автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Повышение качества обучения физике в средних школах Армении в условиях 12-летнего обучения

Автореферат диссертации по теме "Повышение качества обучения физике в средних школах Армении в условиях 12-летнего обучения"

На правах рукописи УДК 372.853

ЦАТУРЯН Армен Мишаевич

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ В СРЕДНИХ ШКОЛАХ АРМЕНИИ В УСЛОВИЯХ 12-ЛЕТНЕГО ОБУЧЕНИЯ

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

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук

2 6 СЕН 2013

Санкт-Петербург 2013

005533477

005533477

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

Официальные оппоненты:

МОНОЗОН Борис Семенович, доктор физико-математических наук, профессор кафедры физики Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет».

ЕФРЕМОВ Олег Юрьевич, доктор педагогических наук, профессор, заведующий кафедрой гуманитарных и социально-экономических дисциплин Федерального государственного казенного военного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Военная академия связи имени Маршала Советского Союза С.М. Буденного» Министерства обороны Российской Федерации,

БАХМУДСКИЙ Андрей Евгеньевич, доктор педагогических наук, профессор кафедры педагогики Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена»

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский государственный педагогический университет»

ОС

Защита состоится «¡0 » в!гуЙО- 2013 г. в ¿О часов на заседании Совета по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук Д 212.199.21, созданного на базе Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена», по адресу: 191186, Санкт-Петербург, наб. реки Мойки, 48, корпус 3, ауд. 52.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Российского государственного педагогического университета им. А.И.Герцена, 191186, Санкт-Петербург, наб. реки Мойки, 48, корпус 5.

Автореферат разослан « ОН, » С&И ТЯ ^уО Я 2043 г. Ученый секретарь диссертационного совета ¡1/

кандидат физико-математических наук, доцент 1У Н. И. Анисимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Расширение международных связей и интеграционные процессы, происходящие на всем постсоветском пространстве, являются теми обстоятельствами, которые требуют реформирования образования, приведения его в соответствие с общепризнанными международными стандартами с целью интеграции национальных систем образования в общемировое образовательное пространство.

В Республике Армения процессы реформирования системы образования протекают в русле принятого Национальным собранием страны 14 апреля 1999 года закона об образовании, а также двух других важных документов - государственного положения о системе общего образования и государственных критериев среднего образования. В последнем документе изложены:

• цели общего образования и стратегию преобразований,

• принципы организации общего образования,

• характеристику выпускника средней общеобразовательной школы,

• определение структуры и формирование принципов государственных критериев общего образования.

Согласно этому документу, главными целями преобразований общеобразовательной сферы являются:

• повышение качества общего образования,

• обеспечение соответствия системы образования Армении современным требованиям общества и международно принятым критериям образования,

• развитие образовательной системы Армении в соответствии с требованиям «экономики знаний».

В качестве главных задач проводимых реформ в этом документе указываются также соответствие образования задачам, выдвинутым государством и обществом, потребностям личности и международно принятым критериям.

Анализ научно-методических работ, раскрывающих значение и сущность физического образования, его задачи и содержание, а также работ по вопросам индивидуализации и дифференциации обучения физике, развития творческих способностей учащихся в процессе обучения физике (A.C. Кондратьев, В.В. Лаптев, A.B. Ляпцев, А.И. Ходанович, С.Е. Каменецкий, Л.А. Ларченкова, A.B. Коржуев, Н.С. Пурышева, В.Г. Разумовский, Г.П. Стефанова, Л.М. Фридман, Л.С. Хижнякова, И.С. Якиманская и др.) показывает, что современный инструментарий (компьютер и программные средства) способствует разрешению проблемы развития творческих способностей достаточно эффективно, формируя новое, «компьютерное» мышление, продуктом которого являются новые программные средства, полученные самими обучающимися, например, при решении задач. «Компьютерное» мышление является продуктивным, творческим, так как в результате решения задачи с помощью компьютера получается новая программа, с помощью которой можно решить множество других подобных задач.

В работах ряда авторов (А.С.Кондратьев, A.B. Ляпцев, А.П. Михайлов, К.Е. Морозов, К.Э. Плохотников, A.A. Самарский, H.H. Тарасевич и другие) подчеркивается необходимость изучения основ методологии математического моделирования при изучении физики.

В исследованиях Г.А. Бордовского, Е.И. Бутикова, В.А. Извозчикова, С.Е. Каменецкого, A.C. Кондратьева, И.Я. Панина, В.В. Лаптева, С.Е.Мощанского, В.В. Мултановского, Т.Н. Шамало, Я.М. Яровского и др. рассмотрены вопросы отражения методологии научного познания в формировании познавательной деятельности учащихся в процессе обучения физике.

Однако в этих исследованиях рассмотрены отдельные стороны совершенствования содержания и структуры изучаемого материала по физике в общих и специализированных школах. При разработке методики обучения физике не учтены особенности условий 12-летнего обучения, в частности, не выделены критерии выбора дополнительного материала, не создана учебно-методическая система организации и проведения обобщающего повторения, не определены условия реализации задачи непрерывного физического образования, не выявлены возможности последовательного использования метода в физическом и математическом моделировании физических явлений и процессов при изложении теоретического материала и решения физических задач, не предусмотрено углубление и расширение содержания учебного материала с учетом включения в процесс обучения новых разделов и тем.

Таким образом, при всем многообразии направлений исследования по вопросам создания методической системы обучения физике учащихся различных типов школ отсутствует научно обоснованная методическая система обучения физике в условиях перехода к 12-летнему циклу обучения.

Анализ сложившейся ситуации вскрывает противоречия:

• между современными тенденциями развития общего образования и реальным состоянием процесса обучения физике, не соответствующей идеям компетентностного подхода, ориентированной лишь на формирование суммы предметных знаний и умений без развития способности к их применению при решении конкретных задач;

• между необходимостью сбалансированности качественного и количественного подходов обучения физике и существующим содержанием и структурой действующих программ и учебников, изложение материала в которых не всегда соответствует возрастно-психологическим особенностям и математической подготовленности учащихся и не отражает современную методологию физической науки;

• между опережающими темпами внедрения компьютерных технологий в учебный процесс и недостаточным их использованием в процессе обучения физике в связи с отсутствием полного раскрытия их дидактических возможностей при изучении моделирования физических явлений и процессов;

• между существующим низким качеством знаний учащихся по физике, резким спадом интереса к ее изучению и требованием к повышению качества обучения физике в условиях 12-летнего обучения на основе комплексного

использования различных организационных и содержательных подходов в обучении с учетом возможностей современной методологии физической науки.

Сформированная группа противоречий определяет проблему исследования: как обеспечить повышение качества обучения физике в средних школах Армении в условиях 12-летнего обучения?

Актуальность темы исследования определяется необходимостью устранения противоречий между современными требованиями к результатам обучения физике в средних и физико-математических школах Республики Армения и недостаточной разработанностью методики обучения школьников физике в рамках 12-летнего цикла, что ставит проблему разработки методической системы, использование которой будет способствовать развитию физического мышления и творческих способностей учащихся, тем самым обеспечивая повышение качества обучения физике.

Цель исследования: научное обоснование, разработка и реализация методической системы, направленной на повышение качества обучения физике в средних и физико-математических школах Армении в условиях 12-летнего обучения.

Объект исследования: процесс обучения физике в общеобразовательных школах Армении в условиях 12-летнего обучения.

Предмет исследования: принципиальные возможности и методологические и методические основы повышения качества обучения физике в общеобразовательных школах Армении в условиях 12-летнего обучения.

Гипотеза исследования: повышение качества физического образования, развитие мышления и творческих способностей учащихся средних школ Армении в условиях 12-летнего цикла будет достигнуто, если при обучении осуществить содержательные и структурные изменения изучаемого материала, основанные на:

• создании учебно-методической системы организации обобщающего повторения во втором полугодии 12-го класса, рассматривая его как обобщающую модель обучения физике по всему курсу;

• выявлении условий реализации задачи непрерывного физического образования в системе «Школа-педагогический вуз» которые в первую очередь имеют содержательный, междисциплинарный и психолого-педагогический характер;

• последовательном проведении физического и математического моделирования физических явлений и процессов при решении каждой отдельно взятой физической задачи;

• включении в процесс обучения ряда новых тем по всем разделам курса физики, а также некоторых тем курса математики, призванных при обучении развивать методологический подход, отражающий единство реального мира и позволяющий строго доказывать ряд фундаментальных положений физики на основе адекватного математического аппарата.

Цель, объект, предмет и гипотеза исследования обусловили следующие

задачи исследования:

1. Проанализировать цели и задачи реформы системы образования Республики Армения применительно к обучению физике.

2. Определить возможные пути и средства повышения качества обучения физике в средних школах в условиях перехода к 12-летнему обучению на основе анализа философской, современной психолого-педагогической литературы и новых требований образовательной системы Республики Армения.

3. Разработать основные требования к выбору критериев, определяющих качество обучения физике в средних школах в условиях 12-летнего обучения.

4. Разработать содержательные основы методики изложения учебного материала школьного курса физики с широким применением методологических принципов физики.

5. Разработать принципы проведения физического и математического моделирования физических явлений и процессов в школьном курсе физики, которые являются обязательным этапом решения физических задач.

6. Обосновать и разработать методическую систему, использование которой обеспечивает эффективное повторение курса физики во второй половине 12-го класса в новой образовательной системе Республики Армения.

7. Выявить влияние предложенных подходов на качество знаний учащихся и на профессиональную ориентацию выпускников средней школы Армении.

8. Провести педагогический эксперимент разработанных подходов, способствующих повышению качества обучения физике, сформировать основные выводы.

Методологической основой исследования являются:

1. Труды физиков-исследователей по вопросам методологической обработки ключевых достижений классической и современной физики и их мировоззренческие взгляды на различные аспекты науки (Н. Бор, В.А. Фок, Л.деБройль, В. Гейзенберг, П.Л. Капица, П. Ланжеван, Л.И. Мандельштам, П. Дирак, Э. Ферми, М. Планк, Г.П.Томсон, В.А.Фабрикант, Э.Шредингер, А. Эйнштейн, Л.Д. Ландау и другие).

2. Работы философов, историков, методологов физики по вопросам методологической и мировоззренческой интерпретации ключевых достижений классической и современной физики (B.C. Библер, П.С. Кудрявцев, Б.Г. Кузнецов, И.В. Кузнецов, Б.М. Кедров, М.К. Мамардашвили, Н.В. Овчинников, Б.И. Спасский, B.C. Степин, B.C. Швырев и другие).

3. Методические работы, раскрывающие закономерности и развитие представлений о роли и сущности физичекого образования (А.И. Бугаев, С.Е. Каме-нецкий, Р.И. Малафеев, A.B. Перышкин, В.Г. Разумовский, И.И. Соколов и другие).

4. Фундаментальные работы в области философии образования (Ю.Б. Бабан-ский, Б.С. Гершунский, В.А. Ситаров, М.Н. Снаткин, В.А. Сластенин и другие).

5. Методические работы по вопросам отражения методологии научного познания в формировании познавательной деятельности учащихся в процессе обучения (Г.А. Бордовский, Е.И. Бутиков, В.А. Извозчиков, С.Е. Каменец-кий, A.C. Кондратьев, И.А. Ланина, В.В. Лаптев, В.Н. Мощанский, В.В. Мултановский, Т.Н. Шамало, Я.М. Яровский и другие).

6. Работы по проблемам компьютеризации и информатизации образования (В.А. Извозчиков, A.C. Кондратьев, В.В. Лаптев, В.И. Сельдяев, А.И. Хода-нович, В.Е. Фрадкин и другие).

7. Работы по вопросам методологии математического моделирования (A.C. Кондратьев, А. В. Ляпцев, А.П. Михайлов, К.Е. Морозов, К.Э. Плохотников, A.A. Самарский, H.H. Тарасевич и другие).

Методы исследования подбирались соответственно требованиям адекватности задачам исследования. На разных этапах исследования использованы следующие методы:

- теоретический анализ проблемы на основе изучения психологической, методической и учебной литературы, передового опыта учителей физики и обобщение многолетнего собственного опыта работы в школе и в вузе,

- изучение содержания стандартов образования, учебных планов, программ, учебников,

- моделирование образовательных систем и процессов,

- метод экспертных оценок,

- эмпирические методы (анкетирование, тестирование, метод экспертных оценок),

- педагогический эксперимент со статистической обработкой его результатов с целью определения эффективности и коррекции предлагаемой методики.

На защиту выносятся следующие основные результаты исследования:

1. Разработанная методическая система позволяет в рамках внедренного в средней школе Армении 12-летнего цикла образования реализовать концепцию «Образование как учебная модель науки», обеспечивая повышение качества образования, развитие мышления и творческих способностей обучаемых, подготавливая их психологически к потребности непрерывного образования в течение жизни.

2. Повышение качества образования и развитие мышления при 12-летнем обучении обеспечивается включением в программу обучения ряда новых разделов и тем, таких, как геометрические образы векторных уравнений, векторные диаграммы колебательных явлений при использовании аппарата комплексных чисел, метод математической индукции и анализа размерностей, а также применением новой формы обобщающего повторения, основанной на применении изучаемого материала для анализа конкретного явления.

3. Включение в процесс обучения указанного нового математического материала приводит к повышению качества знаний учащихся, позволяя строго придерживаться характерной для физики сбалансированности качественного и количественного подходов к анализу физических явлений, и способствует

развитию мышления обучаемых, согласно современной методологии физической науки.

4. Включение в процесс обучения и повторения предлагаемого нового физического материала позволяет использовать при обучении методологический подход, отражающий единство реального мира, и строго доказывать ряд фундаментальных положений физики на основе адекватного математического аппарата.

5. Реализация концепции «Повторение — обобщающая модель обучения» при повторении курса физики способствует повышению качества знаний учащихся, повышению их конкурентоспособности при участии в различных конкурсах и успешному продолжению их дальнейшего обучения в высших учебных заведениях.

6. Последовательное проведение физического и математического моделирования явлений и процессов при решении физических задач приводит к более глубокому их пониманию. При этом на первый план выступают такие методы обучения, которые основываются на отчетливом осознании модельности наших представлений и знаний об окружающем мире и умении найти границы применимости этих представлений.

Научная новизна исследования:

1. Предлагаемая работа является первым теоретическим исследованием проблемы повышения качества обучения физике в средних школах Армении в условиях 12-летнего обучения. В отличие от предшествующих работ, в которых рассмотрены отдельные стороны совершенствования содержания и структуры изучаемого материала по физике в общих и специализированных школах, в рамках 10-летнего и 11-летнего обучения, в нашем исследовании предложена методическая система содержательного и структурного характера, реализация которой обеспечивает повышение качества знаний и развитию мышления учащихся в рамках 12-летнего цикла обучения.

2. Предложено и обосновано введение в некоторые разделы курса физики методов элементарной математики, применение которых позволяет более глубоко и всесторонне раскрыть сущность рассматриваемых физических явлений и процессов, способствует развитию мышления учащихся, повышению уровня физического понимания. К данным математическим методам относятся, в частности, векторный метод решения физических задач при изучении механики, использование символического метода решения задач при изучении переменного тока с применением комплексных чисел. Предлагается также включить в программу изучения физики углубленное изучение основ термодинамики, которое отсутствовало в школьных программах 10- и 11-летнего обучения.

3. Разработана методика решения физических задач на основе математического моделирования реальных процессов, позволяющая последовательно анализировать возможности экспериментального наблюдения изучаемых явлений, и определить границы применимости используемых моделей на основе качественного анализа и вычислительного эксперимента.

4. Сформулированы новые положения, определяющие возможности реализации непрерывного физического образования в системе «Школа-педагогический вуз», имеющие программный, междисциплинарный и психолого-педагогический характер. К ним относятся, в частности, обеспечение взаимосогласованности школьных и вузовских образовательных программ, согласованная работа кафедр физики и математики, учет изменений "педагогической среды" учащихся.

5. В работе разработана учебно-методическая система организации и реализации интегрированного обобщающего курса, использование которого обеспечивает повышение качества знаний учащихся.

Теоретическая значимость исследования состоит в:

• разработке конкретных эффективных путей повышения качества обучения в условиях реализации 12-летнего обучения, таких, как усиление методологической направленности при обучении физике, развитие исследовательских умений и навыков моделирования физических явлений и процессов;

• создании учебно-методической системы организации обобщающего повторения школьного курса физики;

• теоретическом обосновании концептуальных положений, относящихся к задаче непрерывного физического образования в системе «Школа-педагогический вуз», которые имеют содержательный, междисциплинарный и психолого-педагогический характер;

• обосновании необходимости включения в учебную программу дополнительного материала по физике (изучение переменного электрического тока, второго начала термодинамики, определение характеристик волновых процессов и т.д.), а также понятий элементарной математики (комплексные числа, элементы тригонометрии, математическая индукция и пр.), обеспечивающих эффективность усвоения теоретического материала и простые методы решения задач, изучение которого способствует развитию мышления учащихся в рамках 12-летнего цикла обучения;

• разработке методики решения цикла задач, формирующих у учащихся представлений о модельности физических явлений и процессов.

Практическая значимость исследования заключается в следующем:

• основные положения диссертации доведены до уровня практического использования в средней школе в условиях 12-летнего обучения и могут быть использованы при создании учебников и сборников задач по физике. В частности, изложение школьного курса механики на векторной основе включено в действующие учебники физики в Республике Армения.

• на основе материалов исследования создано учебно-методическое пособие, которое внедрено в практику организации обобщающего повторения школьного курса физики в школах Дорийской области Республики Армения. Данное пособие может быть полезным также для подготовки к вступительным экзаменам в вузы и учителям физики;

• основные результаты, материалы, разработки и выводы диссертационного исследования могут быть также использованы для обеспечения плавного пе-

рехода в системе «Школа-педагогический вуз» и в процессе повышения квалификации учителей физики.

Апробация и внедрение результатов исследования.

Теоретические положения, материалы и результаты исследования докладывались и обсуждались на научно-методических конференциях и семинарах. К числу последних относятся: «Герценовские чтения» - научная конференция (СПб., 2009-2013 гг); Международная научная конференция (Ванадзор, 2009 г.); Республиканская научная конференция (Ванадзор, 2010 г); Научно-методическая конференция (Ереван, 2012 г.). Результаты опубликованы в 36 работах. Практические результаты исследования были апробированы в ходе работы с учителями и учащимися ряда школ Армении.

Достоверность и обоснованность полученных научных результатов основана на:

- использовании корректно поставленных задач исследования, разнообразии и взаимодополняемости использованных подходов, выборе и вариации методов проведенных исследований, количестве и качестве выбранных для экспериментальной работы материалов;

- организации, проведении и обработке результатов теоретических и экспериментальных работ, отражающих цель и задачи исследования;

- обработке материалов педагогического эксперимента статистическими методами.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и библиографии. Общий объем текста 329 страниц, библиографический список содержит 220 наименований. Работа иллюстрирована рисунками, схемами и таблицами.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность, определены объект, предмет, цель и задачи исследования. Выдвигается гипотеза (концепция), раскрываются концептуальные положения работы. Обсуждается методология исследования, приводятся научная новизна, теоретическая и практическая значимость, обоснованность и достоверность результатов, их апробация и внедрение в педагогическую практику. Формируются положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Анализ реформы системы образования и задачи обучения физике в средних школах Республики Армения» проведен анализ развития методики обучения физике в Армении на разных этапах с начала ХХ-го века.

В частности, проанализированы системы физического образования до и после реформы общего среднего образования, выяснены цели и задачи реформы применительно к физике, проанализированы существующие учебные программы и учебники по данному предмету. В результате анализа системы школьного физического образования наметились основные пути ее совершенствования в новых условиях. Разные периоды развития методики физики характеризовались разными задачами, но все они были направлены на повышение

научного уровня физического образования. Как в Армении, так и в России всесторонне обоснованная методическая система обучения физике в средней общеобразовательной школе была разработана только в советский период. Отказ от радиальной структуры курса и переход к двухступенчатому его построению позволили обеспечить преемственность и развитие знаний. До общеобразовательной реформы система школьного физического образования Республики Армения претерпела разные идейные, содержательные и структурные изменения в зависимости от развития физической науки и потребностей жизни.

Главной тенденцией развития физического образования до середины 20 века считалось закрепление на практике положения о том, что в средней школе должен изучаться элементарный, но современный курс без разделения его на классическую и новую физику.

Рекомендации учебного стандарта по физике, необходимость использования исследовательского метода при обучении физике и современное состояние обучения школьников привели к возникновению противоречий между потребностью в совершенствовании содержания курса физики на теоретической основе и недостаточным уровнем овладения методами научного познания.

В материалах, отражающих цели и задачи реформы системы среднего образования Республики Армения в качестве основных целей обучения физике указываются развитие физического мышления, ознакомление с методологией научного исследования и физическими методами познания природы, развитие творческих умений и практических навыков для объяснения физических явлений и процессов, формирование умения проводить моделирование физических явлений и процессов, обеспечение необходимых основ для непрерывного образования.

В материалах, касающихся реформы среднего образования в Армении, отмечается, что при обучении придается чрезмерное значение сообщению учащемуся информации и запоминанию им фактов, но не обращается должного внимания развитию его мышления, умений и навыков. С другой стороны, учебные программы носят инструкторский характер и поощряют роль учителя и учебника как единственного источника знаний.

К настоящему времени накоплен опыт, который позволяет наметить основные тенденции усовершенствования преподавания физики в средней школе — как в классах с гуманитарной направленностью, так и в классах с углубленным изучением физики и математики, суть которых заключается в усилении методологической направленности обучения физике, генерализации знаний на основе фундаментальных идей и представлений и, наконец, во внедрении в учебный процесс электронно-вычислительной техники, позволяющей по-новому проводить отбор изучаемого материала на всех уровнях обучения.

Первые серьезные шаги по повышению научного уровня школьного курса физики, связанные с широким применением методологических принципов физики, таких как принципы причинности, симметрии, относительности, эквивалентности, толерантности, простоты, математизации и т. д., были сделаны в

80-ые годы научной школой под руководством академика A.C. Кондратьева.

С целью определения задач по совершенствованию преподавания школьного курса физики проведен анализ учебных программ и учебных пособий по физике.

Анализ применяемых в настоящее время учебников по физике показал, что в них поверхностно изложены вопросы, связанные с термодинамикой. Однако известно, что одной из наиболее фундаментальных моделей современной физики, получающей все более широкое применение как при исследовании глобальных проблем, например, проблемы происхождения и развития Вселенной, так и при решении частных и прикладных задач, является феноменологическая термодинамика. Несмотря на то, что этот раздел традиционно представлен практически во всех используемых программах и учебных пособиях по физике для средней школы, возрастающая роль термодинамики в общей тенденции развития физики требует дальнейшего совершенствования методики ее изучения именно как одной из наиболее фундаментальных моделей физики. В существующей методике обучения феноменологическая термодинамика представлена неадекватно, что резко снижает качество знаний по этому разделу как в овладении общими подходами методологии физики, так и в развитии физического понимания.

В связи с изменением структуры изучаемых разделов физики нами предложено на начальном этапе обучения физике (VII-IX классы) придерживаться последовательности механика - молекулярная физика - электричество, а на конечном этапе (X-XII классы) курс термодинамики проходить после изучения механики и электродинамики. Это позволит при изучении термодинамики рассматривать превращение во внутреннюю энергию не только механической, но и электрической и магнитной энергии. В настоящее время значительно возросла роль термодинамики, принципы которой являются универсальным средством, позволяющим описывать макроскопические системы. Включение в школьный курс физики нулевого, а также I и II начал термодинамики и разных их формулировок поможет глубокому усвоению основ термодинамики и обеспечит их связь с вузовским курсом термодинамики. Это особенно касается второго начала термодинамики, которое слабо изучается в школьном курсе физики.

Всесторонний анализ действующих учебников по физике показал несоответствие в отдельных случаях между принципами изложения учебного материала и задачами, которые призван решать учебник. Это относится как к обеспечению внутрипредметных и межпредметных связей, так и к адекватному выбору математического аппарата и рассмотрению фундаментальных моделей современной физики. В частности, в разные периоды времени в программу физики включался материал, для изложения которого в программе по математике отсутствовал требуемый математический аппарат и наоборот. Типичным примером такой ситуации является изучение переменного тока при отсутствии знаний по тригонометрии и комплексным числам.

Углубленное изучение темы «Переменный ток» подразумевало подробное рассмотрение фазовых соотношений между напряжением и током в цепи при наличии в ней обычных сопротивлений, а также индуктивных и емкостных нагрузок. Адекватным математическим аппаратом, позволяющим описать все нюансы происходящих в таких физических системах явлений методами элементарной математики, является аппарат комплексных чисел. Однако необходимо отметить, что в течение последних пятидесяти лет включение в учебную программу по математике тем по изучению комплексных чисел совпадало с исключением из курса физики вопросов, связанных с изучением переменного тока, и наоборот.

Развитие методики обучения физике привело в последние годы к формированию нового подхода к изложению теоретического материала и решению задач по механике, основанного на использовании геометрических образов векторных уравнений, на языке которых записываются все законы механики, кроме закона сохранения энергии.

В результате проведенной работы можно утверждать, что с помошью векторной интерпретации уравнений в механике можно с успехом решить многие задачи, требующие построения разных кинематических и динамических векторных величин (скорость, средняя скорость, сила и т.д.) Во многих случаях использование элементарной математики позволяет просто и наглядно, без сложных математических расчетов, характеризовать суть физических явлений и процессов. Опыт преподавания и экспериментальные исследования показали, что векторно-графическая интерпретация законов Ньютона способствует хорошему усвоению теоретического материала, и, кроме того, помогает раскрыть физическую сущность задач по механике.

Тригонометрические уравнения позволяют описывать колебательные физические системы, применение метода математической индукции позволяет в отдельных случаях строго доказать физические соотношения и решать ряд задач. С помощью простого соотношения средней арифметической и средней

геометрической двух величин ( 2 ), возможно во многих задачах избе-

жать дифференцирования выражений для функций, особенно в задачах, где необходимо найти минимальное значение той или иной физической величины.

В связи с тем, что при переходе на 12-летнюю систему образования стало возможным включение в школьную программу по физике достаточного количества часов для повторения (все II полугодие XII класса), возникла необходимость разработать продуктивную методическую систему организации повторения курса физики, которая обеспечивает систематизацию знаний учащихся и формирование целостной физической картины мира.

Во II главе «Методологический анализ оценки качества физических знаний в современной системе обучения» представлен методологический анализ оценки качества физических знаний в современной системе обучения, в частности, представлено понятие "качество образования" и его проявление в новой образовательной политике Армении, проведен анализ критериев качества фи-

зических знаний и определены первоочередные задачи усовершенствования преподавания физики в средних школах Армении, рассмотрены психолого-педагогические особенности организации физического образования в условиях 12-летнего обучения.

Качество образования - ряд системно-социальных свойств и характеристик, которые определяют соответствие (адекватность) системы образования принятым требованиям, социальным нормам, государственным образовательным стандартам.

Оно определяется востребованностью полученных знаний в конкретных условиях их применения для достижения конкретных целей. Относительно физического образования качество определяется в первую очередь фундаментальностью, глубиной и востребованностью физических знаний.

Для обеспечения качества физических знаний необходимо совершенствовать содержание образования, ориентированное на фундаментальность, целостность и на развитие личности, усилить методологическую направленность обучения, развивать у учащихся умение проводить физическое и математическое моделирование реальных явлений и процессов.

В стандарт физического образования лишь недавно включены вопросы методов научного познания (моделирование явлений и объектов природы, их свойств и отношений, принцип соответствия, принцип причинности, роль математики в физике, эксперимент и теория в процессе познания мира и др.). Анализ методической литературы, результаты проведенного нами анализа ответов абитуриентов по физике в Ванадзорском государственном педагогическом институте им. О.Туманяна, анкетирование студентов первого курса того же института и учителей физики на курсах повышения квалификации г.Ванадзора за последние пятнадцать лет свидетельствуют о том, что опрошенные имеют недостаточный уровень сформированное™ методологических знаний и использования теоретических методов познания в физике вообще, что можно расценить как указание на неудовлетворительное положение дел. Поэтому в реформе школьного курса физики одной из центральных задач является вопрос о построении программы данного предмета с учетом теоретического метода этой науки.Можно констатировать, что имеет место противоречие между осознаваемой педагогами-практиками и исследователями необходимостью скорейшей реорганизации системы использования научных методов познания в школе и уровнем разработанности данной проблемы в современной педагогической науке. Еще одним противоречием современной педагогической действительности является наличие большого количества исследований, подтверждающих необходимость формирования у учащихся умений и навыков осуществлять познавательную теоретическую деятельность, и отсутствие соответствующих методических технологий.

Большинство научных работников и практиков, которые работают в области образования, считают центральной проблемой реформирования образования повышение его качества.

Международной организацией по стандартизации ISA (International Standards on Auditing) принято следующее определение качества: «Качество -совокупность характеристик объекта, которые относятся к его способности удовлетворять установленные и предвиденные нужды».

Качество рассматривается не только как результат деятельности, но и как возможностьего достижения в виде внутреннего потенциала и внешних условий, а также как процесс формирования характеристик.

Образование, как и любой процесс или результат деятельности человека, имеет определенное качество. Наиболее точным в концептуальном понимании является определение качества образования как комплекса характеристик образовательного процесса, которые определяют последовательное и практически эффективное формирование компетентности и профессионального сознания. Здесь можно выделить три группы характеристик: качество потенциала достижения цели образования, качество процесса формирования профессионализма и качество результата образования.

Каждая из этих характеристик требует отдельного анализа и изучения возможности ее измерения и оценки, учет в практике организации учебного процесса.

Исходя из подхода к пониманию качества образования, в главе выделены разные блоки показателей качества.

Переход к 12-летнему обучению предполагает пересмотр возрастно-психологических требований к учащимся, которые определяют специфику их мышления, убеждений, психологической готовности.

При 12-летнем обучении происходит определенный качественный скачок в развитии мышления и психологического состояния учеников. В первую очередь это относится к их более развитому абстрактному мышлению, целенаправленности и более развитым межличностным отношениям.

В педагогической литературе доказано, что деятельность учащихся является творческой лишь в том случае, если в процессе обучения реализуется единство объективно-субъективных начал этой деятельности. Это сочетание можно рассматривать в качестве одного из условий эффективного развития вариативности мышления, составляющей психологическую основу творческой индивидуальности личности.

В современных условиях эффективность обучения определяется не столько суммой конкретных приобретенных знаний, сколько формированием у учащихся умений и навыков самостоятельно приобретать новые знания в процессе обучения. Психолого-педагогические исследования целого ряда советских и зарубежных ученых (В.В. Давыдов, Д.Б. Эльконина, Е. Торндайка, Д. Вудворса и др.) показали, что понимание обучающимися общих принципов, целей, идей выполнения действий значительно повышает самостоятельность учащихся в учебном процессе, придает их знаниям и навыкам действенность.

В III главе «Повышение качества обучения физике в средних школах Армении в условиях 12-летнего обучения» рассмотрены пути повышения качества обучения физике в средних и специализированных школах Армении в

условиях 12-летнего обучения, в частности, отмечена роль физического и математического моделирования физических процессов и явлений в школьном курсе физики, рассмотрены вопросы математического моделирования и компьютерного программирования физических процессов. Физические задачи представлены как средство формирования умения моделирования, разработаны возможности использования общих методологических принципов физики при анализе конкретных физических явлений и процессов в условиях 12-летнего обучения в средних школах Армении, рассмотрены некоторые аспекты непрерывного физического образования в системе школа-педагогический вуз.

Моделирование как теоретический метод познания, а следовательно, и обучения, играет особую роль в учебном процессе, так как имеет принципиальное значение не только для физики, но и носит общенаучный характер. Моделирование является одним из основных методов познания физических объектов.

Известно, что обеспечение высокого научного уровня обучения физике в средней школе требует последовательного и систематического отражения современной методологии физической науки, отличительной особенностью которой является модельный характер знаний о реальных физических процессах и явлениях; обучение физике в средней школе, основанное на реализации принципа «образование как учебная модель науки», позволяет развивать у школьников как общетеоретические знания в области методологии математического моделирования, так и конкретные приемы моделирования реальных физических процессов и явлений; методика изучения теоретического материала школьного курса физики, в которой центральное место занимают анализ моделей процессов и явлений и их исследование качественными методами, приводит к повышению уровня физического понимания школьников, открывает новые пути преодоления формализма в знаниях учащихся, способствует развитию их мышления.

При переходе на профильное обучение, при котором физика по-разному изучается в классах разного профиля, акценты обучения смещаются от усвоения суммы фактической информации к усвоению способов деятельности и добывания знаний, что еще больше обостряет вопросы, связанные с обучением решению физических задач. Государственные образовательные стандарты по физике (2004 г.) ставят важнейшими целями обучения усвоение знаний о научных методах познания природы, овладение элементарными приемами исследовательской деятельности, в том числе элементами причинно-следственного анализа, умениями прогноза и оценки достоверности информации физического содержания. Перечисленные цели являются ничем иным, как элементами научной методологии, овладение которой невозможно без решения физических задач.

Учитывая то, что физические задачи играют ведущую роль в развитии физического мышления и творческих способностей учащихся, обучение этому виду деятельности является актуальной педагогической и методической проблемой.

Новый методический подход, основанный на последовательном использовании методологии физической науки для обучения решению физических задач, впервые был высказан в 1989 г. академиком A.C. Кондратьевым, который отмечал, что более высокая степень понимания физики определяется умением использовать при решении задач не только фундаментальные физические законы, но и методологические принципы физики, такие как принципы причинности, симметрии, относительности, эквивалентности и т.д. Использование этих принципов позволяет в ряде случаев сразу качественно предсказать общий характер рассматриваемого явления, после чего решение задачи сводится уже только к установлению количественных соотношений.

В дальнейшем этот подход целенаправленно, в нескольких направлениях развивался на кафедре методики обучения физике РГПУ им. А.И. Герцена.

Однако до сих пор применение продуктивных методических идей, основанных на внедрении трехуровневого методологического подхода в практику преподавания физики в школах, проводилось преимущественно в специализированных школах и классах физико-математического профиля, а адаптация их для массового преподавания физики осуществлялась лишь фрагментарно и эпизодически.

Для реализации методологического подхода немаловажной проблемой является также подготовка учителей, от которых требуется высокая предметная квалификация, ведение научно-исследовательской деятельности и стремление изменить устоявшиеся стереотипы преподавания.

Апробация внедрения методологического подхода к решению физических задач в течение ряда лет осуществлялась среди учителей Дорийского региона Армении в рамках курсов повышения квалификации учителей. Проведенные опросы свидетельствуют о большой заинтересованности учителей в новых подходах к обучению решению физических задач, однако уровень овладения этими методами остается очень низкой, и, как следствие этого, еще более низкой остается степень их внедрения в повседневную практику обучения физике в школах.

Обучение решению натурных экспериментальных физических задач как методологических комплексных внутрипредметных проблем обладает развивающим потенциалом в формировании научного мышления учащихся и их способностей к научному познанию.

Основные тенденции развития обучения физике связаны с внутренней логикой развития физики как науки, которая характеризуется в настоящее время превращением классической диады "теоретическая физика - экспериментальная физика" в триаду "теоретическая физика — экспериментальная физика — вычислительная физика".

Компьютерная интерпретация реальных физических экспериментов позволяет видеть этапы решения задач, оценить количественное изменение величин, которые описывают явления, и наконец, она является своеобразным виртуальным экспериментом, который во многом можно приблизить к натурному эксперименту. В этом смысле экспериментальные физические задачи обладают

потенциалом в разрешении ряда проблем обучения физике и развитии учащихся.

В работе на примере решения конкретных задач показано, как на разных уровнях обучения физике можно проводить физическое и математическое моделирование физических явлений и процессов, сочетая их с вычислительным экспериментом. В этих задачах отчетливо видны границы применимости используемых моделей и степень их смещения от результатов натурного эксперимента.

В рассмотренных в данной работе задачах показано, как при помощи фундаментальных идей и общих методологических принципов физики можно решить их на качественном уровне, избегая сложных математических расчётов.

Высшая степень физического понимания - «это возможность предсказания характера протекания изучаемого явления на основе качественных методов». Таким образом, "физическое понимание" - наиболее яркое проявление научного мышления при анализе конкретной ситуации реального мира.

При решении задач необходимо особое внимание уделить иерархическому подходу. При грамотном подборе физических задач, в процессе решения которых требуется построение иерархии моделей, у учащихся постепенно формируется правильный методологический подход к изучению физических процессов: начинать рассмотрение с самых простых, наиболее близких к идеальным процессов, переходя затем к реальным. При этом очень важно, чтобы каждый ученик, овладевая новой методологией исследования, самостоятельно и осознанно выполнял все этапы технологической цепочки решения задачи: постановка проблемы, построение модели, разработка алгоритма решения, проведение расчетов (если необходимо, на ЭВМ), анализ полученных результатов, уточнение модели.

Большое теоретическое и практическое значение имеет качественное исследование математических моделей. Последнее созвучно с современными тенденциями развития методики обучения физике, что предполагает широкое применение качественных методов анализа с целью достижения более высокой ступени понимания физических явлений.

В отдельных случаях посредством качественных рассуждений возможно сразу же получить качественную характеристику исследуемых физических явлений и только после этого с помощью несложных математических действий получить его количественную характеристику. Формирование у учащихся умений качественного описания явлений — сложная и длительная задача. Одним из лучших путей для достижения этого является решение задач по физике, в процессе которого учитель должен суметь научить учеников, как правильно и к месту делать качественные рассуждения, вытекающие из физических законов, известных из уже изученного теоретического материала, в отдельных случаях сочетая их с применением методологических принципов физики (относительности, симметрии, толерантности, суперпозиции и др.).

Задача продуктивного осуществления непрерывного образования и сегодня остается актуальной, особенно в период реформирования в системе образо-

вания на всех уровнях. В первую очередь оно призвано обеспечить плавный переход от одного уровня образования к другому, сохраняя при этом самостоятельность и целостность каждого уровня образования.

Многолетний опыт работы одновременно в школе и педагогическом вузе позволяет выделить ряд концептуальных вопросов, которые относятся к задаче непрерывного образования в системе школа-педагогический вуз.

Если сгруппировать те задачи, решение которых необходимо для обеспечения плавного перехода обучения в системе школа-педагогический вуз, то можно сделать заключение, что они в первую очередь имеют содержательный, междисциплинарный, психолого-педагогический характер. К ним относятся, в частности, согласованная работа кафедр физики и математики, учет изменений "педагогической среды" учащихся.

Обучение физике, которое основывается на общих методологических принципах физики и ее фундаментальных законах, позволяет осуществить плавный переход из школы в вуз. Возникающие в вузе проблемы, связанные с недостаточной подготовленностью студентов по математике, в отдельных случаях обусловлены слабым сотрудничеством кафедр физики, математики и информатики.

В IV главе «Учебно-методическая система организации повторения курса физики в средней школе во II полугодии 12-ого класса» представлена методическая система организации повторения курса физики в средней школе во II полугодии 12-го класса, в частности, повторение курса физики рассмотрено как обобщающая модель обучения физике, показано, что опережающее обучение физике не только решает важные дидактические вопросы, но и выступает как один из принципов реализации обобщающего повторения и непрерывного образования, отмечена роль усиления методологической направленности при повторении курса физики в средней школе для повышения качества знаний, доказано, что решение физических задач является одним из эффективных путей применения знаний учащихся при повторении учебного материала.

Новым при переходе к 12-летнему обучению является выделение достаточного количества часов, предусмотренных для обобщающего повторения.

В настоящее время в Армении действует 12-летняя образовательная система. В этой системе старшая школа включает в себя три класса (X, XI, XII). Согласно учебному плану по физике, для углубленных классов отведено 578 учебных часов (Х-136 ч., Х1-170 ч., ХН-272 ч.), при этом для обобщающего повторения предусмотрено все II полугодие XII класса, что составляет 136 часов или около 24% всех часов. Следовательно, в среднем на каждые 4 часа приходится один час повторения. А для классов общего потока отведено 306 часов (Х-102 ч., XI-102 ч., XII-102 ч.). Из них 56 часов или около 18% всех часов предусматривается для обобщающего повторения.

В связи с этим возникла необходимость разработать продуктивную учебно-методическую систему организации повторения курса физики, так как существует явная опасность того, что вместо систематизации знаний учащихся и формирования на этой основе целостной физической картины мира отводимое

на повторение школьного курса физики время будет потрачено на примитивное "натаскивание" по использованию необходимых для прохождения итогового тестирования формул. В результате декларируемые цели и задачи обучения физике можно считать недостижимыми.

Нам представляется, что принципиально новая система повторения материала, изученного в курсе физики средней школы, будет ориентирована на применение этого материала для анализа конкретных физических явлений. При этом и реализуется принцип "лучшее повторение - это применение".

Новая учебно-методическая система призвана также помочь в проведении профессиональной ориентации выпускников средней школы, выявляя лиц, способных и склонных к исследовательской деятельности в области математики и естественных наук.

Для определения дидактического значения процесса повторения учебного материала в системе физического образования исходим из тех соображений, что оно в первую очередь играет обобщающую роль, и в связи с ограниченным временем, отводимым для него, оно неизбежно стремится стать некой моделью процесса обучения. С этой позиции для поиска путей, определяющих место и значение повторения в учебном процессе, и оценки его дидактического «веса» необходим учет объективно-субъективных сторон базисной науки и индивидуальных особенностей участников процесса обучения.

Если из многочисленных составляющих процесса обучения физике выделить на наш взгляд, основные - организационную, содержательную, мировоззренческую и прикладную, то можно с помощью логических схем (рис.1) интерпретировать этапы их развития, которые в конечном счете определяют суть, задачи, цели и способы осуществления повторения.

Естественно, невозможно все пройденное включить в материал для повторения, и придется сократить его объем, сохранив содержание. По существу, при повторении мы должны построить некую модель ранее изученного учебного материала. И подобно тому, как образование рассматривается как учебная модель науки, можно применительно к повторению утверждать, что оно в свою очередь является своеобразной моделью обучения. В частности, повторение курса физики можно рассматривать как обобщающую модель обучения физике.

Рис. 1

В этом плане важнейшим вопросом является принцип построения данной модели.

Повторение теоретического материала следует проводить на уровне конечного результата того или иного физического явления и процесса, не вникая в детали его получения.

Одним из подходов к выбору материала и последовательности его изложения может быть следующий. Известно, что в курсе физики учащиеся в разных разделах встречают одни и те же понятия, величины, законы, а также принципы методологического характера (аналогии, суперпозиции, симметрии и т. д.). При повторении, группируя и изучая их одновременно, представляется хорошая возможность не только показать их проявление при рассмотрении разных физических явлений и процессов, но и с новой точки зрения подойти к их изучению, а именно, по-новому подойти к количественным и качественным методам изучения. Действительно, с одной стороны уже можно ранее изученный математический аппарат полностью применить при повторении материала, а с другой стороны - шире использовать качественные методы исследования, высшей формой которых являются методологические принципы физики.

Ведущим приемом при повторении является обобщение. Обобщение -форма приращения знаний путем мысленного перехода от частного к общему, которой обычно соответствует и переход на более высокую ступень абстракции. Этот сложный мыслительный процесс выступает в двух аспектах: как результат изучения учебного материала и как процесс его усвоения. С одной стороны, овладеть навыками обобщения - значит знать учебный материал с доста-

точной глубиной; с другой стороны, уметь обобщать - значит владеть мыслительными операциями, т.е. уметь от конкретных явлений переходить к их моделям, к понятиям, законам, а также конкретизировать общие положения отдельными фактами. Поэтому в процессе формирования у школьников умения обобщать развиваются и другие приемы мыслительной деятельности (анализ, синтез, сравнение, абстрагирование и др.), а следовательно, развиваются мышление учащихся, их познавательные способности.

С целью проведения повторения Министерство образования и науки Республики Армения издало методические указания, согласно которым предлагается организовать повторение в виде проведения еженедельных экзаменационных тестовых работ, что практически невозможно эффективно реализовать, так как в предлагаемые тестовые задания включены вопросы из всего учебного курса, повторение которого в течение недели неосуществимо.

Проведению экзаменационных тестовых работ должно предшествовать обобщающее повторение. В качестве примера организации повторения курса физики во II полугодии 12-го класса нами предложено учебно-методическое пособие, в котором материалы для повторения представлены в виде всеобщих понятий физики (методологических принципов, фундаментальных законов и идей и др.), а также представлены программа и примерный тематический план повторения школьного курса физики во втором полугодии 12-го класса. Педагогический опыт и проведенные эксперименты свидетельствуют о большой эффективности такого подхода. В данном пособии изложение теоретического материала сопровождается решением тестовых вопросов и типовых задач по данной теме. Например, в разделе "Энергия, закон сохранения и превращения энергии" в виде таблиц представлены проявления закона сохранения и превращения энергии в разных разделах школьного курса физики (таблица 1)

Таблица 1

Раздел физики Физический закон, явление или процесс Математика закона сохранения и превращения энергии

Механика Закон сохранения полной механической энергии £„,„„ = Ек +Е„= const

Теорема изменения полной механической энергии ДЯ™™ = А™. +

Движение идеальной жидкости , pV2 р + pgh + = const (уравнение Бернулли)

Термодинамика Тепловое равновесие Q+&+... + & = 0 (уравнение теплового баланса)

I закон термодинамики ДU = Q + A

Работа тепловой машины

Электродинамика Идеальный колебательный контур W„ + = const <Г Li2 _ql _Ljl 2с+ 2 2 с 2

Закон Джоуля-Ленца Q = í-RAt

Квантовая физика Фотоэффект hv = Атх + -^у- (уравнение Эйнштейна)

Итак, при обучении физике в процессе повторения отчетливо выделяется его обобщающая роль, что является одним из важнейших средств научного познания. Обобщение позволяет извлекать общие принципы (законы) из хаоса затемняющих явлений, унифицировать и в "единой формуле" отождествлять множества различных вещей и событий. Все это послужило основой для того, чтобы выдвинуть следующую концепцию: "Повторение - обобщающая модель обучения".

Пятая глава «Педагогический эксперимент и его результаты» - посвящена описанию организации педагогического эксперимента, который являлся неотъемлемой и органичной частью всего проведенного исследования. Этот эксперимент продолжался более 20-ти лет, с 1990 по 2012 год, и был завершен окончательным подведением итогов исследования и формулированием выводов по результатам работы. На протяжении всего периода работы проводился анализ результатов педагогического эксперимента , по результатам которого в ряде случаев вносились серьезные коррективы в теоретические построения и методику их реализации на практике.

Эксперимент проводился в три этапа: констатирующий (1990-2000 гг.), поисковый (2000-2007 гг.) и формирующий (2007-2012 гг.). На различных этапах к эксперименту привлекались около 200 студентов и 1000 учащихся общеобразовательных школ и колледжей, 15 преподавателей вузов и 70 учителей. В нем были задействованы преподаватели физико-математического факультета Ванадзорского государственного педагогического института им. О. Туманяна, кафедры физики Гюмрийского государственного педагогического института им. М. Налбандяна, учащиеся и учителя школ города Ванадзора (№№ 1, 4, 6, 21, 27, 28), Ванадзорской специализированной школы с углубленным обучением математике и естественным дисциплинам, колледжа при Ванадзорском государственном педагогическом институте, колледжа при Ванадзорском филиале Армянского государственного политехнического университета, Гюмрийской старшей школы им. А. Исаакяна № 26, средней школы №1 села Нор Гехи Ко-тайкской области, средней школы села Опарци Дорийской области.

Основной целью констатирующего эксперимента является обоснование необходимости совершенствования обучения физике в средних школах Армении в условиях перехода к 12-летнему обучению, выявление влияния усиления методологической направленности обучения физике на повышение его качества, выявление и уточнение трудностей, возникающих у учащихся при обучении физике в средних школах Армении в условиях 12-летнего обучения, определение необходимости осуществления содержательных и структурных изменений изучаемого материала, выбора дополнительного материала, выявление условий реализации задачи непрерывного физического образования в системе

«Школа-педагогический вуз», последовательное проведение физического и математического моделирования физических явлений и процессов при решении физических задач, обоснование эффективности предложенной учебно-методической системы организации обобщающего повторения курса физики.

Методика массового анкетирования и опроса преподавателей и учителей физики позволила выявить и обобщить их мнения по следующим блокам вопросов:

• отношение учителей к понятиям «качество образования», «качество физических знаний»;

• отношение учителей к преобразованиям учебных планов и программ по физике;

• отношение учителей к повышению своего педагогического мастерства в области развития физического мышления;

• степень удовлетворенности учителей методическим обеспечением по усилению методологической направленности при обучении физике;

• трудности, возникающие при моделировании физических явлений и процессов;

• отношение учителей к форме и содержанию организации обобщающего повторения курса физики во II полугодии 12-го класса.

Отвечая на вопрос: «Для каких целей нужно усилить методологическую направленность обучения физике в средней школе?», — учителя на первое место поставили: для повышения научного уровня обучения физике (64 %), умения на качественном уровне объяснять физические явления (25%), для реализации компетентностного подхода в общем образовании (8%), для постановки физического образования на качественно новую ступень (7%), для успешного решения физических задач (16%). Более 20% осознают большое значение использования общих методологических принципов физики при обучении, но используют их редко, и лишь 4% опрошенных учителей используют общие методологические принципы физики как средство развития физического мышления на уроках физики систематически.

Среди причин неиспользования общих методологических принципов физики в процессе обучения физике 72% учителей отметили сложность овладения и применения этих принципов в конкретных случаях, 86% опрошенных указали на большие затраты времени для подбора задач, решение которых подразумевает применение общих методологических принципов физики, 78% ссылаются на низкий уровень подготовки школьников, недостаток знаний. Качественная подготовка и подбор задач требуют дополнительного времени от учителей, изучения дополнительной методической литературы, необходимых знаний и умений от учащихся. Но опрос показал, что 92% учителей не имеют информации о подобной методической литературе и не пользуются ею при подготовке уроков.

На рис. 2 представлено сравнение ответов учителей и учащихся на вопрос анкеты о роли общих методологических принципов физики при ее изучении.

1 2 3 4 5

варианты ответов

1 — повышают научный уровень физики

2 — помогают качественно предсказать общий характер рассматриваемого явления

3 - создают творческие ситуации

4 - помогают решать физические задачи

5 — способствуют эстетическому развитию учащихся

Рис.2 Результаты анкетирования по выяснению роли общих методологических принципов физики при изучении физики

Предложенные преподавателями пожелания и замечания были учтены при разработке методических рекомендаций.

В результате опытно-поисковой работы на втором этапе педагогического эксперимента разработаны основные требования к выбору критериев, определяющих качество обучения физике в средних школах Армении в условиях 12-летнего обучения, обоснована необходимость осуществления содержательных и структурных изменений изучаемого материала, разработаны содержательные основы методики изложения учебного материала школьного курса физики с широким применением общих методологических принципов физики, обоснована и разработана учебно-методическая система, обеспечивающая эффективное повторение курса физики во второй половине 12-го класса в новой образовательной системе Республики Армения, выявлено влияние предложенных подходов на качество знаний учащихся и на профессиональную ориентацию выпускников средней школы Армении. Для более детального, но в то же время комплексного оценивания влияния методической системы повышения качества знания и развития физического мышления, использования общих методологических принципов физики как высшей формы качественных методов исследования была выбрана следующая система критериев.

I. Позитивное влияние предлагаемого подхода, оцениваемое по двум аспектам:

А) Уровень овладения методологией (четырехуровневая оценка практи-

ческих знаний и умений):

1) Знает, умеет (владеет) - 1,0 (обходится без преподавателя).

2) Частично знает, умеет - 0,8 (не требует принципиальных содержательных подсказок).

3) Частично знает, умеет - 0,5 (требует принципиальных содержательных подсказок).

4) Справляется при постоянном участии преподавателя - 0,2. Б) На общий уровень освоения предметных знаний при обучении физике.

1) По результатам комплексных контрольных работ [Предметная составляющая].

2) По оценке результатов этапов разрешения различных задач [Деятель-ностно-коммуникативная составляющая].

— высказывание своей точки зрения (уровень знания);

— объяснение выбора метода исследования, его целесообразности (уровень понимания);

— участие в рассуждении (уровень применения);

— аргументированность ответов (уровень анализа);

— оценка разных подходов к методу, самооценка (уровень синтеза и оценки).

II. Положительная динамика проявления новых элементов качества физических знаний у обучаемых. Этот параметр, на наш взгляд, характеризует способность и возможность для самовыражения в рамках и средствами предмета. Он отслеживался по следующим позициям:

а) активизация умения качественных рассуждений;

б) усиление интереса к применению общих методологических принципов физики;

в) участие школьников в разных физических конкурсах, кружках.

III. Положительная динамика проявления интереса у обучающих:

а) интерес и стремления к освоению методики последовательного использования общих методологических принципов физики в процессе обучения физике в старших классах;

б) уровня профессиональной компетентности учителей физики. Последние два критерия оценивались на основе анкетирования обучаемых и обучающих, наблюдения за учебным процессом.

На поисковом этапе было подтверждено положительное влияние разработанных принципов построения методической системы по повышению качества знаний на эффективность проведения учебно-воспитательного процесса при обучении физике и опробованы критерии проверки ее эффективности. Также было подготовлено все необходимое учебно-методическое обеспечение для организации и проведения формирующего этапа педагогического эксперимента.

Формирующий педагогический эксперимент представлял собой по существу совокупность трех независимых экспериментальных исследований. Первый проводился на базе колледжа при Ванадзорском государственном педагогическом институте, второй - на базе Ванадзорской специализированной шко-

лы с углубленным изучением математики и естественных дисциплин, третий проводился с учащимися и учителями девяти общеобразовательных школ города Ванадзора и Дорийской области.

Для каждого эксперимента выбирались две группы - экспериментальная и контрольная. Данные экспериментов приведены в таблице 2.

Таблица 2

Численный состав участников первого исследования_

Число учащихся

I ГОД II год III год IV год V год Общее

Экспер. группы 44 42 46 47 47 226

Контр, группы 43 47 44 48 48 230

Перед началом эксперимента проводился входной контроль степени развития предметно-информационной составляющей образованности учащихся путем сравнения средних оценок по группам за предыдущее время обучения, проведения общеобразовательного теста и экспертных оценок, даваемых учителями. Контрольные группы по результатам входного контроля должны были иметь показатели не ниже, чем аналогичные показатели экспериментальных групп. Проводились также заседания методического объединения преподавателей естественнонаучных дисциплин с целью более точного определения степени развития деятельностно-коммуникативной составляющей образованности.

Для чистоты проведения эксперимента была достигнута договоренность об одинаковом (по времени) прохождении изучения учебного материала и синхронности в проведении текущих и итоговых контрольных мероприятий. Были также согласованы материалы контрольных работ, входных и выходных предметных тестов.

После проведения очередного контрольного задания и заседания методического объединения данные собирались и анализировались путем:

1. Сравнения результатов заданий в экспериментальных и контрольных группах (классах);

2. Сравнения экспертных оценок, присваиваемых учащимся экспериментальных и контрольных классов методическим объединением;

3. Анализа динамики получаемых результатов для контрольных и экспериментальных классов в отдельности;

4. Сопоставления результатов выполнения заданий и экспертных оценок с динамикой изменения интереса к предмету.

Для определения степени развития предметно-информационной составляющей образованности использовали результаты проведения однотипных контрольных работ и (или) письменных тестов. После изучения и опробования ряда методик мы пришли к выводу, что они дают максимально объективную информацию, и, кроме того, такая форма контроля результатов обучения явля-

ется общепринятой и не приводит к дополнительным затратам учебного времени.

В соответствии с методикой оценивания, основанной на работе В.П. Бес-палько, все участники эксперимента по результатам испытаний были распределены на четыре группы: первая - достигшие отличного уровня по результатам обучения, вторая - хорошего, третья - удовлетворительного, и четвертая - неудовлетворительного. Для сопоставления результатов, полученных в экспериментальных и контрольных группах, т.е. двух статических независимых выборках, использовался стандартный статический метод Пирсона х~ ■

Таблица 3

Результаты оценки развития уровня сформированности предметной составля-_ ющей образования для первого исследования__

/. Л /,(%) /,(%) (/,(% )-л(%)У (л-/,)7л

Низкий 19 27 8,41 10,43 -2,02 4,08 0,39

Удовлетворит. 52 71 23,01 30,87 -7,86 61,78 2

Хороший 113 108 50,00 46,96 3,04 9,24 0,2

Отличный 42 27 18,58 11,74 6,84 46,79 3,99

ВСЕГО 226 230 100% 100% 0 Хг = 6,58

Уровень сформированности предметно-информационной составляющей образования в экспериментальных группах оказался выше, чем в контрольных, что следует объяснить использованием в экспериментальных группах разработанной нами методики.

Коммуникативные умения и навыки формируются у обучаемых в процессе учебной деятельности и должны оцениваться как компонент результата образования - деятельностно-коммуникативная составляющая образованности ученика. Проверка эффективности влияния предложенной методической системы на развитие этих умений проводилась в соответствии с критерием, описанным выше. Исходя из оценки показателей данного критерия составлялась карта-анкета, заполняемая на каждом контрольном этапе методическим объединением, в который входили преподаватели (учителя) естественнонаучных дисциплин, работающие в экспериментальных и контрольных группах (классах).

Первые контрольные данные фиксировались на начальном этапе эксперимента, а последние - по окончании этапа. Сводные результаты для учеников первого исследования представлены в таблице 4.

Таблица 4

Результаты оценки динамики уровня сформированности деятельностно-

коммуникативной составляющей образования первого исследования

Число учеников Уровень сформированности

Входной контроль Выходной контроль

Экспер. группы 226 39,4% 68,3%

Контр, группы |_230

41,6%

49,8%

Данные, представленные в таблице, подтверждают позитивное влияние предлагаемого подхода на общий уровень освоения предметных знаний будущих выпускников.

В 2007 году в эксперимент были включены студенты педагогического института первого и второго курсов (по две группы каждый год в течение пяти лет проведения эксперимента). Общее число участников эксперимента равнялось 224.

Методика проведения эксперимента и критерии, используемые для оценки качества образования, оставались неизменными. Результаты эксперимента качественно совпадали с уже полученными при проведении эксперимента в школе.

Экспертные оценки эффективности методики повышения качества обучения физике в средних школах Армении в условиях 12-летнего обучения формализованы по следующей шкале.

Шкала формализации экспертных оценок: 0 - методика неэффективна; 1 - эффективность методики низкая; 2 - по эффективности данная методика не отличается от существующих, основанных на традиционном дидактическом принципе учета индивидуальных особенностей учащихся при обучении физике; 3 - эффективность данной методики незначительно выше существующих, основанных на традиционном дидактическом принципе учета индивидуальных особенностей учащихся при обучении физике; 4 - эффективность методики высокая; 5 - эффективность методики очень высокая.

По результатам экспертных оценок первой и второй групп экспертов эффективность предложенной методики по предложенной шкале оценена в 4,25 балла.

На основании результатов формирующего эксперимента выявлено, что обучение, проводимое на основе методической системы по повышению качества обучения физике в средних школах Армении в условиях 12-летнего обучения с использованием общих методологических принципов физики и с учетом модельного характера физических знаний и представлений как одного из существенных критериев рассмотрения реальных процессов и явлений, позволит повысить эффективность обучения физике, преодолеть формальное ее понимание, что обеспечит необходимое качество физического образования.

В целом по материалам, представленным в пятой главе, можно сделать вывод: педагогический эксперимент, проведенный на широкой экспериментальной базе, подтвердил эффективность разработанной методической системы и позволил оценить ее положительное влияние на развитие предметно-информационной и деятельностно-коммуникативной составляющих образованности учащихся общеобразовательных и специализированных школ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Главная задача армянской образовательной политики на современном этапе - обеспечение необходимого качества образования на основе сохранения его фундаментальности и соответствия актуальным и перспективным потребностям личности, общества и государства.

Основная современная тенденция развития образования заключается в том, чтобы рассматривать образование как учебную модель науки. Это означает прежде всего постановку системы образования на надежную методологическую основу, при которой в наибольшей возможно реализовать важнейшую задачу научного образования - сочетание необходимого минимума фундаментальных знаний с новой интенсивной технологией исследований.

В настоящее время во многих странах, в том числе и в Армении, происходит модернизация системы образования. Некоторые аспекты, связанные с модернизацией, требуют соответствующих научно-методических разработок, способствующих успешному решению возникающих в процессе модернизации проблем.

В результате поисков наметились пути повышения качества обучения физике в общеобразовательных и специализированных школах Армении в условиях 12-летнего обучения: создание условий для включения учащихся в активный процесс формирования знаний и обобщенных способов деятельности за счет эффективного внедрения современных технологий обучения физике, создание информационно-образовательной среды с учетом возрастных особенностей учащихся, что придает процессу обучения исследовательский характер.

Приступая к настоящему исследованию, мы поставили перед собой цель теоретически обосновать методическую систему повышения качества обучения физике в средних школах Армении в условиях 12-летнего обучения на основе методологического подхода и разработать на основе построенной концепции конкретные рекомендации о ее практической реализации. Разработанные подходы рассчитаны также на перспективу. Они могут быть полезны также в образовательных системах других стран.

На основании проведенных теоретических исследований и результатов педагогического эксперимента можно сделать следующие выводы:

> задача повышения качества обучения физике в средних школах Армении в условиях 12-летнего обучения требует повышения уровня знаний и развития физического мышления учащихся. Одним из основных путей повышения эффективности обучения и качества физического образования в школе является совершенствование методики обучения в плане усиления ее методологической направленности.

> Определены основные черты качества физических знаний, показано, что качество знания во многом определяется качеством физического стиля мышления.

> Проанализирован характер проявления качественных методов исследования в курсе физики средней школы.

> Разработана методическая система проведения физического и математического моделирования физических явлений и процессов.

> Проанализированы роль и место процесса повторения в обучении физике, дидактические и методические возможности и особенности организации повторения во втором полугодии 12-го класса в школах Армении. Создана учебно-методическая система организации повторения, которая имеет важную роль при обобщении физических знаний учащихся и их конкурентоспособности на вступительных экзаменах в вузы.

> Рассмотрены основные причины целесообразности овладения учащимися общих методологических принципов физики, разработана методика их использования. Использование общих методологических принципов физики требует специальных методических разработок применительно к различным ступеням обучения физике, направленных на усвоение этого предмета. В работе предложены конкретные методические рекомендации по использованию общих методологических принципов физики в средней школе.

> Показано, что для более детального анализа физических явлений и процессов необходима последовательная работа по обучению школьников проведению физического и математического моделирования этих явлений, которое позволит с достаточной степенью точности их представить

> Педагогический эксперимент подтвердил правильность выдвинутой гипотезы исследования о том, что обеспечение качества физического образования в общеобразовательных и специализированных школах Армении в условиях 12-летнего обучения может быть достигнуто путем широкого внедрения в практику современных педагогических технологий физического образования, поиска путей обогащения содержания школьного курса физики, осуществления структурных изменений, путем рассмотрения межпредметных и внутрипредметных связей с новой точки зрения и последовательного учета модельного характера изучаемых явлений и процессов.

В диссертации исследованы вопросы, которые актуальны при изучении физики на любом уровне. В рамках поставленных задач выполненное диссертационное исследование можно считать законченным. Данное исследование может быть использовано как концептуальную основу для дальнейшего совершенствования методической системы повышения качества физических знаний и развития мышления, способности обучаемых к глубокому анализу физических явлений и процессов.

Основные положения и выводы, содержащиеся в диссертации, дают основание утверждать, что задачи настоящего исследования решены, гипотеза подтверждена, а результаты обладают научной новизной, теоретической и практической значимостью.

Настоящее исследование не исчерпывает всех аспектов рассматриваемой проблемы, но может служить методологической основой для дальнейшего научного поиска в направлении выявления путей повышения качества физического образования при переходе на 12-летнее обучение.

Основные результаты исследования отражены в следующих публикациях соискателя

Монографии

1. Цатурян A.M. Современные технологии организации обобщающего повторения школьного курса физики. Монография. - Ванадзор: СИМ ТПАГРА-ТУН, 2013- 106 с. (6,63 п.л.).

Работы, опубликованные в рецензируемых журналах:

1. Цатурян, A.M. Повторение курса физики с привлечением знаний учащихся по математике / A.M. Цатурян // Физика в школе. -1990. - № 4.-С. 35-36. (0,13 п.л.).

3. Цатурян, A.M. Повышение качества знаний путем усиления методологической направленности при повторении курса физики в средней школе / A.M. Цатурян // Сибирский педагогический журнал. — 2011, -№ 7.- С. 172-180. (0,56 п.л.).

4. Цатурян, A.M. Повторение курса физики как обобщающая модель обучения физике / A.M. Цатурян // Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. Серия Общественные и гуманитарные науки. - 2011. - № 141.- С. 141-148. (0,89 п.л.).

5. Цатурян, А.М. Применение математических знаний учащихся при решении физических задач в процессе завершающего повторения учебного материала / A.M. Цатурян // Сибирский педагогический журнал. -2012, №3.- С. 231-236. (0,38 п.л.).

6. Цатурян, A.M. Некоторые аспекты непрерывного образования физики в системе школа-педагогический вуз / A.M. Цатурян // Физическое образование в ВУЗах. - 2012.-Т. 18, №1.- С. 133-139. (0,44 п.л.).

7. Цатурян, A.M. Экспериментальные физические задачи как средство формирования умения моделирования / A.M. Цатурян // Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. Серия Общественные и гуманитарные науки. - 2013, (апрель). - № 160.- С. 209-216. (0,5 п.л.)

8. Цатурян, A.M. Опережающее обучение как один из принципов реализации обобщающего повторения и непрерывного образования в физике / A.M. Цатурян // Сибирский педагогический журнал. - 2013 (апрель). -№ 2.- С. 166-170. ( 0,31 п.л.)

9. Цатурян, A.M. Целесообразность решения качественных и комбинированных задач при обобщающем повторении курса физики / A.M. Цатурян // Письма в Эмиссия. Оффлайн (The Emissia.Offline Letters) (электронный журнал). - 2013 (январь), ART 1955 . -URL: http://www.emissia.org/offline/2013/1955.htm, ISSN1997-8588.

Ю.Цатурян, A.M. Проявление метода аналогии относительно математических методов вычисления в процессе обобщающего повторения курса физики в средней школе / A.M. Цатурян // Современные проблемы науки и образования (электронный журнал) - http://www.science-education.ru/. -2013 (март). - № 2; URL: http://www.science-education.ru/108-8582

П.Цатурян, A.M. Примеры математического моделирования физических процессов в ходе решения задач при обобщающем повторении школьного курса физики / A.M. Цатурян // Письма в Эмиссия. Оффлайн (The Emissia.OfflineLetters) (электронный журнал). - 2013 (февраль), ART 1957 - URL:http://ww.emissia.org/ofnine/2013/1957.htm, ISSN 1997-8588.

Учебно-методические пособия и рекомендации

12.Цатурян, A.M. Методические рекомендации по решению задач по механике векторным методом / C.B. Бубликов, М.П. Голубовская, A.C. Кондратьев,

B.В. Лаптев, В.М. Уздин, A.M. Цатурян // Методические рекомендации. Л.: 1989. - 50 С. (2,55/0,7 п.л.)

П.Цатурян, A.M. ФИЗИКА-12 / A.M. Цатурян // Учебно-методическое пособие по организации повторения школьного курса физики (для учеников 12-ого класса старшей школы с углубленным обучением естествознанию и математике и общего потока).- Ванадзор: 2012. - 194 с. (12,1 п.л.)

Труды конференций по теме диссертации

14.Цатурян, A.M. Целесообразность использования элементарных математических методов при решении некоторых задач по физике / A.M. Цатурян, A.A. Аракелян // Межвузовская научная конференция. "Банбер".- Ванадзор: ВГПИ. 2007,- № 1. - С. 51-57. (0,3/0,14 п.л.).

15.Цатурян, A.M. Пути углубления знаний школьников о теплоемкости в условиях дифференцированного обучения. Научные труды / A.M. Цатурян, A.A. Аракелян // Материалы межвузовской конференции, посвященной 80-летию

C.Н. Мергеляна. ВПГИ,- Ванадзор: СИМ, 2008,- С. 184-189. (0,25/0,13 п.л.).

16.Цатурян, A.M. Пути повышения эффективности обучения решению физических задач в средней школе / A.M. Цатурян, М. Туманян// Материалы международной научной конференции, посвященной 40-летию основания Ванадзорского государственного педагогического института.-Ванадзор: Закон и реальность, 2009,- С. 51-55. (0,25/0,06 п.л.).

П.Цатурян, A.M. Основополагающие задачи образования в Армении и пути повышения эффективности обучения физике в средней школе. Образование, реформы, основополагающие задачи / A.M. Цатурян// Материалы республиканской научной конференции "Образование, реформы, основополагающие задачи". - Ванадзор: 8 апреля 2010 г. ВГПИ,- С.309-315.(0,44 п.л.).

Статьи в научных сборниках

18.Цатурян, A.M. Осуществление межпредметных связей физики и математики / A.M. Цатурян// Математика и физика в школе. Научно-методический журнал,- Ереван: 1986, № 1,- С. 43-44 (0,13 п.л.).

19.Цатурян, A.M., Цатурян A.M., Андреасян A.A. О некоторых свойствах гиперболы и ее касательной. Математика и физика в школе / A.M. Цатурян, A.M. Цатурян, A.A. Андреасян // Теоретическое, педагогическо-методическое приложение журнала "Советский педагог",- Ереван: 1988, № 4,- С. 38-40. (0,12/0,7 п.л.).

20.Цатурян, A.M. Векторный метод решения некоторых задач по механике /A.M. Цатурян// Межвузовский сборник научных трудов. "Повышение эффективности обучения физике в средней школе",- JL: 1989.- С. 109-116. (0,5 пл.).

21.Цатурян, A.M. Об одной связи физики и математики / A.M. Цатурян, К.В. Папоян // Математика и физика в школе.- Ереван: 1990, № 5.- С. 24-26. (0,14/0,5 п.л.).

22.Цатурян, A.M. Оптимальный выбор адекватного математического аппарата при изложении физического материала как средство повышения эффективности обучения физике. Современные тенденции обучения физике в средней школе/ A.M. Цатурян// Межвузовский сборник,- JL: 1991.- С. 22-27. (0,38 п.л.).

23.Цатурян, A.M. О некоторых математических фактах в процессе преподавания физики / A.M. Цатурян, А. Аракелян, С. Парсаданян // Мхитар Гош,-Ереван: Юридический центр-PRESS, 2006, № 3,- С. 178-180. (0,12/0,7 п.л.).

24.Цатурян, A.M. О двух различных методах нахождения центра тяжести некоторых тел / A.M. Цатурян, А. Аракелян// Бнагет - Ереван: ЕГУ, 2006, № 3-4,-С. 37-40. (0,16/0,09 п.л.).

25.Цатурян, A.M. Осуществление межпредметных связей физики и математики в процессе повторения курса физики / A.M. Цатурян, С. Парсаданян, А. Аракелян // Мхитар Гош. Научно-методический журнал.- Ереван: Юридический центр-PRESS, 2007, № 1,- С. 136-138. (0,12/0,07 п.л.).

26.Цатурян, A.M. Повторение как важнейший компонент учебного процесса / A.M. Цатурян, Г. Карганян // Педагогика. Научно-методический аналитический журнал,- Ереван: 2008, № 3-4,- С. 56-64. (1,15/0,35 п.л.).

27.Цатурян, A.M. Повышение эффективности повторения курса физики на основе адекватного выбора математического аппарата / A.M. Цатурян, А. Аракелян, Г. Карганян // Мхитар Гош. Научно-методический журнал.-Ереван: Юридический центр-PRESS, 2008, № З.-С. 153-156. (0,18/0,07 п.л.).

28.Цатурян, А.М. Решение одной задачи о движении тела в гравитационном поле / A.M. Цатурян, А. Аракелян, Г. Карганян // Банбер. Научные труды ВПГИ.- Ереван: Право, 2008, № 3,- С. 401-403. (0,11/0,08 п.л.).

29.Цатурян, A.M. В. Совершенствование повторения курса физики в средней школе / A.M. Цатурян, С. Парсаданян, В. Саркисян // Физика в школе и вузе. Международный сборник научных статей.- СПб.: 2009, выпуск 10,- С. 200205. (0,25/0,13 п.л.).

30.Цатурян, A.M. Математическое моделирование и компьютерное программирование физических процессов / A.M. Цатурян, С. Эксузян, С.А. Цатурян // Мхитар Гош. Научно-методический журнал,- Ереван: Юридический центр-PRESS, 2009, № 3,- С. 193-196. (0,15/0,1 п.л.).

31 .Цатурян, A.M. Реформирование образования в школах Армении и актуальные вопросы обучения физике / A.M. Цатурян// Физика в школе и вузе. Международный сборник научных статей,- СПб: 2009, выпуск 11,- С. 74-80. (0,38 п.л.).

32.Цатурян, A.M. Проявление методологического принципа толерантности при решении физических задач. / A.M. Цатурян// Физика в школе и вузе. Международный сборник научных статей.- СПб.: 2010, выпуск 12.- С. 134-139. (0,38 пл.).

33.Цатурян, A.M. Усиление практической направленности обучения физике при повторении / A.M. Цатурян, С. М. Парсаданян // Физика в школе и вузе. Международный сборник научных статей.- СПб.: 2011, выпуск 13.- С. 112117. (0,25/0,13 п.л.).

34.Цатурян, A.M. Методологические вопросы организации заключительного повторения школьного курса физики / A.M. Цатурян, Э.А.Туманян // Научные труды. Физика, математика. ВПГИ.- Ванадзор: СИМ, 2012.- С.57-63. (0,21/0,04 п.л.).

35.Цатурян, A.M. Проявление понятия "скорость" в школьном курсе физики / A.M. Цатурян, Э.А. Туманян, Г.С. Никогосян // Физика в школе и вузе. Международный сборник научных статей.- СПб.: 2012, выпуск 14.- С. 238240. (0,12/0,07 п.л.).

36.Цатурян, A.M. О некоторых математических соотношениях, вытекающих из физических соображений / A.M. Цатурян, С.М. Парсаданян, В.Ф. Манукян, Г.С. Никогосян // Физика в школе и вузе. Международный сборник научных статей,- СПб.: 2012, выпуск 14,- С. 234-237. (0,12/0,13 п.л.).

Подписано в печать 30.08.2013 г. Формат 60х84'/|6 Бумага офсетная. Печать офсетная. Объём 2,25 п. л. Тираж 100 экз. Заказ № 367 ц Издательство РГПУ им. А.И. Герцена, 191186, С.-Петербург, наб. р. Мойки, 48

Типография РГПУ, 191186, С.-Петербург, наб. р. Мойки, 48

Текст диссертации автор научной работы: доктора педагогических наук, Цатурян, Армен Мишаевич, Санкт-Петербург

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный педагогический университет

им. А. И. Герцена»

На правах рукописи

05201351764

Цатурян Армен Мишаевич

ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ В СРЕДНИХ ШКОЛАХ АРМЕНИИ В УСЛОВИЯХ 12-ЛЕТНЕГО ОБУЧЕНИЯ

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

Диссертация на соискание ученой степени доктора педагогических наук

Санкт-Петербург 2013

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ..............................................

ГЛАВА I. АНАЛИЗ РЕФОРМЫ СИСТЕМЫ ОБРАЗОВАНИЯ И ЗАДАЧИ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ В СРЕДНИХ ШКОЛАХ РЕСПУБЛИКИ АРМЕНИЯ

1.1. Анализ системы школьного физического образования Республики Армения до реформы общего среднего образования......................26

1.2. Цели и задачи реформы системы среднего образования Республики Армения применительно к физике...............................................47

1.3. Анализ существующих учебных программ и учебников по физике .. ..55

ГЛАВА II. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ФИЗИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ В СОВРЕМЕННОЙ СИСТЕМЕ ОБУЧЕНИЯ

2.1. Понятие "качество образования" и его проявление в новой образовательной политике Армении............................................71

2.2. Анализ критериев качества физических знаний и первоочередные задачи усовершенствования преподавания физики в средних школах Армении...............................................................................83

2.3. Психолого-педагогические особенности организации физического образования в условиях 12-летнего обучения.................................98

ГЛАВА III. ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ В СРЕДНИХ ШКОЛАХ АРМЕНИИ В УСЛОВИЯХ 12- ЛЕТНЕГО ОБУЧЕНИЯ

3.1. Роль физического и математического моделирования физических процессов и явлений в школьном курсе физики...........................116

3.2. Математическое моделирование и компьютерное программирование физических процессов.............................................................136

3.3. Физические задачи как средство формирования умения моделирования .........................................................................................146

3.4. Методологические принципы физики как высшая форма качественных

методов исследования физических явлений и процессов................165

3.5. Использования общих методологических принципов физики при анализе конкретных физических явлений и процессов в условиях 12-летнего обучения в средних школах Армении.......................................179

3.6. Некоторые аспекты непрерывного физического образования в системе школа-педагогический вуз......................................................186

ГЛАВА IV. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ОРГАНИЗАЦИИ ПОВТОРЕНИЯ КУРСА ФИЗИКИ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ ВО II ПОЛУГОДИИ 12-ГО КЛАССА

4.1. Повторение курса физики как обобщающая модель обучения физике ..........................................................................................197

4.2. Опережающее обучение как один из принципов реализации обобщающего повторения и непрерывного образования в физике......210

4.3. Повышение качества знаний путем усиления методологической направленности при повторении курса физики в средней школе.......218

4.4. Решение физических задач как один из эффективных путей применения знаний учащихся при повторении учебного материала...................239

ГЛАВА V. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ И ЕГО РЕЗУЛЬТАТЫ

5.1. Организация педагогического эксперимента..............................259

5.2. Результаты констатирующего и поискового эксперимента............265

5.3. Результаты формирующего эксперимента.................................283

Заключение.......................................................................297

Библиографический список....................................................305

ВВЕДЕНИЕ

Современный мировой прогресс, имея непосредственное воздействие на систему образования, выдвигает разнообразные задачи.

Образование в XXI веке призвано быть образованием для всех в течение всей жизни; оно должно основываться на системе научных знаний, обеспечивающих человеку достаточно широкий кругозор, а также работу, соответствующую его возможностям и способностям, иметь в своей основе этическую доминанту, творческий и инновационный характер [177].

В стремительном развитии современной цивилизации основополагающую роль играют такие науки, как физика и множество технических и прикладных наук, для которых она является теоретическим и методологическим базисом. Поэтому так важно, чтобы физическое образование в XXI веке было построено на научно обоснованных знаниях.

Беспрецедентный темп научно-технического прогресса, все расширяющиеся сферы применения высоких технологий, требующие больших вложений, требуют непрерывной перестройки национальной и мировой экономик. Промышленная экономика перерастает в экономику знаний, возрастает информированность общества.

Непрерывно меняется рабочая среда, по-новому формируются и перераспределяются рабочие места. Возрастающий спрос на качественных специалистов выдвигает на первый план проблему мобильности и приспособляемости к условиям рынка труда. Растет роль образования, одновременно образование перерастает в фактор, способствующий наибольшему возрастанию роли человека в обществе, развивая в нем качества толерантности, способости к адаптации в мультикультурном пространстве.

Расширение международных связей и интеграционные процессы, происходящие на всем постсоветском пространстве, являются теми обстоятельствами, которые требуют реформирования образования, приведения его в соответствие с общепризнанными международными

стандартами и интеграции национальных систем образования в мировое образовательное пространство.

Современная образовательная система характеризуется направленностью к педагогике сотрудничества, поворотом к человеку как к важнейшей ценности. Введение в научный оборот понятия "человеческий капитал" стало чрезвычайно важным моментом в изменении взглядов на образование в контексте социально-экономического развития человечества, стала очевидна новая миссия образования. Осознание значимости образования и образовательного уровня граждан страны как стратегического ресурса любого государства явилось важнейшим фактором реформирования как среднего, так и высшего образования, его адаптации к интеграционным процессам, к быстрому темпу изменений в обществе и в мире, корректирования системы образования в соответствии со стратегическими планами социального и экономического развития страны.

Современный этап развития средней общеобразовательной школы связан с необходимостью решения проблемы повышения интеллектуального уровня, познавательного и творческого потенциала учащихся. Решение этой проблемы напрямую зависит от постоянного совершенствования существующих методов обучения, в частности, освоения методов научного познания, развития умений исследовательской деятельности. Современный человек постоянно сталкивается с вновь формирующимися и развивающимися областями науки, перед ним постоянно возникают различные проблемы, обусловленные необходимостью осуществления масштабных исследований в областях новых технологий, энергетики, техники, информатики, экологии, что делает недостаточным наличие только предметных знаний. Сегодняшние школьники - будущие исследователи -будут испытывать потребность в самостоятельном приобретении новых знаний, основанных на общих методах познания.

Одной из нерешенных проблем, вытекающих из рекомендаций стандарта физического образования к естественнонаучной грамотности

выпускников средней школы, является проблема формирования у школьников осознания своей деятельности по усвоению и систематизации знаний (рефлексия).

Наблюдаемый уже более двух десятилетий спад интереса молодежи Армении к фундаментальным, прикладным наукам и инженерно-техническим специальностям является проявлением кризиса в социально-образовательной сфере страны. Повсеместно наблюдается острый дефицит инженерно-технических кадров, способных к эффективной деятельности с использованием инновационных технологий как в области научных исследований, так и при решении прикладных задач. Это, в свою очередь, не может не сказаться на диверсификации экономики страны, даже с учетом имеющегося интеллектуального потенциала.

Диапазон факторов, которые привели к снижению интереса к изучению физики, достаточно широк: от изменения самого человека - его психики, мотивационной сферы, взгляда на мир и др., до изменения политической и экономической обстановки в мире.

Очевидно, что решение возникших проблем потребует долговременных целенаправленных усилий и планомерной работы всех институтов государства, всего общества. Определенное место в этой работе занимают учреждения образования, педагогическая общественность, хотя возможности педагогов ограничены сугубо учебно-воспитательным процессом.

В новой образовательной политике Армении одним из основных приоритетов является обеспечение фундаментальности и универсальности образования.

Интеграция системы высшего образования Республики Армения в мировое образовательное пространство - один из долговременных стратегических приоритетов успешного международного сотрудничества. Основное условие интеграции нашей страны в мировое образовательное пространство - адаптация Армянской образовательной системы к

положениям Лиссабонской конвенции и Болонской декларации, что предполагает: 12-летнее школьное образование, являющееся допуском к высшему образованию; двухуровневую систему высшего образования, внедрение зачетных единиц, переход на целостную систему подготовки высококвалифицированных специалистов: бакалавриат, магистратура, докторантура и т.д. [180, 191].

В Республике Армения формируется гражданское общество, опирающееся на народовластие и независимую экономику. Во всех сферах жизни имеют место системные перемены, которые обусловлены не только национальными особенностями, но и свойственными мировому прогрессу космополитическими, этнографическими, культурными и социальными факторами.

Первоочередность развития и осуществления существенных преобразований в системе образования становится необходимой и неизбежной. В деле обеспечения и усиления государственной и национальной безопасности высшей задачей становится формирование личности, имеющей государственное мышление и готовой противостоять вызовам времени.

Необходимость создания благоприятной образовательной среды требует пересмотра традиционных подходов к обучению и уточнения отношения к общеобразовательным учебным заведениям.

В Республике Армения реформа системы образования получила полный размах, когда 14 апреля 1999 года Национальное собрание приняло закон "Об образовании" Республики Армения [3]. Последний послужил основой для принятия правительством в дальнейшем 3 других важных документов, первый из которых - "Государственное положение о системе общего образования" [2], второй - "Государственные критерии среднего образования" [1], третий - "Государственная программа развития образования " [5].

В 2009 году Национальное собрание утвердило "Закон об общем образовании" [4], который дополнил изменения, относящиеся к реформе общеобразования.

"Государственное положение о системе общего образования" по своей сущности и содержанию - документ новой категории, который делает целостным:

• цели общего образования и стратегию преобразований,

• принципы организации общего образования,

• характеристику выпускника средней общеобразовательной школы,

• определение структуры и формирование принципов государственных

критериев общего образования.

Согласно государственному положению о системе общего образования, с 2006 г. в Армении среднее общее образование осуществляется трехступенчато, в течение 12 лет:

а) начальная школа - 4 года (1-4-ый классы)

б) средняя школа - 5 лет (5-9-ый классы)

в) старшая школа- 3 года (10-12-ый классы)

Главные цели настоящих преобразований общеобразовательной сферы:

• повышение качества общего образования,

• обеспечение соответствия системы образования Армении современным требованиям общества и международно принятым критериям образования,

• развитие образовательной системы Армении в соответствии с требованиям "экономики знаний".

Основные направления реформирования: 1. Разработка и внедрение новой системы государственного положения о системе общего образования, предметных учебных программ и оценивания, цель которой - повысить качество общего образования, модернизируя его содержание и внедряя новую систему единого контроля качества.

2. Внедрение информационных технологий в систему общего образования, цель которых - путем их использования поднять успеваемость учащихся и усовершенствовать качество преподавания, способствуя устранению временных и пространственных ограничений.

3. Повышение квалификации учителей с целью повышения качества процесса обучения и усвоения в школе путем улучшения их педагогических навыков и знаний.

В "Государственном положении о системе общего образования" в качестве главной цели указано: "... обеспечение качественного образования, укрепление и сохранение традиционного отношения армянского народа к образованию, соответствие общеобразовательной системы Республики Армения международно принятым критериям" [2].

Главными задачами, представленными в этом документе, являются обеспечение улучшения качества образования, а также соответствие образования задачам, выдвинутым государством и обществом, потребностям личности и международно принятым критериям.

Неслучайно, что во всех вышеуказанных документах ставится вопрос повышения качества обучения, так как информатизация образования неизбежно ведет цели образования к переосмыслению фундаментальных знаний, повышению их значимости и расширению практического применения.

Повышение качества обучения физике в средней школе в условиях 12-летнего обучения предполагает возникновение комплекса проблем. Все они должны разрешаться с помощью фундаментальных принципов дидактики, педагогики, психологии, философии. При этом, естественно, большую роль играет специфика самой физической науки.

Физическое образование в современной школе приобретает все большую методологическую направленность, вызванную не только прогрессом физики как науки, но и коренным изменением характера научных знаний, самого процесса познания и взаимоотношения знания и

познания. С другой стороны, необходимость обеспечения глубоких физических знаний учащихся выдвигает высокие требования к качественному уровню методики обучения физике, к содержанию учебников и учебных пособий.

Речь идет не просто о некоторых поправках и изменениях в содержании образования и методах обучения, а о коренном улучшении качества знаний и воспитания учащихся, об интенсификации учебно-воспитательного процесса, поскольку экстенсивные резервы уже в значительной степени использованы.

В эпоху бурного развития информационных технологий, когда средства телекоммуникации широко проникают в систему образования, становятся неизбежными связанные с новыми технологиями те вероятные изменения, которые могут иметь место при выборе содержания преподаваемого материала на всех уровнях обучения.

Электронная техника определяет технический и научный прогресс практически любой области человеческой деятельности, формирует новые виды деятельности.

Компьютерные технологии изменяют способы восприятия и отражения окружающего нас внешнего мира в соответствующих моделях физического мира. Но до сих пор компьютер существенно не изменил методику обучения, структуру, объём самих учебных курсов (кроме информатики) ни в школе, ни в вузе. Можно прогнозировать, что, когда компьютер станет обычным явлением в семье, в школе, в вузе, численное моделирование, вычислительные методы потеснят аналитические методы.

Современный мощный инструментарий - компьютер (с соответствующим языком моделирования), численные методы математики, развивавшиеся в течение почти 2000 лет, стали неотъемлемой частью культуры человечества, в частности, научной культуры физики. Всё это требует изменения содержания курса физики и методов организации учебно-

познавательной деятельности учащихся при изучении физики в школе и в вузе.

Технические и методические проблемы, возникающие при компьютеризации обучения, также должны найти свое разрешение. Одна из таких проблем - использование дисплейных классов в обучении физике. Зачастую недостаточная подготовленность учителей в работе с компьютерной техникой, а также отсутствие или недостаток доступной методической литературы (программной, психолого-педагогической), методической поддержки делают эту проблему трудно разрешимой. В этом плане разработка методики обучения решению физических задач с помощью компьютера является шагом на пути частичного разрешения пробле�