Педагогическое образование и наука. -2004. - №1. - С.43-49.

2Концепция модернизации российского образовали» на период до 2010 года. - М.: АПКиПРО, 2002. - 24с.

знавательной деятельностью студентов нет никакой необходимости. Это означает, что преподаватели предпочитали учебно-дисциплинарную модель обучения, а не личностно-ориентированную. Результаты констатирующего эксперимента показали, что преподаватели отмечают наличие трудностей у студентов в усвоении физических знании, в частности наличие механистического, неосмысленного, заучивания учебного материала, не видят возможности, а иногда и необходимости, разрешить их через развитие интеллектуальной сферы личности студента. Основное внимание преподавателей сфокусировано на содержании учебного физического материала без выделения структуры физического знания. Кроме того, преподаватели специальных (профильных) кафедр часто предъявляют претензии кафедре физике в несформированности у студентов знаний основных физических явлений и фундаментальных физических законов, необходимых для дальнейшего изучения специальных предметов и формирования прикладных знаний и умений. Возможно, это послужило основанием для высказывания отдельными преподавателями мнения о том, что курс физики не нужен в вузе, что явно показывает отсутствие понимания значимости физического образования будущих инженеров.

Анализ научно-методической литературы, затрагивающей современные проблемы обучения студентов в техническом вузе (А.Е. Айзенцон, А.Н. Лавренина, Л.В. Масленникова, Н.И. Надтока, А.Б. Ольнева, А.П. Пелевина, О.И. Полещук, С.Н. Потемкина, ПИ. Резник, Н.И. Стасюк и др.) показал, что сегодня разработка дидактических принципов высшего профессионального образования в целом и в обучении студентов естественнонаучным дисциплинам в частности базируется на двух положениях: знания современного инженера должны быть фундаментальными и профессионально и практически ориентированными. Синтез этих пршт-ципов при разработке системы обучения физике студентов инженерных специальностей нашел отражение в исследовании Л.В. Масленниковой. При этом в своих работах исследователи делают акцент, главным образом, на содержании обучения с точки зрения фундаментальных и профессионально-ориентированных знаний, а не на развитии интеллектуальной сферы будущего инженера.

На основе идеи о том, что наряду с отражением в содержании образования будущего инженера взаимосвязей физики и техники (в той или иной степени проявляющихся в принципах профессиональной направлешюсти и фундаментальности) необходимо рассмотреть возможность совершенствования системы обучения физике студентов технических вузов через влияние на интеллектуальную сферу студента, через формирование его мышления, с учетом результатов констатирующего эксперимента и опыта преподавания физики, в вузе в течение 14 лет был сформулирован ряд противоречий:

1. Между необходимостью реализации цели развития и саморазвития всех индивидуальных сфер человека, необходимостью создания условий для развития интеллектуальной сферы будущего профессионала при обучении физике и фактическим отсутствием на сегодняшний день теоретического обоснования реализации данных целей при обучении физике студентов в техническом вузе, отсутствием ответа на вопрос, что можно рассматривать в качестве целеполагающего фактора обучения естественнонаучной дисциплине, в частности физике, будущего специалиста с точки зрения личностно-ориентированного образования.

2. Между необходимостью обеспечения потребности современного производства в высококлассных специалистах в области автоматики, электроники, радиоэлектроники, энергетики, механики, строительства и др. и фактически не решенной на сегодняшний день задачей формирования качественных (прочных, действенных) знаний выпускников технических вузов, повышением качества физического образования студентов технических вузов в современных условиях.

3. Между наличием трудностей у студентов в усвоении, физических знаний, в частности, наличием механистического, неосмысленного, заучивания учебного материала (не способствующего формированию прочных «остаточных» знаний студентов, необходимых для дальнейшего изучения специальных дисциплин) и отсутствием методики, позволяющей преодолеть эти трудности через развитие интеллектуальной сферы личности студента.

4. Между необходилюстью формирования общенаучных понятий, способных стать базовыми для изучения специальных дисциплин и дальнейшего самообразования современного инженера, и фактическим преобладанием в методике обучения физике в вузе нацеленности на формирование предметных знаний (по физике) без выделения тех «инвариантных» элементов знаний, которые могут играть роль связей между физикой и специальными дисциплинами.

5. Между обучением личности в условиях достаточно «жесткого» управления ее познавательной деятельностью в вузе и необходимостью формирования у студентов способности к обучению через всю жизнь (к самостоятельной познавательной деятельности).

Комплекс проблем социального и дидактического уровней указал на необходимость такой модели обучения будущего специалиста в техническом вузе, которая могла бы привести к развитию интеллектуальной сферы студента, к развитию его мышления, а анализ работ, посвященных обучению физике в техническом вузе, обнаружил отсутствие в теоретических работах решений, нацеленных на развитие мышления студентов, что в совокупности определило актуальность данного исследования и позволило сформулировать проблему исследования: какой должна быть система обучения физике в техническом вузе для того, чтобы решать задачи интеллектуального развития студента, развития его мышления, формирования у него таких физических знаний, которые станут основанием для дальнейшего образования и самообразования современного инженера.

Большая группа работ, посвященная исследованиям методологических вопросов школьного курса физики (Н.Е. Важеевская, Г.М. Голин, ЛЛ. Зорина, Н.В. Ко-чергина, В.Н. Мощанский, Н.С. Пурышева, В.Г. Разумовский, A.B. Усова, Н.В. Шаронова и др.) привела к следующей идее: на основе методологии науки может быть построена система обучения физике в техническом вузе, способная развивать теоретическое мышление студентов и повышать качество их физических знаний, что является отражением единства принципов фундаментальности и профессиональной направленности и позволяет по-новому рассматривать их с позиции реализации личностно-ориентированнош обучения. Этот вывод послужил отправной точкой для поиска теоретических оснований такой системы обучения физике в техническом вузе, которая, с одной стороны, основана на методологических закономерностях, а с другой стороны, ориентирована на вооружение будущих

специалистов методологией познания. Такая система обучения в ходе исследования получила название методологически ориентированной.

Современные подходы к системе обучения характеризуются переводом ее содержательной и процессуальной сторон на уровень технологии обучения в рамках дидактических представлений. В их основе лежит проектирование высокоэффективной учебной деятельности студентов и управленческой деятельности преподавателей (М.Е. Бершадский, В Л. Виленский, В.В. Гузеев, А.А. Машиньян, П.И. Образцов, Г.К. Селевко, В.А. Сластенин, А.И. Уман, Д.В. Чернилевский, М.А. Чошанов, ранее - В.П. Беспалько, А.Г. Молибог, Н.Ф. Талызина и др.), что предопределило требование построения системы обучения физике на уровне технологии обучения.

Объект исследования: обучение физике студентов технических вузов.

Предмет исследования: методологически ориентированная система обучения физике в техническом вузе.

Цель исследования: теоретически обосновать и разработать методологически ориентированную систему обучения физике в техническом вузе.

Гипотеза исследования: если система обучения физике студентов в технических вузах будет ориентирована на методологию разного уровня (философского, общенаучного, частнонаучного, уровня конкретных методик), то это позволит повысить эффективность обучения физике студентов технических вузов, критериями эффективности могут стать те характеристики знаний, которые указывают на положительные сдвиги в знаниях и умениях студентов и отражают разного рода эффекты, связанные с мотивационной стороной обучения их физике и т.п.

В соответствии с целью и гипотезой решались следующие задачи исследования:

1. Определить теоретические основы (психолого-педагопгческие, дидактические, методологические) системы обучения физике в техническом вузе. Проанализировать современные представления о психологии личности студенческого возраста, психологии познания и профессионального мышления, о психологических особегаюстях обучения студентов.

2. Проанализировать состояние проблемы преподавания физики в техническом вузе, категориальный аппарат дидактики высшей школы, современные методологические подходы к построению системы обучения физике в вузе.

3. Проанализировать роль философско-методологических установок в образовании и профессиональной деятельности инженера, выявить, какие философско-методологические положения могут быть положены в основу построения системы обучения физике в вузе.

4. Разработать концепцию системы обучения физике в техническом вузе.

5. Разработать модель системы обучения физике в техническом вузе.

6. Разработать систему обучения физике будущих инженеров на технологическом уровне ее реализации.

7. Экспериментально проверить гипотезу исследования об эффективности разработанной системы обучения физике в вузе.

Для решения поставленных задач использовались такие методы и виды деятельности, как:

- анализ литературы по психологии и педагогике, философии и методологии науки, методике преподавания физики в школе и вузе с целью постановки конкретных задач исследования и определения путей дос тижения цели исследования;

- теоретические методы исследования методических проблем (анализ и синтез, обобщение, проведение аналогий, моделирование, системный подход);

- экспериментальные методы и формы работы (исследование констатирующего и поискового характера с использованием анкетирования, наблюдения педагогических явлений, экспертной оценки, проведение различного вида контрольных и иных работ для обучающихся, а также опытная проверка и внедрение предлагаемых методических решений).

Паучная новизна исследования заключается в следующем.

1. Разработаны теоретические основы методологически ориентированной системы обучения физике (МО СОФ) в техническом вузе, решающей задачи развития интеллектуальной сферы будущего специалиста, обоснована идея выбора методологии науки в качестве основы построения системы обучения физике. Предложено в содержание принципа единства фундаментальности и профессиональной направленности образования будущих инженеров включить нацеленность на развитие теоретического мышления специалиста.

2. Разработана концепция МО СОФ, основные положения которой формулируются следующим образом:

2.1. Целеполагающим фактором обучения физике студентов в техническом вузе следует считать развитое теоретическое мышление, конкретизируемое в инженерной деятельности с помощью отличительных признаков стиля инженерного мышления (системность, методологическая нормативность, онтологическая регу-яятивность, историчность). В исследовании «онтологическая регулятивность» характеризует такое качество знаний, которое отражает деятельностную сторону мировоззрения, его онтологически («сущностно», мировоззренчески) регулятивную функцию.

2.2. Цель функционирования МО СОФ в техническом вузе - это цель формирования в совокупности системных, методологически нормативных, онтологически значимых, исторически обусловленных знаний будущего инженера, что позволяет сформулировать основной принцип МО СОФ — принцип формирования в совокупности системных знаний, методологически нормативных, онтологически значимых, исторически обусловленных.

2.3. Опорой для изучения будущим инженером физики как науки о явлениях и процессах природы в методологически ориентированной системе обучения физике в техническом вузе является система физических знаний (СФЗ), которая представляется как совокупность общенаучных категорий (форм познания), выступающих в роли элементов СФЗ, как отражение методологической нормативности познания, является основой формирования онтологической регуля-тивности и историчности знаний. В таком представлении СФЗ выступает внешним условием и средством формирования методологически ориентированных физических знаний будущего инженера.

2.4. Процесс решения инженерной задачи предстает как специфичный познавательный процесс, предмет исследования которого — явление, инженер в

своей деятельности изучает явление с целью преобразования действительности. Поэтому в качестве системообразующего элемента системы физических знаний инженера целесообразно рассматривать «явление» в его взаимосвязях с моделью, величинами, закономерностями, теорией и методом, что предполагает создание условий для рефлексии студента над формируемыми в рамках изучения физики понятийными отношениями «явление-модель», «явление-величины», «явление-закон», «явление-метод».

3. Разработаны модели, отражающие целевой и содержательный, процессуальный, диагностический компоненты МО СОФ, которые можно представить в виде совокупности следующих структурных семантических единиц:

- основные понятия для дидактического (содержательного) построения системы обучения — система физических знаний (СФЗ') (совокупность элементов СФЗ как совокупность общенаучных категорий, системообразующий элемент - «явление»), научный метод познания, формы познания, метод исследования явлений в конкретной ситуации на теоретическом уровне, частные методы решения физических задач как способы определения искомых характеристик (обобщение частных метод эв па уровне «явления» становится основой метода исследования явлений в конкретной ситуации на теоретическом уровне), обобщенные таны изучения элементов СФЗ;

- основные понятия для построения процессуальной составляющей системы (технологии) обучения — план, модуль, персонификация, индивидуализация, своевременность, диагностика, контроль (система контроля), рейтинговая оценка успешности учебной деятельности (рейтинг) и оценка успешности формирования знаний и умений студента;

- система физических знаний (ее предметное содержание);

- система научных (методологических) знаний — факт, понятие (явление, модель, величина, проблема, гипотеза и Др.), закон, теория, метод;

- особенности стиля инженерного мышления - системность, методологическая нормативность, онтологическая регулятивность, историчность;

- характеристики компонентов (методологический аспект) инженерного мышления — материалистичность, диалектичностъ, феноменологичность, ноуме-нологичность.

4. Разработана методическая система, особенностями которой являются:

- опора при организации познавательной деятельности студентов на систему физических знаний как систему связанных, понятий с выделением в качестве системообразующего элемента «явления», предусматривающая создание условий для формирования в сознании обучающегося понятийных отношений «явление-модель», «явление-величины», «явление-закон», «явление-метод»;

- построение познавательной деятельности студентов во всех формах обучения в соответствии с методом научного познания (его этапами);

- формирование знаний студентов о методах решения инженерных задач, аналогом которых в обучении физике могут быть методы исследования явлений в конкретной ситуации на теоретическом уровне;

- диагностирование успешности обучения физике будущих инженеров с помощью оценки успешности учебной деятельности студентов и оценки успешности формирования физических знаний (в качестве первой оценки предложена рейтинговая оценка студента, в качестве второй - оценка коллоквиума);

- установление взаимосвязи диагностики успешности обучения физике студентов с формами познания (с понятиями (модель, величина и др.), законами, теориями и методами) и корректировка на этой основе познавательной деятельности студента в ходе обучения физике.

5. Разработана методика оценки «остаточных» знаний студентов по физике, опирающаяся как на систему научных знаний (факт, понятие, закон, и др.), так и на дидактические уровни знаний (мировоззренческий, базовый) и уровни умений - идентификации понятий (моделей, величин и др.), идентификации причинно-следственных связей и операционный.

Теоретическое значение исследования определяется вкладом его результатов в развитие теоретических основ системы обучения физике в техническом вузе, в теорию и методику обучения физике в системе высшего профессионального образования:

- предложено считать, что принцип единства фундаментальности и профессиональной направленности образования будущих инженеров указывает, в частности, на необходимость развития теоретического мышления студента;

- обосновано в качестве целеполагающего фактора обучения физике в техническом вузе развитие, как теоретического мышления, так и стиля инженерного мышления, что позволяет конкретизировать цели обучения физике в рамках методологически ориентированной системы обучения физике (МО СОФ);

- разработана концепция МО СОФ в техническом вузе;

- сформулированы методические принципы обучения в МО СОФ в техническом вузе на уровне технологии обучения (принцип применения системного подхода к физическим знаниям, принцип организации «прямой связи» в условиях модульного обучения, принцип организации «обратной связи» на основе модульного обучения и рейтинговой системы оценки успешности учебной деятельности студента).

Практическое значение состоит в том, что разработана и практически воплощена МО СОФ в техническом вузе на основе созданного учебно-методического обеспечения МО СОФ, включающего разработанные в ходе исследования:

к вводному занятию практикума, комплексы вопросов и требований для самостоятельной подготовки к занятиям в рамках всех форм обучения, включая дополнительную - выполнение расчетно-графических работ, задания к ним);

- учебные материалы, позволяющие диагностировать успешность обучения на разных уровнях диагностики (задачи, карточки для опросов на лабораторном практикуме, комплексы заданий для коллоквиумов и др.);

- методические рекомендации для преподавателей физики вузов по планированию учебного процесса, по организации познавательной деятельности студентов и диагностирующих процедур успешности обучения студентов, по формированию знаний и умений студентов в рамках МО СОФ на лекциях, семинарах, лабораторном практикуме и па самостоятельном уровне изучения физики;

- электронный сайт «Организация обучения физике».

Применение созданных в ходе исследования учебно-методических материалов повышает эффективность обучения физике будущих инженеров. На защиту выносятся:

- основные положения концепции методологически ориентированной системы обучения физике в техническом вузе, говорящие о целесообразности опоры на метод научного познания, систему научных знаний при построении системы обучения физике студентов, отражающие необходимость развития их теоретического мышления, формирования в совокупности системных знаний, методологически нормативных, онтологически значимых, исторически обусловленных, имеющей своими целями создать условия для рефлексии студента над формируемыми в рамках изучения физики понятийными отношениями «явление-величины», «явление-модель», «явление-закон», «явление-метод»;

- модели методологически ориентированной системы обучения физике в техническом вузе, адекватные разработанной концепции;

- методика обучения, реализующая методологически ориентированную систему обучения физике в техническом вузе на уровне технологии обучения (во всех формах обучения - на лекциях, семинарах, в лабораторном практикуме, на самостоятельном уровне изучения физики студентами, в диагностике успешности обучения студентов).

Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты исследования докладывались на конференциях: международных - Словакия, 2004; Москва, 1998, 1999, 2000, 2002, 2005 (НТПФ-1У); Ярославль, 2001 (ФССО-01); Орел, 2002; Санкт-Петербург, 2005 (ФССО-05); Кострома, 1999, 2003, 2004; российских - Москва, 1999, 2000, 2003, 2004, 2005; республиканских - Бишкек, 1992, 1994; Ош, 1993; региональных - Кострома, 1998, 1999; межвузовских - Москва, 2004; Кострома, 1994, 1995, 1997, 1998, 1999, 2002, 2005; Тверь, 1996; Орел, 2001. Кроме этого, докладывались на кафедре теории и методики обучения физике МПГУ и кафедрах физики МИРЭА и КГСХА. Основные этапы научного исследования:

1 этап (1989-1995) - анализ состояния обучения физике в техническом вузе; поиск идеи, которая могла бы стать основанием для повышения эффективности обучения физике в техническом вузе; апробация применения системы физиче-

ских знаний (СФЗ) в качестве опоры на вводной и текущих лекциях и семинарах по физике;

2 этап (1995-2001) — анализ и представление содержательной части физики в виде совокупности элементов СФЗ; разработка методики использования СФЗ в качестве опоры для формирования знаний на самостоятельном уровне изучения физики, появление расчетно-графических работ по физике (1995-1996) и их апробация в процессе обучения физике; разработка основных положений применения в организации курса физики рейтинговой системы обучения и принципа модульности; разработка методики и оценка «остаточных» знаний студентов; теоретическое обобщение и систематизация накопленного исследовательского и методического материала; рождение гипотезы исследования;

3 этап (2001-2005) — дополнение методического материала методиками использования СФЗ в качестве опоры для формирования знаний в лабораторном практикуме, их апробация; теоретическое обоснование и разработка концепции и моделей методологически направленной (ориентированной) системы обучения физике в техническом вузе на уровне технологии обучения; анализ и оценка достоверности результатов экспериментальных исследований, оценка гипотезы научного исследования.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения и двух частей, отражающих теоретический и практический и экспериментальный аспекты проведенного исследования (первая часть содержит 4 главы, вторая часть - 2 главы), заключения и библиографического списка из 232 наименований. В работе содержится 41 схема и диаграмма, 69 таблиц, 11 приложений на 54 страницах, объем основного текста - 420 страниц, общий объем рукописи - 524 страницы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность исследуемой проблемы, определены цель, объект и предмет исследования, сформулированы гипотеза и задачи, представлены теоретические основы и экспериментальная база исследования, показаны научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, выделены этапы исследования, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, охарактеризована структура диссертации, представлены публикации по теме исследования.

В первой части «Теоретические основы системы обучения физике в техническом вузе» (четыре главы) рассматриваются психологические, дидактические и философско-методологические основы создания системы обучения физике в техническом вузе, представлены концепция и модель методологически ориентированной системы обучения физике (МО СОФ) в техническом вузе, определяются принципы методической системы, на которых целесообразно строить МО СОФ на уровне технологии обучения.

В главе 1 «Психологические основы обучения физике студентов технических вузов» показано, что рассматриваемый студенческий возраст психологи характеризуют как период активного социального и индивидуального развития (Б.Г. Ананьев, И.С. Кон, Л.Д. Столяренко и др.), а интеллектуальное индивидуальное

развитие личности связывают с развитием теоретического мышления. Теоретическое мышление реализует в полной мере познавательные возможности человека и связанно с определе1шыми уровнями организации понятий как средств и результатов мышления. Психологи указывают на особую роль мышления как механизма познания и творчества (Д. Брунер, J1.C. Выготский, JI.JI. Гурова, В.П. Зинчен-ко, Л.Н.Леонтьев, Ж.Пиаже, Е.И. Рогов, С.Л. Рубинштейн и многие др.).

В работах исследователей инженерного мышления (В.В. Грабарь, М.М. Зинов-кина, В.П. Зинченко, Ф.А. Зуева, C.B. Комаров, Л.Д. Столяренко и др.) оно предстает как многомерный объект, описываемый языками социальной философии, методолопш науки, гносеологии, культурологии, психологии и социологии, т.е. как социокультурный феномен.

Рассматривая процессуальные стороны инженерного мышления - познавательные и творческие процессы, возникающие при решении инженерных задач, и психологические механизмы, которые задействованы в этом, можно показать, что психология инженерного мышления обусловлена спецификой того когнитивного материала, которым «оперирует» инженерное мышление. Особенности мышления — наглядность, знаково-символическое представление, форма и др. - обуславливают доминанту наглодно-образной компоненты в психологической структуре инженерного мышления, значимость процессов воображения, интуиции, фантазии, невербализовапного мышления для решения технических проблем.

В рамках теории познания специфика инженерного мышления определяется характером инженерной деятельности и указывает на то, что процесс решения инженерной задачи выступает как специфический познавательный процесс, результатом которого является не познание некоторой природной закономерности, а познание возможностей и способов организации соответствующих предметных структур для получения требуемого технического эффекта. Особенность инженерного мышления состоит в том, что оно оперирует специфической формой знания — техническим знанием, что и позволяет исследователям говорить об инженерном мышлении как о специфичной форме познания.

Деятельностная методология определяет инженерное мышление как деятельность, объединяющую в качестве материала понятия, категории, знания различных наук, в том числе гуманитарных. При этом отмечается, что решение инженерных задач в современных условиях связано не только с разрешением организационных, но и методологических проблем, что указывает на необходимость выработки системных представлений и процедур в области инженерной деятельности. Основания игокенерного мышления — это идеалы и нормы, выступающие в роли неявного, предпосылочпого знания по отношению к самому процессу решения инженерной задачи. Фундаментальные принципы и методологические установки предпосылочного знания регулируют и определяют процесс инженерного творчества.

Определение предметной области инженерного мышления в виде уровней (блоков) технической реальности представляет «инженерное мышление как сложно организованный и сруктурный феномен, интегрирующий большой комплекс знаний, методов, моделей естественнонаучного, технико-технологического, математического, социально-экономического и гуманитарного планов. Под структурой

«творческой инженерной деятельности» понимается расчлененность процедуры созидания, последовательность этапов мотивации, целеполагания, сбора информации, рождение новых идей, формирование образа будущего продукта, его конструктивное воплощение. Важнейшей характеристикой творческого инженерного мышления является его системность.

К особенностям мышления инженера исследователи относят синтез логического и образного мышления, проявляемого в деятельности инженера, а объясняют особенности запасом технических знаний и методов их усвоения, указывая на значимость обучения студентов физике и предъявляя особые требования к прочности физических знаний и их специальной организации: знания должны быть системно организованы и содержать модельные представления о природных явлениях.

Отметим, что представление об инженерном мышлении как о процессе, в котором присутствует творческая составляющая, позволяет говорить о нем как о более широком понятии, чем техническое мышление, поскольку техническое мышление ассоциируется с операционным (в какой-то степени алгоритмизированным) мыследействием в отличие от творческого мышления инженера. Общими для них являются непроцессуальные элементы структуры мышления — это понятие, образ, действие, а также обращение к технической реальности.

Все это, а также результаты анализа психологических особенностей обучения студентов вузов (М.Е. Бершадский, Г.Г. Вучетич, В.В. Гузеев, В.П. Зинченко, А.А. Пископпель, С.И. Самыгин, С.К. Сергиенко, Д.И. Фельдштейн, Л.П. Щедровиц-кий и др.) позволили сформулировать требования к системе обучения физике и требования к формируемым в рамках системы обучения физическим знаниям и способам их усвоения:

1.Система обучения физике должна реализовывать природосообразные потенции молодого человека, т.е. использовать его «пиковые» возможности интеллектуального развития и личностные свойства и качества, находить методы и формы организации процесса обучения с целью создания направленности его на естественные мотивы и способы познания, на формирование теоретического мышления.

2.Система обучения физике должна создать условия для формирования и обеспечить формирование у студента системноорганизованных знаний с модельным преставлением объектов и предметов изучения, умений осуществлять познавательные действия, а также создать условия для рефлексии над своими познавательными действиями. Системноорганизованные знания должны обеспечить их прочность.

При этом проблема развития мышления студентов при разработке системы обучения физике конкретизируется в виде проблем: а) управления усвоением знаний, б) формирования понятий и способов их понимания, в) формирования логических форм мышления, г) формирования системных знаний, сущностных знаний, модельных представлений, д) формирования физической картины мира как основы образа мира будущего инженера, е) формирования прочных физических знаний будущего инженера.

В главе 2 ^Дидактические основы обучения физике студентов технических вузов» рассмотрены общедидактические принципы построения системы

обучения студентов в вузе, среди которых выделяют два основных (В .А. Ситаров,

B.А. Сластенин, Л.Д. Столяренко, В.А. Попков и мн.др.): фундаментализации образования (его связывают в основном с углублением общетеоретической подготовки (А.Б. Ольнева, О.И. Полещук, В.А. Попков, Н.И. Резник, Н.И. Стасюк и др.)) и профессиональной направленности, который связывают с введением в содержание обучения профессионально значимого материала и профессионально значимых умений или видов деятельности. (А.Е. Айзенцон, А.Н. Лавренина, Н.И. Надтока, А.П. Пелевина, С.Н. Потемкина и др.). При этом В.А. Попков, А.В. Кор-жуев указывают на необходимость трактовать принцип фундаментальной направленности как осуществляемое на предметной основе курса формирование у студентов важнейших для будущей профессии мыслительных умений и качеств личности, что, с одной стороны, реализует подготовку студента к успешному осуществлению в будущем профессиональных функций, а с другой, — обеспечивает усвоение и закрепление научных знаний. Однако в работах не конкретизируется, о каких качествах знаний может идти речь в этом случае.

Принципы обучения, играющие особую роль при обучении студентов в вузе, -это принцип научности, принцип системности, принцип межпредметных связей, принцип сознательности, принцип самостоятельности, принцип прочности (С.И. Архангельский, Ю.К. Бабанский, А.В. Коржуев, В.А. Попков, В.А. Ситаров и др.). Первые три в той или иной мере указывают на необходимость формирования знаний об общенаучных методах научного познания, говорят о необходимости учить студентов мыслить и действовать методами, категориями науки, видеть свою область знаний и профессиональную деятельность глазами исследователя (С.И. Архангельский).

Система обучения в вузе, выступая в роли предмета нашего исследования, обусловила необходимость обращения к соответствующим исследованиям с целью проведения анализа содержания таких понятий, как:

- учебная деятельность студентов (Б.Г. Ананьев, Л.С. Выготский, Т.В. Габай, ПЛ. Гальперин, В.В. Давыдов, И.И. Ильясов, А.Н. Леонтьев, В Л. Ляудис, В.А. Сластенин, Н.Ф. Талызина);

- взаимодействие преподавателя и студентов в высшей школе (С.И. Архангельский, BJT. Виленский, В.Я. Ляудис, П.И. Образцов, В.А. Сластенин, А.И. Уман, Д.В. Чернилевский);

- самостоятельная работа студентов (В.П. Беспалько, Б.П. Есипов, Ю.Б. Зотов,

C.И. Самыгин, А.Ф. Соловьева, И.Э. Унт);

- система обучения (О.С. Гребешок, B.C. Ильин, В. Оконь, М.И. Рожков, В.И. Панов, В.А. Ситаров, В.А. Сластенин и др.);

- технология обучения (М.Е. Бершадский, В.П. Беспалько, В Л. Виленский, В.В. Гузеев, А.А. Машиньян, П.И. Образцов, Г.К. Селевко, В.А. Сластенин, С.А. Смирнов, А.И. Уман, М.А. Чошанов, Д.В. Чернилевский и др.);

- основные положения технологии модульного обучения (И.Б. Сенновский, П.И. Третьяков, М.А. Чошанов, П.А. Юцявичене);

- управление познавательной деятельностью студентов и способы оценки успешности познавательной деятельности студентов (С.И. Архангельский, В.П. Беспалько, Б. Блум, П. Карпиньчик, В.В. Лебедев, И.Я. Лернер, Б. Немерко, Б.У.

Родионов, А.А. Синявина, М.Н. Скаткин, Т.А. Снигирева А.О. Татур, Л.С. Хиж-някова) и др.

Проведенный психолого-педагогический анализ показал, что особую значимость для дальнейшего профессионального становления будущего инженера приобретает необходимость формирования:

системных знаний естественнонаучных дисциплин, и в первую очередь физики,

^ модельных представлений о природе вещей,

методологических знаний о способах познавательных действий (в частности, о цикле научного познания).

Было обнаружено, что методологические установки и принципы играют важную роль в профессиональной деятельности специалиста, но до конца их значение и пути использования для создания системы обучения физике в вузе не исследованы, что предопределило необходимость рассмотреть возможности использования философско-методологических положений в качестве основания для построения системы обучения физике в вузе.

Несмотря на достаточное количество литературы, посвященной исследованию технологии обучения, были обнаружены проблемы разработки и реализации «прямой» и «обратной связи» в технологии обучения физике: по отношению к первой оказалась не решена задача, что может послужить основанием для проведения содержательного анализа учебного материала с целью выделения инвариант (логических и предметных) в области физического знания в условиях модульного обучения при переводе системы обучения на технологический уровень, по отношению ко второй — не решена задача организации диагностирования успешности обучения. Обнаружилось, что фактически отсутствуют элементы прогнозирования успешности учебной деятельности студента в технологиях обучения физике; что, указывая на выбор рейтинговой системы как основы для оценки успешности обучения, не рассматриваются вопросы использования ее показателей для диагностирования и прогнозирования успешности обучения студента, для решения проблемы персонифицирования технологии обучения; отсутствуют методики управления познавательной деятельностью студентов на самостоятельном уровне изучения учебного материала.

В главе 3 «Философско-методологические основы обучения физике студентов технических вузов» описаны результаты поиска философско-методологических оснований для разработки системы обучения физике в техническом вузе, который привел к выводу о том, что результатом образования будущего инженера должно стать появление в обществе творческой личности с развитой интеллектуальной сферой, что предполагает наличие у инженера развитого теоретического мышления, знание инженером методологических положений и умение оперировать ими, без которых получить результат в областях его деятельности невозможно. Методологические установки, такие, как опора на метод научного познания, системность знаний, модельность представлений, могут обеспечить его творческую рефлексию при столкновении с проблемами в своей деятельности: при всяком техническом нововведении, при переходе на другой тип техники или при изменении условий ее эксплуатации и правил работы с ней.

О необходимости формировать методологические знания у будущих специалистов сегодня говорят многие исследователи (С.Я. Казанцев, Л.В. Казанцева,

A.О. Карпов, В.В. Кондратьев, С.И. Самыгин, В.А. Сластенин, A.B. Усова и др.). По существу можно говорить о возникновении и развитии методологического подхода к обучению, который исторически начал развиваться в школе (ЛЛ. Зорина, В.Г. Разумовский, Л.П. Свитков и др.), а при обучении физике студентов в техническом вузе еще не нашел своего воплощения. Тем не менее сегодня можно говорить о все большем проникновении научной методологии в педагогику, что постепенно приобретает черты закономерности современного этапа развития образования. Это явно требует целостного отображения методологии на теоретическом уровне и практической реализации на всех этапах образования человека. А исследование методологической направленности процесса подготовки инженера — его образования как специалиста и личности в целом и его обучения естественнонаучному циклу дисциплин в частности — представляется особо актуальным на современном этапе.

Ориентация на методологию философского уровня (О.Е Баксанский, В.Ф. Бер-ков, А.И. Донцов, Л.Ф. Кузнецова, Л.А. Микешина, Н.Ф. Овчинников, В.М. Розин, Г.И. Рузавин, B.C. Степин, В.А. Штоф и др.), на теоретическое мышление как на высшую форму мыслительной деятельности человека, позволила обнаружить в качестве предпосылочной формы знания стиль мышления и предположить необходимость формирования характеристик стиля инженерного мышления для реализации инженерной деятельности. В работах исследователей сущность стиля научного мышления проявляется, в форме ценностного регулятивного знания (можно добавить и цешюго для специалиста): через формирование стиля социокультурные и мировоззренческие моменты включаются в логику познания и преобразуют его (Л.А. Микешина).

Стиль мышления инженера (Н.М. Девятков, В.Г. Горохов, М.М. Зиновкина, Н.И. Иванов, H.A. Лебединская, A.A. Макареня, Ю.И. Нечаев, В.М. Никитаев,

B.М. Розин, В.П. Рыжов, В.Г. Чирков, В. Шубин и др.) состоит в целенаправленном, опосредованном и обобщешюм познании субъектом существенных связей и отношений между объектом и его элементами, в творческом создании и прогнозировании новых объектов и их возможностей. Профессиональный стиль мышления инженера философы определяют как устойчивую целостную систему мировоззренческих регулятивов, которыми руководствуется специалист в своей работе. Это — мировоззрение в его деятельностной методологической форме, т.е. проявление мировоззренческих установок в действии, на практике. Мировоззрение проявляется именно через стиль мышления, который представляет собой деятельност-ную форму мировоззрения специалиста.

Опора на естественнонаучный тип мышления при этом совершенно очевидна, поскольку инженер видит природу сквозь призму естественных наук, на этом основаны инженерия, конструирование машин и механизмов (В.М. Розга). Особенность инженерного образования в отличие от университетского заключается в том, что: 1) естественнонаучный компонент в знаниях будущего инженера становится материалом, позволяюпцш формировать и осуществлять деятельностные преобразования в изучаемых далее специальных дисциплинах и осуществлять са-

му инженерную деятельность; 2) этот материал надо брать таким, каким природа дает его, а не таким, каким он подходил бы для обоснования теоретического знания; 3) инженерное мышление должно вступать на путь исследования явления там, где имеющихся знаний недостаточно; 4) все причины и следствия должны быть видимы, соединены в наглядную и полную картину (речь идет о соединении знаний из разных научных областей).

Становится очевидным, что стиль мышления современного инженера, предполагающий наличие творческого (познающего включительно) начала в своей мыследеятелыюсти, орие1ГОфующийся в современных условиях на естественнонаучный тип мышления, играет исключительно важную роль в инженерной деятельности и может рассматриваться в рамках формирования теоретического мышления как целеполагающий фактор обучения естественнонаучным дисциплинам будущего инженера, и в первую очередь физике. При этом характерные особенности стиля инженерного мышления могут стать ориентирами для формулирования целей обучения. Они имеют общеметодологическое основание и могут быть представлены, в свою очередь, двумя направлениями — методологическим и онтологическим (от rpe4.«ontos» - сущность, «logos» - понятие, разум, учение).

Характерные особенности стиля научного мышления раскрываются (JI.A. Микешина) в таких характеристиках, как системность, методологическая нормативность, историчность (соответствие современному уровню философско-методологического познания, в содержании которого, конечно, отражено и само научное знание). Стиль инженерного мышления, как указывают исследователи (В.В. Кондратьев), должен обладать характеристиками стиля научного мышления. Кроме этого, в стиле инженерного мышления методологической составляющей предстает и онтологический регулятивный компонент, отражающий регулятивную функцию знаний, онтологических представлений о материи и ее атрибутах и способах ее детерминации. Основанием для этого служит та характерная особенность, на которую указывают многие исследователи (Н.И. Иванов, В.П. Рыжов, В.Г. Чирков, В. Шубин и др.): в стиле инженерного мышления находит отражение деятельностная сторона мировоззрения инженера, система мировоззренческих ре-гулятивов. Это позволило в ходе исследования сделать вывод о том, что в характеристиках стиля инженерного мышления должен быть представлен не только нормативный методологический компонент, но и мировоззренческий регулятивный компонент, а потому к ним можно отнести системность, методологическую нормативность, онтологическую регулятивностъ и историчность. Онтологическая регулятивность — методологический компонент, обеспечивающий «сущностную», мировоззренческую регулятивность предпосылочного знания, отражающий ту мировоззренческую составляющую мышления инженера, которая придает онтологическим схемам действенность и позволяет им быть регулятивом в инженерной деятельности.

Отметим, что, очевидно, стиль инженерного мышления должен характеризоваться не только системностью, но и социально-гуманитартш компонентом (инженерное творчество не должно приводить к разработке идеальной модели технического объекта вне социально-нравственных ценностей).

Решение задачи формирования методологических знаний и умений на частно-методическом уровне реализовано в работах, посвященных обучению физике в школе (Н.Е. Важеевская, Г.М. Голин, Л.Я. Зорина, Н.В. Кочершна, В.Н. Мощан-ский, В.В. Мултановский, Н.С. Пурышева, В.Г. Разумовский, Ю.А. Сауров, Л.П. Свитков, Н.В. Шаронова и др.). И совершенно недостаточно освещено данное направление при обучении физике в техническом вузе: исследуется генерализация вокруг возможных общеметодологических и физических принципов содержания преподавания студентам физических факультетов университета на примере раздела «Квантовая механика» (Н.В. Ларионова), включение методологических знаний в содержание обучения на примере раздела «Электродинамика» (Ю.Б. Альтшул-лер). Работ, посвященных отражению элементов системы научных знаний в содержании курса физики в вузе, - единицы, к ним относится, например, работа Клещевой НА., в которой используются общефилософские и три общенаучных категории системы научных знаний (понятие, идеи, принципы) для установления связей между предметом физики и теоретической механикой.

Проведенный анализ показал, что на сегодняшний день мало работ, исследующих методологические особенности курса физики в техническом вузе, и позволил наметить пути решения задачи разработки концептуальной и практической составляющей исследования.

Поиск философско-методологических оснований формирования у студентов системности мышления с методологической регуляцией и «сущностной» ориентацией в рамках современных методологических представлений заставил, во-первых, обратиться к системе научных знаний (П.В. Копнип) как основанию разработки содержания обучения (Б.С. Гершунский, обучения физике — A.B. Усова, А.Н. Крутский и др.), и, во-вторых, обнаружил необходимость обязательного включения в систему физических знаний (СФЗ) будущего инженера таких понятий системы научных знаний, как:

V метод - способ действия, позволяющий внутренне организовывать и регулировать процесс познания, теоретического или практического преобразования того или иного объекта (СЛ. Казанцев, Л.Я. Казанцева и др.);

S модель — функциональное гомоморфное отображение части внешнего мира па систему понятий (изображений, визуализированных картин, символов, знаков). Это отображение не является изоморфным, т.е. взаимно однозначным, однако оно сохраняет существенные связи между элементами внешнего мира или первичной модели, последнее свойство позволяет модели быть не только описательной, но и предсказательной (С.И. Вавилов, В.В.Давыдов, В.П. Зинченко, В.М. Розин и др.; моделям в современной физике и использованию их в процессе обучения физике в вузе посвящены работы О.Н. Голубевой, А.И. Липкина, A.C. Саввинова и др.);

S явление - внешняя сторона вещи, ее многообразные формы существования, данность субъекту, оно становится объектом изучения для физики (явление - объект исследования естественных наук). Предметом изучения (исследования) является установление закономерностей явлений и их объяснение (А.Н. Крутский, Л.П. Свитков, Седеньо Фернандес и др.), что указывает на существование функциональных отношений между явлением и законом в системе научных знаний.

Явление рассматривается в неразрывном единстве с категорией сущности, а в определении сущности акцент делается на слове «связь» и указывается на необходимость в познавательном движении от явления к сущности рассматривать связи между физическими объектами, явлениями и описывающими их фрагментами физического научного знания.

Анализ философско-методологических представлений о системе научных знаний, о месте выделенных понятий в данной системе, опора на системный подход в исследовании системы физических знаний, определение наиболее значимых элементов СФЗ для инженерной деятельности, соотнесение элементов СФЗ с этапами научного метода познания в стремлении пайти основание для отражения методологии инженерного мышления в содержании обучения позволили придти к идее выделения в качестве основы содержания обучения физике системы физических знаний как совокупности общенаучных категорий - факт, понятие (модель, величина и др.), закон, теория, метод (здесь — метод описания, объяснения и предсказания явления на теоретическом уровне). А в качестве системообразующего элемента системы знаний инженера позволили выделить понятие «явление». Кроме этого, анализ литературы указал на значимость формирования не отдельных понятий СФЗ, а понятийных отношений, выстраиваемых вокруг понятия «явление»: «явление-модель», «явление-метод», «явление-закон» и др.

В завершении главы рассмотрены категория «понятие» (A.C. Арсеньев, B.C. Библер, В.В. Давыдов, В.П. Зинченко, Б.М. Кедров, A.B. Коржуев, М.М. Розен-таль, A.B. Усова и др.) и основные способы его формирования (ПЛ. Гальперин, BJB. Давыдов, М.В. Кларин, Н.Ф. Талызина, A.B. Усова, М.Н. Шардаков и др.). Отмечается необходимость уделять внимание пониманию формируемых понятий (М.Е. Бершадский, В.П. Зинченко и др.). Как показало исследование, формирование понятий в обучении является важнейшим звеном в становлении теоретического (понятийного) мышления обучаемого. В системе обучения физике при формировании понятий могут быть использованы разные способы, которые, по существу, объединяет одна основа — методология мышления исследователя, диалектическое движение его мысли в процессе восхождения от абстрактного к конкретному.

В главе 4 «Концепция методологически ориентированной системы обучения физике в техническом вузе» отмечено, что методологически ориентированная система обучения физике (МО СОФ) в техническом вузе должна строиться в рамках таких методологических подходов, как личностный, деятельностный, методологический (ориентация на методологию разного уровня - философского, общенаучного и др.), полисубъектный, и может быть реализована как технология обучения. Приведены основание, ядро и следствия концепции, модели МО СОФ в техническом вузе и методические принципы, позволяющие реализовать ее на практике на уровне технологии обучения.

Основанием концепции выступает методология познания и методология мышления инженера. Ядро составляют перечисленные во введении концептуальные положения, а следствием становятся преемственность знаний и необходимость формирования понятийных отношений «явление-величина» (и др. понятия), «явление-закон», «явление-метод» в последовательности, соответствующей научному методу познания.

Основная идея, ставшая результатом данного исследования, может быть сформулирована следующим образом: система обучения в техническом вузе призвана внести вклад в развитие теоретического мышления личности, нацеленной на выполнение инженерной деятельности. Ориентиром для построения системы обучения физике может стать методология познания, в которой находят отражение этапы научного познания, и методология мышления инженера, где мышление предстает как специфичный познавательный процесс. Конкретизировать цели обучения физике в рамках методологического подхода помогают характеристики стиля инженерного мышления - система обучения физике, нацеленная на развитие теоретического мышления, может и должна внести вклад в формирование совокупности этих характеристик, которые выступают в роли свойств мышления в познавательной деятельности инженера и указывают на те качества знаний, которые могут обеспечить функционирование мышления с указанными свойствами:

1) системность знаний - функционирование знаний о материальной действительности и методах ее исследования и преобразования как единой системы,

2) методологическая нормативность - функционирование знаний в виде руководств правилами, нормами, программами для определения способов действий и осуществления самих действий, адекватных научной методологии разного уровня,

3) онтологическая регулятивность — функционирование знаний в виде руководств онтологическими регулятивами (руководство мировоззренческим содержанием знаний, онтологическими представлениями о материи и ее свойствах в познавательных и иных действиях),

4) исторшшость знаний - функционирование знаний о материальной действительности и методах ее исследования и преобразования, максимально приближенных к современному философско-методолошческому уровню познания.

С рассматриваемых позиций принцип единства фундаментальной и профессиональной направленности в техническом вузе, сформулированный Л.В. Масленниковой, можно понимать как необходимость развития теоретического мышления инженера в рамках системы обучения, ориентированной на методологию познания, иначе - реализация данного принципа видится возможной в методологически ориентированной системе обучения. При этом ориентированность понимается в двух смыслах: система обучения строится на основе методологического подхода и призвана формировать методологически ориентированные знания по физике у будущих инженеров. Это и предопределяет ее название — методологически ориентирован!гая система обучения физике. Результатом ее функционирования должно стать повышение эффективности обучения физике в техническом вузе. Модель, отражающая целевой и содержательный компоненты МО СОФ, можно представить в виде схемы 1.

Изучение будущим инженером физики как науки о явлениях и процессах природы в рамках разрабатываемой концепции должно опираться на систему физических знаний (СФЗ), которая представляет собой совокупность необходимых в его деятельности элементов системы научных знаний (таких общенаучных категорий, как факт, модель, величина, закон, метод и др.) и отражает методологическую нормативность познания, иначе, в СФЗ фиксируются не только формы познания (факты, понятия, законы, теории, методы), но и указывается их

Методологически ориентированная система обучения физике в техническом вузе

Система знаний"

Физика

| Методология $ научного | познания

Система физических знаний - ~ как совокупность форм научного познания, ; как'отражение метода научного познания. Системообразующий элемент - «явление».

системные] методологиче- онтологически исторически

знания" ски норматив- значимые обусловлен-

' ные знания " знания , • ные знания

Вклад в развитие теоретического мышления V будущего инженера

Инженерное . мышление

\ Содержание I ! (методологиче- •

I ~ ч !

\ скии аспект) | -------

--------—г

Стиль

мышления !

Изучение специальных дисциплин Самообразование

Схема X. Модель методологически ориентированной системы обучения физике в техническом вузе

(целевой и содержательный компоненты)

методологическая последовательность при формировании мышления теоретического уровня-.

1) от фактов к необходимым понятиям (о структурных формах материи, о моделях объектов и явлений, о свойствах тел, о величинах, их характеризующих);

2) от понятий к выявленным законам (закономерностям);

3) от законов к теориям, объясняющим основания и причины зависимостей (в рамках которых обобщаются представления о возможности построения идеального объекта, модели);

4) от теорий к методам исследования явлений в конкретной ситуации на теоретическом уровне, обеспечивающим методологическую рефлексию на теоретическом уровне познания (схема 2).

Схема 2. Система физических знаний

В роли системообразующего элемента СФЗ будущего инженера выступает «явление», которое предстает объектом любого инженерного исследования. Например, явление электромагнитной индукции лежит в основе работы генератора переменного тока, движение электронов в веществе — в основе пробоя диэлектрика или разогрева сердечника трансформатора и мн.др. А методы описания. объяснения и предсказания явления в формализованном виде (в основе методов — физические законы) на высоком теоретическом уровне предстают в виде методов исследования явления в конкретной ситуации на теоретическом уровне. Эти методы фактически являются аналогом тех методов решения инженерных задач, которые могут быть интерпретированы как особый способ познания технической реальности. К ним могут быть отнесены методы, основанные на решении уравнений, описывающих физические идеальные или «приведенные» к идеальным процессы. Например, на использовании в решении инженерных задач нелинейных дифференциальных уравнений, следствий из уравнений Максвелла и пр.

Опора на СФЗ, на представленные в ней общенаучные категории, призвана сформировать устойчивый методологический «стержень» в знаниях студента, что, в свою очередь, позволит ему на следующих курсах легко переходить к изучению инженерных, практически ориентированных дисциплин.

С точки зрения реализации методологически ориентированной системы обучения на уровне технологии обучения эффективность ее функционирования может быть обеспечена за счет организации «прямой связи» и «обратной связи» технологии (дающей основания для диагностирующих и корригирующих процедур). При этом исследование указало на целесообразность применения принципов модульного обучения и рейтинговой системы оценки успешности учебной деятельности студенгов.Практическим приложением концепции МО СОФ выступает методика обучения физике будущего инженера (на уровне технологии обучения), организующим началом которой становятся принципы, объединенные в три группы: 1) принцип применения системного подхода к физическим знаниям, 2) принцип организации «прямой связи» технологии обучения физике на основе идей модульного обучения, 3) принцип организации «обратной связи» на основе модульного обучения и рейтинговой системы оценки успешности учебной деятельности студента.

Во второй части исследования «Практическая реализация и экспериментальное исследование методологически ориентированной системы обучения физике в техническом вузе» (две главы) представлены содержательный и процессуальный компоненты системы обучения физике в техническом вузе, а также экспериментальные обоснования концепции МО СОФ, экспериментальная проверка эффективности функционирования методологически ориентированной системы обучения физике в техническом вузе.

В пятой главе «Содержательный и процессуальный компоненты методологически ориентированной системы обучения физике в техническом вузе» на уровне технологии обучения проектируется методическая система, реализующая основные положения концепции МО СОФ. Руководящими идеями для проектирования технологии обучения выступают указанные выше три группы методических принципов обучения в МО СОФ.

На начальном этапе проектирования МО СОФ определяются цели, происходит отбор и структурирование учебного материала. Это приводит к представлению программных вопросов курса физики в виде элементов СФЗ в соответствии с принципом модульности, при этом элементы знаний (модели объектов, величины и другие понятия, законы) группируются вокруг физических явлений. Содержание каждого модуля отражает содержание разделов курса физики, при этом обосновывается целесообразность такой последовательности их изучения: «Механика», «Электродинамика», «Колебания и волны», «Квантовая физика», «Статистическая физика и термодинамика».

Следующий шаг проектирования технологии обучения — проектирование методов и форм обучепия. Методы обучения в предлагаемой методологически ориентированной системе обучения могут не выходить за рамки традиционных форм обучения: лекции, семинары, лабораторный практикум и самостоятельная работа, которая выполняется как в рамках аудиторной деятельности (самостоятельная ра-

бота по приобретению умений решать физические задачи и др.), так и в рамках внеаудиторной деятельности (самостоятельное изучение материала, подготовка ко всем видам занятий). Исследование показало целесообразность дополнения традиционных форм обучения такой формой, как выполнение индивидуальной комплексной расчетно-графической работы — РГР. РГР призвана создать условия для рефлексии студента над методами исследования физических явлений в конкретной ситуации на теоретическом уровне. В РГР задачи должны формулироваться таким образом, чтобы их содержание предполагало необходимость обобщения методов решения физических задач на уровне «явления». При этом предполагается обеспечить каждого студента индивидуальным комплектом заданий. Например, индивидуальный комплект «Механика» (РГР№1) включает задания, которые исследуют: 1) криволинейное движение материальной точки, 2) поступательное движение твердого тела, 3) вращательное движение твердого тела, 4) взаимодействия тел в случаях поступательного и вращательного движения, 5) движение тела переменной массы. Обязательным условием формирования заданий является отражение в них требований по представлению информации в графическом виде там, где это целесообразно с точки зрения более глубокого анализа обнаруживаемых закономерностей (построить трафик зависимости значений кинетической, потенциальной и полной механической энергий от времени (высоты, пути) движения тела по наклонной плоскости без учета и с учетом работы сил трения; построить график зависимости значений мощности электрического тока от величины сопротивления нагрузки в замкнутой электрической цепи, график значений потенциала в последовательных точках электрической цепи (с разной величиной сопротивлений на рассматриваемых участках цепи) и др.).

Проектирование методов контроля успешности обучения в МО СОФ показало, что они могут незначительно отличаться по формам: кроме традиционных контрольных работ, коллоквиумов, экзамена, могут проводиться аттестации на знание величин (АВ) и законов (АЗ) - устный или письменный опрос на выявление факта (а по возможности и уровня) усвоения данных элементов СФЗ. Система диагностики нацелена на последовательную оценку усвоения форм познания (понятий — величин, моделей, и т.п., — законов, теорий, методов), что должно оказать помощь студенту в выделении этих элементов СФЗ и их систематизации. Модель системы контроля знаний с учетом выдвигаемого требования оценки усвоения форм познания в рамках диагностики знаний и умений представлена на схеме 3.

При разработке задпний, имеющих цель выявить знание величин, моделей объектов и других понятий, а также законов, методов, явлений (как фактов или моделей), теорий и методов исследования явлений необходимо обеспечить соблюдение последовательности оценки знаний этих форм познания, что может осуществляться как по отношению ко всей последовательности контрольных испытаний в модуле (первый семинар — АВ; лабораторный практикум — проверка знаний величин, законов, методов; семинар — знание законов и методов; и т.д.), так и по отношению к формируемому комплексу вопросов для лабораторного практикума и коллоквиума. Т.е. во всех случаях, когда есть возможность управлять познавательной деятельностью студента и оценивать его знания в соответствии с этапами метода научного познания.

Особенностью системы контроля знаний и умений является необходимость отражения связи между «явлением» и характеризующими его «величинами», отражающими его закономерности «законами», исследующими его «методами» во всех формах контроля.

Схема 3. Модель системы контроля знаний и умений студентов (диагностический компонент МО СОФ)

Осуществлению этого может помочь формулирование вопросов с уточнением, о каком физическом явлении идет речь. Например, «перечислите величины, характеризующие вращательное движение твердого тела», «перечислите величины, характеризующие движение материальной точки по окружности» (вопросы отражают понятийное отношение «явление-величина»), «сформулируйте закон сохранения импульса для материальной точки, движущейся по инерции», «сформулируйте закон сохранения импульса для твердого тела (по отношению к точке центра инерции), совершающего произвольное (непоступателыюе) движение» (вопросы отражают понятийное отношение «явление-закон»), и т.п.

В рамках данной системы контроля знаний вопросы преподавателя, формулируемые на защите РГР, должны позволить сформировать у студента понятийное отношение «явление-метод», а вопросы экзамена, на который выносится проверка знаний физической теории, - отношение «явление-теория», на экзамене особое внимание должно уделяться обобщению круга рассматриваемых явлений в рамках теории и методов их исследования на теоретическом уровне. Т.о., обучающая функция предлагаемой системы диагностики может быть реализована через формирование понятийных отношений «явление-величина», «явление-модель», «явление-закон», «явление-метод».

В качестве количественной оценки в этой системе целесообразно использовать балльную оценку: она позволяет присваивать разный максимальный балл за верный ответ в соответствии с выдвигаемыми требованиями к усвоению разных форм познания — понятий, законов, методов и т.п.

Практическая реализация МО СОФ требует на уровне детального планирования процесса обучения подготовки планов лекционных, семинарских, лабораторных занятий и самостоятельной работы в соответствии с учебным планом курса, программными вопросами курса физики, содержанием учебного материала в модуле, в соответствии с планом познавательной деятельности студента. На данном этапе возникает необходимость содержание учебного материала, выносимое на изучение на каждом лекционном, семинарском и лабораторном занятии, а также на самостоятельном уровне изучения физики, формировать с учетом планируемой познавательной деятельности студента на достаточно высоком уровне технологичности (в рамках принципа модульности), что и обуславливает возникновение следующих требований к планированию содержания учебных занятий:

1. Последовательности — представление учебного материала на семинарском, лабораторном занятии, в самостоятельной работе не должно опережать представление учебного материала на лекции по базовым представлениям о понятиях и законах.

2. Соответствия — изучение выделенных элементов СФЗ в рамках содержания одного модуля на всех видах занятий (до момента перехода к следующему модулю).

3. Одновременного перехода - переход к следующему модулю должен осуществляться на всех планируемых видах занятий (насколько возможно одновременно) и включать переход к следующим элементам СФЗ, к следующим методам исследования явлений, методам решения задач в рамках содержания модуля.

4. Целесообразности контроля знаний и умений — выбор времени и формы контроля должен быть подчинен цели осуществления необходимого с точки зрения планируемой познавательной деятельности студента контроля. Контроль должен позволить провести диагностику факта (по возможности и уровня) усвоения знаний элементов СФЗ, методов исследования явлений, методов решения физических задач, а также сформированности умений применять теоретические знания в познавательной деятельности.

5. Согласования — согласование по времени всех планируемых форм контроля с целью не перегрузить студента подготовкой к контрольным испытаниям.

Фактически на данном этапе планирования учебной деятельности студента требуется с позиций методологической направленности его обучения решить дидактические задачи формирования знаний и умений студента на технологическом уровне с помощью всех вовлеченных в учебный процесс форм обучения.

На этом этапе планирования к педагогу приходит понимание острой необходимости организации в МО СОФ фронтально-тематического лабораторного практикума, основной характеристикой которого является выполнение студентами разных работ (на разных установках), но в рамках одной «фронтальной» темы. Организации его может помочь вводное (резервное) занятие лабораторного практикума. При этом методика проведения его в МО СОФ может опираться на изучение свойств погрешностей, в которой теория погрешностей может предстать не на абстрактном уровне, а как обобщенное исследование реального физического явления.

Модель учебного процесса, отражающая первые три требования, представлена на схеме 4. Одной заливкой выделены ячейки, соответствующие тем формам обучения, содержание которых должна объединять одна тема. Так, учебный материал лекций Лк№1-Лк№3, семинаров Сем№1-Сем№2 и лабораторного занятия Лб№2 посвящен теме «Поступательное движение», лекций Лк№4-Лк№5, семинаров Сем№3-Сем№4 и лабораторного занятия Лб№3- «Вращательное движение» и т.д.

Лб вводи.

Лк №4

Сем№3

' Л б №2'

Лк№5

Сем№4

* РГР + +

Лб №3

МЕХАНИКА

Схема 4. Модель учебного процесса (процессуальный компонент МО СОФ)

Особая роль в МО СОФ отводится управлению познавательной деятельностью студентов во внеаудиторное время. На этапе проектирования самостоятельной работы студента осуществляется тщательно продуманное планирование поэтапно выполняемых действий студента на каждой неделе обучения в рамках принципа модульности (обучения): согласование самостоятельной работы студента, выделение времени на осмысление и закрепление знаний и умений с последовательностью представления учебного материала на лекциях, обсуждением учебного материала на практических и лабораторных занятиях и с контрольными испытаниями. Для организации познавательной деятельности студентов на самостоятельном уровне изучения физике им предлагается: 1) обращаться при необходимости к СФЗ (схема 2) и использовать обобщенные планы изучения элементов СФЗ; 2) ориентироваться на требования к усвоению знаний и умений на семинарских занятиях; 3) готовиться к лабораторному практикуму с помощью специально разработанных вопросов, отражающих этапы метода научного исследования.

Особенности методики обучения физике студентов в соответствии с формами обучения в рамках МО СОФ могут быть представлены следующим образом.

Необходимо различать вводную, текущую и обобщающую лекции.

1. Вводная лекция - первое представление СФЗ, краткое описание ее, описание отражения в ней метода научного познания.

2. Текущая лекция:

- новый способ представления учебного материала, предполагающий в предъявлении его отразить метод научного познания: от явлений к методу исследования явлений в конкретной ситуации на теоретическом уровне (МИЯТУ), с опорой на выделение элементов СФЗ;

- определение физических моделей, величин и др. понятий в соответствии с правилами определения понятий (сущностные характеристики), использование обобщенных планов для изучения элементов СФЗ;

- обязательное отражение физической сущности, мировоззренческого значения фундаментальных законов;

- создание условий на лекции для рефлексии студента над изучаемыми явлениями, моделями их представляющими (с учетом накладываемых ограничений) и надМИЯТУ.

3. Обобщающая лекция - использование категориального аппарата подчинено цели отображения движения исследовательской мысли через понятийные отношения от «явление-модель» до «явление-метод», рассмотрения разных свойств физического объекта, мировоззренческого содержания фундаментальных физических законов.

При проведении семинаров, в которых фактически нет необходимости различать вводный, текущий и обобщающий семинар, должно быть предусмотрено:

- обязательное обобщение учебного материала в начале занятия, формирование таблицы с выделением величин, моделей и законов как оснований МИЯТУ, особенностей их применения;

- создание условий для рефлексии над методами исследования явлений на теоретическом уровне на занятии, акцентирование внимания студентов на МИЯТУ по ходу учебного занятия, где это целесообразно, предъявление студентам их в качестве требований к усвоению (в контроле знаний);

- подкрепление системы «домашних» задач комплексом индивидуальных заданий с исследовательской направленностью (РГР), требующих применения знаний, полученных как на лекциях, так и на семинарах и содержащих материал, отражающий все основные изученные физические явления одного модуля курса физики;

- создание условий на лекции для рефлексии студента над изучаемыми явлениями, моделями их представляющими (и учета накладываемых ограничений в связи с этим) и над МИЯТУ.

В лабораторном практикуме предполагается итоговое (зачетное) занятие отвести для проведения коллоквиума, т.к. все запланированные учебные действия по этому виду учебной деятельности должны быть завершены к моменту его проведения. Практикум в целом должен быть реализован как фронтально-тематический. При этом следует различать вводное и текущее занятия.

1. Методика проведения вводного занятия опирается на изучите свойств погрешностей, в ней теория погрешностей предстает не на абстрактном уровне, а как описание реальных свойств погрешностей.

2. При проведении текущего занятия должно быть предусмотрено:

- применение методики организации занятия с поэтапной оценкой деятельности студентов;

- применение методики организации самостоятельной познавательной деятельности студента (при подготовке к практикуму), отражающей метод научного познания;

- оценка теоретической готовности студента к практикуму с помощью специально разработанного комплекса вопросов, в которых находит отражение метод научного познания.

Предполагается, что вся система требований в МО СОФ сможет оказать помощь студенту в организации самостоятельной познавательной деятельности во внеаудиторное время и создаст условия для его рефлексии над содержанием элементов СФЗ, над самой СФЗ, над методами исследования явлений в конкретной ситуации на теоретическом уровне. Это обуславливает появление требования представления студенту полной информации о его планируемой учебной деятельности. При этом с помощью комплексов вопросов и требований в самостоятельной познавательной деятельности студентов должны быть созданы условия:

- для обобщения учебного материала на уровне СФЗ и таких ее элементов, как «явление», «модель», «величина», «закон», «метод», «теория», при подготовке к лекции',

- для рефлексии над методами исследования явлений в конкретной ситуации на теоретическом уровне, выступающих основой для методов решения задач в инженерной деятельности, при подготовке к семинару и выполнении РГР;

- для рефлексии над методом научного познания, выступающего в инженерной деятельности основой для проведения экспериментальных исследований при подготовке к лабораторному практикуму.

Контроль знаний и умений становится основой для диагностики успешности учебной деятельности студентов на основе использования рейтинговой системы. Первая особенность его видится в необходимости различать успешность учебной деятельности в целом и успешность сформированности непосредственно физических знаний студентов. Оценка первой должна осуществляться на основе рейтинга студента, второй - на основе оценок контрольных работ, коллоквиума и т.п. Вторая особенность - формирование уровней диагностики, связанных с формами познания - понятиями (модель, величина и др.), законами, теориями и методами исследования, что может позволить выработать рекомендации для корректирования познавательной деятельности студента в виде «изучить элементы СФЗ того уровня, который слабо усвоен». Третья особенность — возможность определения на основе массива рейтинговых оценок по несложной методике групп «высокой», «средней», «низкой» успешности обучения и планирование учебной деятельности студентов с учетом их уровня, что ни в коей мере не ставит студента в условия «вечно неуспевающего», а, наоборот, с помощью предлагаемой коррекции создает условия для повышения успешности его обучения. Особенностью является и предоставление студентам оперативной информации-об успешности их обучения в диаграммах, создающих условия для дополнительной мотивации к обучению.

Представленная методика обучения реализует МО СОФ, нацеленную на развитие теоретического мышления студентов. Вклад в формирование стиля инженерного мышления может быть обеспечен следующим образом:

- системность знаний формируется на основе структурирования содержания в соответствии с СФЗ, выделения в нем понятийных отношений (связанных с «явлением») во всех формах обучения;

- методологическая нормативность знаний формируется с помощью опоры на методологию познания при предъявлении и обсуждении материала на лекциях, при проведении лабораторного практикума, при самостоятельной подготовке к лабораторное-у практикуму. Кроме этого, создаются условия для рефлексии над методами исследования явлений (в конкретной ситуации на теоретическом уровне) на лекциях, семинарах и при выполнении РГР, при подготовке к коллоквиуму, экзамену;

- онтологическая регулятивность знаний формируется при обобщении материала с помощью использования обобщенных планов изучения различных элементов знаний, при формулировании законов на уровне мировоззренческих представлений во всех случаях педагогического взаимодействия студентов и преподавателя;

- историчность знаний сегодня формируется при отражении в содержании обучения системного подхода к исследованию физических явлений, что возможно, например, если последним разделом курса будет «Статистическая физика и термодинамика». В этом разделе могут быть рассмотрены и идеи синергетики (о модели открытой физической системы, об основных закономерностях ее поведения, о влиянии малых возмущений на ее свойства, о бифуркации, при этом возможна иллюстрация качественных изменений ее свойств на примере хорошо известных явлений, например, образовании ячеек Бинара).

Предполагается, что формированию этих качеств знаний будет способствовать специально разработанная система требований к знаниям и умениям студентов, реализуемая в ходе всего учебного процесса.

Обобщая, можно отметить, что методологически ориентированное обучение -это такой вид обучения, который как процесс характеризуется осуществлением познавательной деятельности студентов с опорой на использование понятийного аппарата системы научных знаний, т.е. «инвариантных» элементов системы физических знаний (СФЗ) - общенаучных категорий «факт», «понятие», «закон», «теория», «метод», а также осуществлением познавательной деятельности в соответствии с методом научного познания. Проекцию метода научного познания на познавательную деятельность будущего инженера, реализованную в его обучении с помощью дидактических средств, можно считать основной характеристикой исследовательской направленности процесса обучения физике. В процессе обучения формирование физических знаний студентов должно быть реализовано через выделение «явления» как фрагмента материальной действительности, через акцентирование внимания на нем и формирование условий для рефлексии над методологией его исследования, через нацеленность на формирование знаний студентов о методах исследования явлений в конкретной ситуации на теоретическом уровне (иначе, о таком типе методов решения инженерных задач).

В главе 6 «Экспериментальное обоснование концепции и проверка эффективности методологически ориентированной системы обучения физике в техническом вузе» приведены результаты полномасштабного эксперимента, характеризуемого тремя уровнями логически соподчиненных гипотез: общим, частным и рабочим. Опытно-экспериментальное исследование, проведенное в течение ряда лет в нескольких технических вузах, позволило сделать вывод об эффектив-

ности функционирования методологически ориентированной системы обучения физике. На основе формулировки общей проблемы исследования была сформулирована гипотеза эксперимента (отражающая верхнюю ступень в иерархии системы из 8 частных гипотез): методологически ориентированная система обучения физике способна повысить эффективность обучения физике студентов технических вузов. Основные этапы и экспериментальная база педагогического эксперимента были следующими (табл.1):

- констатирующий эксперимент, обосновавший актуальность исследования, указавший на необходимость поиска оснований системы обучения физике в техническом вузе, нацеленной на развитие мышления студентов, был проведен в 1992-1995г.г. в основном на базе Киргизского технического университета (Кир-гТУ), Костромской сельскохозяйственной академии (КГСХА), Костромского государственного технологического университета (КГТУ) и далее продолжен в 2004г. на базе МИРЭА;

- поисковый эксперимент, включающий в себя поиск оснований для концепции системы обучения физике, разработки концептуальных положений, а также поиск дидактических решений задач реализации концептуальных положений, был проведен в 1993-2000 годах в основном на базе КГСХА;

- обучающий эксперимент, определивший уровень достижимости планируемых результатов, эффективности предлагаемой технологии обучения, был проведен в 2002-2005 годах на базе КГСХА, МИРЭА, МЭИ.

В эксперименте в разной степени участвовали около 60 преподавателей технических вузов и более 650 студентов первого и второго курсов.

Формулировка общей проблемы исследования позволила сформулировать общую гипотезу педагогического эксперимента об эффективности МО СОФ в техническом вузе. За общей гипотезой были сформулированы частные гипотезы, детализирующие, конкретизирующие и раскрывающие ее содержание в поисковом и обучающем экспериментах. Сквозная нумерация целей в поисковом и обучающем экспериментах (табл.1) совпадает со сквозной нумерацией частных гипотез в иерархии гипотез исследования, что призвано оказать помощь в понимании целостной логической структуры эксперимента.

Поисковый этап. Частная гипотеза №1: МО СОФ успешнее формирует уровень знаний студентами элементов СФЗ, чем традиционная методика обучения.

Частная гипотеза №2: 1) В МО СОФ студентов уровень знания элементов СФЗ коррелирует с успешностью обучения физике; 2) применение идей МО СОФ на лекциях и семинарах создает условия для роста уровня знаний элементов СФЗ и роста успешности обучения физике.

Частная гипотеза №3: Существует возможность диагностировать успешность обучения физике студентов на основе рейтинговой системы в процессе и в итоге обучения.

Частная гипотеза №4: МО СОФ успешно формирует «остаточные» знания студентов по физике и знания общенаучных категорий.

Обучающий этап. Частная гипотеза №5А: Применение МО СОФ формирует рост успешности обучения физике студентов в вузе.

Таблица 1. Экспериментальное исследование эффективности мстодологи-чески ориентированной системы обучения физике в техническом вузе_

Цели Годы, база Число участников

КОНСТАТИРУЮЩИЙ ЭТАП

1. Исследование методик и практик преподавания физики в вузе. 2. Определение требований к физическим знаниям студентов со стороны преподавателей специальных кафедр 1992-1995, 2004 КиргТУ, КГСХА, КГТУ, МИРЭА 19 преподавателей физики, 21 преподаватель кафедр по различным инженерным специальностям

ПОИСКОВЫЙ ЭТАП

1 .Поиск оснований для разработки методологически ориентированной системы обучения физике на уровне педагогической технологии. Разработка способов формирования знаний. Разработка системы контроля успешности обучения студентов. Разработка системы мониторинга знаний и умений студентов. 1993-2000, КиргТУ, КГСХА 106 студентов КГ№ 1; 91 студент ЭГ№1

2,Определение наличия связи между уровнем формируемых знаний элементов СФЗ как результата применения методики обучения и успешностью обучения студентов 2000, КГСХА 91 студент ЭГ№1

3. Оценка успешности обучения с помощью рейтинговой системы 2000, КГСХА 91 студент ЭГ№1

4.Выработка критериев оценки качества физических знаний студентов, разработка методики его оценки и определение его возможных количественных показателей 1999-2000, КГСХА 70 студентов ЭГ№2; 49 студентов КГ№2

ОБУЧАЮЩИЙ ЭТАП

5.Оценка эффективности применения методологически ориентированной системы обучения физике 2002-2003, КГСХА 65 студентов ЭГ№3; 80 студентов КГ№3; 5 преподавателей

6. Оценка эффективности применения основных компонентов системы обучения на новой базе 2004, сент.-декабрь, МИРЭА 105 студентов ЭГ№4; 37 студентов КГ№4; 10 преподавателей.

7,Оценка возможности прогнозирования успешности обучения студентов на «новой» базе 2005, сент.-декабрь, МЭИ 50 студентов ЭГ№5; 2 преподавателя

Частная гипотеза №5В: Применение МО СОФ успешно формирует «остаточные» знания студентов по физике и знания общенаучных категорий, создает дополнительную мотивацию изучения физики студентами, повышает уверенность студентов во владении физическими знаниями.

Частная гипотеза Мб: Применение элементов МО СОФ студентов на «новой» базе («с нуля») повышает успешность обучения физике студентов, формирует распознавание видов элементов СФЗ.

Частная гипотеза №7: Применение диагностики уровня знаний студентов по методике оценки знаний МО СОФ позволяет диагностировать и прогнозировать успешность обучения физике студентов.

Для оценки достоверности гипотез были применены следующие методы математической обработки результатов психолого-педагогических измерений: 1) X-критерий Колмогорова-Смирнова; 2) ср*-критерий (угловое преобразование Фишера); 3) в-критерий знаков; 4) ^-критерий Пирсона; 5) расчет показателей асимметрии и эксцесса для проверки нормальности распределения результативного признака; 6) метод расчета коэффициента ранговой корреляции Спирмена г8.

Основной вывод экспериментального исследования — методологически ориентированная система обучения повышает эффективность обучения физике студентов. Об ее эффективности говорит вся система примененных диагностик успешности обучения физике будущих инженеров и оценки уровня формирования их физических знаний, результаты поискового и обучающего экспериментов.

В рамках идеи о развитии теоретического мышления студента эффективность технологии обучения может характеризоваться определенным интегративным эффектом. Интеграция рассматривается здесь не как простое объединение частей в целое, а как образование системы, развитие которой ведет к количественным и качественным сдвигам, а иногда дает начало новым качествам. С этих позиций в качестве критериев эффективности системы обучения физике могут рассматриваться: качество знаний, формирование общенаучной методологии, осознание успешности владения знаниями и умениями, рост успешности обучения, рост успешности формирования знаний и умений, повышение мотивации к изучению физики, осознание значимости физического знания для будущего специалиста, формирование адекватной самооценки будущего специалиста и др.

Очевидно, оценить все критерии количественно не представляется возможным. Для проверки существования интегративного эффекта были выделены два критерия, которые можно оценить количествешю: 1) овладение общенаучной терминологией, умение различать элементы СФЗ, 2) сформированность прочных «остаточных» знаний по физике. Критерии, оцениваемые качественно: трудность усвоения физики студентом, интерес к физике, уверешюсть в успешном владении знаний. Вторые были оценены с помощью анкетирования и отзывов студентов и преподавателей.

Приведем некоторые результаты эксперимента. Значимый признак технологии обучения, сформулированный в частной гипотезе №5В (применение методологически ориентированной технологии обучения успешно формирует прочные знания студентов по физике и знания общенаучных категорий), был исследован с помощью рабочих гипотез, позволяющие оценить достоверность двух

мощью рабочих гипотез, позволяющие оценить достоверность двух утверждений, заключенных в ней.

Первое утверждение о прочности знаний проверялось с помощью методики оценки «остаточных» знаний по физике. По данной методике были созданы вопросы, содержание которых было призвано отразить уровни знаний (М - мировоззренческий, Б - базовый) и уровни умений (И - идентификационный, С - идентификация причинно-следственных связей, О - операционный) с учетом форм познания (величина, модель и другие понятия, закон, теория, метод). Задания, учитывающие знаниевый аспект и аспект умений, были отнесены к категориям, получаемым на «пересечении» уровней знаний и уровней умений (МИ, БИ, МС, БС, МО, БО).

Диагностировать «остаточных» знаний студентов было проведено у 119 студентов — в поисковом эксперименте, 145 - в обучающем эксперименте. Группы студентов, изучавшие физику в феврале-декабре 1999 года, участвовали в эксперименте в июне 2000 году (в табл.1 и 2 - ЭГ№2 и КГ№2), а студенты, изучавшие физику в феврале-декабре 2002 года, на проверку «остаточных» знаний «вышли» в конце мая 2003 года (ЭГ№3 и КГ№3). Результаты в виде частот, равных сумме студентов, оцененных положительно по критерию успешности формирования знаний и умений по категориям, представлены в табл.2. Полученные результаты позволили провести анализ указанных признаков (частот) и сравнить их распределения для экспериментальных и контрольных групп (табл.2 и диаграммы 1 и 2):

1. Распределения по всем указанным критериям контрольных групп экспериментов 2000 и 2003 годов по исследованию «остаточных» знаний студентов не различаются между собой - использован х2 критерий Пирсона, X2эмп= 8,941, (х2криг=11*070; уровень значимости р=0,05; х2крит=15,086; р=0,01).

2. Распределения по категориям экспериментальных групп 2000 и 2003 годов не различаются между собой: % критерий Пирсона, Хгэмп==0,889.

3. Распределения по категориям экспериментальной и контрольной групп достоверно различаются между собой: у? критерий Пирсона, х2эмп=14,034 (р<0,05) для 2000 года и Х2эмп=22,575 (р<0,01) для 2003 года.

4. Результаты исследования экспериментов 2000 года и 2003 года показали, что для всех образовательных категорий (МИ, БС и др.) угловое преобразование Фишера <р*эмп >ф*кпг~> т.е. уровень успешности формирования образовательных категорий в экспериментальной группе достоверно въппе, чем в контрольной группе: для всех категорий с уровнем статистической значимости р<0,01,1фоме категории МС для 2003 года, для нее с уровнем значимости р<0,05.

Выводы 1,2,3 математически подтверждают существование одинакового характера формирования знаний в рамках одной технологии обучения, что иллюстрируют диаграммы 2 и 3. Вывод 4 указывает на преимущество одной технологии обучения перед другой.

Кроме проверки «остаточных» знаний по физике ЭГ№3 и КГ№3 участвовали в оценке уровня распознавания видов элементов СФЗ. Это стало заключительным этапом экспериментального исследования в рамках гипотезы 5В, оценившем достоверность утверждения — уровень распознавания видов элементов СФЗ студентами ЭГ№3 через полгода после окончания обучения физике выше, чем у КГ№3.

Таблица 2. Результаты оценки «остаточных» знаний студентов в экспс риментах 2000 и 2003 гг. ___

Категории 2000 г. 2003 Г.

ЭГ№2 КГ№2 ЭГ№3 КГ№3

70 студентов 49 студентов 65 студентов 80 студентов

МИ 48 3 32 9

БИ 53 18 43 14

мс 48 22 37 32

БС 38 9 30 4

МО 50 17 40 31

БО 40 7 26 7

МИ

■♦—Экспериментальная группа —А—Контрольная группа

Диаграмма 1. Сравнение «остаточных» знаний по физике студентов ЭГ№2 и

КГ№2, КГСХА, июнь 2000 года

Диаграмма 2. Сравнение «остаточных» знаний по физике студентов ЭГ№3 и

КГ№3, КГСХА, май 2003 года

Для оценки уровня распознавания видов элементов СФЗ студентам было пред-, ложено задание на осознание статуса элементов СФЗ, в котором требовалось отметить из множества физических терминов те, которые относятся к понятию «физическая величина», или «закон», или «явление». Задача для студента осложнялась тем, что требовалось выделить понятия величин, законов или явлений определенного раздела физики.

Критерий, позволяющий оценить уровень распознавания видов элементов СФЗ одним студентом, был выбран в виде отношения количества верно отмеченных студентом терминов к общему количеству терминов, отмеченных этим же студентом.

На основании результатов выполнения заданий сравнивались распределения уровней распознавания этих видов элементов СФЗ в экспериментальной и контрольной группах с помощью двух математических критериев: 1) для определения различий между двумя распределениями ЭГ№3 и КГ№3 был применен X-критерий и выявлены точки наибольшего расхождения значений исследуемого признака — уровня распознавания таких видов элементов СФЗ, как величина, закон, явление; 2) затем для оценки достоверности гипотезы был использован <р*-критерий.

При сравнении распределений уровней распознавания величин, законов, явлений экспериментальной группы с распределениями их в контрольной группе получены соответственно эмпирические значения ^критерия Лв= 1,862, Л3= 1,568, Ля= 2,003,

что с уровнем статистической значимости р<0,01 подтвердило гипотезу о достоверном различии между распределениями уровня распознавания величин, законов, явле1шй в экспериментальной группе и контрольной группе, точки максимального расхождешгя распределений соответствовали значению 0,4 для величин, и 0,5 для законов и явлений по шкале признака в этих случаях. Из этого следовало, что значения 0,4, 0,5 и 0,5 — критические: если значение уровня распознавания видов элементов СФЗ меньше или равно им, то «эффекта нет», если болыне-«эффект есть». С учетом критических значений были получены эмпирические значения ф*в=3,890; <р*з =3,337; <р*я = 4,200; которые с уровнем значимости р <0,01 подтвердили рабочую гипотезу, а следовательно и частную гипотезу 5В.

Большую успешность распознавания видов элементов СФЗ показали и студенты экспериментальной группы ЭГ№4 по сравнению с контрольной группой КОМ, изучавшие физику в 2004 г. (МИРЭА). Достоверность данного утверждения была оценена с помощью углового преобразования Фишера: при входном контроле результаты опроса в ЭГ№4 и КГ№4 не отличались (ф*ЭМп=0,981), а на выходе отличие было существенным (<р*эмп=2,517, р<0,01).

Кроме количественных оценок эффективности МО СОФ в техническом вузе были получены и качественные оценки успешности ее применения: так, студенты групп ЭГ№3 и КГ№3 в эксперименте 2003г. отвечали на вопросы анкеты, которые были призваны определить их субъективные оценки о трудности изучения физики, интересе к ней и уверенности во владении общенаучными категориями, методологическим аппаратом. На трудность изучения физики указали 30,4% студентов ЭГ№3 и 51,4% КГ\Г23. Интерес предмет вызвал у 85,7% студентов ЭГ№3 и у

27,0% КГ№3. Уверенность в распознавании видов элементов СФЗ высказали ровно 50% студентов ЭГ№3 и 28% студентов КГ№3. Положительную оценку МО СОФ в техническом вузе дали при анкетировании все преподаватели, участвовавшие в эксперименте на поисковом и обучающем этапах, и, по существу, их участие убедило в возможности воспроизведения методологически ориентированной системы обучения физике в техническом вузе.

Опираясь на результаты экспериментального исследования, можно с уверенностью утверждать, что методологически ориентированная система обучения физике в техническом вузе формирует прочные физические знания студентов, создает условия для роста успешности обучения студентов, формирует у них умение оперировато теоретическим понятийным аппаратом науки, что, в свою очередь, позволяет говорить и о создании ею условий для развития теоретического мышления личности, нацеленной на успешную инженерную деятельность.

По ходу экспериментального исследования были получены суждения, не относящиеся непосредственно к основной гипотезе научного исследования, но позволяющие увидеть возможности и особенности применения МО СОФ в техническом вузе:

^ применение данной методики обучения в течение продолжительного времени (нескольких лет) предоставляет возможность исследования разного рода тенденций в физическом образовании будущих инженеров;

V необходимость различения оценки успешности обучения (по результатам рейтинга) и оценки формирования знаний и умений студентов (например, по результатам коллоквиума) является необходимым условием диагностики успешности обучения каждого студента с целью выработки рекомендаций для коррекции его познавательных действий;

■S в качестве показателей эффективности технологии могут быть использованы критерии, учитывающие как уровни знаний и умений, так и формы познания (понятия, законы, теории и методы).

Таким образом, экспериментальный аспект исследования внес вклад в создание и реализацию концепции МО СОФ и подтвердил гипотезу исследования об эффективности созданной МО СОФ.

В приложении к диссертации представлены содержательная часть программы курса физики, методические указания для преподавателей вузов, дидактические материалы для организации аудиторной и внеаудиторной учебной деятельности студента, положение о рейтинговой системе, структура WEB-сайта «Организация обучения физике», а также материал экспериментального исследования.

Основные итоги и выводы исследования:

1. Анализ современных представлений о психологических особенностях личности студенческого возраста позволил сделать вывод о том, что в основу современной системы обучения физике студентов технических вузов должна быть положена цель развития их теоретического мышления, интеллектуальных способностей личности, что должно привести к созданию условий для развития инженерного мышления и обусловить успешность обучения студента.

2. Анализ состояния проблем преподавания физики в техническом вузе позволил сделать вывод о том, что система обучения физике должна строиться на осно-

ве принципов фундаментальности и профессиональной направленности образования с учетом особой важности таких дидактических принципов, как принципы научности, системности, межпредметных связей, с опорой на категории «учебная деятельность», «педагогическое взаимодействие преподавателя и студентов», «система обучения», «управление познавательной деятельностью студентов», «технологический подход к обучению». В ходе исследования были выявлены проблемы в реализации «прямой» и «обратной» связи технологии обучения, в выборе основания для диагностирования успешности обучения студентов и корректировки их познавательной деятельности. Проведенный анализ позволил обосновать необходимость применения системного подхода к знаниям, формирования исследовательской направленности обучения студентов физике, системных знаний студентов на достаточно высоком уровне теоретического (понятийного) обобщения и познавательной деятельности студентов соответственно циклу научного познания.

3. Анализ философско-методологического научного знания выявил особую роль философско-методологических установок в образовании и профессиональной деятельности инженера, показал, что существует возможность использования философско-методологических положений в качестве основания для построения системы обучения физике в вузе, показал, что к особенностям мышления инженера можно отнести наличие определенного стиля мышления, характеризуемого системностью знаний, методологической нормативностью, онтологической регу-лятивностыо и историчностью. Представление инженерного мышления в виде специфической познавательной деятельности показало, что явление выступает в роли объекта инженерной деятельности и определило необходимость создания условий для рефлексии инженера над этим понятием и «методом» как способом исследования явлений, что позволило считать «явление» системообразующим элементом системы физических знаний инженера.

4. В результате проведенного исследования разработана концепция методологически ориентированной системы обучения физике в техническом вузе, основные положения которой говорят о вкладе обучения физике в формирование стиля инженерного мышления на основе общенаучной методологии и методологии физической науки.

5. Построены адекватные концепции модели, отражающие целевой и содержательный, процессуальный, диагностический компоненты методологически ориентированной системы обучения физике в техническом вузе.

6. Концепция и модели реализованы на технологическом уровне в методической системе обучения физике в техническом вузе на основе созданного в ходе исследования учебно-методического обеспечения учебного процесса в рамках всех форм обучения (лекций, семинаров, лабораторного практикума, индивидуальных комплексных расчетно-графических работ, самостоятельной подготовки к занятиям).

знаниями и умениями, рост успешности обучения, рост успешности формирования знаний и умений, повышение мотивации к изучению физики, осознание значимости физического знания для будущего специалиста и др.

В дальнейших исследованиях целесообразно более глубоко рассмотреть возможность использования общенаучных методологических закономерностей для прогнозирования успешности обучения физике и корректировки познавательной деятельности студентоп, а также можно совершенствовать методологически ори-ентироваштую систему обучения физике в техгагческом вузе (в частности, определить роль и место «гипотезы» как элемента системы физических знаний будущих инженеров, конкретизировать и привести в соответствие с современными синер-гетическими представлениями содержание раздела «Термодинамика» и пр.).

Идеи и результаты исследования нашли отражение в 68 публикациях автора, среди которых основными являются следующие: Монография, пособия, методические рекомендации

1. Мамаева И.А. Методологически направленная система обучения физике/ Монография. - М.: МПГУ, 2005. - 203с. 12,75п.л.

2. Мамаева H.A. Изучение явления диэлектрического гистерезиса // Электростатика Постоянный ток / Методическое руководство к лабораторным работам по физике для студентов 1-2 курсов всех специальностей. - Фрунзе: ФПИ, 1989. - С.19-29. 0,62п.л.

3. Мамаева И.А. Изучение дифракции Фраунгофера на прямоугольной щели // Волновые процессы / Методические указания к лабораторным работам по физике для студентов всех специальностей. - Бишкек: КТУ, 1994. — С.7-14. 0,47п.л.

4. Мамаева И.А. Методические указания по изучению курса физики на факультете «Электрификация и автоматизация с.х.». - Кострома: КГСХА, 1997. - 18с. 1,1 п.л.

5. Мамаева И.А. Готовимся к вступительному экзамену по физике / Методические указания для абитуриентов. - Кострома: Изд-во КГСХА, 1999. - 27 с. 1,6п.л.

6. Мамаева И.А. Готовимся к собеседованию по физике / Методические указания для абитуриентов. - Кострома: Изд-во КГСХА, 1999. - 18с. 1,1 п.л.

7. Мамаева И.А. Готовимся к вступительному экзамену по физике / Методические указания для абитуриентов (учебное пособие, перераб. и доп.). - Кострома: Изд-во КГСХА, 2000. - 40с. 2,3 9п. л.

8. Мамаева И.А. Обработка результатов измерения в лабораторном практикуме / Учебное пособие. - Кострома: КГСХА, 2002. - 48с. 2,88п.л.

9. Мамаева И.А., Филончиков A.B. Теоретические основы прогрессивных технологий (физика) / Методические указания, программа и контрольные задания для студентов заочной формы обучения экономических специальностей высших учебных заведений. - Кострома: КГСХА, 2002. - 28 с. 1,75п.л. (авторских 64%)

10. Мамаева И А., Цурикова Л.М. Экзамен по физике / Методические указания для абитуриентов, поступающих на заочный факультет и сокращенный срок обучения по инженерным специальностям. - Кострома: КГСХА, 2003. - 44с. 2,62п.л.(авторских 50%)

11. Лабораторный практикум по физике. Термодинамика / Учебно-методическое пособие для студентов 1- 2 курсов. / Векшина М.О., Кузьмин П.В., Мамаева И.А., и др. / Под общей ред. Мамаевой И.А.. - Кострома: КГСХА, 2004. - 108с. (общая редакция учебного пособия, методические указания к четырем лабораторным работам, из них одна в соавторстве). 6,48п.л. (авторских 34% и общая редакция)

12. Мамаева И.А. Физический практикум. Технология лабораторного эксперимента. Обработка результатов измерения. Вводное занятие / Учебное пособие. - М.: Издатель Карпов Е.В., 2004. - 55с. 3,5пл.

Статьи в изданиях, рекомендуемых ВАК

13. Мамаева И.А. Об успешности обучения студентов // Физическое образование в вузах. - 2004. - Т.10. - №2. - С.10-16.0,44 п.л.

14. Мамаева И.А. Методика разработки комплекса вопросов для оценки теоретических знаний // Физика в школе. - 2004. - №8. - С.35-38. 0,19и.л.

15. Мамаева И А. Педагогическая диагностика в рамках технологии обучения // Наука и школа. - 2004. - №6. - С.46-49. 0,25п.л.

16. Мамаева И.А. Методика разработки теоретических вопросов коллоквиума по физике // Физическое образование в вузах. - 2005. Т. 11. - №3. - С. 101 -106.0,3 8п.л.

17. Мамаева И.А. Обучение распознаванию элементов физических знаний // Физика в школе. -2005. - №.7. - С.47-48. ОДЗп.л.

Статьи

18. Мамаева ИА. Структурный и микроструктурный анализ общего курса физики // Функциональные пространства. Дифференциальные операторы. Проблемы математического образования / Труды Международной конференции, посвященной 75-летию члена- корреспондента РАН, профессора Л.Д.Кудрявцева. - М.: Изд-во РУДН, 1998. - Т.З. - 0,25п.л.

19. Мамаева И.А Первый закон Ньютона // Преподавание физики в высшей школе / Научно-методический журнал. -1998.- №14. - С.5-6. ОДЗпл.

20. Мамаева И.А. Информатизация учебного процесса по курсу физики // Проблемы реализации многоуровневой системы образования, наука в вузах / Труды международной конференции. - М.: Изд-во РУДН, 1999. - С.294-296.0,13п.л.

21. Мамаева И.А. Тесты для оценки качества физического знания студентов // Преподавание физики в высшей школе / Научно-методический журнал. - 2002. - №23. - С. 133-136. 0,25п.л.

22. Мамаева И.А., Шаронова Н.В. Технология обучения физике студентов технических специальностей вузов //Естественные науки / Сб.статей. - М.: Прометей, 2003. - С. 189-190. 0,13п.л. (авторских 50%)

23. Мамаева И.А. Оценка качества естественнонаучных знаний будущих инженеров // Сб. трудов Международной научной конференции "Educationion, Science and Economy in higher educational establishments. Integration into the International Environment", august 22- 27, 2004, Slovakia.- M.: Изд-во РУДН, 2004. - C.299-303.0,3 In.л.

24. Мамаева И.А. Распознавание студентами видов элементов системы физических знаний // Преподавание физики в высшей школе / Научно- методический журнал. - 2004. -№29, - С.142-146. 0,31п.л.

25. Мамаева И.А. Обратная связь в технологии обучения физике студентов вузов // Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук / Труды XLII научной конференции МФТИ / Часть XI "Секция педагогики и информационных технологий", 26-27 ноября 2004. - М., Долгопрудный: Типография НИЧМФТИ. - С.40-41. ОДЗп.л.

26. Мамаева ИА. Методика оценки «остаточных» знаний по физике // Естественные науки / Сб.статей. - М.: Прометей, 2005 - С.223-226.0,22п.л.

27. Мамаева И.А. Фронтально-тематический лабораторный практикум // Материалы по теории и методике обучения физике. - Нижний Новгород: Издатель Гладкова О.В., 2005. -Вып.6. - С.11-17. 0,5п.л.

28. Мамаева И А. Вопросы для теоретической подготовки и проверки готовности студента к лабораторному эксперименту // Преподавание физики в высшей школе / Научно- методический журнал. -2005. - №31. - С.119-123.0,31п.л.

Материалы конференций

29. Арггыкбаева З.К, Гудимова А.Н., Мамаева И.А., Фатеева В.А.. Разработка ППС для проведения нулевого рейтинга по физике в вузах // Компьютеры в учебном процессе и науке / Тезисы докладов республиканской научно-методической конференции. - Бишкек: Кыргызский технический университет, 1992. - С.42-43.0,06п.л. (авторских 25%)

30. Гудимова А.Н., Кудабаев З.И.,Мамаева И.А., Фатеева В.А. Роль информационной техники в организации рейтинговой оценки знаний студентов по физике / Тезисы докладов республиканской научно-практической конференции. - Ош: Ошский государственный университет, 1993.- С.35. 0,06п.л. (авторских 25%)

31. Кудабасв З.И., Мамаева И А. Модели физических явлений и расчет их параметров // Компьютеры в учебном процессе и науке / Тезисы докладов П1 республиканской научно-методической конференции. - Бишкек: Кыргызский СХИ, 1994. -С.42. 0,0бп.л. (авторских 50%).

32. Мамаева ИА. Формирование подхода к решению научно-технических задач на основе анализа структурных элементов естественно-научных знаний // Новые формы и методы обучения / Тезисы докладов учебно-методической конференции. - Кострома: КГСХА, 1995. — С.121.0,06п.л.

33. Мамаева И А. Использование структурного подхода при оценке знаний студентов // Новые формы и методы обучения / Тезисы докладов учебно-методической конференции. -Кострома: КСХА, 1995. - С.125. 0,06п.л.

34. Мамаева И.А., Кузьмин П.В. Методические аспекты организации самостоятельной работы студентов // Внедрение прогрессивных технологий обучения, средств активизации познавательной деятельности студентов / Тезисы докладов межвузовской научно- методической конференции. - Тверь: ТГСХА, 1996. - С.221-222. 0,13п.л. (авторских 50%)

35. Горбина H.H., Мамаева И.А. Мониторинг учебной деятельности на базе рейтинговой системы оценки знаний на факультете // Новые формы учебио-методического обеспечения образовательного процесса / Тезисы учебно-методической конференции. - Кострома: КГСХА, 1998. -Т.1. - С.121-122. 0,Обп.л.

36. Мамаева И.А. Расчетно-графические работы по курсу физики // Совершенствование методики преподавания в высшей школе в условиях реформирования системы образования / Тезисы докладов региональной научно- методической конференции. - Кострома: Изд-во Костромского государственного технологического университета, 1998. - С.41. 0,06п.л. (авторских 50%)

37. Мамаева И А. Образовательный процесс и исследовательская направленность физического образования будущих инженеров // Проблемы повышения качества естественно-математического образования / Материалы межвузовской научно- практической конференции. - Кострома: Изд-во КГПУ им. H.A. Некрасова, 1998. - С.48-49. 0,08п.л.

38. Векшина М.О., Мамаева ИА. О диагностическом тестировании по рядам структуры знаний (тезисы) // Физико-математическое образование: Традиции. Проблемы. Новации / Материалы региональной научно- практической конференции. - Кострома: Изд-во КГПУ им. H.A. Некрасова, 1999. - С.47-48. 0,Обп.л. (авторских 50%)

39. Мамаева И А. Исследовательская направленность физического практикума // Информационные технологии в процессе подготовки специалистов высшей квалификации / Тезисы учебно-методической конференции, посвященной 50-летию академии. - Кострома: Изд-во КГСХА, 1999,-С.100-101.0,06п.л.

40. Мамаева И А. О концепции использования компьютерных средств в технологии обучения физике // Особенности подготовки специалистов в техническом вузе / Тезисы международной научно-методической конференции. - Кострома: Изд-во Костромского государственного технологического университета, 1999. -С.102-103. 0,09п.л.

41. Мамаева ИА. О методике проведения лабораторного практикума с элементами научного исследования // Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз / Сборник аннотаций докладов Второй международной научно-методической конференции. - Москва: Изд-во МИГУ, 2000. - С.47.0,03п.л.

42. Мамаева И.А. Индивидуальные задания с исследовательской направленностью / Съезд российских физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI веке. - М.: Изд-во МГУ, 2000. - С.231. 0,06п.л.

43. Мамаева И.А. Оценка качества физического образования студентов вузов // Методология и методика качества профессионального образования / Материалы научно-методической конференции. - Орел: Изд-во ОрелГАУ, 2001. С.31-32. 0,06п.л.

44. Мамаева ИА. Физическое образование на современном этапе // Физика в системе современного образования (ФССО-01) / Тезисы докладов, - .Ярославль: Изд-во ЯЛТУ, 2001. -Т.З. - С.78-79. 0,09п.л.

45.Векшина М.О., Мамаева И А. Оценка в лабораторном практикуме // Современные образовательные технологии в учебном процессе / Учебно-методическая конференция. -Кострома: КГСХА, 2002. - С.78. 0,06п.л. (авторских 50%)

46. Мамаева И.А. Анализ и представление результатов контрольных тестировании // Качество образования на современном этапе развития: концепции и практика / Материалы международной научно- практической конференции. - Орел: Изд-во СГИ, 2002. — С.87-88. 0,06п.л.

47. Мамаева И.А., Филончиков А.В. Методологическая модель курса «Теоретические основы прогрессивных технологий (физика)» // Проблемы модернизации высшего профессионального образования / Материалы международной научно- методической конференции. - Кострома: Изд-во КГСХА, 2003. - Т.2. - С.116-118.0,13п.л. (авторских 50%)

48. Мамаева И.А. Учебно-образовательный комплекс кафедры физики // Физика в системе инженерного образования России / Тезисы докладов совещания заведующих кафедрами физики технических вузов России и научно- методической школы- семинара. - М.: АтомПолиграфСервис, 2003. — С.131-133.0,13п.л.

49. Векшива М.О., Мамаева И.А.Физический практикум в инженерном образовании // Физика в системе инженерного образования России / Тезисы докладов совещания заведующих кафедрами физики технических вузов России и научно- методической школы- семинара. - М.: АтомПолиграфСервис, 2003. - С.134-136.0,19п.л.

50. Мамаева ИА. Педагогическая диагностика в высшей школе // Проблемы модернизации высшего профессионального образования / Материалы международной научно-методической конференции. - Кострома: КГСХА, 2004. - Т.1. - С.32-33. 0,13п.л.

51. Мамаева И А. Методика проведения вводного занятия лабораторного практикума с опорой на изучение свойств погрешностей // Физика в системе инженерного образования России / Тезисы докладов совещания заведующих кафедрами физики технических вузов России и научно- методической школы- семинара. - М.: АтомПолиграфСервис, 2004. -С.185-188. 0,19п.л.

52. Мамаева И.А. Андрагогическая модель обучения в вузе // Актуальные проблемы высшего профессионального образования / Материалы научно- методической конференции.- Кострома: Издательство КГСХА, 2005. - 198с. - С.45-46. 0,06п.л.

53. Мамаева ИА. Методика поэтапной оценки знаний и умений студента в лабораторном практикуме //Физика в системе современного образования (ФССО-05) / Материалы восьмой международной конференции. - СПб: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2005. - С.325-326. 0,09п.л.

54. Мамаева ИА. Организация обучения физике студентов в современных условиях II Физика в системе инженерного образования России / Тезисы докладов совещания заведующих кафедрами физики технических вузов России. - М.: Авиаиздат, 2005. - С.91-92.0,09п.л.

Подл, к печ. 24.04.2006 Объем 2.5 п.л._Заказ №. 102 Тир 100 экз.

Типография МПГУ

Содержание диссертации автор научной статьи: доктора педагогических наук, Мамаева, Ирина Алексеевна, 2006 год

Введение.

ЧАСТЬ 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ

1. Психологические основы обучения физике студентов технических вузов.

§1.1. Психологические особенности личности студенческого возраста.

§1.2. Психология познания и мышления.

§1.3. Психология профессионального мышления. Инженерное мышление.

§1.4. Психологические особенности обучения студентов.

Выводы по главе 1.

2. Дидактические основы обучения физике студентов технических вузов.

§2.1. Дидактические принципы высшего профессионального образования.

2.1.1. Принцип фундаментализации образования.

2.1.2. Принцип профессиональной направленности.

§2.2. Дидактические особенности обучения студентов в вузе.

2.2.1. Принципы обучения.

2.2.2. Учебная деятельность студентов.

2.2.3. Педагогическое взаимодействие студентов и преподавателей.

2.2.4. Самостоятельная работа студентов.

§2.3. Система обучения в вузе и ее технологизация.

2.3.1. Современные подходы к системе обучения.

2.3.2. Принципы и особенности реализации технологического подхода.

Выводы по главе 2.

3 . Философско-методологические основы обучения физике студентов технических вузов.

§3.1. Роль философско-методологических установок в образовании и профессиональной деятельности инженера.

§3.2. Философско-методологические категории и принципы.

3.2.1. Содержание философско-методологического подхода.

3.2.2. Метод научного познания и метод научного исследования.

3.2.3. Предпосылочные знания в познавательной деятельности.

3.2.4. Стиль мышления инженера как целеполагающий фактор его обучения физике.

§3.3. Методологическая направленность обучения физике студентов.

3.3.1. Системность знаний и система научных знаний.

3.3.2. Исследовательская направленность в обучении.

3.3.3. Дидактические основания усвоения системных знаний.

3.3.4. «Метод» в системе физических знаний.

§3.4. Онтологическая направленность обучения физике студентов.

3.4.1. «Модель» в системе физических знаний.

3.4.2. «Явление» в системе физических знаний.

3.4.3. Сущностный подход в обучении физике студентов.

3.4.4. Формирование понятий в системе физических знаний.

Выводы по главе 3.

4 . Концепция методологически ориентированной системы обучения физике в техническом вузе.

§4.1. Концептуальные подходы в исследовании системы обучения физике в техническом вузе.

§4.2. Основания, ядро и следствия концепции.

§4.3. Методические принципы в методологически ориентированной системе обучения физике в техническом вузе.

Выводы по главе 4.

Выводы по теоретической части исследования.

ЧАСТЬ 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОЛОГИЧЕСКИ ОРИЕНТИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ В ТЕХНИЧЕСКОМ

ВУЗЕ.

5 . Содержательный и процессуальный компоненты методологически ориентированной системы обучения физике в техническом вузе.

§5.1. Проектирование методологически ориентированной технологии обучения физике в техническом вузе.

§5.2. Технология формирования знаний на лекциях в методологически ориентированной системе обучения физике.

§5.3. Технология формирования знаний на семинарах в методологически ориентированной системе обучения физике.

§5.4. Технология формирования знаний в лабораторном практикуме в методологически ориентированной системе обучения физике.

§5.5. Технология формирования знаний на самостоятельном уровне изучения физики.

§5.6. Диагностика успешности учебной деятельности студентов в методологически ориентированной системе обучения физике.

5.6.1. Рейтинговая система оценки успешности учебной деятельности студента.

5.6.2. Коллоквиум и экзамен по физике как оценка успешности формирования знаний и умений студента.

§5.7. Основные характеристики методики обучения физике.

Выводы по главе 5.

6 . Экспериментальное обоснование концепции и проверка эффективности методологически ориентированной системы обучения физике в техническом вузе.

§6.1. Общая характеристика экспериментального аспекта исследования.

§6.2. Экспериментальные основания концепции методологически ориентированной системы обучения физике в техническом вузе.

§6.3. Проверка эффективности методологически ориентированной системы обучения физике в техническом вузе.

Выводы по главе 6.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Методологически ориентированная система обучения физике в техническом вузе"

Актуальность исследования. Сегодня «. главную цель высшего образования составляют профессионально-личностное развитие и саморазвитие специалиста» [178]. Достижение этой цели позволит личности успешнее решать проблемы трудоустройства, профессиональной адаптации, социализации в условиях роста наукоемких производств. Однако, обучение физике студентов в техническом вузе на сегодняшний день фактически не имеет теоретического обоснования с точки зрения личностно-ориентированного образования, в частности, не решен вопрос, что можно рассматривать с этих позиций в качестве целеполагающего фактора обучения естественнонаучной дисциплине будущего специалиста.

С другой стороны, и само современное производство испытывает потребность в высококлассных специалистах в области автоматики, электроники, радиоэлектроники, энергетики, механики, строительства и др. и предъявляет сегодня высокие требования к подготовке инженера - выпускника технического вуза. Обеспечение высокого качества образования этой армии интеллектуальных работников можно рассматривать как огромной значимости социальную задачу, что и нашло отражение в концепции модернизации российского образования на период до 2010 года [91]. Задача формирования качественных (прочных, действенных) знаний выпускников обозначенных вузов сегодня остается актуальной. И поскольку знания специалистов технического профиля, их методологическая и мировоззренческая рефлексия базируются на естествознании, и, прежде всего, на онтологических представлениях физики, то роль курса физики в плане развития и становления будущего специалиста высока.

К тому же в практике работы технических вузов в осуществлении задачи формирования соответствующего современным требованиям физического образования студентов в течение многих лет обнаруживаются значительные трудности. Одним из подтверждений этого являются результаты проведенного нами экспериментального исследования констатирующего характера, которое было начато в 1992 году и повторялось несколько раз вплоть до 2004 года. Констатирующий эксперимент ставил своей целью выявить, насколько используемые методики преподавания физики в вузе учитывают специфику личностно-ориентированного обучения, а также требования к знаниям по физике студентов со стороны преподавателей специальных (профильных) кафедр. Среди принимавших участие в исследовании преподавателей многие отмечали, что не все студенты способны полностью овладеть курсом физики, что некоторым студентам данный предмет дается с большим трудом, несмотря на хорошую их успеваемость по этому предмету в школе, но при этом большинство педагогов не задумывалось о необходимости развивать интеллектуальные способности, мышление студентов, считая, что главное - это знание всего объема курса физики (без вычленения отдельных элементов физических знаний и учета их иерархии в общей системе физических знаний), некоторые преподаватели сходились во мнении, что главное - прочитать лекционный материал, а в дальнейшем управлении познавательной деятельностью студентов нет никакой необходимости. Это означает, что преподаватели предпочитали учебно-дисциплинарную модель обучения, а не личностно-ориентированную. Результаты констатирующего эксперимента показали, что преподаватели отмечают наличие трудностей у студентов в усвоении физических знаний, в частности наличие механистического, неосмысленного, заучивания учебного материала, не видят возможности, а иногда и необходимости, разрешить их через развитие интеллектуальной сферы личности студента. Основное внимание преподавателей сфокусировано на содержании учебного физического материала без выделения структуры физического знания. Кроме того, преподаватели специальных (профильных) кафедр часто предъявляют претензии кафедре физике в несформированности у студентов знаний основных физических явлений и фундаментальных физических законов, необходимых для дальнейшего изучения специальных предметов и формирования прикладных знаний и умений. Возможно, это послужило основанием для высказывания отдельными преподавателями мнения о том, что курс физики не нужен в вузе, что явно показывает отсутствие понимания значимости физического образования будущих инженеров.

Анализ научно-методической литературы, затрагивающей современные проблемы обучения студентов в техническом вузе (А.Е. Айзенцон, А.Н. Лавренина, Л.В. Масленникова, Н.И. Надтока, А.Б. Ольнева, А.П. Пелевина, О.И. Полещук, С.Н. Потемкина, Н.И. Резник, Н.И. Стасюк и др.) показал, что сегодня разработка дидактических принципов высшего профессионального образования в целом и в обучении студентов естественнонаучным дисциплинам в частности базируется на двух положениях: знания современного инженера должны быть фундаментальными и профессионально и практически ориентированными. Синтез этих принципов при разработке системы обучения физике студентов инженерных специальностей нашел отражение в исследовании Л.В. Масленниковой. При этом в своих работах исследователи делают акцент, главным образом, на содержании обучения с точки зрения фундаментальных и профессионально-ориентированных знаний, а не на развитии интеллектуальной сферы будущего инженера.

На основе идеи о том, что наряду с отражением в содержании образования будущего инженера взаимосвязей физики и техники (в той или иной степени проявляющихся в принципах профессиональной направленности и фундаментальности) необходимо рассмотреть возможность совершенствования системы обучения физике студентов технических вузов через влияние на интеллектуальную сферу студента, через формирование его мышления, с учетом результатов констатирующего эксперимента и опыта преподавания физики в вузе в течение 14 лет был сформулирован ряд противоречий:

3. Между наличием трудностей у студентов в усвоении физических знаний, в частности, наличием механистического, неосмысленного, заучивания учебного материала (не способствующего формированию прочных «остаточных» знаний студентов, необходимых для дальнейшего изучения специальных дисциплин) и отсутствием методики, позволяющей преодолеть эти трудности через развитие интеллектуальной сферы личности студента.

4. Между необходимостью формирования общенаучных понятий, способных стать базовыми для изучения специальных дисциплин и дальнейшего самообразования современного инженера, и фактическим преобладанием в методике обучения физике в вузе нацеленности на формирование предметных знаний (по физике) без выделения тех «инвариантных» элементов знаний, которые могут играть роль связей между физикой и специальными дисциплинами.

Большая группа работ, посвященная исследованиям методологических вопросов школьного курса физики (Н.Е. Важеевская, Г.М. Голин, Л.Я. Зорина, Н.В. Кочергина, В.Н. Мощанский, Н.С. Пурышева, В.Г. Разумовский, A.B. Усова, Н.В. Шаронова и др.) привела к следующей идее: на основе методологии науки может быть построена система обучения физике в техническом вузе, способная развивать теоретическое мышление студентов и повышать качество их физических знаний, что является отражением единства принципов фундаментальности и профессиональной направленности и позволяет по-новому рассматривать их с позиции реализации личностно-ориентированного обучения. Этот вывод послужил отправной точкой для поиска теоретических оснований такой системы обучения физике в техническом вузе, которая, с одной стороны, основана на методологических закономерностях, а с другой стороны, ориентирована на вооружение будущих специалистов методологией познания. Такая система обучения в ходе исследования получила название методологически ориентированной.

Современные подходы к системе обучения характеризуются переводом ее содержательной и процессуальной сторон на уровень технологии обучения в рамках дидактических представлений. В их основе лежит проектирование высокоэффективной учебной деятельности студентов и управленческой деятельности преподавателей (М.Е. Бершадский, В.Я. Виленский, В.В. Гузеев, A.A. Машиньян, П.И. Образцов, Г.К. Селевко, В.А. Сластенин, А.И. Уман, Д.В.

Чернилевский, М.А. Чошанов, ранее - В.П. Беспалько, А.Г. Молибог, Н.Ф. Талызина и др.), что предопределило требование построения системы обучения физике на уровне технологии обучения.

Объект исследования: обучение физике студентов технических вузов.

Предмет исследования: методологически ориентированная система обучения физике в техническом вузе.

В соответствии с целью и гипотезой решались следующие задачи исследования:

1. Определить теоретические основы (психолого-педагогические, дидактические, методологические) системы обучения физике в техническом вузе. Проанализировать современные представления о психологии личности студенческого возраста, психологии познания и профессионального мышления, о психологических особенностях обучения студентов.

4. Разработать концепцию системы обучения физике в техническом вузе.

5. Разработать модель системы обучения физике в техническом вузе.

6. Разработать систему обучения физике будущих инженеров на технологическом уровне ее реализации.

Для решения поставленных задач использовались такие методы и виды деятельности, как:

- теоретические методы исследования методических проблем (анализ и синтез, обобщение, проведение аналогий, моделирование, системный подход); экспериментальные методы и формы работы (исследование констатирующего и поискового характера с использованием анкетирования, наблюдения педагогических явлений, экспертной оценки, проведение различного вида контрольных и иных работ для обучающихся, а также опытная проверка и внедрение предлагаемых методических решений).

Научная новизна исследования заключается в следующем.

2. Разработана концепция МО СОФ, основные положения которой формулируются следующим образом:

2.1. Целеполагающим фактором обучения физике студентов в техническом вузе следует считать развитое теоретическое мышление, конкретизируемое в инженерной деятельности с помощью отличительных признаков стиля инженерного мышления (системность, методологическая нормативность, онтологическая регулятивность, историчность). В исследовании «онтологическая регулятивность» характеризует такое качество знаний, которое отражает деятельностную сторону мировоззрения, его онтологически («сущностно», мировоззренчески) регулятивную функцию.

2.2. Цель функционирования МО СОФ в техническом вузе - это цель формирования в совокупности системных, методологически нормативных, онтологически значимых, исторически обусловленных знаний будущего инженера, что позволяет сформулировать основной принцип МО СОФ -принцип формирования в совокупности системных знаний, методологически нормативных, онтологически значимых, исторически обусловленных.

2.3. Опорой для изучения будущим инженером физики как науки о явлениях и процессах природы в методологически ориентированной системе обучения физике в техническом вузе является система физических знаний (СФЗ), которая представляется как совокупность общенаучных категорий (форм познания), выступающих в роли элементов СФЗ, как отражение методологической нормативности познания, является основой формирования онтологической регулятивности и историчности знаний. В таком представлении СФЗ выступает внешним условием и средством формирования методологически ориентированных физических знаний будущего инженера.

2.4. Процесс решения инженерной задачи предстает как специфичный познавательный процесс, предмет исследования которого - явление, инженер в своей деятельности изучает явление с целью преобразования действительности. Поэтому в качестве системообразующего элемента системы физических знаний инженера целесообразно рассматривать «явление» в его взаимосвязях с моделью, величинами, закономерностями, теорией и методом, что предполагает создание условий для рефлексии студента над формируемыми в рамках изучения физики понятийными отношениями «явление-модель», «явление-величины», «явление-закон», «явление-метод».

2.5. Все методы и формы обучения физике должны быть адекватными предыдущим положениям и реализовывать основной принцип МО СОФ в техническом вузе. Для реализации методики обучения на уровне технологии обучения целесообразно использовать идеи модульного обучения и рейтинговую систему оценки успешности учебной деятельности студентов. Обязательным элементом технологии обучения представляется диагностика успешности обучения, где под успешностью обучения понимается качество знаний как интегральная характеристика системности, методологической нормативности, онотологической регулятивности, историчности знаний. Эти свойства могут обеспечить их прочность и действенность, в итоге - качество физического образования будущего инженера.

- основные понятия для дидактического (содержательного) построения системы обучения - система физических знаний (СФЗ) (совокупность элементов СФЗ как совокупность общенаучных категорий, системообразующий элемент - «явление»), научный метод познания, формы познания, метод исследования явлений в конкретной ситуации на теоретическом уровне, частные методы решения физических, задач как способы определения искомых характеристик (обобщение частных методов на уровне «явления» становится основой метода исследования явлений в конкретной ситуации на теоретическом уровне), обобщенные планы изучения элементов СФЗ\

- основные понятия для построения процессуальной составляющей системы (технологии) обучения - план, модуль, персонификация, индивидуализация, своевременность, диагностика, контроль (система контроля), рейтинговая оценка успешности учебной деятельности (рейтинг) и оценка успешности формирования знаний и умений студента;

- система физических знаний (ее предметное содержание);

- система научных (методологических) знаний - факт, понятие (явление, модель, величина, проблема, гипотеза и др.), закон, теория, метод', особенности стиля инженерного мышления - системность, методологическая нормативность, онтологическая регулятивность, историчность;

- характеристики компонентов (методологический аспект) инженерного мышления - материалистичность, диалектичность, феноменологичностъ, ноуменологичность.

4. Разработана методическая система, особенностями которой являются:

- опора при организации познавательной деятельности студентов на систему физических знаний как систему связанных понятий с выделением в качестве системообразующего элемента «явления», предусматривающая создание условий для формирования в сознании обучающегося понятийных отношений «явление-модель», «явление-величины», «явление-закон», «явление-метод»;

- обосновано в качестве целеполагающего фактора обучения физике в техническом вузе развитие как теоретического мышления, так и стиля инженерного мышления, что позволяет конкретизировать цели обучения физике в рамках методологически ориентированной системы обучения физике (МО СОФ);

- разработана концепция МО СОФ в техническом вузе;

- сформулированы методические принципы обучения в МО СОФ в техническом вузе на уровне технологии обучения (принцип применения системного подхода к физическим знаниям, принцип организации «прямой связи» в условиях модульного обучения, принцип организации обратной связи» на основе модульного обучения и рейтинговой системы оценки успешности учебной деятельности студента).

- учебно-методические пособия, способные оказать помощь студентам в организации их познавательной деятельности (дополнения к программе курса физики - программные вопросы курса в элементах системы физических знаний, методические указания к лабораторному практикуму, дидактический материал к вводному занятию практикума, комплексы вопросов и требований для самостоятельной подготовки к занятиям в рамках всех форм обучения, включая дополнительную - выполнение расчетно-графических работ, задания к ним);

- методические рекомендации для преподавателей физики вузов по планированию учебного процесса, по организации познавательной деятельности студентов и диагностирующих процедур успешности обучения студентов, по формированию знаний и умений студентов в рамках МО СОФ на лекциях, семинарах, лабораторном практикуме и на самостоятельном уровне изучения физики;

- электронный сайт «Организация обучения физике».

1998, 1999; межвузовских - Москва, 2004; Кострома, 1994, 1995, 1997, 1998,

1999, 2002, 2005; Тверь, 1996; Орел, 2001. Кроме этого, докладывались на кафедре теории и методики обучения физике МПГУ и кафедрах физики МИРЭА и КГСХА.

Основные этапы научного исследования:

2 этап (1995-2001) - анализ и представление содержательной части физики в виде совокупности элементов СФЗ; разработка методики использования СФЗ в качестве опоры для формирования знаний на самостоятельном уровне изучения физики, появление расчетно-графических работ по физике (1995-1996) и их апробация в процессе обучения физике; разработка основных положений применения в организации курса физики рейтинговой системы обучения и принципа модульности; разработка методики и оценка «остаточных» знаний студентов; теоретическое обобщение и систематизация накопленного исследовательского и методического материала; рождение гипотезы исследования;

3 этап (2001-2005) - дополнение методического материала методиками использования СФЗ в качестве опоры для формирования знаний в лабораторном практикуме, их апробация; теоретическое обоснование и разработка концепции и моделей методологически направленной (ориентированной) системы обучения физике в техническом вузе на уровне технологии обучения; анализ и оценка достоверности результатов экспериментальных исследований, оценка гипотезы научного исследования.

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

Выводы по главе 6

Концепция методологически ориентированной системы обучения нашла свою практическую реализацию в ходе практического применения и получила оценку достоверности всей системы выводов в проведенном полномасштабном экспериментальном исследовании. Эксперимент имел несколько разных, логически соподчиненных гипотез, образующих иерархическую структуру. Основной вывод экспериментального исследования - методологически ориентированная система обучения повышает эффективность обучения физике студентов. Об ее эффективности говорит вся система примененных диагностик успешности обучения физике и оценки уровня физических знаний будущих инженеров, как на поисковом этапе, так и на обучающем. Критериями эффективности становится такой ряд количественных и качественных показателей, как качество знаний, успешность владения категориальным аппаратом общенаучной методологии, успешность владения знаниями по физике, рост успешности обучения, рост успешности формирования знаний и умений, повышение мотивации к изучению физики, осознание значимости физического знания для будущего специалиста, и др. По ходу экспериментального исследования были получены суждения, не относящиеся непосредственно к основной гипотезе научного исследования, но позволяющие увидеть возможности и особенности применения МО СОФ в техническом вузе: применение данной методики обучения в течение продолжительного времени (нескольких лет) предоставляет возможность исследования разного рода тенденций в физическом образовании будущих инженеров; необходимость различения оценки успешности обучения и оценки формирования знаний и умений студентов является необходимым условием диагностики успешности обучения каждого студента с целью выработки рекомендаций для коррекции его познавательных действий;

V в качестве показателей эффективности технологии могут быть использованы критерии, учитывающие, как уровни знаний и умений, так и формы познания (понятия, законы, теории и методы исследования).

Результаты экспериментального исследования позволяют характеризовать МО СОФ с помощью двух основных количественно оцененных признаков: она формирует рост успешности обучения, и формирует прочные физические знания будущих инженеров. Экспериментальное исследование показало также возможность воспроизведения методологически ориентированной системы обучения физике.

Заключение

Диссертационное исследование, призванное решить проблему повышения эффективности обучения физике будущих инженеров через развитие теоретического мышления студентов имело решающую роль в появлении концепции методологически ориентированной системы обучения физике, исследовании. возможностей ее практической реализации и экспериментальном обосновании.

Основные итоги и выводы исследования:

2. Анализ состояния проблем преподавания физики в техническом вузе позволил сделать вывод о том, что система обучения физике должна строиться на основе принципов фундаментальности и профессиональной направленности образования с учетом особой важности таких дидактических принципов, как принципы научности, системности, межпредметных связей, с опорой на категории «учебная деятельность», «педагогическое взаимодействие преподавателя и студентов», «система обучения», «управление познавательной деятельностью студентов», «технологический подход к обучению». В ходе исследования были выявлены проблемы в реализации «прямой» и «обратной» связи технологии обучения, в выборе основания для диагностирования успешности обучения студентов и корректировки их познавательной деятельности. Проведенный анализ позволил обосновать необходимость применения системного подхода к знаниям, формирования исследовательской направленности обучения студентов физике, системных знаний студентов на достаточно высоком уровне теоретического (понятийного) обобщения и познавательной деятельности студентов соответственно циклу научного познания.

3. Анализ философско-методолотческого научного знания выявил особую роль философско-методологических установок в образовании и профессиональной деятельности инженера, показал, что существует возможность использования философско-методологических положений в качестве основания для построения системы обучения физике в вузе, показал, что к особенностям мышления инженера можно отнести наличие определенного стиля мышления, характеризуемого системностью знаний, методологической нормативностью, онтологической регулятивностью и историчностью. Представление инженерного мышления в виде специфической познавательной деятельности показало, что явление выступает в роли объекта инженерной деятельности и определило необходимость создания условий для рефлексии инженера над этим понятием и «методом» как способом исследования явлений, что позволило считать «явление» системообразующим элементом системы физических знаний инженера.

7. Проведенная экспериментальная проверка разработанного варианта методики реализации концепции МО СОФ в техническом вузе показала эффективность обучения студентов в МО СОФ, критериями эффективности стали качество знаний, формирование общенаучной методологии, осознание успешности владения знаниями и умениями, рост успешности обучения, рост успешности формирования знаний и умений, повышение мотивации к изучению физики, осознание значимости физического знания для будущего специалиста и др.

На основе результатов исследования можно утверждать, что нашла определенное решение основная задача исследования - задача создания в теоретическом и практическом планах методологически ориентированной системы обучения физике в техническом вузе.

Преобразование гипотезы в концепцию методологически ориентированной системы обучения физике студентов вузов показало, что основная идея исследования о возможности развития теоретического мышления студентов на основе управления его познавательной деятельностью в соответствии с принципами методологически ориентированного обучения, нашла в результате проведенного исследования определенную реализацию. Это означает, что на определенном уровне нашел свое разрешение и ряд противоречий, сформулированных во введении, поскольку исследование указало на возможность и способность МО СОФ вносить вклад в развитие интеллектуальной сферы будущего профессионала при обучении физике, в повышение прочности их физических знаний.

По результатам проведенного исследования можно сделать следующий вывод - методологически ориентированная система обучения физике в техническом вузе имеет свое теоретическое обоснование и возможность реализации на уровне педагогической технологии.

В дальнейших исследованиях целесообразно более глубоко рассмотреть возможность использования общенаучных методологических закономерностей для прогнозирования успешности обучения физике и корректировки познавательной деятельности студентов, а также можно совершенствовать методологически ориентированную систему обучения физике в техническом вузе (в частности, определить роль и место «гипотезы» как элемента системы физических знаний будущих инженеров, конкретизировать и привести в соответствие с современными синергетическими представлениями содержание раздела «Термодинамика» и пр.).

Список литературы диссертации автор научной работы: доктора педагогических наук, Мамаева, Ирина Алексеевна, Москва

1. Айзенцон А.Е. Многоаспектный целостный подход при развивающем обучении физике в системе высшего военного образования: Автореф.дисс. .докт.пед.наук.-М., 1999.-34с.

2. Алексеева Л.П., Норенкова H.A. Обеспечение самостоятельной работы студентов // Специалист. 2005. - №5. - С.26-27.

3. Альтшуллер Ю.Б. Формирование методологических и прикладных знаний учащихся в процессе изучения электродинамики в курсе физики средней школы: Автореф.дисс. .канд.пед.наук. Киров, 2003. -24с.

4. Ананьев Б.Г. Избранные психологические труды: в 2 т./ Под ред. Бодалева A.A. и др. — М.: Педагогика, 1980. Т.1-2.

5. Анофрикова C.B. Азбука учительской деятельности, иллюстрированная примерами деятельности учителя физики. Часть 2. Подготовка к преподаванию темы. М.: МПГУ, 2003. - 275с.

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

7. Баксанский O.E., Кучер E.H. Когнитивные науки: от познания к действию. -М.: КомКнига, 2005. 184с.

8. Балл Г.А. Теория учебных задач: Психолого-педагогический аспект. -М.: Педагогика, 1990. 183с.

9. Берков В.Ф. Философия и методология науки: Учеб.пособие. М.: Новое знание, 2004. - 336с.

10. Бершадский М.Е. Понимание как педагогическая категория (мониторинг когнитивной сферы: понимает ли ученик то, что изучает?). М.: Центр «Педагогический поиск», 2004. - 176с.

11. Бершадский М.Е., Гузеев B.B. Дидактические и психологические основания образовательной технологии. М.: Центр «Педагогический поиск», 2003. - 256с.

12. Беспалько В.П. Основы теории педагогических систем (Проблемы и методы психолого-педагогического обоснования технических обучающих систем). Воронеж: Изд-во Воронежского ун-та, 1977. -304с.

13. Беспалько В.П. Программированное обучение (дидактические основы). -М.: Высшая школа, 1970. 302с.

14. Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии. М.: Педагогика, 1989. - 192с.

15. Беспалько В.П., Татур Ю.Г. Системно-методическое обеспечение учебно-воспитательного процесса подготовки специалистов: учебно-метод.пособие. -М.: Высшая школа, 1989. 144с.

16. Блауберг И.В., Юдин Э.Г. Становление и сущность системного подхода. М. : Наука, 1973. - 174с.

17. Борн М. Физика в жизни моего поколения М.: Иностр.лит., 1963. -535с.

18. Бубликов C.B. Структура и уровни методологии физики как объективная основа индивидуализации обучения физике // Наука и школа. 1999. - №5. - С.28-33.

19. Буланова-Топоркова М.В., Самыгин Л.Д. Формы организации учебного процесса в высшей школе // Педагогика и психология высшей школы / Отв.ред. С.И. Самыгин. Ростов-на-Дону: Феникс, 1998. - С.74-132.

20. Бурилова С. Ю. О влиянии навыков структурирования информации на глубину усвоения учебного материала // Педагогическое образование и наука. 2001. -№3. - С.30-33.

21. Вавилов С. И. Собрание сочинений: В 5-ти т. / Под ред. A.A. Лебедева и др. М.: АН СССР, 1956. Т.З: Работы по философии и истории естествознания. - 870 с.

22. Важеевская Н.Е. Изучение гносеологических основ науки в школьном курсе физики. М.: Прометей, 2001. - 180с.

23. Васильев H.A. Воображаемая логика: Избр.труды / Отв.ред. В.А. Смирнов. -М.: Наука, 1989. 263с.

24. Выготский Л. С. Лекции по психологии. СПб.: СОЮЗ, 1999. - 144 с.

25. Выготский Л.С. Собрание сочинений: В 6-ти т. / Под ред. A.B. Запорожца и др. М.: Педагогика, 1982-1984. Т. 1-6.

26. Габай Т.В. Учебная деятельность и ее средства. М.: Изд-во Московского ун-та, 1988. - 258с.

27. Гальперин П.Я. Основные результаты исследований по теме «Формирование умственных действий и понятий». Доклад на соискание ученой степени докт.пед.наук. М.: МГУ, 1965. - 52с.

28. Гальперин П.Я. Психология мышления и учение о поэтапном формировании умственных действий // Исследования мышления в советской психологии / Отв.ред. Е.В. Шорохова. М.: Наука, 1966. -С.236-277.

29. Гальперин П.Я. Развитие исследований по формированию умственных действий // Психологическая наука в СССР : В 2-х т. / Ред.коллегия Б.Г. Ананьев и др.- М.: АПН РСФСР, 1959. Т.1. -С.441-469.

30. Гегель. Сочинения. М.-Л.: Госполитиздат, 1939. Т.6. Субъективная логика или учение о понятии / Под ред. М.Б. Митина. - 378с.

31. Гершунский Б.С. Педагогическая прогностика: Методология, теория, практика. Киев: Изд-во при Киевском ун-те ИО «Вища школа», 1986. - 200с.

32. Гершунский Б.С. Философия образования. М.: Московский психолого-социальный ин-т; Флинта, 1998. - 427с.

33. Глазков Ю.А. Теоретические основы мониторинга уровня знаний // Courier of Education, 1997, №1 электронный ресурс. Режим доступа: http//www.infoart.ru/misc/educour/97l/monitiry.htm, свободный.

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

35. Голубева О.Н. Методические проблемы преподавания релятивистской классической физике: Серия «Библиотека естественнонаучного образования бакалавра». Выпуск 1(1). М.: Изд-во ПАИМС, 1995. -96с.

36. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Государственные требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности 311300 "Механизация сельского хозяйства". М., 2000.

37. Грабарь B.B. Инженерное мышление как социокльтурный феномен и проблема гуманитаризации инженерного образования. Автореф.дисс. .канд.фил.наук.-Пермь, 1997.-20с.

38. Граф В., Ильясов И.И., Ляудис В.Я. Основы самоорганизации учебной деятельности и самостоятельная работа студентов. М.: МГУ, 1981. -79с.

39. Гребенюк О.С., Гребенюк Т.Б. Теория обучения. М.: ВЛАДОС-ПРЕСС, 2003.-384с.

40. Гребенюк О.С., Рожков М.И. Общие основы педагогики. М.: ВЛАДОС-ПРЕСС, 2004. - 160с.

41. Гудимова А.Н. Формирование учебных умений как средство повышения качества знаний студентов: Автореф.дисс. .канд.пед.наук. Алма-Ата, 1990.-24с.

42. Гузеев В.В. Образовательная технология от приема до философии. М.: Сентябрь, 1966.- 112с.

43. Гурова Л.Л. Психология мышления. М.: ПЭР СЭ, 2005. - 136с.

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

45. Давыдов В.В. Виды и обобщения в обучении (логико-психологические проблемы построения учебных предметов). М.: Педагогика, 1972. -424с.

46. Давыдов В.В. Виды обобщения в обучении: Логико-психологические проблемы построения учебных предметов. М.: Педагогическое общество России, 2000. — 480с.

47. Давыдов В.В. Психическое развитие и воспитание // Философско-психологические проблемы развития образования / Под ред. В.В. Давыдова. -М.: ИНТОР, 1994. 128с.

48. Давыдов В.В. Теоретико-методологические основы психологического исследования учебной деятельности// Формирование учебной деятельности школьника / Под ред. В.В. Давыдова. М.: Педагогика, 1982. - С.10-41.

49. Донцов А.И., Баксанский O.E. Схемы понимания и объяснения физической реальности // Вопросы философии. №11. - 1998.

50. Дубицкая JI.В. Методологические принципы симметрии, соответствия, суперпозиции как средство обобщения знаний учащихся в процессе обучения физике: Автореф.дисс. .канд.пед.наук. М., 2001. 18с.

51. Дьякова Е.А. Теоретические основы обобщения знаний учащихся по физике (в старших классах): Монография / Под ред. Н.С. Пурышевой. М.: Прометей, 2001. 145с.

52. Дягилев Ф.М. Становление науки и ее методологии: В 2 т. -Нижневартовск: Изд-во Нижневарт.пед.ин-та, 1997. Т.2. 269с.

53. Зорина Л.Я. Дидактико-методические основания конструирования учебного материала по методологии научного познания// Ступени педагогического творчества. М., 2001. - С.89-114.

54. Зорина Л.Я. Дидактические аспекты естественнонаучного образования / Российская академия образования. Ин-т педагогики и международных исследований в образовании. М.: РАО, 1993. - 163 с.

55. Зорина Л.Я. Дидактические основы формирования системных знаний у старшеклассников.-М.: Педагогика, 1978,- 128с.

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

57. Зорина Л.Я. Системность знаний // Российская пед.энциклопедия: В 2-х т. / Гл.ред. В.В. Давыдов. М.: Научное изд-во «Большая российская энциклопедия», 1999. Т.2. - С.334-335.

58. Зуева Ф.А. Педагогические условия развития технического мышления у студентов инженерно-педагогических специальностей: Автореф. дисс. . канд.пед.наук.-Челябинск, 1998.- 18с.

59. Иванов Н.И. Философские проблемы инженерной деятельности: теоретические и методологические аспекты. Тверь: ТГТУ, 1995. -100с.

60. Извозчиков В.А. Картина мира в структуре миропонимания и информационной культуры учителя // Информационные технологии в системе непрерывного педагогического образования (Проблемы методологии и теории). СПб.: Образование, 1996. - С.27-53.

61. Ильенков Э.В. Понимание абстрактного и конкретного в диалектике и формальной логике // Диалектика и логика. Формы мышления. М.: АН СССР, 1962.-312с.

62. Ильин B.C. Формирование личности школьника (целостный процесс). -М.: Педагогика, 1984. 144с.

63. Ильина Т.А. Системно-структурный подход к организации обучения. -М, 1972.-С.16.

64. Казанцев С.Я., Казанцева Л.А. Методологическая культура студентов в условиях фундаментализации обучения // Педагогическое образование и наука. 2001. - №3. - С.9-14.

65. Карпов А.О. Научное познание и системогенез современной школы // Вопросы философии. 2003. - №6. - С.37-53.

66. Карпов А.О. Научно-практический метод обучения школьников // Лицей на Пушкинской. Тула, 2002. - №15-17. - С.29-30.

67. Кириллова Т.В. Технология формирования у учащихся целостной системы знаний естественнонаучных дисциплин (теоретико-методологические основы). Чебоксары: Изд-во Упр.стат.ЧР, 1999. -352с.

68. Кириллова Т.В. Формирование целостной системы знаний и умений учащихся старших классов средней общеобразовательной школы (на материале естественнонаучных дисциплин): Автореф.дисс. .докт.пед.наук. Саранск, 2002. - 42с.

69. Кларин M.B. Инновации в мировой педагогике: обучение на основе исследования, игры и дискуссии. (Анализ зарубежного опыта). Рига: НИЦ «Эксперимент», 1995. -176с.

70. Клещева H.A. Курс физики как методологическая и методическая основа системы обучения студентов дисциплинам технического цикла в вузе: Автореф.дисс. . докт.пед.наук. Челябинск, 2000. - 40с.

71. Климов Е.А. Психология профессионального самоопределения: Учебное пособие для студентов высших педагогических учебных заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2004. - 304с.

72. Кобзарь В.И. Структура формальнологического знания: Автореф.дисс. .докт.филос.наук. СПб, 1995.-32с.

73. Колеченко А.К. Энциклопедия педагогических технологий: Пособие для преподавателей. СПб.: КАРО, 2004. - 368с.

74. Комаров C.B. Проблема инженерного мышления. Автореф.дисс. . канд. фил.наук. Свердловск, 1991.-19с.

75. Кон И.С. Психология ранней юности. -М.: Просвещение, 1989. 254с.

76. Кондратьев В.В. Методология науки и высшего профессионального образования: Учебное пособие. Казань: Изд-во Казанского государственного технологического ун-та, 2001. — 152 с.

77. Концепция модернизации российского образования на период до 2010. М.: АГЖиПРО, 2002. - 24с.

78. Копнин П.В. Диалектика как логика и теория познания (опыт логико-гносеологического познания). М.: Наука, 1973. - 328с.; Копнин П.В. Диалектика, логика, наука. - М.: Наука, 1973. - 464с.

79. Коржуев A.B. Актуальные проблемы высшей школы и образования взрослых / A.B. Коржуев, В.А. Попков. -М.: Юго-Восток-сервис, 2002. -181с.

80. Коржуев A.B. Категория «сущность» и смыслопоисновый аспект физического познания. М.: Янус-К, 1999. - 80с.

81. Корнилова Т.В. Идеи активности познания в отечественной психологии мышления // Психологический журнал. 1995. - Т. 16. -№4. - С.61-72.

82. Королева О.Н. Модульное обучение физике в системе развития самостоятельности познавательной деятельности учащихся старших классов средней школы: Автореф.дисс. . канд.пед.наук. Челябинск, 2003.-24с.

83. Кочергина Н.В. Генезис основных методологических направления // Наука и школа. 2001. - №6. - С.20-27.

84. Кочергина H.B. Теоретико-методические основы формирования системы методологических знаний при обучении физике в средней школе: Монография. Благовещенск: Изд-во БГПУ, 2002. - 288с.

85. Крутский А.Н. Психодидактическая технология системного усвоения знаний. Барнаул: Изд-во БГПУ, 2002 - 54с.

86. Курс физики для инженерно технических специальностей высших учебных заведений. Главное учебно- методическое управление высшего образования. -М.: Высшая школа, 1991.

87. Лавренина А.Н. Система профессионально направленного обучения физике студентов электротехнических специальностей вуза: Автореф.дис. . канд.пед.наук. Тольятти, 1999. - 17с.

88. Ларионова Н.В. Методика реализации физических принципов в преподавании квантовой механики студентам физических факультетов: Автореф.дисс. .канд.пед.наук. М., 2004. 18с.

89. Лебедев В.В. Образовательная технология «Достижение прогнозируемых результатов» (Монография) / Авт.предисл., науч.ред. Т.И. Шамова. -М.: АПК и ПРО, 2005. 152с.

90. Лебедев Я. Д. Теоретические основы формирования методологической культуры преподавателя.- 4.1: Системно-структурные описания в дидактике: Монография. Ярославль: Изд-во ЯГПУ, 2002. - 192с.

91. Лебединская H.A. Инженерная педагогика: Учебное пособие. -Новосибирск:СГГА, 1998.-265с.

92. Леонтьев A.A. Развитие мышления в процессе обучения / Сибирский психологический журнал. Томск, 1998. - Вып. 8-9. - С.24-27.

93. Леонтьев А.Н. Избранные психологические произведения: В 2-х т. / Под ред. В.В. Давыдова. -М.: Педагогика, 1983. Т.1. 391с.

94. Леонтьев А.Н. Проблемы развития психики. М.: Изд-во Московского ун-та, 1972. 575с.

95. Липкин А.И. Модели современной физики (взгляд изнутри и извне). М.: Гнозис, 1999. - 166с.

96. Лобанов А.П. Систематизация знаний как фактор формирования научных понятий у подростков: Автореф.дисс. .канд.психол.наук. -Минск, 1996.-21с.

97. Масленникова JI.B. Взаимосвязь фундаментальности и профессиональной направленности в подготовке по физике инженерных кадров. М.: МПГУ им. В.И.Ленина, 1999. - 145с.

98. Матрос Д.Ш., Полев Д.М., Мельникова H.H. Управление качеством образования на основе новых информационных технологий и образовательного мониторинга. 2-е изд. - М.: Педагогическое общество России, 2001. - 128с.

99. Машиньян A.A. Теоретические основы создания и применения технологий обучения физике: Монография. М.: Прометей, 1999. -136с.

100. Мейен C.B., Шрейдер Ю.А. Методологические аспекты теории классификации // Вопросы философии. 1976. - № 12. - С. 68-69.

101. Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов: Материалы X Всероссийской научно-практической конференции. Челябинск: Изд-во ЧГПУ, 2004. -4.1.-374с.

102. Методы инженерного мышления: Методические указания / Сост. В.В. Михайлов. Чебоксары: Чувашский университет, 1976. - 48с.

103. Мещеряков Б.Г. Логико-семантический анализ концепции Л.С. Выготского: систематика форм поведения и законы развития высших психических функций // Вопросы психологии. 1999. - №4. - С.З- 15.

104. Микешина Л.А. Методология научного познания в контексте культуры / Исследовательский центр по проблемам управления качеством подготовки специалистов (труды исследовательского центра). М.: Б.и., 1992. - 143с.

105. Микешина Л. А. Стиль научного мышления (философско-методологические и педагогические аспекты) // Вестник высшей школы 1988. - №5. - С.21-25.

106. Микешина Л.А. Философия науки: Современная эпистемология. Научное знание в динамике культуры. Методология научного исследования: учеб.пособие М.: Прогресс-Традиция; МПСИ; Флинта, 2005. - 464с.

107. Молибог А.Г. Вопросы научной организации педагогического труда в высшей школе. -2-е изд. Минск: Вышэйшая школа, 1975. -288с.

108. Москаленко П.Г. Структурная модель науки как дидактическое основание формирования системных знаний школьников // Новые исследования в педагогических науках. Вып. 2(58) / Сост. И.К. Журавлев, B.C. Шубинский. -М.: Педагогика, 1991. С.30-33.

109. Москвина A.B. Становление научного творчества студентов как педагогическая проблема 7/ Вестник Оренбургского государственного университета. 2004. - №7. — С.67-71.

110. Мощанский В.Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики. -М.: Просвещение, 1989. 190с.

111. Мултановский В.В. Физические взаимодействия и физическая картина мира. М.: Просвещение, 1977. - 168с.

112. Надтока Н.И. Дидактическая система повышения профессиональной направленности курса физики (на примере воен.вуза): Автореф.дис. . .канд.пед.наук. Пермь, 2003. - 24с.

113. Никитаев В.М. Инженерное мышление и инженерное знание (логико-методологический анализ) // Философия науки. / РАН. Институт философии. / Отв.ред. М.А. Розов. М.: РАН, институт философии, 1997. - Вып.З. Проблемы анализа знания. - 246с.

114. Николаев И.В. Диалектическая логика как наука о построении систем знаний: Учебное пособие по курсу «Логика для педвузов». -СПб.: Образование, 1995. 30с.

115. Овчинников Н.Ф. Принципы теоретизации знания. М.: КомКнига, 2005.-216с.

116. Одинцова Н.И. Методические рекомендации по обучению теоретическим методам познания на уроках физики. Электродинамика- 10 класс: Пособие для.учителя. М.: Прометей, 2000. - 60с.

117. Оконь В. Введение в общую дидактику. М.: Высшая школа, 1990.-381с.

118. Ольнева А.Б. Формирование фундаментальных знаний в системе профессионального образования студентов технических вузов: Монография. М.: МПГУ, 2003. - 184с.

119. Панов В.И. Дидактические и психологические основания современных образовательных систем // Дополнительное образование.- 2003.-№ 6(44).-С.3-7.

120. Пахомов Ю.В. Логика естествознания. М.: Космополис, 1994. -144с.

121. Педагогика / В.А. Сластенин, И.Ф. Исаев, А.И. Мищенко, E.H. Шиянов. 4-е изд. - М.: Школьная Пресса, 2002. - 512с.

122. Педагогика и психология высшей школы / Отв. Ред. С.И. Самыгин. Ростов-на-Дону: Феникс, 1998 -544с.

123. Педагогика/ Под ред. Ю.К.Бабанского. М.: АПН СССР, 1984.

124. Педагогика: педагогические теории, системы и технологии: Учебник для студ.высш.и сред. учеб. заведений / Под ред. С.А. Смирнова. -4-е изд., испр. -М.: Академия, 2000. 509с.

125. Педагогические технологии: Учебн.пособие для студ.пед.спец. / Под общей ред. B.C. Кукушина. Москва: ИКЦ «МарТ»; Ростов н/Д: Изд.центр «МарТ», 2004. - 336с.

126. Пелевина А.П. Система интегрированной технологии обучения физике в процессе профессионального образования летчиков: Автореф.дис. . канд.пед.наук. Тольятти, 2003. - 18с.

127. Пиаже Ж. Психология интеллекта. СПб.: Питер, 2004. - 192с.

128. Пивнева C.B. Методика обучения физике студентов технических вузов на основе поведенческой теории: Автореф.дис. .канд.пед.наук.- Тольятти, 2000. 22с.

129. Пископпель A.A., Вучетич Г.Г., Сергиенко С.К., Щедровицкий Л.П. Инженерная психология (дисциплинарная организация и концептуальный строй). -М.: ИД «Касталь», 1994. 215с.

130. Подобед В.И., Горшкова В.В. Образование взрослых: методологический аспект // Педагогика. 2003. - № 7. - С.30-37.

131. Полещук О.И. Системно-семиотическая модель определения содержания естественнонаучного блока инженерного образования: Автореф.дисс. .канд.пед.наук.-Москва, 1997.- 17с.

132. Полякова Я. С. Основные направления совершенствования учебного процесса в высшей школе// Новые горизонты развития высшей школы: Сб.науч.тр., посвященный 60-летию РАО. М.: Пятигорск; РАО - ПГЛУ, 2003. - СЛ65-167.

133. Попков В.А., Коржуев A.B. Дидактика высшей школы: Учебное пособие для студ.высш.пед.учебн.заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2001. - 136с.

134. Поппер К. Объективное знание. Эволюционный подход. // К. Поппер. Логика и рост научного знания: Избр.работы. М., 1983. -С.442-443.

135. Потемкина С.Н. Методика профессионально направленного обучения решения задач по физике студентов электротехнических специальностей вуза: Автореф.дисс. .канд.пед.наук. Тольятти, 1999.- 19с.

136. Проблемы взаимосвязи системы научных знаний и методов познания в курсе физики двенадцатилентней школы. М.: Изд-во МПУ «Народный учитель», 2000. - 132с.

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

138. Пурышева Н.С., Дьякова Е.А. Технология обобщения знаний учащихся на уровне методологических принципов // Педагогическое образование и наука. 2001. - №3. - С.21-24.

139. Рачков В.П. Техника и ее роль в судьбах человечества. -Свердловск: БИ, 1991. 328с.

140. Резник Н.И. Концепция инвариантности в системе преподавания дисциплин естественнонаучного цикла: Автореф.дис. .д-ра.пед.наук: 13.00.02/Н.И. Резник; Челябинск, 1996. - 34с.

141. Родионов Б.У., Татур А.О. Стандарты и тесты в образовании. -М.,1995.

142. Розенталь М.М. Принципы диалектической логики. М.: Соцэкгиз, 1960.-478с.

143. Розин B.M. Сравнительный анализ подходов к построению науки М.М. Бахтина и JI.C. Выготского // Мир психологии. 1998. - №2 (14). -С.169-181.

144. Розин В.М. Типы и дискурсы научного мышления. М.: Эдиториал УРСС, 2000. - 248с.

145. Рубинштейн C.JI. Основы общей психологии: В 2-х т. М., 1989. Т. 1-2.

146. Рузавин Г.И. Методология научного исследования. М.: ЮНИТИ, 1999.-316с.

147. Рыжов В.П. Инженерное образование в информационном обществе // Энергия, 2004. №2. - С.35-38.

148. Саввинов A.C. Системное исследование физических знаний (Концепция эволгена): Учебное пособие. Якутск: Изд-во ЯГУ, 1993. -76с.

149. Сазонова З.С., Ткачева Т.М., Чечеткина Н.В. Роль физики в системе фундаментальной подготовки инженера // Инженерная педагогика. М.: Центр инженерной педагогики МАДИ (ГТУ), 2004. -Вып.№5. - Часть 2. - С.252-261.

150. Сауров Ю.А. Вопросы методологии методики обучения физике: Материалы спецкурса. Киров: Изд-во Вятского ГПУ, 1999. - 52с.

151. Сачков Ю.В. Проблема стиля мышления в естествознании // Философия и естествознание. -М.: Наука, 1974. С.62-78.

152. Свитков Л.П. Методологические основы системы знаний и методов преподавания термодинамики и молекулярной физики в средней школе. Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени докт.пед.наук. М., 1995. - 62с.

153. Свитков Л.П. Методология и логика познания как средство воспитания обучаемых физике. -М.: МПУ, 1998. 52с.

154. Свитков Л.П. Принцип единства системы и метода один из критериев качества теории и методики обучения // Взаимосвязь системы научных знаний и методов преподавания физике. - М.: МПУ, 1998. -С.29-36.

155. Седеньо Фернандес, Хуан Антонио. Формирование мировоззрения учащихся на основе использования системы категорий диалектики про обучении физике в средней школе. Автореф.дисс. . канд.пед.наук. Л., 1987. - 18с.

156. Селевко Г.К. Педагогические технологии на основе активизации, интенсификации и эффективного управления УВП. М.: НИИ школьных технологий, 2005. - 288с.

157. Селевко Г.К. Современные образовательные технологии: Учебное пособие. М.: Народное образование, 1998. - 256с.

158. Семенюк Е.А. Рейтинговая система контроля знаний студентов по физике в вузе: на примере медицинского университета. Дисс.канд.пед.наук. -М., 2005. -202с.

159. Сидоренко Е.В. Методы математической обработки в психологии. СПб.: ООО «Речь», 2002. - 350с.

160. Ситаров В. А. Дидактика: Учебное пособие для студ. высш. пед. учеб, заведений / Под ред. В. А. Сластенина. — 2-е изд., стереотип. -М.: Издательский центр «Академия», 2004. — 368 с.

161. Сластенин В.А. О моделировании образовательных технологий // Наука и школа. 2000. - №4. - С.50-56.

162. Сластенин В.А. Основные тенденции модернизации высшего образования // Педагогическое образование и наука. 2004. - №1. -С.43-49.

163. Сластенин В.А., Лепин П.В., Беловолов В.А., Беловолова С.П., Методологическая рефлексия в педагогическом исследовании // Педагогическое образование и наука. 2002. - №4. - С.28-31.

164. Смирнов Г. А. Проблема формализации знания: системно-методологический подход. М.: Институт системного анализа РАН, 1993.-С.6-10.

165. Смирнов С.Д. Педагогика и психология высшего образования: от деятельности к личности: Учебное пособие для студ. высш. пед. учеб, заведений. — М.: Издательский центр «Академия», 2001. — 304с.

166. Смирнова Е.Е. На пути к выбору профессии. СПб.: КАРО, 2003.- 176с.

167. Снигирева Т.А. Диагностика структуры знаний обучающихся на основе тезаурусного и квалиМетрического подходов: Автореф.дисс. . канд.пед.наук. Ижевск, 2001. - 24с.

168. Современный словарь по педагогике / Сост. Рапацевич Е.С. Мн.: «Современное слово», 2001. - 928 с.

169. Соколов А,Н. Процессы мышления при решении физических задач учащимися // Известия АПН РСФСР. Вып.4. - 1954.

170. Стасюк Н.И. Технология формирования системно-эволюционного стиля мышления студентов инженерных специальностей в курсе общей физики: Автореф.дисс. . канд.пед.наук.- Тольятти, 2002. 24с.

171. Степин B.C. Теоретическое знание. Структура, историческая эволюция. -М., 2000. С.335, 336, 391.

172. Степин B.C., Кузнецова Л.Ф. Научная картина мира в культуре техногенной цивилизации. М.: ИФ РАН, 1994. - 272с.

173. Стефанова Г.П. Подготовка учащихся к практической деятельности при обучении физике: Пособие для учителя. Астрахань: Изд-во Астраханского гос.пед.ун-та, 2001. - 184с.

174. Столяренко Л.Д. Основы психологии: практикум. М.: ACT; Ростов н/Д: Феникс, 1999. - 565с.

175. Столяренко Л.Д., Столяренко В.Е. Психология и педагогика для технических вузов. Ростов н/Д: Феникс, 2001. — 512 с.

176. Стрелков Ю.К. Инженерная и профессиональная психология. -М.: Академия; Высшая школа, 2001. 371с.

177. Суровикина С.А. Систематизация и обобщение знаний учащихся X-XI по физике в средней общеобразовательной школе: Автореф.дисс. .канд.пед.наук.-Челябинск, 1996.- 19с.

178. Талызина Н.Ф. Педагогическая психология: учебное пособие. -М.: Издательский центр «Академия», 1998. 287с.

179. Талызина Н.Ф. Пути усвоения научных понятий // Дидакт. №45. - 1994. -С.10-14.

180. Талызина Н.Ф. Теоретические проблемы программированного обучения. -М.: Изд-во Моск.ун-та, 1969. 136с.

181. Талызина Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний. М.: Изд-во Моск.ун-та, 1984,-344с.

182. Талызина Н.Ф. Формирование познавательной деятельности учащихся. -М.: Знание, 1983. 96с.

183. Тарасов М.А. Технологический подход к процессу обучения как средство повышения качества образования школьников: Автореф.дисс. . .канд.пед.наук. Нижний Новгород, 2000. - 24с.

184. Третьяков П.И., Сенновский И.Б. Технология модульного обучения в школе. М.: Новая школа, 1997. - 350с.

185. Уман А.И. Технологический подход к обучению: теоретические основы. М.: МПГУ им.В.И. Ленина; Орел: ОГУ, 1997. 208с.

186. Усова A.B. Психолого-дидактические основы формирования у учащихся научных понятий: Пособие для студентов педагогических институтов. Часть 1. Челябинск: Челябинский пединститут, 1978. -102с.

187. Фельдштейн Д.И. Психологические проблемы образования и самообразования современного человека // Мир психологии. 2003. -№4(36). - С.267-276.

188. Философия техники: история и современность / Подгот. В.Г. Горохов и др.; отв.ред. В.М. Розин. М.: РАН, Институт философии, 1997.-283с.

189. Философский словарь / Под ред. И.Т. Фролова. 5-е изд. - М.: Политиздат, 1987.-588с.

190. Философский энциклопедический словарь. М.: ИНФРА, 2004. -576с.

191. Фомичева И.Г. Теоретико-методологические основания структуризации педагогического знания: Автореф.дисс. . .докт.пед.наук. Тюмень, 1999.-47с.

192. Формирование учебной деятельности студентов / Под ред. В.Я.Ляудис. М.: Изд-во Московского ун-та, 1989. - 240с.

193. Франкл В.Человек в поисках смысла / Общ.редакция Л.Я. Гозмана и Д.А. Леонтьева; вступ.ст. Д.А. Леонтьева. М.: Прогресс, 1990.-368с.

194. Фридман Э.М. и др. Психолого-дидактический справочник преподавателя высшей школы. М., 2000. - С. 50.

195. Хижнякова Л.С., Синявина A.A. Проблемы конструирования содержания учебно-методического комплекта по физике. М.: МПУ, 1997. - с.52-59.

196. Чендов Б.О. О феноменологическом методе в физике // Методы научного познания и физике / Отв.ред. Ю.В. Сачков. М.: Наука, 1985.- С.136-149.

197. Чернилевский Д.В. Дидактические технологии в высшей школе: Учебное пособие для вузов. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. - 437с.

198. Чирков В.Г. Методология формирования инженерного мышления у студентов технических университетов // Высшее образование сегодня.- 2002. №2. - С.56-57.

199. Чошанов М.А. Гибкая технология проблемно-модульного обучения: Методическое пособие. М.: Народное образование, 1996. -160с.

200. Шаповалов A.A. Конструктивно-проектировочная деятельность в структуре профессиональной подготовки учителя физики. Барнаул: Изд-во БГПУ, 1999.-359с.

201. Шардаков М.Н. Мышление школьника. М.: Учпедгиз, 1963.

202. Шаронова Н.В. Методика формирования научного мировоззрения при обучении физике. М.: МП «MAP», 1994. - 183с.

203. Шеховцова Л.Ф., Тютюник Е.И. Рабочая книга профориентатора и профконсультанта. СПб., 1997.

204. Шрейдер Ю.А. Гносеология и онтологические схемы науки // Системно-кибернетические аспекты познания: Сб.статей / Отв.ред. H.A. Лицис. Рига: Зинатне, 1985. - С.250-266.

205. Штофф В.А. Моделирование и философия. М.: Наука, 1966. -301с.

206. Штофф В.А. Проблемы методологии научного познания. М.: Высшая школа, 1978. - 271с.

207. Шубин В. Инженерная деятельность на рубеже тысячелетий: потребность в синтезе технической и гуманитарной культуры // Культура. Техника. Образование. М., 2004. электронный ресурс.

208. Щедровицкий П.Г. Очерки по философии образования. -М.:Педагогический центр «Эксперимент», 1993. 154с.

209. Эльконин Б.Д. Психология развития: Учеб. пособие для студ.высш. учеб. заведений. М.: Издательский центр «Академия», 2001.—144с.

210. Юцявичене П.А. Принципы модульного обучения // Советская педагогика. 1990.-№1. - С.55-60.

211. Юцявичене П.А. Теория и практика модульного обучения. -Каунас: Швиеса, 1989. 271с.

212. Labarca G. Education in basic skills and training for productive work // International review of education. 1998. - 44, N5/6. - C. 413-439.

213. Popper Karl, A Evolutionary Epistemology // Evolutionary Theory: Paths into the Future / Ed. by J.W. Pollard. John Wiley &. Sons. -Chichcster and New York, 1984. ch. 10. - pp. 239-255.