Межпредметные связи курсов общей физики и высшей математики в технических вузах

Евграфова, Ирина Владимировна

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: Межпредметные связи курсов общей физики и высшей математики в технических вузах

Автореферат

Автор научной работы: Евграфова, Ирина Владимировна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Санкт-Петербург
Год защиты: 2010
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Межпредметные связи курсов общей физики и высшей математики в технических вузах"

На травах рукописи УДК 378.147:53

ЕВГРАФОВА ИРИНА ВЛАДИМИРОВНА

МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ КУРСОВ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ И ВЫСШЕЙ МАТЕМАТИКИ В ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗАХ

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Санкт-Петербург 2010

004603584

Работа выполнена на кафедре методики обучения физике государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена»

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ: ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

доктор физико-математических наук, профессор

Александр Викторович Ляпцев

кандидат физико-математических наук, ■ доцент

Владимир Сергеевич Бабаев доктор физико-математических наук, профессор

Игорь Евгеньевич Погодин

доктор педагогических наук, профессор

Андрей Евгеньевич Бахмутский

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

Защита состоится 2010 г. в 16 часов на заседании

Совета Д 212.199.21 по защите кандидатских и докторских диссертаций при Российском государственном педагогическом университете им. А.И. Герцена по адресу: 191186, Санкт-Петербург, наб. р. Мойки, 48, корп. 3, ауд. 52.

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

Автореферат разослан «/^>> ¿Я^?_2010 г.

Ученый секретарь Совета канд. физ.-мат. наук, доцент:

Н.И.Анисимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. В настоящее время происходит модернизация образования в высшей школе, в частности, переход на уровневое образование (бакалавриат - магистратура) и новые стандарты третьего поколения. В соответствии с новыми стандартами большая часть учебного времени отводится на самостоятельную работу студентов, вследствие чего происходит сокращение аудиторных часов, отводимых на освоение дисциплин.

Одним из основных достоинств технического вуза является то, что он дает студентам фундаментальные знания по кругу проблем, связанных с их будущей профессиональной деятельностью. При анализе перечня специальных дисциплин иногда создается впечатление, что их вполне достаточно для той деятельности, которую выполняет большинство выпускников. Однако специальные знания могут обеспечить лишь узкую профессиональную деятельность. Фактически же человек, в какой бы области он ни работал, вынужден реагировать на изменения, которые в ней непрерывно происходят, должен уметь применять полученные при обучении знания и умения при решении вновь возникающих перед ним профессиональных проблем. Это соответствует компетентностному подходу, являющемуся основой современных стандартов образования. При этом важны приобретенные теоретические знания. Основа теоретических знаний в технических вузах закладывается в курсах физики и математики.

Таким образом, возникает противоречие между возрастанием требований к математическому и физическому образованию и сокращением аудиторного времени, отводимого для общей физики и высшей математики. Это противоречие можно разрешить путем разработки методических подходов, основанных на интегрировании этих курсов.

Проблема эффективной реализации межпредметных связей в высших технических учебных заведениях представляется актуальной, так как именно эти связи объединяют в единое целое все структурные элементы учебного процесса (содержание, формы, методы и средства обучения) и способствуют повышению его эффективности. Межпредметные связи обеспечивают усвоение знаний, формирование умений и навыков в определенной системе, способствуют активизации мыслительной деятельности, осуществлению переноса теоретических знаний на практическую деятельность обучаемых.

Современный этап развития науки характеризуется взаимопроникновением наук, и, особенно, проникновением математики и физики в другие отрасли знаний. Связь между учебными дисциплинами является, прежде всего, отражением объективно существующей связи между отдельными науками и связи наук с техникой, с практической деятельностью людей. Необходимость связи между учебными дисциплинами диктуется также дидактическими принципами обучения, связью обучения с жизнью, подготовкой студентов к практической деятельности.

Межпредметные связи в вузовском обучении являются конкретным выражением интеграционных процессов, происходящих сегодня в науке и в

жизни общества. Эти связи играют важную роль в повышении качества практической и научно-теоретической подготовки студентов.

Реализация межпредметных связей помогает формированию у студентов цельного представления о явлениях природы и взаимосвязи между ними и поэтому делает учебные достижения практически более значимыми, что помогает учащимся использовать при изучении одних предметов те знания и умения, которые они приобрели при изучении других; дает возможность решать задачи в конкретных ситуациях, при рассмотрении частных вопросов, как в учебной, так и в будущей производственной и научной деятельности.

При всем многообразии видов межнаучного взаимодействия можно выделить следующие направления: 1) комплексное изучение разными науками одного и того же объекта; 2) использование методов одной науки для изучения разных объектов в других науках; 3) привлечение различными науками одних и тех же теорий и законов для изучения разных объектов.

Таким образом, роль межпредметных связей возрастает в связи с увеличением объема информации, подлежащего усвоению, и повышением доли самостоятельной работы студентов в период вузовского обучения.

Объект исследования. Процесс обучения физике студентов инженерных специальностей в технических вузах.

Предметом исследования является процесс реализации межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики в технических вузах.

Цель исследования. Разработка методических подходов к реализации межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики в условиях модернизации высшего образования.

Гипотеза исследования. В условиях перехода на новые стандарты в высшей школе одним из перспективных путей повышения уровня фундаментальной подготовки студентов инженерных специальностей представляется реализация межпредметных связей путем разработки методических подходов, в частности, к преподаванию физики и математики, основанных на интеграции различных форм занятий.

Для проверки гипотезы и достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:

1) провести анализ программ курсов общей физики и высшей-математики с целью выявления опережающего, параллельного и преемственного изложения тем курсов высшей математики и общей физики для студентов инженерных специальностей;

2) выявить узловые темы курсов общей физики и высшей математики, применение в которых интегрированных подходов было бы наиболее эффективным;

3) сформулировать критерии реализации перспективных, синхронных и преемственных межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики при проведении аудиторных занятий и на их основе разработать содержание и методику проведения интегрированных лекций и практических занятий;

4) разработать методику создания интегрированных тематических тестов по проверке эффективности реализации межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики; составить тестовые задания и тесты для текущего контроля учебных достижений студентов;

5) провести педагогический эксперимент для проверки эффективности предлагаемых методических подходов к реализации межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики и доказательства того, что при использовании этих методических подходов реализация межпредметных связей способствует повышению уровня фундаментальной подготовки студентов технических вузов.

Теоретико-методологическими основами исследования явились:

- работы, посвященные понятию и классификации межпредметных связей (Г.И. Беленький, И.Д. Зверев, Д.М. Кирюшин, И .Я. Ланина, Н.С. Пурыше-ва, Ф.П. Соколова, В.Н. Федорова и другие);

- труды выдающихся педагогов и ученых, посвященные необходимости учета взаимосвязи между предметами (В.Г. Белинский, И.Ф. Гербарт, Ф. Дайсон, А. Дистервег, Я.А. Коменский, Д. Локк, В.П. Маслов, И.Г. Песта-лоцци, А. Пуанкаре, И.В. Савельев, К.Д. Ушинский и др.);

- работы, посвященные развитию теории и методики обучения физике (Г.А. Бордовский, C.B. Бубликов, Ю.И. Дик, В.А. Извозчиков, С.Е. Каменецкий, A.C. Кондратьев, В.В. Лаптев, Н.С. Пурышева, A.B. Усова и др.);

- труды, посвященные проблемам межпредметных связей в области общего и среднего образования (И.Ю. Алексашина, Н.С. Антонов, И.Ф. Борисен-ко, И.Д. Зверев, Д.М. Кирюшкин, К.П. Королева, П.Г. Кулагин, И.Я. Лер-нер, H.A. Лошкарева, В.Н. Максимова, В.Н. Федорова и др.) и в области профессионально-технического образования (П.Р. Атутов, С.Я. Батышев, А.П. Беляева, Г.Н. Варковецкая, В.А. Саюшев, В.А. Скакун и др.);

- работы, рассматривающие общедидактические аспекты профессиональной подготовки студентов технических вузов (Г.А. Бокарева, А.Г. Голо-венко, P.A. Исаков), и вопросы реализации межпредметных связей через построение оптимальной системы прикладных задач и упражнений, через систему лабораторных работ (Р.П. Исаева, Н.В. Чхаидзе);

- труды, содержащие отдельные аспекты проблемы межпредметных связей (С.Д. Дмитриев, А.Н. Звягин, Г.Ф. Федорец).

Методы исследования: теоретический анализ результатов научных работ по проблеме исследования; анализ содержания методического обеспечения курсов общей физики и высшей математики для студентов технических специальностей; апробация результатов применения разработанных методик- в экспериментальных группах; педагогический эксперимент с целью проверки гипотезы исследования; статистическая обработка и анализ результатов педагогического эксперимента.

На защиту выносятся следующие положения: 1. В условиях модернизации образования в высшей школе (переход на уров-невое образование и новые учебные стандарты, сопровождающиеся пере-

распределением времени, отводимого на аудиторные занятия и самостоятельную подготовку) необходим новый подход к реализации межпредметных связей, основанный на интегрировании основных форм занятий и учитывающий рассогласование учебных программ курсов общей физики и высшей математики.

2. Методика реализации межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики в новых условиях должна включать в себя реализацию перспективных, синхронных и преемственных межпредметных связей и охватывать все виды аудиторной работы студентов: интегрированные лекции и практические занятия, а также тестовый контроль знаний студентов, основанный на применении интегрированных тестовых заданий для проверки динамики повышения уровня фундаментальной подготовки студентов технических специальностей.

3. Разработанные в исследовании методические подходы способствуют повышению уровня учебных достижений по физике и фундаментальной подготовки студентов инженерных специальностей технических вузов в целом.

Научная новизна. В отличие от ранее выполненных исследований по межпредметным связям курсов общей физики и высшей математики, в которых реализация таких связей происходила в основном посредством внесения дополнительных математических сведений в курс общей физики и использования задач с физическим содержанием в курсе высшей математики, в диссертации предлагается реализовать межпредметные связи на основе интеграции различных форм занятий. Разработаны методические подходы к проектированию и проведению интегрированных аудиторных занятий, основанные на реализации преемственных, синхронных, перспективных межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики и интегрированных тестовых заданий, а также многовариантных тестов по проверке динамики развития уровня знаний по физике и математике студентов инженерных специальностей. Эти подходы, как показал проведенный эксперимент, являются эффективными на современном этапе развития высшего образования и служат повышению уровня фундаментальной подготовки студентов инженерных специальностей технических вузов.

Теоретическая значимость. Результаты исследования вносят вклад в развитие методики реализации межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики на современном этапе. Сформулированы критерии, служащие для разработки интегрированных занятий и создания интегрированных тестов, оценивающих динамику развития уровня фундаментальной подготовки студентов инженерных специальностей.

дельных тем различных разделов этих курсов для проверки формирования фундаментальной подготовки студентов. Эти разработки использованы в учебном процессе Санкт-Петербургского государственного морского технического университета.

Достоверность и обоснованность полученных в диссертационном исследовании результатов и выводов обеспечивались: всесторонним анализом научных публикаций по данной теме; применением методов теоретического исследования, адекватных поставленным задачам; использованием статистически достоверных результатов педагогического эксперимента.

Апробация результатов исследования. Разработанные методические подходы были апробированы в группах студентов первого и второго курсов инженерных специальностей СПбГМТУ. Кроме того, результаты и выводы работы обсуждались на Международных конференциях: Международная научно-практическая конференция «Современные проблемы теории и методики обучения физике, информатике и математике» (Екатеринбург, апрель, 2009); Международная конференция «Современное образование: содержание, технологии, качество» (Санкт-Петербург, апрель, 2009); XX Межвузовская научно-техническая конференция «Военная радиоэлектроника: опыт использования и проблемы, подготовка специалистов» (Петродворец, апрель, 2009); Научно-практическая конференция «Герценовские чтения» (Санкт-Петербург, май, 2009); Международная конференция «Физика в системе современного образования» (Санкт-Петербург, июнь, 2009); Совещание заведующих кафедрами физики вузов России «Актуальные проблемы преподавания физики в вузах России» (Москва, июль, 2009).

Структура и объём диссертации. Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 172 наименований. Общий объем работы составляет 160 страниц. Текст содержит 37 рисунков и 14 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, определяются цели, задачи, объект, предмет, гипотеза и методы исследования, раскрывается научная новизна и практическая значимость разработанной методики, а также формулируются выносимые на защиту положения.

В первой главе «Теоретико-методические основы реализации межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики» проанализированы различные точки зрения относительно межпредметных связей, их классификации и использования в учебном процессе.

Еще Ян Амос Коменский в своей книге «Великая дидактика» писал: «Все, что находится во взаимной связи, должно преподаваться в такой же связи». Более категорично высказывание В.П. Маслова: «Мне кажется, что современная математика и физика - это одна и та же наука. Вовсе не много-много разных наук, как часто думают, а - с достаточно глубокой физико-математической точки зрения - просто одна и та же наука».

В работах ряда авторов, таких как Г.И. Беленький, И.Д. Зверев, Д.М. Кирюшин, Н.С. Пурышева, Ф.П. Соколова, В.Н. Федорова и другие, приве-

дены различные определения межпредметных связей. Наиболее полным определением межпредметных связей в учебном процессе представляется следующее, данное Д.П. Ерыгиным: «межпредметные связи есть педагогическая категория для обозначения синтезирующих, интегративных отношений между объектами, явлениями и процессами реальной действительности, нашедших свое отражение в содержании, формах и методах учебно-воспитательного процесса и выполняющих образовательную, развивающую и воспитывающую функции в их ограниченном единстве».

Существуют различные классификации межпредметных связей. Наиболее полная классификация по В.Н.Федоровой приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Классификация межпредметных связей

Таким образом, межпредметные связи позволяют всесторонне рассматривать изучаемые факты и явления, истолковывать их с точки зрения различных наук, выявляя своеобразие их отдельных сторон, полнее раскрывать всеобщую связь явлений, показывать студентам возрастающее взаимопроникновение наук и тем самым обеспечить систематизацию их знаний.

С целью выяснения согласованности учебных программ курсов общей физики и высшей математики был проведен детальный анализ их содержания и распределения по семестрам и внутри семестров, при этом семестр условно разбит на три части: начало семестра, его середина и конец. Результаты проведенного анализа в диссертации представлены в таблицах. В них рассмотрены разделы, темы и отдельные вопросы курса общей физики, изучение которых требует применения адекватного математического аппарата из курса высшей математики.

В качестве примера приведена таблица 1, в которой показано применение элементов раздела «Интегральное исчисление» курса высшей математики в курсе общей физики. Анализ данных этой таблицы показывает необходимость реализации перспективных, синхронных и преемственных межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики. Аналогичные таблицы корреляции между темами этих курсов приведены для следую-

щих разделов курса высшей математики: «Линейная алгебра и аналитическая геометрия», «Дифференциальное исчисление», «Дифференциальные уравнения», «Теория поля», «Теория вероятностей».

Таблица 1. Применение в курсе общей физики элементов раздела «Интегральное исчисление» курса высшей математики в техническом вузе_

РАЗДЕЛЫ ФИЗИКИ ТЕМЫ ФИЗИКИ (физические величины, законы) СЕМЕСТР ТЕМЫ МАТЕМАТИКИ СЕМЕСТР

Механика Кинематика (пройденный путь, проекция перемещения); динамика (работа силы) II (начало) Неопределенный и определенный интегралы, геометрический смысл определенного интеграла II (середина)

Молекулярная физика Функция распределения Максвелла по скоростям и энергиям (нахождение средних значений) II (середина)

Термодинамика Расчет работы силы давления газа, расчет энтропии II (середина)

Электродинамика Постоянный электрический ток (расчет силы тока через плотность тока) II (конец)

Атомная физика Тепловое излучение (спектральная плотность энергетической светимости абсолютно черного тела) III (конец)

Квантовая механика Уравнение Шредипгера (нахождение средних значений по волновой функции) III (конец)

Механика Механика твердого тела (расчет моментов инерции тел правильной геометрической формы) II (начало) Двойной, тройной, контурный, поверхностный интегралы ш (середина)

Электродинамика Постоянный электрический ток (электродвижущая сила источника постоянного тока) II (конец)

В работе проведен анализ учебной литературы по курсу высшей математики на предмет определения количества задач с физическим содержанием. Так, например, в задачниках О.Н. Цубербиллера, Д.В. Клетеника, П.Е. Данко и др., Б.П. Демидовича и др. процент задач с физическим содержанием составляет от 3,8 до 4,0 %. И только задачник Г.Н. Бермана содержит 7,8% таких задач. По нашему мнению, количество задач с физическим содержанием в учебной литературе, традиционно используемой преподавателями курса высшей математики в технических вузах, является недостаточным.

Важным фактором в практической работе преподавателя является необходимость оценивания степени овладения студентами умением переносить и использовать знания, полученные на занятиях смежных дисциплин. В исследовании рассматривается роль межпредметных связей в связи с компе-тентностным подходом, который предполагает не усвоение студентом элементов знаний и умений, а овладение ими в комплексе. Профессиональная компетенция - способность успешно действовать на основе практического опыта, умения и знаний при решении задач профессионального рода деятельности. Компетентность - владение соответствующей компетенцией, включающей его отношение к ней и предмету деятельности.

В традиционной системе обучения знания, умения и навыки студентов инженерных специальностей технических вузов формируются в результате изучения многих курсов: общей физики, высшей математики, общетехнических и специальных дисциплин. В работах ряда авторов, посвященных ис-

пользованию межпредметных связей, предлагается синхронизировать курсы общей физики и высшей математики для повышения уровня знаний, умений, навыков. В данном диссертационном исследовании предлагается не только синхронизировать, но и интегрировать курсы общей физики и высшей математики для формирования профессиональной компетентности студентов инженерных специальностей.

Модернизация учебного процесса, в частности, увеличение времени, отводимого на самостоятельное изучение материала, требует более тщательного контроля посредством оптимизации управления этим процессом. Этот контроль может быть обеспечен с помощью диагностических средств и методик, которые просты и технологичйы. Наиболее известными и широко распространенными среди них являются тесты. В диссертации предлагается использование тестового контроля для проверки эффективности реализации межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики.

Вторая глава «Реализация межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики при проведении интегрированных занятий» посвящена методике эффективной реализации межпредметных связей.

Основными формами обучения в высшей школе являются лекционные и практические занятия, а также контроль знаний студентов. Поэтому для реализации межпредметных связей были разработаны лекции, практические занятия и тестовые задания по высшей математике с использованием физического материала по темам, наиболее полно демонстрирующим интеграцию курсов высшей математики и общей физики.

В отличие от обычно используемой схемы обучения в высшей школе, включающей в себя лекционные, практические занятия и итоговый контроль знаний, в разработанной нами схеме предлагается наполнение этих видов аудиторных занятий по математике физическим содержанием, а также использование тематических тестов на различных этапах обучения.

Сформулируем критерии, лежащие в основе создания разработанной методики реализации межпредметных связей при проведении лекционных и практических занятий:

- реализовать преимущественно преемственные межпредметные связи курсов общей физики и высшей математики, позволяющие применять математический аппарат для изложения теоретического физического материала и решения физических задач на аудиторных занятиях по высшей математике;

- максимально исключить дублирование учебного материала за счет изложения в курсе высшей математики отдельных вопросов курса общей физики, требующих громоздких математических преобразований и представляющих интерес с точки зрения математической подготовки студентов в вузе;

- реализовать перенос абстрактных математических обозначений на конкретные реальные обозначения физических величин при формулировке физических законов как в аналитическом, так и в графическом виде;

- использовать в курсе общей физики адекватный математический аппарат с минимальными временными затратами на обоснование его применимости при реализации перспективных межпредметных связей, заключающихся во влиянии физики на математику, то есть при изложении отдельных вопросов курса высшей математики в курсе общей физики до того как эти вопросы будут подробно рассмотрены на занятиях по математике.

Преемственные межпредметные связи курсов общей физики и высшей математики были реализованы при изучении следующих тем на аудиторных занятиях по высшей математике: использование элементов дифференциального исчисления; применение теории интегрирования; тензорные величины в курсах общей физики и высшей математики; элементы теории поля; применение элементов аналитической геометрии в курсе общей физики.

Дифференциальное исчисление применяется, в частности, для нахождения экстремальных значений физических величин. Такие задачи очень часто встречаются в курсе общей физики, например, при изучении явления резонанса. В установившемся режиме вынужденных колебаний зависимость амплитуды колебаний от циклической частоты является резонансной кривой. Для того, чтобы определить резонансную частоту, надо взять производную амплитуды по циклической частоте и приравнять ее к нулю. Изложение этого материала может быть рассмотрено на лекции или практическом занятии по высшей математике. Такая иллюстрация математических методов примерами из курса общей физики позволяет перенести изучение отдельных вопросов курса общей физики в курс высшей математики, что позволяет исключить дублирование учебного материала.

В курсе общей физики для студентов инженерных специальностей в технических вузах тема «Механические колебания» обычно изучается в разделе «Механика» во втором семестре. Строгое изложение теории механических колебаний требует применения математического аппарата из раздела «Дифференциальные уравнения» курса высшей математики, который обычно изучается студентами в третьем семестре. Реализация межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики состоит в этом случае в изложении необходимого математического аппарата на лекциях по физике. Решить дифференциальные уравнения можно различными способами: с использованием метода неопределенных коэффициентов, с использованием комплексных чисел, методом векторных диаграмм. В учебниках по физике для технических вузов, например, в первом томе курса общей физики И.В. Савельева, в первых параграфах главы «Колебательные движения» приводятся математические выводы решения дифференциальных уравнений. Изложение этого материала в курсе общей физики требует больших затрат времени. По-видимому, наиболее целесообразным является решение дифференциальных уравнений методом векторных диаграмм, что реализовано, например, в ряде современных учебников физики (под ред. Г.А. Бордовского; Е.И. Бутикова и A.C. Кондратьева). Можно отметить, что при изучении механических колебаний реализуются перспективные двусторонние межпредметные связи курсов общей физики и высшей математики.

Теория интегрирования применяется во всех разделах курса общей физики (таблица 1). Рассмотрим, например, применение теории интегрирования при определении средних значений физических величин по функциям распределения. При использовании функции распределения Максвелла молекул идеального газа по скоростям /(у) модуль средней скорости рассчитывается

по формуле: Уср = а по формуле: v]в = |у2-/(у)<Л' - квадрат сред-

о о

ней квадратичной скорости молекул. Вычисление этих интегралов методом интегрирования по частям может быть рассмотрено в качестве примера на лекции или на практическом занятии ,по высшей математике.

Наряду со скалярными и векторными величинами в физике используются тензорные величины. Тензоры изучаются в курсе высшей математики, ее разделе «Линейная алгебра». При этом такие операции, как вычисление определителя матрицы, приведение матрицы к диагональному виду, решение системы линейно независимых уравнений являются формальными операциями и плохо воспринимаются студентами, так как они не видят практического применения этим операциям. В физике же приведение матрицы к диагональному виду имеет определенный физический смысл. Приведение тензора инерции к диагональному виду означает выделение главных осей инерции. При вращении тел вокруг них, тела не изменяют своей ориентации в пространстве без действия на них внешних сил. При этом устойчивое вращение тел происходит вокруг главных осей с наибольшим и наименьшим значениями момента инерции, что применяется, например, в работе гироскопов.

Наиболее тесные связи между курсами высшей математики и общей физики имеют место при изучении темы «Теория поля». В левой части таблицы 2 приведены понятия математической теории поля, а справа разделы физики, где эти понятия применяются. В нижней части таблицы перечислены основные теоремы теории поля, применяемые как в дифференциальной, так и в интегральной форме в курсах высшей математики и общей физики.

Таблица 2. Элементы теории поля в курсах высшей математики и общей физики_

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ПОЛЯ 1. Производная по направлению. 2. Градиент. 3. Дивергенция. 4. Ротор. 5. Циркуляция. 6. Поток. РАЗДЕЛЫ ФИЗИКИ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ ЭТИ ПОНЯТИЯ 1. Потенциальные силы. 2. Гравитация. 3. Гидромеханика. 4. Электростатика. 5. Магнитостатика. 6. Электродинамика.

Теорема о циркуляции вектора по замкнутому контуру в дифференциальной форме в интегральной форме Теорема Остроградского-Гаусса

В курсе высшей математики раздел «Теория поля» студенты инженерных специальностей в технических вузах изучают в третьем семестре. Сведения из математической теории поля в курсе общей физики, ее разделе «Механика», необходимы во втором семестре. Здесь межпредметные связи курсов зысшей математики и общей физики носят перспективный характер. Изучение вопросов раздела «Электродинамика», требующих применения математической теории поля, обычно осуществляется параллельно. Здесь межпредметные связи носят двусторонний синхронный характер.

При изучении конических сечений в курсе «Аналитическая геометрия» в качестве примеров возможно рассмотрение траекторий движения космических тел (спутников, астероидов, комет) вблизи поверхности Земли, причем форма траектории зависит от скорости тела в сравнении с первой и второй космическими скоростями. Со поставление траекторий движения небесных тел линиям сечений конуса позволяет наглядно проиллюстрировать изменение траекторий в зависимости от начального состояния.

В последнее время широко используется итоговый контроль знаний студентов инженерных специальностей по курсам общей физики и высшей математики. Для подготовки студентов к этому виду контроля обычно используются тесты, проводимые после изучения больших разделов в курсах общей физики и высшей математики. В данном исследовании предлагается дополнить итоговый контроль интегрированным текущим контролем учебных достижений, применяемым после изучения отдельных тем курсов.

В основе создания интегрированных тестовых заданий и тематических тестов лежат следующие критерии:

- тестовое задание должно иметь физическое содержание, при решении которого необходимо применение адекватного математического аппарата;

- следует использовать тестовые задания закрытого типа с выбором одного правильного ответа;

- в качестве дистракторов надо выбирать такие, которые получаются в результате совершения той или иной типичной ошибки;

- отдельные тестовые задания должны предусматривать вариативность решения, причем в одном из решений должен превалировать физический этап решения тестового задания, а в другом - математический этап;

- необходимо включать в тест задания различных типов: графические, расчетные и задания на проверку теоретических знаний;

- следует располагать тестовые задания в тесте в порядке возрастания их сложности;

- необходимо разрабатывать многовариантные тесты.

В результате проделанной работы удалось реализовать двусторонние межпредметные связи по направлению действия. По способу взаимодействия курсов общей физики и высшей математики были разработаны все три типа хронологических связей: преемственные, синхронные и перспективные. По составу же созданные межпредметные связи имеют содержательную, операционную, методическую и организационную компоненты.

В третьей главе «Педагогический эксперимент и его результаты» рассмотрена реализация межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики на этапе контроля учебных достижений студентов технических вузов, а также изложены результаты педагогического эксперимента.

На основе разработанной во второй главе методики создания интегрированных тестовых заданий были созданы многовариантные тесты по следующим темам: 1) скалярное и векторное произведение векторов; 2) определение физических величин, являющихся полными дифференциалами; 3) вычисление работы силы и работы силы давления газа графическим и аналитическим способами; 4) вычисление контурных интегралов для различных физических величин; 5) использование понятия градиента при решении физических задач. Темы расположены в последовательности их изучения в соответствии с учебным планом курса высшей математики для студентов инженерных специальностей.

По каждой теме разработаны четыре варианта тестов, состоящих из пяти тестовых заданий закрытого типа. Время выполнения тестов варьируется в диапазоне от 15 до 25 минут.

Эффективность разработанной методики реализации межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики была проверена в ходе педагогического эксперимента. Он проведен в Санкт-Петербургском государственном морском техническом университете в период с 2007 по 2009 гг. Для эксперимента было выделено 10 экспериментальных (в них применялась новая методика преподавания) и 10 контрольных (обучающихся по стандартной методике) групп. В целом, в эксперименте приняло участие 450 студентов. В ходе эксперимента сравнивались группы с примерно одинаковой успеваемостью по математике в первом семестре.

В экспериментальных группах тестовый контроль осуществлялся следующим образом: по разработанной методике реализации межпредметных связей при изучении темы «Скалярное и векторное произведение векторов» на лекциях и практических занятиях рассматривался теоретический материал и решались задачи, в том числе с физическим содержанием. В конце практического занятия по математике студентам предлагался тест по изученной теме. Аналогично строились модули обучения при изучении тем «Дифференциальное исчисление» и «Интегральное исчисление» (лекции, практические занятия, тесты). При этом результаты тестирования студентов, начиная с изучения темы «Интегральное исчисление», послужили началом проведения педагогического эксперимента по оцениванию учебных достижений студентов по курсу общей физики.

На первом этапе эксперимент состоял в сравнении результатов тестирования четырех экспериментальных и четырех контрольных групп. Анализировались результаты решаемости теста по теме «Работа силы».

В других шести экспериментальных группах эксперимент был продолжен на втором году обучения. При этом в четырех экспериментальных и четырех контрольных группах сравнивались результаты тестирования по теме «Вычисление контурных интегралов для различных физических величин», а

в оставшихся двух экспериментальных и двух контрольных группах студентов сравнивались результаты тестирования по теме «Использование понятия градиента при решении физических задач» (рис.2).

1-ая 2-ая 3-ья 4-ая 5-ая 6-ая 7-ая 8-ая 9-ая 10-ая

Третий этап Четвертый этап Пятый этап

□ Контрольные группы Ш Экспериментальные группы

Рис. 2. Сравнительный результат тестирования экспериментальных и контрольных групп

При проведении эксперимента сравнивались группы схожих специальностей. Например, 5-ая контрольная группа специальности 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» сравнивалась с экспериментальной группой под таким же номером специальности 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники». Средний балл результатов тестирования во всех экспериментальных группах заметно выше, чем в контрольных. Повышение результатов при увеличении продолжительности педагогического эксперимента указывает на динамику роста компетенций студентов в экспериментальных группах.

Ежегодно в технических вузах Национальное аккредитационное агентство в сфере образования проводит эксперимент по введению Федерального экзамена в сфере высшего профессионального образования (ФЭПО).

3-ья 7-ая 6-ая 7-ая

_Общая фюика_Высшая математика

И Контрольные группы □ Экспериментальные группы

Рис. 3. Результаты ФЭПО в контрольных и экспериментальных группах

Для групп СПбГМТУ, участвующих в нашем эксперименте в течение двух лет, Федеральный экзамен проводился в одинаковые сроки на втором

году обучения в четырех группах по курсу общей физики (двух экспериментальных и двух контрольных) и аналогично в четырех группах по курсу высшей математики. На рисунке 3 приведены результаты тестирования в виде процента решаемости тестовых заданий всеми студентами учебных групп, принимавших участие в тестировании. Из этих данных следует, что результаты тестирования в экспериментальных группах выше, чем в контрольных как по курсу общей физики, так и по курсу высшей математики. Эти результаты свидетельствуют о повышении уровня сформированное™ профессиональной компетентности студентов в экспериментальных группах.

Таким образом, разработанные методические подходы к реализации межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики позволяют улучшить знания студентов инженерных специальностей не только по курсу общей физики, но и по курсу высшей математики, и повысить уровень сформированности профессиональной компетентности в целом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты и общие выводы работы состоят в следующем:

1. В условиях модернизации учебного процесса выявлена потребность в разработке новых методических подходов к реализации межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики для студентов инженерных специальностей в технических вузах.

2. Разработаны методические подходы создания интегрированных аудиторных занятий, основанные на реализации преемственных, синхронных и перспективных межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики.

3. Созданы отдельные интегрированные лекции и практические занятия по курсам общей физики и высшей математики для студентов инженерных специальностей на основе критериев, разработанных при создании методических подходов.

4. Разработаны методические подходы создания интегрированных тестовых заданий с физическим содержанием и тестов, решение которых осуществляется посредством как использования знаний курса общей физики, так и применения адекватного математического аппарата.

5. Разработаны многовариантные интегрированные тесты по проверке динамики развития уровня знаний по физике и математике студентов инженерных специальностей на основе критериев, сформулированных при создании методических подходов.

6. Разработанные методические подходы, способствующие более эффективной реализации межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики, внедрены в процесс обучения студентов инженерных специальностей технического вуза.

7. В результате педагогического эксперимента, заключающегося в применении разработанных методических подходов в учебном процессе, доказано повышение уровня фундаментальной подготовки студентов инженерных специальностей технических вузов.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях автора:

1. Бабаев B.C., Евграфова И.В. Конические сечения и движение космических тел в курсе «Аналитическая геометрия». Международный сборник научных статей «Физика в школе и вузе». Вып.4. - СПб.: БРАЛ, 2006 г., с. 119125. (0.44 п.л. /0.22 п.л.)

2. Бабаев B.C., Евграфова И.В. Тензоры напряжений в математике и физике. Международный сборник научных статей «Физика в школе и вузе». Вып.5. - СПб.: БРАН, 2006 г., с. 26-34. (0.56 п.л. /0.28 п.л.)

3. Бабаев B.C., Евграфова И.В. Изучение момента инерции тел в курсах физики и высшей математики. Международный сборник научных статей «Физика в школе и вузе». Вып.9. - СПб.: БРАН, 2008 г., с. 26-30. (0.31 п.л. /0.16 п.л.)

4. Бабаев B.C., Евграфова И.В. Использование тестовых заданий с физическим содержанием при проверке знаний по математике. Материалы XV Международной конференции «Современное образование: содержание, технологии, качество». Том I. - СПб.: ЛЭТИ, 2009 г., с. 226-228. (0.19 п.л. /0.10 п.л.)

5. Бабаев B.C., Евграфова И.В. Применение высшей математики в изучении физики для студентов инженерных специальностей. Материалы Международной научно-практической конференции «Современные проблемы теории и методики обучения физике, информатике и математике». Часть I. -Екатеринбург: УрГПУ, 2009 г., с. 45-49. (0.31 п.л. /0.16 п.л.)

6. Бабаев B.C., Евграфова И.В. Применение высшей математики при изучении физики для студентов инженерных специальностей. Материалы X Международной конференции «Физика в системе современного образования» (ФССО-2009). Том И. - СПб.: РГПУ им. А.И.Герцена, 2009 г., с. 302304. (0.75 п.л. /0.38 п.л.)

7. Бабаев B.C., Евграфова И.В. Изложение физического материала на практических занятиях по высшей математике. Сборник статей и тезисов докладов XX Межвузовской научно-технической конференции «Военная радиоэлектроника: опыт использования и проблемы, подготовка специалистов». Часть I. - Петродворец: ВМИРЭл им. A.C. Попова, 2009 г., с. 379390. (0.19 п.л./0.10 п.л.)

8. Бабаев B.C., Евграфова И.В. Элементы теории поля при изучении курсов высшей математики и общей физики. Международный сборник научных статей «Физика в школе и вузе». Вып. 10. - СПб.: БРАН, 2009 г., с. 36-42. (0.44 п.л. /0.22 п.л.)

9. Бабаев B.C., Евграфова И.В. Реализация межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики при проведении практических занятий. Актуальные проблемы преподавания физики в вузах России. Доклады Совещания заведующих кафедрами физики вузов России. / Под ред. проф. Спирина Г.Г. - Москва: АПР, 2009 г., с. 43-45. (0.19 п.л. /0.10 п.л.)

Ю.Евграфова И.В. Текущий контроль интегрированных знаний по курсам высшей математики и общей физики. Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. Научный /курнал. №116. - СПб.: 2009 г., с. 136-139. (0.25 п.л.)

Подписано в печать 07.05.2010. Тираж 100 экз. Заказ № 389.

Отпечатано в типографии ООО «АБЕВЕГА», Санкт-Петербург, Московский пр., д. 2/6, тел.: 570-37-56. Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД № 65-299.

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Евграфова, Ирина Владимировна, 2010 год

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Теоретико-методические основы реализации межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики.

1.1. Понятие и классификация межпредметных связей.

1.2. Анализ учебных программ курсов общей физики и высшей математики в технических вузах.

1.3. Межпредметные связи при изучении теоретического материала и решении задач.

1.4. Компетентностный подход в образовании.

1.5. Тестовый контроль и оценивание результатов учебной деятельности.

ГЛАВА 2. Реализация межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики при проведении интегрированных занятий.

2.1. Использование элементов дифференциального исчисления в курсе общей физики.

2.2. Применение теории интегрирования в курсе общей физики при изложении теоретического материала и решении задач.

2.3. Тензорные величины в курсах общей физики и высшей математики.

2.4. Элементы теории поля в курсах общей физики и высшей математики.

2.5. Применение элементов аналитической геометрии в курсе общей физики.

2.6. Методика создания интегрированных тестовых заданий и тестов с физическим содержанием.

ГЛАВА 3. Педагогический эксперимент и его результаты.

3.1. Тестовые задания и тесты, решение которых требует применения адекватного математического аппарата.

3.2. Результаты педагогического эксперимента.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Межпредметные связи курсов общей физики и высшей математики в технических вузах"

Актуальность исследования. В настоящее время происходит модернизация образования в высшей школе, в частности, переход на уровневое образование (бакалавриат — магистратура) и новые стандарты третьего поколения. В соответствии с новыми стандартами большая часть учебного времени отводится на самостоятельную работу студентов, вследствие чего происходит сокращение аудиторных часов, отводимых на освоение дисциплин.

Одним из основных достоинств технического вуза является то, что он дает студентам фундаментальные знания по кругу проблем, связанных с их будущей профессиональной деятельностью. При анализе перечня специальных дисциплин иногда создается впечатление, что их вполне достаточно для той деятельности, которую выполняет большинство выпускников. Однако специальные знания могут обеспечить лишь узкую профессиональную деятельность. Фактически же человек, в "какой бы области он ни работал, вынужден реагировать на изменения, которые в ней непрерывно происходят, должен уметь применять полученные при обучении знания и умения при решении вновь возникающих перед ним профессиональных проблем. Это соответствует компетентностному подходу, являющемуся основой современных стандартов образования. При этом важны приобретенные теоретические знания. Основа теоретических знаний в технических вузах закладывается в курсах физики и математики.

Межпредметные связи в вузовском обучении являются конкретным выражением интеграционных процессов, происходящих сегодня в науке и в жизни общества. Эти связи играют важную роль в повышении качества практической и научно-теоретической подготовки студентов.

Реализация межпредметных связей помогает формированию у студентов цельного представления о явлениях природы и взаимосвязи между ними и поэтому делает учебные достижения практически более значимыми, что помогает им использовать при изучении одних предметов те знания и умения, которые они приобрели при изучении других; дает возможность решать задачи в конкретных ситуациях, при рассмотрении частных вопросов, как в учебной, так и в будущей производственной и научной деятельности.

Объект исследования. Процесс обучения физике студентов инженерных специальностей в технических вузах.

Для проверки гипотезы и достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:

1) провести анализ программ курсов общей физики и высшей математики с целью выявления опережающего, параллельного и преемственного изложения тем курсов высшей математики и общей физики для студентов инженерных специальностей;

Теоретико-методологическими основами исследования явились:

- работы, посвященные понятию и классификации межпредметных связей (Г.И. Беленький, И.Д. Зверев, Д.М. Кирюшин, И .Я. Ланина, Н.С. Пурышева, Ф.П. Соколова, В.Н. Федорова и другие);

- труды выдающихся педагогов и ученых, посвященные необходимости учета взаимосвязи между предметами (В .Г. Белинский, И.Ф. Гербарт, Ф. Дайсон, А. Дистервег, Я.А. Коменский, Д. Локк, В.П. Маслов, И.Г. Песталоцци, А. Пуанкаре, И.В. Савельев, К.Д. Ушинский и др.);

- работы, посвященные развитию теории и методики обучения физике (Г.А. Бордовский, С.В. Бубликов, Ю.И. Дик, В.А. Извозчиков, С.Е. Каменецкий, А.С. Кондратьев, В.В. Лаптев, Н.С. Пурышева, А.В. Усова и др.);

- труды, посвященные проблемам межпредметных связей в области общего и среднего образования (И.Ю. Алексашина, Н.С. Антонов, И.Ф. Борисенко, И.Д. Зверев, Д.М. Кирюшкин, К.П. Королева, П.Г. Кулагин, И.Я. Лернер, Н.А. Лошкарева, В.Н. Максимова, В.Н.

Федорова и др.) и в области профессионально-технического образования (П.Р. Атутов, С.Я. Батышев, А.П. Беляева, Г.Н. Варковецкая, В.А. Саюшев, В.А. Скакун и др.);

- работы, рассматривающие общедидактические аспекты профессиональной подготовки студентов технических вузов (Г.А. Бокарева, А.Г. Головенко, Р.А. Исаков), и вопросы реализации межпредметных связей через построение оптимальной системы прикладных задач и упражнений, через систему лабораторных работ (Р.П. Исаева, Н.В. Чхаидзе);

- труды, содержащие отдельные аспекты проблемы межпредметных связей (С.Д. Дмитриев, А.Н. Звягин, Г.Ф. Федорец).

Методы исследования: теоретический анализ результатов научных работ по проблеме исследования; анализ содержания методического обеспечения курсов общей физики и высшей математики для студентов технических специальностей; апробация результатов применения разработанных методик в экспериментальных группах; педагогический эксперимент с целью проверки гипотезы исследования; статистическая обработка и анализ результатов педагогического эксперимента.

Практическая значимость исследования заключается в том, что теоретические положения доведены до уровня методических рекомендаций по использованию межпредметных связей при проведении лекционных и практических занятий по курсам общей физики и высшей математики для студентов инженерных специальностей. Разработаны тестовые задания и тематические тесты, в которых реализован интегрированный подход к изучению отдельных тем различных разделов этих курсов для проверки формирования фундаментальной подготовки студентов. Эти разработки использованы в учебном процессе Санкт-Петербургского государственного морского технического университета.

На защиту выносятся следующие положения:

1. В условиях модернизации образования в высшей школе (переход на уровневое образование и новые учебные стандарты, сопровождающиеся перераспределением времени, отводимого на аудиторные занятия и самостоятельную подготовку) необходим новый подход к реализации межпредметных связей, основанный на интегрировании основных форм занятий и учитывающий рассогласование учебных программ курсов общей физики и высшей математики.

2. Методика реализации межпредметных связей курсов общей физики и высшей математики в новых условиях должна включать в себя реализацию перспективных, синхронных и преемственных межпредметных связей и охватывать все виды аудиторной работы студентов: интегрированные лекции и практические занятия, а также тестовый контроль знаний студентов, основанный на применении интегрированных тестовых заданий для проверки, динамики повышения уровня фундаментальной подготовки студентов технических специальностей.

Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 172 наименования. Общий объем работы составляет 160 страниц. Текст содержит 37 рисунков и 14 таблиц.

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

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Настоящее исследование имеет теоретико-экспериментальный характер. На основании проведенных исследований и результатов педагогического эксперимента можно сделать следующие выводы:

2. Разработаны методические подходы создания интегрированных аудиторных занятий, основанные на реализации преемственных, синхронных и перспективных межпредметных связях курсов общей физики и высшей математики.

145

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Евграфова, Ирина Владимировна, Санкт-Петербург

1. Аванесов B.C. Методологические и теоретические основы тестового педагогического контроля: Автореферат д-ра пед. Наук. / Санкт-Петербургский гос. Ун-т. - СПб., 1994.

2. Аванесов B.C. Научные проблемы тестового контроля знаний. Монография. — М.: Исследовательский центр, 1994.

3. Аванесов B.C. Определение педагогического теста.// Управление школой. 1999. № 29.

4. Андрианова Г.А. Результаты педагогического эксперимента по организации творческой деятельности учащихся в дистанционном обучении // Интернет-журнал «Эйдос». 2000. http://www.eidos.ru/journal/2000/0930-01.htm.

5. Антонов Н.С. Интегративная функция обучения./ Современные прблемы методики преподавания математики. — М., 1985. с. 25-38.

6. Атутов П.Р., Бабкин Н.И., Васильев Ю.К. Связь трудового обучения с основами наук. — М.: Просвещение, 1983. — 128с.

7. Бабаев B.C., Тарабанов А.В. Универсальное справочное пособие по физике. СПб.: Азбука-классика, 2005. - 400с.

8. Байденко В.И. Компетентностный подход к проектированию государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования: М., 2005. — 114с.

9. Ю.Балыкина Е.Н. Принципы конструирования тестовых заданий в контексте компьютерной реализации (на примере гуманитарныхдисциплин)/ Информационный Бюллетень Ассоциации «Исти компьютер», № 30 Материалы VIII конференции АИК. М., US. О 02 -с. 221-223.

10. Бауман Н.К. К вопросу об эксперименте в научно-метод^з^-^^.^ исследовании. «Известия АПН РСФСР», вып. 43, 1952.

11. Беленький Г.И. Межпредметные связи./ Совершенствование содержания и образования в школе./ Под ред. И.Д. Звере^^^ МП Кашина -М., 1985.-е. 253-271.

12. Белецкий В.В. Очерки о движении космических тел. М. г ЗНГаука 1977.

13. Белинский В.Г. Избранные педагогические сочинения./ Под д ф Смирнова. М.: Педагогика, 1982. - 288с.

14. Беломестнова В.Р. Математическое моделирование при интеграции курсов математики и физики в обучении студентов физ^з^теских специальностей педвузов: Дис. канд. пед. наук: Чита, 2006. — 1 37с

15. Беляева А.П. Дидактические принципы профессиональной подготовки в ПТУ. М.: Высшая школа, 1991.

16. Берклеевский курс физики. Том 1-5. -М.: Наука, 1971-1974.

17. Берман Г.Н. Сборник задач по курсу математического анализа-Учебное пособие для вузов. М.: Наука, 1985. - 384с.

18. Бермус А.Г. Проблемы и перспективы реализации компетентностного подхода в образовании // Интернет-журнал "Эйдос". 2005 — ю сентября.

19. Блехман И.И., Мышкис А.Д., Пановко Я.Г., Механика и прикладная математика. Логика и особенности приложений математики. — М.: Наука, 1983.-328с.

20. Бодалёв А, Столин В. Общая психодиагностика. М., 2003.

21. Бокарева Г. А. Дидактические основы совершенствования профессиональной подготовки студентов в процессе обучения общенаучным дисциплинам: Автореф. дисс. докт. пед. наук. — М.: 1988.-38с.

22. Большая советская энциклопедия (в 33 томах). — Т.25. М.: Советская энциклопедия, 1976. - 600с.

23. Бордовский Г.А., Борисенок С.В., Гороховатский Ю.А. и др. Курс физики: В 3 кн.: Учебник для вузов (под ред. Бордовского Г.А.), Высшая школа, 2004.

24. Бордовский Г.А., Бурсиан Э.В. Общая физика: Курс лекций с компьютерной поддержкой: Учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений: В 2 т. М.: Изд-во ВЛАДОС-ПРЕСС, 2001. - 240с.

25. Борисенко Н.Ф. Об основах межпредметных связей.// Советская педагогика, 1971.-№ 11.-е. 24-34.

26. Бубликов С.В., Кондратьев А.С. Методологические основы решения задач по физике в средней школе: Учеб. Пособие. — СПб.: «Образование», 1996. 80с.

27. Бугаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе. Теорет. основы. Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов. — М.: Просвещение, 1981.

28. Бурковская М.А. Компьютерный контроль знаний студентов при изучении курса высшей математики//Сборник научных трудов VIII Международной конференции «Математика. Компьютер. Образование». М.: Прогресс-Традиция, 2001.

29. Бурковская М.А. Методика контроля математических знаний студентов технических вузов с использованием компьютерногоконтролирующего комплекса (На примере курса линейной алгебры): Дис. канд. пед. наук: Москва, 2004. — 164с.

30. Бутиков Е.И. Движения космических тел в компьютерных моделях. http://www.ifmo.ru/butikov/Russian/Motion l.pdf

31. Бутиков Е.К., Кондратьев А.С. Физика: Учебное пособие для углубленного изучения физики: В 3 кн. -М.: ФИЗМАТ ЛИТ, 2000.

32. Варковецкая Г. Н. Методика осуществление межпредметных связей в ПТУ. М.: Высшая школа, 1989. - 127с.

33. Васильева Н.В. Интегральное исчисление функций нескольких переменных. Теория поля. Рабочая тетрадь. СПб.: Изд. Центр СПбГМТУ, 2006, 92с.

34. Волькенштейн B.C. Сборник задач по общему курсу физики. СПб.: Книжный мир, 2004. -328с.

35. Галимзянова И.И. Педагогическая система формирования иноязычной коммуникативной компетентности будущих инженеров: Дис. док. пед. наук. Казань, 2009. - 384с.

36. Гальперин П.Я., Решетова З.А., Талызина Н.Ф. Психолого-педагогические проблемы программированного обучения на современном этапе. -М.: Изд. МГУ, 1966. 39с.

37. Гербарт И.Ф. Избранные педагогические сочинения. М.: Учпедгиз, 1940. - 197с.

38. Гильбух Ю.З. Актуальные вопросы валидации психологических тестов / Вопросы психологии, N 5. — М.: Педагогика, 1978. с. 108118.

39. Головенко А.Г. Обучение решению творческих задач в профессиональной подготовке инженера: Автореф. дисс. канд. пед. наук.-М., 1993.- 16с.

40. Горбунова Е.И., Самойлов В.А., Шевченко К.К. Методические рекомендации по созданию тестовых заданий итогового контроля знаний. М.: МЭСИ, 2000.

41. Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. М, 2000.

42. Груздева M.JI. Реализация межпредметных связей курсов высшей математики и физики инженерного вуза средствами компьютерных технологий: Дис. канд. пед. наук: Н. Новгород, 2004. 168с.

43. Дайсон Ф. Математика в физических науках // Математика в современном мире. М, 1967.

44. Данилов М.А. Некоторые методологические вопросы педагогических исследований. «Советская педагогика», 1965, № 10.

45. Данко П.Е., Попов А.Г., Кожевникова Т.Я. и др. Высшая математика в упражнениях и задачах. В 2 ч.: Учебное пособие для вузов. М.: Издательство «Оникс», 2007.

46. Демидович Б.П., Бараненков Г.С., Ефименко В.А. и др. Задачи и упражнения по математическому анализу для втузов: Учебное пособие для студентов высш. техн. учеб. заведений. М.: ООО «Издательство Астрель», 2001. — 496с.

47. Дистервег А. Избранные педагогические сочинения. М,: Учпедгиз, 1956.-с. 178-179.

48. Дмитриев С.Д. Межпредметные связи в учебном процессе. Киров —-Йошкар-Ола: Кировский гос. пед. ин-т, 1978. 80с.

49. Дубнова-Кольварская Е.Н., Котова Р.И. Учитесь читать литературу по специальности. Пособие для технических ВУЗов, 2005г.

50. Евсигнеев А.Е. Концепция развития тестовой технологии контроля: уровня обученности студентов в системе профессионального образования России http://revolution.allbest.ru/pedagogics/0Q014082 0.html

51. Ерецкий М.И., Чекулаев М.А. Система контроля качества подготовки; студентов, обеспечивающая требования государственных стандартов -М.: НМЦСПО, 1994.- 133с.

52. Ерыгин Д.П., Грабовский А.К. Задачи и примеры по химии с межпредметным содержанием. М.: Высшая школа, 1989. — 176с.

53. Зайцева Ж.Н., Солдатин В.И. Информатизация образования: состояние проблемы и перспективы. — М.; ИЦПКПС, 1998. 38с.57.3анков JI.B. К вопросу о методах научно-педагогических исследований. «Советская педагогика», 1956, № 12.

54. Зверев И.Д., Максимова В.Н. Межпредметные связи в современной школе. -М.: Педагогика, 1980. — 160с.

55. Зверев И.Д. Межпредметные связи как педагогическая проблема.// Советская педагогика. — 1974. — № 12. с. 10-16.бО.Звонников В.И. Измерения и шкалирование в образовании. — М.: Логос, 2006. 136с.

56. Звягин А.Н. Теоретико-методологические ориентиры обоснования организационных форм обучения в современной школе. — Челябинск: ЧГПИ, 1987.

57. Звягин А.Н. Формы организации учебных занятий в средней школе, способствующие систематизации знаний учащихся: Метод, рек. в помощь учителю сред. шк. и студ. педвузов. Челябинск: ЧГПИ, 1978.

58. Зиновьев С.И. Учебный процесс в советской средней школе. М., «Высшая школа», 1968.

59. Иванов А.И. О взаимосвязи школьных курсов физики и математики при изучении величин. // Физика в школе, 1997, № 7. — с. 48.

60. Иванов Д.И. Компетенции и компетентностный подход в современном образовании.//Завуч. 2008. - №1. - с. 4-24.

61. Ильин В.А., Позняк Э.Г. Аналитическая геометрия. — 3-е изд. — М.: Наука, 1981.-232с.

62. Интервью с академиком В.П. Масловым.— М.: Квант, 1988, № 5. — с. 14-15.

63. Иродов И.Е. Задачи по общей физике: Учебное пособие. 10-ое изд. — СПб.: Изд. «Лань», 2006. 416с.

64. Исаева Р.П. Система лабораторных работ как средство усиления математической подготовки студентов технического вуза: Автореф. дисс. канд. пед. наук.-Саранск, 1994. 31с.

65. Исаков Р.А. Усиление профессиональной направленности преподавания математики в вузах сельхозпрофиля: Автореф. дисс. канд. пед: наук. Ташкент, 1991. - 17с.

66. Ительсон Л.Б. Математические и кибернетические методы в педагогике. М., «Просвещение», 1967.

67. Ительсон Л.Б. Исследование закономерностей обучения и воспитания методами математической статистики. «Советская педагогика», 1962, №10.

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

69. Кириченко О.Е. Межпредметные связи курса математики и смежных дисциплин в техническом вузе связи как средство профессиональной подготовки студентов: Дис. канд. пед. наук: Орел, 2003. 170с.

70. Клетеник Д.В. Сборник задач по аналитической геометрии: Учебное пособие для втузов. М., Наука, Физматлит, 1998.

71. Ковязин Е.И. Место, содержание и методика преподавания вопросов движения небесных светил в курсе астрономии средней школы: Дис. канд. пед. наук: Москва, 1971.

72. Кожекина. Т.В. Взаимосвязь обучения физике и математике в одиннадцатилетней школе. // Физика в школе, 1987, № 5. с. 65.

73. Кожекина Т.В., Никифоров Г.Г. Пути реализации связи с математикой в преподавании физики. // Физики в школе, 1982, № 3. — с. 38.

74. Кондратьев А.С., Лаптев В.В., Трофимова С.Ю. Физические задачи и индивидуальные пути образования. СПб.: «Образование», 1996.

75. Кондратьев А.С., Прияткин Н.А. Современные технологии обучения физике. // Учебное пособие. СПб.: Изд. СПбГУ, 2006.

76. Кондратьев А.С., Филиппов М.Э. Физические задачи и математическое моделирование реальных процессов. // Учебно-методическое пособие для учителей. СПб.: Изд. РГПУ им. А.И.Герцена, 2001.

77. Королева К.П. Межпредметные связи и их влияние на формирование знаний и способов деятельности учащихся: Автореф. дисс. канд. пед. наук. — М., 1968.-32с.

78. Кубельски В. Педагогические основы конструирования и применения тестов в оценке профессиональной подготовки специалистов социальной сферы (На примере вузов Польши): Дис. д-ра пед. наук: Москва, 2004. -421с.

79. Куклев В.А., Воеводин А.Ю. Терминологический тренинг систематизации и интенсивного запоминания терминов, понятий и ключевых слов для электронных учебных изданий. М.: ВНТИЦ. — №50200500088.

80. Кулагин П.Г. Межпредметные связи в обучении. М.: Просвещение, 1983.

81. Кулагин П.Г. Межпредметные связи в процессе обучения. — М.: Просвещение, 1981. — 96с.

82. Кульневич С.В. Педагогика личности: от концепции до технологии. -Ростов-н/Д.: Творческий центр «Учитель», 2001.

83. Лернер, И.Я. Педагогические заметы из-за решетки / И.Я. Лернер // Советская педагогика. 1990. - № 13.

84. Лернер Я.Ф. Векторные величины в курсе механике средней школы. // Физика в школе, 1971, № 2. с. 36.

85. Локк Дж. Мысли о воспитании/Хрестоматия по истории зарубежной педагогики М., 1981.-е. 163-195.

86. Лошкарева Н.А. Место межпредметных связей в системе дидактических принципов советской дидактики./ Межпредметные связи в процессе преподавания основ наук в средней школе, ч. 1 — М., -1973.-е. 35-39.

87. Майоров А.Н. Теория и практика создания тестов для системы образования. М., 2000.

88. Майоров А.Н. Теория и практика создания тестов для системы образования. (Как выбирать, создавать и использовать тесты для целей образования). -М., 2001.

89. Максимова В.Н. Межпредметные связи в процессе обучения. — М.: Просвещение, 1989.

90. Максимова В.Н. Межпредметные связи в учебно-воспитательном процессе современной школы. -М.: Просвещение, 1987. 160с.

91. Максимова Ж.С. Система реализации межпредметных связей курсов физики и математики при обучении физике в общеобразовательной школе: Дис. канд. пед. наук: Томск, 2004. 171с.

92. Материалы науч. сессии АПН РСФСР, посвященной 300-летию опубликования собрания дидактических трудов Я. А. Коменского. -М., 1959.

93. Медвецкая Е.Ф., Кукова Г.Г., Дороднова Н.С., Морозова Т.С. Технология внутришкольного тестового контроля учебного процесса. Ярославль, Педагогический вестник, 2003.

94. ЮО.Минченков Е.Е. Роль учителя в организации межпредметных связей. / Межпредметные связи в преподавании основ наук всредней школе. МежВУЗовский сборник научных трудов. — Челябинск: Челябинский пед. ин-т, 1982. 160с.

95. Митропольский А.К., Техника статистических вычислений, 2 изд., — М., 1971.

96. Наводиов В.Г., Масленников А.С., Шарафутдинова JI.H. Развитие тестовых технологий в России. Тезисы докладов IX Всероссийско научно-методической конференции. — М.:ФГУ «Федеральный центр тестирования», 2007. с. 151.

97. Нейман Ю.М. Шкалирование результатов единого госэкзамена. М: ЦТМО, 2002.

98. Овчинникова И.В. Влияние самостоятельности мышления специалиста управленческого профиля на решение многовариантных задач: Дис. канд. психол. наук, Тверь, 2006. -196с.

99. Огородников И.Т. Актуальные проблемы научно-педагогических исследований. «Советская педагогика», 1965, №3.

100. Огородников И.Т. Оптимальное усвоение учащимися знаний и сравнительная эффективность отдельных методов в школе. МГПИ, 1970.

101. Одоевский В.Ф. Избранные педагогические сочинения. М.: Учпегиз, 1955. - 368с.

102. Парфентьева Н.А., Липкин Г.И. Использование элементов математического анализа. Физика, 2000, № 3. — с. 9.

103. Переверзев В.Ю. Критериально-ориентированные педагогические тесты для итоговой аттестации студентов. М.: НМЦ СПО Минобразования РФ, 1999. - 152с.

104. Петрик Ю.С., Заугольникова Н.С., Афанасьев А.С., Лица Д.В. Возможности дифференцированной оценки качества знаний студентов в процессе их последовательного, адаптивного тестирования, Курский государственный медицинский университет, Курск, 2009.

105. Пидкасистый П.И. Сравнительная эффективность воспроизводящих и творческих работ учащихся по истории. Уч.зап.МГПИ им. В.И. ЛЕНИНА, 1969, №325.

106. Пинский А.А. К формированию понятия «функция» в школе. // Физика в школе, 1977, № 2. — с. 42.

107. Пинский А.А., Самойлова Т.С. и др. Формирование у учащихся общих физико-математических понятий. // Физика в школе, 1986, № 2. с. 50-52.

108. Пискунов А.И. Дидактические взгляды Адольфа Дистервега // Советская педагогика, 1956. №1. - с. 63-70.

109. Пуанкаре А. О науке. М., 1990.

110. Розов Н.Х. Методические вопросы применения компьютерных технологий и продуктов в учебном процессе/Ломоносовские чтения. Сборник тезисов. М.: МГУ, факультет педагогического образования. 2003.

111. Савельев И.В. Сборник вопросов и задач по общей физике. Учебное пособие. -М.: Наука, 1988. 288с.

112. Савельев И.В. Курс общей физики: Учебное пособие для втузов. В 5 кн. Кн. 1. Механика. М.: Астрель, ACT, 2001. - 336с.

113. Садовничий В.А. Компьютерная система проверки знаний студентов. // Высшее образование в России, №3, 1994.

114. Саюшев В.А. Организация и совершенствование профессионального технического образования. — М.: Высшая школа, 1987.- 172с.

115. Сенько Ю.В. Гуманитарные основы педагогического образования. — М.: Издательский центр «Академия», 2000.

116. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.1. Механика. М.: Наука, 1989.

117. Скакун В.А. Преподавание общетехнических и специальных предметов в СПТУ. М.: Высшая школа, 1987. — 272с.

118. Скатецкий В.Г. Профессиональная направленность преподавания математики: Теоретический и практические аспекты, Мн.: БГУ, 2000.

119. Славская К.А. Развитие мышления и усвоение знаний. / Под ред. Н.А. Менчинской и др. М.: Просвещение, 1972.

120. Смирнов В.И. Курс высшей математики (в пяти томах). М.: Наука, 1974.

121. Соколова Ф.П. Влияние межпредметных связей на повышение научных знаний по физике в 7 кл.: Автореф. дисс. канд. пед. наук. -М., 1973.-24с.

122. Сосновский В.И., Тесленко В.И. Вопросы управления в обучении. Часть 1. (Педагогическое тестирование). Красноярск, 1995. — 90с.

123. Султанова Т.А. Использование элементов дистанционного обучения в проективном образовании студентов колледжа ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет», Оренбург, www.iton.mfua.ru/tesis/sultanova.doc

124. Талызина Н.Ф. Теоретические проблемы программированного обучения. М.: Изд. МГУ, 1969. - 133с.

125. Тамашев Б.И., Некоторые вопросы связи между школьными курсами физики и математики. // Физика в школе, 1982, № 2. — с. 54.

126. Татур Ю.Г. Компетентностный подход в описании результатов и проектировании стандартов высшего профессионального образования: авторская версия — М.: 2004. 16с.

127. Теньков А.А., Лунёва З.М., Гребеньков А.Б. Применение тестового контроля знаний на курсе судебной медицины курского медицинского университета. Курск, Биомедицинский журнал, Т. 4., 2003.

128. Тимаева B.C. Тестирование как метод контроля качества усвоения учебного материала учащимися. http://festival. 1 september.ru/articles/500954/

129. Ткачук В.В. Математика абитуриенту//Учебное пособие. М.: МЦНМО, 2001.

130. Тополов В.Ю. Векторы и тензоры в курсе физики. // Методические указания для студентов факультета высоких технологий. Ростов-на-Дону: Рост. гос. ун-т, 2002.

131. Трофимова Т.И., Павлова З.Г Сборник задач по курсу физики с решениями. — М.: Высш. школа, 2001. — 591с.

132. Тулупова, О.В. Проблема соотношения обучения и воспитания в педагогическом наследии Гербарта. // Педагогика. — 2003. — № 5. — с. 71-78.

133. Усова А.В. Межпредметные связи в преподавании основ наук в средней школе. Челябинск, 1982.

134. Ушинский К.Д. Собрарше педагогических сочинений. М. — Л., 1950.-584с.

135. Федорец Г.Ф. Межпредметные связи в процессе изучения учебной темы. Дисс. канд. пед. наук. - Л., 1977. — 223 с.

136. Федорец Г.Ф. Межпредметные связи в процессе обучения. — М.: Наука, 1985.-45с.

137. Федорец Г.Ф. Межпредметные связи и связь с жизнью в основу обучения. // Народное образование, 1979, № 5.

138. Федорец Г.Ф. Проблемы интеграции в теории и практике обучения (пути развития). Л., 1990.

139. Федорова В.Н., Кирюшкин Д.М. Межпредметные связи естественнонаучных и математических дисциплин./ Межпредметные связи естественно-научных дисциплин. Сборник статей. М.: Педагогика, 1980. — с. 3-40.

140. Федорова В.Н., Кирюшкин Д.М. Межпредметные связи. Москва: Педагогика, 1992.

141. Федорова В.Н., Кирюшкин Д.М. Межпредметные связи. На материале естественно-научных дисциплин средней школы. М.: Педагогика, 1972. - 152с.

142. Фейнман Р., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физикеЛ\ 1-9. -М.: Мир, 1965-1967.

143. Фихтенгольц Г.М. Основы математического анализа (2). СПб.: Изд. «Лань», 2001.

144. Христовский С. А. Методические основы проектирования электронного учебника, Проектирование образовательныхинформационных ресурсов, систем и технологий. Сб. докладов и сообщений. -М., ИЦПКПС, 1998, 75с.

145. Хуторской А.В. Ключевые компетенции как компонент личностно-ориентированной парадигмы образования // Ученик в обновляющейся школе. Сборник научных трудов. М.: ИОСО РАО, 2002.-с. 135-157.

146. Цубербиллер О.Н. Задачи и упражнения по аналитической геометрии. М., Лань, 2005, 336с.

147. Челышкова М.Б. Теория и практика конструирования педагогических тестов: Учеб. пособие. — М.: Логос, 2002. 432с.

148. Чертов А.Г. Задачник по физике. М.: Высшая школа, 1968. - 491с.

149. Чхаидзе Н.В. Использование межпредметных связей курса математики во втузе для построения оптимальной системы задач и упражнений: Автореф. дисс. канд. пед. наук. -М., 1986. 16с.

150. Юшина М.А., Скворцова И.Л. Недостатки школьной подготовки абитуриентов к поступлению в вуз // Физическое образование в вузах. 1998.-Т.4.-№2.-с. 106-109.

151. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Физика для школьников .старших классов и поступающих в вузы: учебное пособие. М.: Дрофа, 2002. - 800с.

152. Essentials of Psychological Testing. Harper and Row. (5th edn, 1990.)