Проблема формирования мировоззрения школьников при проведении физических измерений

Атепалихин, Михаил Сергеевич

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

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Проблема формирования мировоззрения школьников при проведении физических измерений

Автореферат

Автор научной работы: Атепалихин, Михаил Сергеевич
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Киров
Год защиты: 2005
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Проблема формирования мировоззрения школьников при проведении физических измерений"

На правах рукописи

Атепалихин Михаил Сергеевич

Проблема формирования мировоззрения школьников при проведении физических измерений

13.00.02 Теория и методика обучения и воспитания (физика)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Киров-2005

Работа выполнена на кафедре дидактики физики государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Вятский государственный гуманитарный университет»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор педагогических наук, профессор

Сауров Юрий Аркадьевич

доктор педагогических наук Майер Роберт Валерьевич

кандидат физико-математических наук, доцент

Горшенков Владимир Николаевич

Ведущая организация -

государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ярославский государственный педагогический университет им. К. Д. Ушинского»

Защита состоится 9 февраля 2006 г. в <2°° часов на заседании диссертационного совета КМ 212.041.01 при государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Вятский государственный гуманитар- i

ный университет» по адресу: 610002, г. Киров, ул. Ленина, д. 111, ауд. 202

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Вятский государственный гуманитарный университет» по адресу: 610002, г. Киров, ул. Ленина, д. 111.

Автореферат разослан 2 с лр^^х 200$" г.

Ученый секретарь диссертационного совета

К. А. Коханов

ЯсСбА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Актуальность исслелования. Физическое образование в системе общего среднего образования занимает одно из ведущих мест, является фундаментом научного миропонимания, обеспечивает знание основных методов изучения природы, фундаментальных научных теорий и закономерностей и формирование умения исследовать и объяснять явления природы и техники. Физика, как школьный предмет, призвана-участвовать в формировании интеллектуального, понятийного аспекта мировоззрения, современной научной картины мира, являющейся целостной системой представлений об общих свойствах и закономерностях природы.

В соответствии с общими задачами обучения, поставленными государством и обществом перед средней школой, к уровню подготовки выпускников предъявлены, в частности, следующие требования: освоение экспериментального метода научного познания; владение определенной системой физических законов и понятий; умение воспринимать и передавать учебную информацию; владеть понятиями и представлениями физики, связанными с жизнедеятельностью человека. Все эти умения в большей или меньшей степени связаны с проведением учебных физических измерений.

Освоение экспериментального метода в физике подразумевает развитие умения производить физические измерения. В методике обучения физике физическим измерениям всегда уделялось существенное внимание. В учебниках и методических пособиях обязательно рассматриваются физические измерения. Особое внимание учебным физическим измерениям уделяется в работах Ю. И. Дика, Г. Г. Никифорова, В. П. Демковича и др. Отдельные аспекты учебных измерений рассматриваются в публикациях многих ученых-методистов (А. А. Бобров, В. В. Майер, Р. И. Малафеев, В. А. Орлов, А. В. Усова, Т. Н. Шамало, В. Ф. Шилов и др.). Существует программа факультативного курса, посвященного физическим величинам и их измерению, рассчитанного для проведения в 7-8 классах (авторы: Н. К. Гладышева, Ю. И. Дик, Ю. А. Коварский, Г. Г. Никифоров). Ее декларируемые цели - познакомиться с основными методами физической науки, овладеть измерительными и другими экспериментальными умениями. К сожалению, данный курс практически не используется, не создано соответствующих учебных или методических пособий. То же самое можно сказать о программе факультатива для второй ступени «Методы физико-технических исследований и измерений» (авторы В. В. Бронфман, Ю. И. Дик). Таким образом, с одной стороны, в методике обучения физике осознается потребность более последовательного рассмотрения физических измерений, с другой стороны - явно недостаточно материала для реализации этой потребности. В частности, не обращается должного внимания на мировоззренческие аспекты измерений, и в целом на системное отношение к учебным физическим измерениям.

зических измерений как исследовательская проблема вообще не ставится, хотя из Сказанного следует, что на современном этапе совершенствования теории и практики обучения физике развитие школьников средствами предмета носит приоритетный характер.

В настоящее время можно утверждать, что в методике обучения физике пока мало объективных (и постоянно воспроизводимых) экспериментальных данных о формировании умения проводить измерения различных физических реличин, нет мониторинга достижений школьников по усвоению этого качества. Мет данных о вкладе знаний об измерении (как процессе и результате) в формирование мировоззрения школьников. Отсюда и острота обозначаемой проблемы.

Одной из причин ограниченного рассмотрения физических измерений является слабое внимание к ним в типичных школьных учебниках. Так, например, в учебно-методическом комплекте А. В. Перышкина, Е. М. Гутник измерениям на первой ступени обучения физике уделяется немало внимания в VII классе, но только процессуальной их стороне. Что же касается научности измерений, то после изучения погрешностей, знания о них используются только в двух лабораторных работах. При обучении физике в VIII классе по учебнику этого же автора, знание о погрешности измерений учениками нигде не используется. Ситуация повторяется в IX классе. Методологические аспекты измерительного процесса в методике обучения физике осознаны слабо, их возможности не выявлены, поэтому они обычно не рассматриваются вообще. Физическая суть измерений, как правило, упускается. Возможно, дело в том, что изучать их в VII классе рано, а в старшей школе к измерениям больше специально не возвращаются. Только в последнее время в учебниках возрастает внимание к физическому эксперименту (В. Г. Разумовский, В. А. Орлов, Ю. И. Дик, Г. Г. Никифоров, В. Ф. Шилов). Но отношение к измерениям остается прежним.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что проблема осознанного проведения измерений на уроках физики в общеобразовательной школе, во-первых, теоретически и экспериментально фиксируется, во-вторых, является актуальной.

Объектом исследования является процесс формирования мировоззрения школьников при обучении физике в старших классах общеобразовательной школы.

Предмет исследования - формирование элементов современного научного мировоззрения школьников при системном изучении физических измерений с усилением внимания на их методологические аспекты.

Цель исследования: разработка методики системного подхода к проведению физических измерений, приводящей к формированию элементов методологической культуры учащихся.

Гипотеза исследования: если усилить внимание к методологическим аспектам учебных физических измерений и учесть это в технологии проведения измерений, то это будет способствовать:

а) более системному и осознанному представлению школьников о физических измерениях, в частности пониманию их смысла и значения;

б) более полному представлению о современном научном методе познания;

в) формированию обобщенных умений проводить физические измерения.

Из гипотезы и цели исследования вытекают следующие задачи исследования:

1. Изучить теоретическое состояние проблемы формирования мировоззрения школьников при проведении учебных физических измерений.

2. Изучить опыт формирования умений производить измерения на уроках физики, зафиксировать проблемы практики освоения этих умений.

3. Разработать методику формирования мировоззрения школьников при проведении физических измерений.

4. Предложить разработанную методику для апробации в средней школе, проверить эффективность предлагаемой методики в реальном учебном процессе.

Методологическую основу исследования составляют положения естественнонаучного познания (В. Б. Губин, Л. М. Гутнер, В. С. Степин, Г. П. Щедровицкий и др.), теория формирования обобщенных умений (Л. В. Усова), концепция научного познания в обучении (В. Г. Разумовский, С. А. Шапоринский и др.), идеи деятсльностного подхода (Э. Г. Юдин, А. I I. Леонтьев, Н. Д. Никандров), теория поэтапного формирования умственных действий (П. Я. Гальперин), теория развивающего обучения (В. В. Давыдов, Л. В. Занков и др.), идеи использования методологии научного познания в обучении физике (А. Н. Малинин, В. В. Мултанов-ский, В. Г. Разумовский, ГО. А. Сауров, А. В. Усова и др.), идеи усиления роли экспериментального метода в развитии творческих способностей школьников (Г. А. Бутырский, Г. Г. Громыко, В. В. Майер, Р. В. Майер, Р. И. Малафеев, С. И. Объедков, В. Г. Разумовский, С. А. Хорошавин, Т. Н. Шамало и др.).

В исследовании использовались следующие методы и методики:

теоретические: анализ литературных источников на предмет раскрытия в них интересующей нас проблематики; разработка теоретических моделей формирования мировоззрения школьников при проведении физических измерений;

экспериментальные: тестирование группы обучающихся на предмет сфор-мированности умения проводить физические измерения; анкетирование группы учителей физики Кировской области с целью определения того, какое внимание измерениям они уделяют на своих уроках; педагогический эксперимент по апробации разработанной в процессе исследования методики; тестирование обучающихся контрольных и экспериментальных классов, для того чтобы выявить эффективность разработанной методики.

Научная новизна исследования заключается в следующем:

1. Разработана научно-методическая концепция системного освоения физических измерений в школе, включающая следующие ключевые идеи:

а) физические измерения как экспериментальный метод имеют самостоятельное значение, как элемент физические измерения входят в содержание физического эксперимента и теоретического исследования;

б) школьное учебное физическое измерение - сложный по материалу, процессам и приемам вид учебной деятельности, который должен быть специально организован и усвоен; в качестве материала и приемов работы могут быть использованы все известные знания и виды деятельности, но они должны быть подчинены логике проведения и смыслу физических измерений;

в) содержание школьных учебных физических измерений включает рассмотрение четырех аспектов (методологического, физического, процедурного и творческого), которые единообразно и взаимодополняюще рассматривают для разных явлений с организацией разных форм деятельности (демонстрационный эксперимент, фронтальный эксперимент, лабораторная работа, индивидуальный эксперимент и др.);

г) по функциям и мировоззренческому значению физические измерения должны рассматриваться как метод познания реальных объектов и явлений в разных сферах деятельности человека - быту, производстве, науке;

д) диагностика знаний и умений при освоении учебных физических измерений дифференцирована по уровням усвоения, включает проверку всех сторон (аспектов) измерения.

2. Разработана методика освоения учебных физических измерений в старшей школе, представленная:

а) содержанием отдельных вопросов школьного курса физики для последовательного и системного рассмотрения физических измерений в курсе физики Х-Х1 (XII) классов;

б) программой, пособием, методикой организации занятий по элективному курсу «Физические измерения в познании природы», в которых представлены методологическое содержание физических измерений, образцы вопросов, задач для контроля и самоконтроля знаний и умений, образцы инструкций для лабораторных работ;

в) дидактическими материалами (задания и тесты) для диагностики знаний и умений школьников; учебными исследовательскими проектами для формирования творческого отношения к проведению физических измерений.

3. Получены экспериментальные данные усвоения школьниками и учителями отдельных элементов знаний методологического характера в условиях формирующего обучения, что позволяет корректировать нормы усвоения знаний об учебных физических измерениях.

Теоретическая значимость исследования заключается в определении системного отношения к усвоению учебных физических измерений в старших классах средней школы, а также в разработке на уровне методики обучения физике методологических (мировоззренческих) аспектов физического измерения как метода познания.

Практическая значимость исследования заключена в конкретных методических рекомендациях для учителей физики, в использовании элементов методики системного изучения учебных физических измерений учителями Кировской области, через публикации - учителями страны.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в ходе личного преподавания в средней общеобразовательной школе с. Шестаково Слободского района Кировской области. Основные практические результаты и теоретические выводы исследования докладывались на областной научно-практической конференции «Опыт и проблемы обучения физике в условиях модернизации образования» (Киров, 2003), федеральной научно-теоретической конференции «Модели и моделирование в методике обучения физике» (Киров, 2004), в методической газете «Физика: Приложение к газете «Первое сентября». Разработанный элективный курс был представлен частично в центральной печати, полностью - на курсах повышения квалификации в Кировском ИПК и ПРО.

На защиту выносятся следующие результаты исследования:

1. Концепция системного освоения физических измерений в школе.

2. Методика освоения физических измерений в старших классах средней школы.

3. Экспериментальное доказательство гипотезы исследования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка (173 источника) и трех приложений. Общий объем диссертации 159 страниц; она содержит 28 рисунков и 7 таблиц.

В первой главе «Проблема формирования мировоззрения учащихся старших классов общеобразовательной школы при проведении физических измерений» обосновывается наличие методической проблемы при усвоении учебных физических измерений в старшей школе, разрабатывается теоретическое основание для ее решения.

В первом параграфе «Проблема формирования мировоззрения школьников при обучении физике» раскрываются основные особенности формирования мировоззрения учащихся средствами учебной физики. В методике обучения физике вопросы мировоззрения обсуждались и включались в программы издавна (Г1. Я. Знаменский, И. И. Соколов, Л. И. Резников и др.). Наиболее существенный шаг был сделан при реформировании содержания образования в 60-70 гг. (В. М. Мощанский, Б. С. Спасский, Ю. А. Коварский, В. Г. Разумовский, В. В. Мултановский, В. Ф. Ефименко и др.). Но этот теоретический шаг не был в достаточной мере подкреплен конкретными методиками. Кроме того, философская парадигма современной науки несколько отличается от классического диалектического материализма, на основе которого разрабатывались названные методики. Поэтому сейчас осуществляется попытка выделить и зафиксировать основные черты современного научного познания.

В параграфе делается вывод о том, что в настоящее время в целом закладывается методический фундамент для прикладных работ нового поколении (методологическое содержание). Необходимо посмотреть на конкретный вопрос под этим углом зрения, поэтому возникает идея рассмотреть учебные физические измерения по-новому, с точки зрения методологии научного познания и учебной деятельности.

Во втором параграфе «Физические измерения как средство формирования мировоззрения» рассматриваются методологические аспекты физических измерений (в том числе учебных физических измерений), изучение которых несет основную формирующую функцию в ключе проблематики, обозначенной в гипотезе данного исследования. В параграфе показывается мировоззренческая значимость физического измерения в науке и обучении школьников. Традиционно в школе рассматривается прикладная роль измерительной процедуры - получение числового выражения интенсивности проявления свойства, описанного той или иной величиной, в данной конкретной ситуации. Важность уже такого представления очевидна. I lo обычно не даются ответы на такие вопросы: какие именно свойства тел или явлений можно описывать физическими величинами? В любой ли ситуации можно для описания одного и того же свойства одного явления применять одну и ту же величину (например, силу как меру взаимодействия)? Каким образом ученые приняли для описания данного свойства тела или явления именно такую величину? Каков качественный смысл той или иной физической величины?

Можно привести еще множество вопросов, связанных с методологией физики и ее мировоззренческими аспектами. При ответе на подобные вопросы выдвигается на первое место другая, теоретически значимая роль физических измерений как метода познания. В современной физике принимается так называемый принцип наблюдаемости. Согласно характеристике американского физика Д. Гамова данный принцип можно сформулировать следующим образом: «Определенная физи-

ческая величина называется принципиально наблюдаемой, если можно указать такой метод, может быть и невыполнимый при современном состоянии техники, но физически возможный, при помощи которого наша величина может быть измерена. Начало принципиальной наблюдаемости гласит: при построении физической теории можно пользоваться лишь величинами принципиально наблюдаемыми. Если в теории обнаруживается присутствие принципиально ненаблюдаемой величины, то теория должна быть построена на новых началах так, чтобы в новом виде она не содержала этой величины».

Операцию измерения необходимо трактовать более широко, нежели определенное действие с определенными приборами. Любая физическая теория включает в себя не только математический аппарат, но и определенные рецепты связи физических величин с опытом - идеализированные измерительные ситуации, соответствующие ситуациям эксперимента и измерения. Именно за счет таких мысленных экспериментов и идеализаций устанавливается связь между реальными измерениями и -еоретическими объектами (В. С. Степин). Именно эту важную сторону физических измерений в познании природы забывают (точнее, еще не освоили) при обучении физике в школе.

В параграфе обосновывается вывод, о том, что рассмотрение учебных физических измерений для формирования мировоззрения дает следующие результаты:

а) позволяет показать процесс получения знаний, познания мира, четко усвоить деятельностный характер наших представлений о мире;

б) раскрывает связь теории и опыта, вскрывает ограниченность, изменчивость знания;

в) показывает влияние принципиальных измерительных процедур на форму знания, выбор языка описания реальности;

г) позволяет показать границы применимости физических величин для описания объектов природы;

д)дает возможность полнее раскрыть суть мировых констант, способов их измерения, влияние точности измерительной техники на описание тех явлений, где мировые константы играют важную роль, например, возможность измерения скорости света предопределила появление релятивистской физики;

е) доказательство некоторых положений школьного курса физики и принятие их. Например, постоянство температуры плавления кристаллического тела можег быть доказано на уроке физики лишь экспериментально, путем измерений.

В третьем параграфе «Проблема методики освоения физических измерений в старшей школе» рассматриваются проблемы изучения учебных физических измерений в старших классах общеобразовательной школы. Эти проблемы освоения физических измерений включают проблемы практики обучения и проблемы теории (методики) обучения физике. Основными (и в этом смысле фундаментальными) являются проблемы практики.

В параграфе описывается результат диагностики состояния знаний об учебных физических измерениях для группы учащихся старших классов нескольких школ (41 учащийся) и анкетирования учителей физики Кировской области (84 педагога), а также краткий анализ учебной и методической литературы, "используемой при изучении физики в школе. Кроме того, анализируются новые Школьные учебники, в которых можно проследить возвращение интереса к учебному эксперименту (см., например, комплект учебников для основной школы под редакцией В. Г. Разумовского и В. А. Орлова). Тем не менее, физические измерения во всех учебниках рассматриваются традиционно.

Кроме того, принципиальные методологические вопросы не рассматриваются практически и в методической литературе. В работах доминирующее внимание уделяется процедуре измерения, определению погрешностей, но не рассматриваются ни вопросы методологии, ни физическая суть измерительного взаимодействия.

В параграфе делается вывод, что методика изучения физических измерений в школе востребована, экспериментальные данные показывают актуальность данного исследования: тот факт, что в школе мало уделяется внимания мировоззренческим вопросам физических измерений, приводит в частности к недостаточно осознанному отношению к процедуре измерения, а в целом не дает ученикам правильного представления о современной научной парадигме (деятельностный подход, ограниченность, модельность познания и т. п.), что не позволяет говорить о полноценном формировании современного научного мировоззрения в аспекте темы.

В целом в главе доказана действительность существования в дидактике физики проблемы формирования мировоззрения при изучении физических измерений. С одной стороны, сейчас резко возросло в обучении внимание к методологии познания. С другой стороны, преобладает узкий взгляд на измерения как в теории, так и в практике обучения. С третьей стороны, есть основания считать, что некоторые мировоззренческие вопросы могут быть эффективно освоены при изучении физических измерений.

Во второй главе «Теория и методика формирования умений проводить физические измерения при формировании мировоззрения школьников» излагается концепция формирования мировоззрения при изучении физических измерений, а также дается пример построения методики изучения школьных учебных физических измерений на основе разработанной концепции.

В первом параграфе «Концепция формирования мировоззрения при проведении физических измерений» строится соответствующая концепция. Структурно и содержательно концепция может быть представлена в форме блок-схемы (рис. 1). Описание идей, положенных в основу разработанной концепции, приведено выше при формулировании научной новизны исследования. Обратимся лишь к более подробному пояснению отдельных моментов.

По содержанию рассмотрение учебных физических измерений происходит в четырех аспектах. Первый, очень важный, но часто полностью упускаемый из виду аспект - собственно методологический. Здесь рассматриваются смыслы физических измерений при познании природы, раскрывается их ценностное значение, показываются проблемы понимания измерительной деятельности и ее результатов и др. Второй аспект - предметный или физический. Проводя то или иное измерение, ученик должен понимать физическую суть данного конкретного измерительного взаимодействия, строить его теоретическую модель на уровне школьной физики. Тем самым он получает возможность учитывать и уменьшать некоторые погрешности, предлагать более совершенные способы измерения. Кроме того, формирование сопутствующих умений приведет к лучшему пониманию сути естественнонаучного познания и более полному усвоению содержания школьной физики на уровне применения усвоенных знаний и умений. Хотя этот аспект фиксируется в методической литературе (В. В. Мултановский, Ю. А. Сауров и др.), однако явно требует дальнейшей, кропотливой проработки. Третий аспект физических измерений - процедурный или технический. Сюда относится вся деятельность по получению и обработке данных измерений: определение значения физической величины, его максимальной погрешности, оформление данных в виде

таблиц, графиков. Именно эта сторона физических измерений в методической литературе (особенно не очень давнего прошлого) представлена наиболее широко. Однако, как показывает практика, рассмотрение только техники измерительной операции не может привести учеников к осознанному пониманию своей деятельности на лабораторной или практической работе, и, как следствие, к хорошему усвоению самой технической процедуры. Кроме того, плохо развивается интерес к физическим измерениям. Четвертый аспект - творческая составляющая учебных физических измерений, которая выражается в умении учащихся самостоятельно подбирать или конструировать средства и методы измерения, планировать и осуществлять согласно плану измерительную деятельность как саму по себе, так и в составе экспериментального исследования.

Рис. 1

Методологические аспекты физического измерения можно представить наглядно в виде схемы (рис. 2). Поясним схему. При измерении осуществляется физическое взаимодействие между измерительным прибором и объектом исследования. В верхней части схемы (I) отражена предметная (физическая) сторона измерительного взаимодействия.

Методология физического измерения отражена в нижней части схемы (II). Свойства объектов и явлений проявляются при взаимодействии объектов. Невозможно в принципе даже просто перечислить полностью все взаимодействия, в которых принимает участие тот или иной объект. Поэтому, когда мы выделяем то или иное важное для нас взаимодействие, мы тем самым производим моделирование рассматриваемой ситуации. После этого необходимо построить теоретиче-

скую модель выделенного взаимодействия и ввести эталон свойства, проявляющегося в нем. Для этого выбирается некоторое тело, обладающее таким же свойством, и приписывается ему единичное значение (создается эталон, играющий принципиальную роль прибора). Таким образом строится МОДЕЛЬ данной измерительной ситуации (эмпирическая модель). На основе модели взаимодействия определяется способ сравнения интенсивности проявления выбранного свойства со свойством эталона. Путем дальнейшего обобщения, переходя к идеализированной теоретической схеме измерения, вводится в теорию новая физическая величина (дается ее дефиниция). Затем, совершая обратный переход от теоретической схемы измерения к эмпирической модели, конструируют измерительный ПРИБОР. Собственно в процессе измерения, в результате взаимодействия прибора с конкретным объектом получают конкретное числовое значение физической величины (тонкие стрелки).

РЕЗУЛЬТАТ Изменение состояния приборе - число Изменение состояния объекта

ПРОЦЕСС

• Продолжительность

• Интенсивность

• Конечная скорость взаимодействия

• Квантовый характер взаимодействия

г О ^ Е

ОБЪЕКТ ! Ь ' ; г ° )

Взаимодействие

МОДЕЛЬ

Определение (дефиниция)

Для данного объекта

Физическая величина

Конкретное значение

Рис. 2

Во втором параграфе «Методика формирования мировоззренческих представлений об измерениях в содержании курса физики» рассматриваются основы построения содержания школьных учебных физических измерений, определяется содержание методологии физических измерений. К методологическим аспектам физического измерения можно отнести следующие положения (представляемые как нормы):

а) роль физических измерений для введения новых физических величин. Введение новой физической величины должно сопровождаться формулировкой ее операционального определения, представляющего собой теоретическую схему

принципа измерения данной величины - идеализироватюе измерение (принцип наблюдаемости);

б) роль конкретных процедур физических измерений как средства «озвучивания» количественного языка описания объектов и явлений. Только путем измерения (прямого или косвенного) возможно определить соотношение выделенного свойства объекта исследования с таким же свойством эталонного тела - значение конкретной физической величины;

в) роль измерения как одного из важнейших практических критериев применимости той или иной модели для описания некоторого физического объекта или явления;

г) роль данного измерения в данном эксперименте. Необходимо понимать, что и зачем измеряется, каково необходимо качество измерения, его способ;

д) суть измерения как естественного взаимодействия исследуемого объекта с измерительной установкой, организуемого искусственно, в ходе определенной познавательной деятельности человека;

е) приближенность результата измерения как следствие принципиальной ограниченности познавательных возможностей человеческой деятельности (то есть, как следствие моделирования объекта исследования, прибора и их взаимодействия при измерении);

ж) приближенность результата измерения как следствие принципиальной ограниченности способа изготовления школьных измерительных приборов. Шкалу прибора можно изготовить только путем деления и (или) умножения эталонного значения на некоторое рациональное число;

з) важность знания максимальной погрешности измерения для понимания степени достоверности полученного результата, точности нашего знания, выраженного в количественной форме;

и) влияние как исследуемого объекта (процесса) на прибор, так и влияние прибора (и измерительной деятельности вообще) на изучаемый объект (процесс), и, как следствие, необходимость учета (более или менее) такого взаимовлияния при обработке результатов измерений. Учет влияния прибора в классической физике производится сравнительно не сложно, если известна теоретическая модель данного измерения. Например, при взвешивании тела на весах в некоторых случаях требуется учитывать выталкивающее действие на тело и гири со стороны атмосферного воздуха. От него можно избавиться либо взвешивая в вакууме, либо рассчитывая архимедову силу для набора гирь и для тела. В современной физике абстрагироваться от влияния макроскопического прибора на микроскопический объект принципиально нельзя;

к) умение правильно интерпретировать полученные результаты измерения па предмет возможности их дальнейшего использования;

л) понимание физической природы какой-то доли в погрешности измерения. Надо понимать, что далеко не все факторы, влияющие на измерительную установку, могут быть учтены, особенно при повышении чувствительности последней, поэтому необходимо уметь проводить статистическую обработку полученных при измерении данных, в целом оценивать данные.

Перечисленные методологические аспекты физических измерений должны быть адаптированы для учеников школы с учетом дидактических принципов научности и доступности в виде элементов знаний и умений. При построении методики изучения методологии физических измерений как метода научного познания необходимо учитывать возрастные особенности учащихся.

В параграфе формулируются требования к содержанию методологии физических измерений применительно к старшей школе. Учащиеся должны понимать, что при введении новой физической величины ученые всегда дают ей определение через процедуру измерения. Однако это не руководство к деятельности по получению конкретного значения величипы, а теоретическая модель Измерения с использованием абстрактных объектов. Например, определение электрической напряженности электромагнитного поля в принципе дается через измерение силы, действующей на точечный электрический заряд (а это уже абстрактный объект -модель реального заряженного тела). При этом не предполагается никакой реальный измерительный прибор (будь то электрометр или динамометр). Затем, восходя от абстрактной схемы к эмпирической, а далее — к практике (в логике движения от абстрактного к конкретному), можно строить конкретные методы измерения напряженностей полей в реальных ситуациях.

Важно сформировать понимание, что конкретное значение физической величины, описывающей выбранную модель реального тела или процесса, может быть получено только после проведения прямого или косвенного измерения над реальными объектами, а затем приписано модели. Ясно, что измерительная деятельность невозможна напрямую над моделями (идеальными объектами), поэтому нельзя, например, измерить массу материальной точки.

Измерение физических величин может служить действенным критерием применимости тех или иных моделей для объяснения физических явлений. Например, измерение ускорения свободного падения с помощью падающего теннисного мячика может привести к выводу о неприменимости модели прямолинейного равноускоренного движения для описания изучаемого движения мячика.

При проведении лабораторных и иных практических работ учащиеся должны понимать, что нужно измерять и с какой целью, как влияет точность измерения на результаты выполнения работы, на выводы по работе. Они должны понимать, что любое измерение - принуждение исследователем изучаемого объекта к взаимодействию с измерительной установкой, что всегда приводит к изменению состояния объекта. И хотя взаимодействие это происходит по естественным природным законам, но организуется оно искусственно, и в нем играет важную роль человеческий фактор (цель, идея, действия).

Важным является понимание причин приближенности результатов измерения, а, следовательно, знание степени этой приближенности - погрешностей. Причины погрешности под нашим углом зрения выделяются следующие: технические (погрешность изготовления измерительного оборудования, погрешности округления при считывании показаний со шкалы прибора, погрешности расчетных операций и т. п.) и методологические (модельность теоретического описания явлений, в том числе измерительной процедуры как на теоретическом, так и на эмпирическом уровнях; принципиальная рациональность измерительных шкал).

Должно также формироваться понимание физической сути данной измерительной операции, влияние каких факторов можно учесть при измерении однозначно, а какие учитываются методами обработки- например, статистически. Учащиеся должны понимать, что при множественном измерении некоторой величины условия измерения не одни и те же. Полагая их таковыми, мы тем самым призиаем определенную модельность ситуации.

Необходимо формировать умение правильной интерпретации результатов измерения. Учащиеся должны корректно сравнивать измеренные с учетом погрешностей значения величин, делать выводы о справедливости принятых в лабо-

роторной раЬоте моделях, объяснять, к чему может привести в данной работе увеличение или уменьшение точности измерений, применение метода единичного измерения вместо множественного и наоборот (и др.).

Все перечисленные знания и умения составляют, на наш взгляд, достаточную содержательную основу для освоения методологии физических измерений в школьном курсе физики. Далее в параграфе идет адаптированное описание методологии физических измерений в современной науке.

Что же касается предметной стороны операции измерения как физического взаимодействия прибора с объектом исследования, то при ее рассмотрении полезно опираться на четырехкомпонентную схему (В. В. Мултановский, Ю. А. Сау-ров), которая позволяет выделить следующие стороны измерения как физического взаимодействия:

а) продожжительность. Требуется некоторое время, вследствие инертности прибора. Слишком большим время взаимодействия быть не должно, так как физическая величина, как правило, не является постоянной;

б) Интенсивность. Например, если интенсивность недостаточна - прибор показывает нулевое значение;

в) конечная скорость передачи взаимодействия. Играет особую роль в теории относительности. Благодаря данному факту обнаруживаются эффекты сокращения длины движущегося тела и замедления процессов в нем;

г) квантовый (дискретный) характер. Играет фундаментальную роль при изучении микрочастиц. Отсюда вытекает (как вариант) принцип неопределенности Гейзенберга в квантовой механике. В широком смысле квантовый (дискретный) характер выражается в том, что изучаемое свойство тела, как правило, непрерывно, но при измерении получают всегда конечный числовой результат (уже само описание свойства на языке физических величин дискретно в силу принципиальной дискретности языка математики).

В третьем параграфе «Методика изучения физических измерений в рамках элективного курса» описывается разработанный нами элективный курс для изучения школьных учебных физических измерений в 10-11 классах. В целом, методику освоения учебных физических измерений структурно можно представить в виде таблицы (табл. 1). Такой комплексный подход в состоянии усилить мировоззренческий эффект от изучения физических измерений

Разработанное пособие для элективного курса содержит теоретический мате- '

риал, вопросы и задачи для самоконтроля, инструкции для лабораторных работ, имеющие контрольные вопросы для закрепления изученных теоретических положений. Способ обработки результатов измерений, приведенный в пятом параграфе методического пособия опирается на известные учебники физики (М. М. Балашов, В. А. Касьянов).

Третья глава «Экспериментальное доказательство гипотезы исследования» содержит описание организации и методики проведения педагогического эксперимента по проверке выдвинутой в работе гипотезы, а также анализ его результатов.

В первом параграфе «Организация и методика проведения педагогического эксперимента» описывается общая структура педагогического эксперимента, перечислены этапы экспериментально-измерительной деятельности. Для накопления экспериментальных фактов осуществлялся поисковый эксперимент в несколько временных этапов, а также поиск данных в литературных источниках.

Таблица l

Элементы методики усвоения УФИ__

I. Содержание УФИ

Основпым требованием к содержанию является рассмотрение УФИ в четырех аспектах:

• Методологический

• Предметный или физический

• Процедурный или технический

» Творческий_

II. Организация учебного процесса возможна несколькими путями:

• Включение содержания в материал отдельных уроков

• Огработка знаний УФИ (задачи, тесты, домашние и фронтальные практические задания)

• Отдельные законченные методические приемы — лабораторные работы, практикум

III. Элективный курс «Физические измерения в познании природы» Как законченный учебный цикл изучения УФИ включает:

• Программу курса

• Пособие для учащихся

_• Диагностические материалы (тест в двух вариантах)___

Поисковый эксперимент проводился на базе средней общеобразовательной школы с. Шестаково Слободского района Кировской области (2001-2003), школы-гимназии № 3 г. Кирово-Чепецка (2002), Кировского физико-математического лицея (2003) с целью обозначения актуальности ведения исследований в выбранном нами направлении. Некоторые экспериментальные данные приводились во введении и первой главе диссертации. Второй этап поисковой работы заключался в выделении элементов усвоения знаний и умений учащихся, касающихся физических измерений, а также разработке материалов для их диагностирования и проведение собственно более глубокого диагностирования наличных знаний и умений учащихся и учителей.

Так же проводилось диагностирование учителей физики школ Кировской области (2002-2003). Результаты диагностики учителей физики также приводятся в параграфе 1.3 диссертации. Поиск данных в литературных источниках результатов практически не дал.

Общий вывод по поисковому этапу эксперимента можно сделать такой: назрела необходимость более системного, многостороннего экспериментального освоения физических измерений в школе.

Завершающим этапом экспериментальной работы по проверке выдвинутой в процессе исследования гипотезы стал формирующий эксперимент, реализующий разработанную концепцию системного изучения физических измерений. Данная деятельность на практике является многокомпонентной и трудоемкой. На первом этапе проводилась апробация самостоятельной работы учащихся. С этой целью были выбраны несколько городских и сельских школ (г. Кирово-Чепецк и с. Шестаково Кировской области и др.). Был установлен однозначный интерес обучающихся к рассмотрению элементов методологии современной науки на уроках физики.

Второй этап формирующего эксперимента связан с разработкой элективного курса «Физические измерения в познании природы» и апробацией его на практике. Для реализации элективного курса привлекались школы Кировской области (г. Киров, с. Шестаково Кировской области), а также г. Глазова. Кроме того, были проведены занятия на курсах повышения квалификации учителей физики в Кировском ИПК и ПРО (2004).

С целью получения результатов педагогического эксперимента была установлена обратная связь посредством проведения тестирования по диагностическим материалам, разработанным в процессе работы над элективным курсом, а также сбором и анализом отчетов к лабораторным работам обучающихся.

При организации эксперимента перед нами встало несколько существенных проблем. Наиболее существенными трудностями были: выделение временного ресурса для проведения занятий по разработанной методике, недостаточная методическая и методологическая подготовка учителей физики.

Осмысление данных педагогического эксперимента проводится во втором параграфе «Анализ результатов формирующего педагогического эксперимента». Вопросы в диагностическом тесте были сгруппированы по трем разделам: техника физических измерений, физика измерительной операции и смыслы физических измерений. Третья часть теста фактически содержала вопросы на знание методологии физических измерений.

В целом по проведенному экспериментальному исследованию можно сделать ряд важных для нас выводов. Во-первых, полученные результаты говорят о том, что методология физики представляет для учащихся определенный интерес. А учитывая, что вопросы методологии физической науки прочно вошли в стандарт школьного физического образования, продолжать работу в данном направлении представляется перспективным. Во-вторых, необходима дальнейшая методическая отработка вопросов методологии, физики и техники физических измерений Следует продолжить работу по проектированию лабораторных работ, составлению качественных, экспериментальных и расчетных задач по физическим измерениям. Также надо совершенствовать методику изучения методологии физических измерений в виде элективных и факультативных курсов, интегрировать изучение данных вопросов в программу школьного курса физики (как старшей, так и основной школы). В-третьих, при всех трудностях проведенная работа дала определенные положительные результаты, и их можно считать подтверждением гипотезы нашего исследования. Важно и то, что в экспериментальных классах не зафиксировано статистически значимого ухудшения результатов усвоения знаний.

Приведем сравнительный анализ усвоения ряда элементов знаний (табл. 2). Из таблицы 2 видно, что по диагностируемым элементам знаний (9 из 13) в экспериментальных классах успешность выполнения теста выше, чем в контрольных классах. Так различие в проведении прямых однократных измерений статистически незначимо (критерий Фишера менее 1,64). Необходимо учитывать, что многие учащиеся контрольных классов - учащиеся, изучающие физику углубленно. В то время как примерно половина школьников экспериментальных классов работала на базе общеобразовательной непрофильной сельской школы. Тем не менее, эти результаты довольно показательны. Как видно из таблицы 2, учащиеся экспериментальных классов показывают большую успешность усвоения умений обработки результатов множественных и косвенных измерений. Поскольку в разработанных нами методических пособиях относительно просто и достаточно подробно описываются процедуры получения результата косвенного измерения, то и успешность выполнения соответствующих действий выше в экспериментальных классах.

Статистически заметна разница в формировании представления о физическом измерении как взаимодействии прибора с объектом, которое приводит к изменению состояний и прибора, и объекта (критерий Фишера более 1,64). Большее количество учащихся экспериментальных классов, нежели в контрольных классах

знает о том, что реальное прямое физическое измерение ре мо^ет быть произведено на модели. Так, никаким манометром невозможно измерить давление идеального газа, никакой линейкой и динамометром не измерить жесткость идеальной пружины. Значение физической величины измеряется на реальном объекте, а его модели это значение затем приписывается. Подвижку в этом направлении можно расценивать как революционную с точки зрения формирования мировоззрения.

Таблица 2

Элеменг диапюсгировани* Вопросы, представляющие элемент диагностирования Успешность в экспериментальных классах, % Успешность в контрольных классах, % Критерий Фишера

Тест 2003 г. Тест» 2004 г.

1) Обработка резульгашв множественных измерений 3,6 5 (II вар.) 45% 30% 1,29

2) Обработка результатов косвенных измерений 5 6 63% 44% 2,06

3) Понимание физической природы конкретного измерительного взаимодействия 7 8,9 66% 63% 0,49

4) Знание принципиальности физического измерения как «яшмодсйствия прибора и объекта исследования 9 (1 вар.), 10(11 вар.), 13 10,11 55% 44% 1,70

5) Знание невозможности реального измерения на теоретических моделях 11 14 51% 49% 0,23

б) Знание цели измерения 12 (I вар.) 15(1 вар.) 83% 68% 1,36

7) Знание цели определения погрешности измерения 12 (II вар.) 15 (II вар.) 80% 69% 1,01

8) 11онимамие того, что погрешность измерения присутствует- не только по техническим причинам 18(11 вар.) 17 (II вар.) 75% 20% 4,42

9) Знание отличия физического измерения от физического эксперимента и физического взаимодействия вообще 16 16 79% 59% 2,46

Большее количество учащихся экспериментальных классов, нежели в контрольных классах знает, зачем вообще производится измерение, а также зачем определяются погрешности измерения, хотя, надо заметить, что разница, хотя и составляет соответственно 15% и 11%, в нашем случае не является статистически значимой.

Принципиальное различие усвоения знаний заметно по успешности понимания природы погрешности (не только технические причины). Данные вопросы напрямую определяются методологией физических измерений. Тут же показательны результаты по успешности усвоения знания об отличии физического измерения от физического эксперимента и физического взаимодействия вообще. Таким образом, по результатам эксперимента можно отметить однозначное повышение уровня усвоения четырех элементов знаний (в табл. 2 они выделены полужирным курсивом). Для них, во-первых, наблюдается большая доля усвоения в эксперимен-

тальных классах, во-вторых, эта разница с вероятностью 95% подтверждается статистическим критерием - угловым преобразованием Фишера, которое для выделенных элементов усвоения больше 1,64. Недостаточная значимость различий по другим элементам усвоения (даже выраженных достаточно большой процентной разницей) объясняется недостаточным объемом выборки сравниваемых элементов. Кроме того, высокая успешность усвоения некоторых методологических элементов знаний показывает определенный интерес учащихся к этим вопросам, что нужно учитывать при модернизации содержания школьного курса физики. Очевидно и другое: необходимы значительные усилия по подбору доступного материала, построения новых задач и заданий, подготовке учителей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С точки зрения достижения целей диссертационное исследование можно считать законченным. В диссертации обосновано выдвижение проблемы формирования мировоззрения школьников при изучении физических измерений в курсе физики старшей школы. В рамках данной проблемы разрешается противоречие между практическим состоянием изучения измерений в школе (неосознанное, несистемное, в целом не очень успешное) и потребностью совершенствования качества знаний школьников. Показано, что физические измерения в науке не являются прикладным знанием, но служат фундаментальным методом исследования природы, поэтому и учебным физическим измерениям следует иметь соответствующий статус, а практике измерений необходимо уделять больше внимания, что напрямую связано с формированием мировоззренческих представлений школьников.

В ходе исследования разработана общая методика системного изучения учебных физических измерений. Получены следующие конкретные результаты: разработана научно-методическая концепция системного освоения физических измерений в школе, разработана методика освоения физических измерений в старшей школе, получены экспериментальные данные, на основе которых выявлены причины недостатков, доказана эффективность методики в рамках задач исследования.

Обоснованность и достоверность выводов и положений работы обеспечивается учетом достижений физики и ее методологии, психологии и педагогики, методики обучения физике, педагогическим экспериментом. Мы опирались на теоретические и практические результаты предшественников (А. В. Усова, В. Г. Разумовский, А. Н. Малинин, В. В. Мултановский, Г. А. Бутырский, В. В. Майер, Р. В. Майер, Р. И. Малафеев, С. И. Объедков и некоторые другие). При этом наши результаты расширяют и углубляют ранее полученные данные.

Наше исследование далеко не исчерпывает возможностей совершенствования системного усвоения учебных физических измерений. Необходимо еще много работать над совершенствованием методологического содержания, созданием новых задач и практических зданий, диагностических материалов, а также созданием и изменением методики лабораторных работ.

Основные результаты исследования отражены в следующих публикациях:

1 Атепапихин, М. С Вопросы методологии изучения физических измерений [Текст! / М. С. Атепалихин, Ю. А. Сауров // Познание процессов обучения физике' сб. статей. - Киров, 2004. - Вып. 5. - С 4-9. - (0,4 печ. л., актерский вклад 50%)

2 Атепалихин, М С Вопросы методологии физических измерений при обучении физике [Текст]- монография / М. С. Атепалихин, Ю. А. Сауров - Киров- Изд-во Кировского ИПК и 1Н'О, 2005. - 106 с - (8,1 печ. л., авторский вклад 60%)

3 Атепалихин, М. С. Диагностика обобщенных умений проводить физические измерения [Текст] / М. С. Атспалихин, Ю. А. Сауров // Исследование процесса обучения физике: сб. науч. тр. - Киров, 2003. - Вып. VII. - С. 10-19. - (0,8 печ. л., авторский вклад 70%)

4. Атепалихин, М. С. Диагностика обобщенных умений проводить физические измерения [Текст] / М. С. Атепалихин, Ю. А. Сауров // Физика: приложение к газете «Первое сентября». -2003. - Jfe 47. - С. 7-9. - (0,5 печ. п., авторский вклад 50%)

5 Атепалихин, М. С. Исследование отношений учителей к школьным физическим измерениям (Текст] / М. С. Атепалихин, Ю А. Сауров // Исследование процесса обучения физике: сб. науч. тр. - Киров, 2002. - Вып. VI. - С. 14-19. - (0,4 печ. л., авторский вклад 60%)

6 Атепалихин, М. С Методология изучения физических измерений в школе [Текст] / М. С Атепалихин, Ю. А Сауров II Модели и моделирование в методике обучения физике. - Киров: Изд-во Кировского ИУУ, 2004. - С.30-34. - (0,3 печ. л., авторский вклад 60%)

7. Атепалихин, М. С. О диагностике умений проводить физические тмерения [Текст] / М. С. Атепалихин // Опыт и проблемы обучения физике в условиях модернизации образования: материалы областной научно-практической конференции. - Киров, 2003. - С. 67-69. -(0,2 печ. л.)

8. Атепалихин, М. С Физические измерения в познании природы: элективный курс [Текст]- пособие для учащихся / М. С Атепалихин, Ю. А. Сауров. - Киров: Изд-во Кировского ИУУ, 2004 - 51 с. - (4 печ. л., авторский вклад 70%)

9. Агепалихии, М. С. Физические измерения и познание природы [Текст] / М. С. Атепалихин, Ю. А. Сауров // Физика: приложение к газете «Первое сентября». - 2004. -№31. - С. 20-25. - (0,9 печ. л., авторский вклад 50%)

10. Атепалихин, М. С Физические измерения [Текст]: пособие для учащихся: экспериментальные материалы / М. С. А гепалихин, Ю. А. Сауров. - Киров: Изд-во ВГГУ, 2003. - 27 с. -(2 печ. л., авторский вклад 70%)

11 Атепалихин, М С. Формирующий педагогический эксперимент по изучению физических измерений [Текст] / М. С Атепалихин // Исследование процесса обучения физике: сб. науч. тр. - Киров, 2004. - Вып. VIII. - С. 10-20. - (0,2 печ. л.)

I [одиисано в печать Л. А? С!> . Формат 60x84 '/щ. Бумага офсетная. Гарнитура журнальная. Печать офсетная. Объем 1,2 п. л. Тираж 100. Заказ №«{)( ГОУ ВПО «Вятский государственный гуманитарный университет» 610002, г. Киров, ул. Ленина, 111

Отпечатано в тип. ВятГГУ

i í

06-819 i

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Атепалихин, Михаил Сергеевич, 2005 год

Введение.

Глава I. Проблема формирования мировоззрения учащихся старших классов общеобразовательной школы при проведении физических измерений.

1.1. Проблема формирования мировоззрения школьников при обучении физике.

1.2. Физические измерения как средство формирования мировоззрения.

1.3. Проблема методики освоения физических измерений в старшей школе.

Глава И. Теория и методика формирования умений проводить физические измерения при формировании мировоззрения школьников.

2.1. Концепция формирования мировоззрения при проведении физических измерений.

2.2. Методика формирования мировоззренческих представлений об измерениях в содержании курса физики.

2.3. Методика изучения физических измерений в рамках элективного курса.

Глава III. Экспериментальное доказательство гипотезы исследования.

3.1. Организация и методика проведения педагогического эксперимента.

3.2. Анализ результатов формирующего педагогического эксперимента.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Проблема формирования мировоззрения школьников при проведении физических измерений"

Физическое образование в системе общего среднего образования занимает одно из ведущих мест, является фундаментом научного миропонимания, обеспечивает знание основных методов изучения природы, фундаментальных научных теорий и закономерностей и формирование умения исследовать и объяснять явления природы и техники. Физика как школьный предмет призвана участвовать в формировании интеллектуального, понятийного аспекта мировоззрения, современной научной картины мира, являющейся целостной системой представлений об общих свойствах и закономерностях природы.

В соответствии с общими задачами обучения, поставленными государством и обществом перед средней школой, к уровню подготовки выпускников предъявлены следующие требования: освоение экспериментального метода научного познания; владение определенной системой физических законов и понятий; умение воспринимать и передавать учебную информацию; владеть понятиями и представлениями физики, связанными с жизнедеятельностью человека [101, с. 3].

Освоение экспериментального метода в физике подразумевает развитие умения производить физические измерения. В методике обучения физике физическим измерениям всегда уделялось существенное внимание. В учебниках и методических пособиях обязательно рассматриваются физические измерения. Особое внимание учебным физическим измерениям уделяется в работах Ю. И. Дика, Г. Г. Никифорова, В. П. Демковича и др. Отдельные аспекты учебных измерений рассматриваются в публикациях многих ученых-методистов (А. А. Бобров, А. И. Караваев, В. В. Майер, Р. И. Малафеев, В. А. Орлов, А. В. Усова, Т. Н. Шамало, В. Ф. Шилов и др.). Существует программа факультативного курса, рассчитанного для проведения в 7-8 классах и посвященного физическим величинам и их измерению (авторы: Н. К. Гладышева, Ю. И. Дик, Ю. А. Коварский, Г. Г. Никифоров). Ее декларируемые цели — познакомиться с основными методами физической науки, овладеть измерительными и другими экспериментальными умениями. К сожалению, данный курс практически не используется, не создано соответствующих учебных или методических пособий. То же самое можно сказать о программе факультатива для второй ступени

Методы физико-технических исследований и измерений» (авторы В. В. Бронфман, Ю. И. Дик). Таким образом, с одной стороны, в методике обучения физике осознается потребность более последовательного рассмотрения физических измерений, с другой стороны — явно недостаточно материала для реализации этой потребности. В частности, не уделяется должного внимания мировоззренческим аспектам измерений, и в целом системному отношению к учебным физическим измерениям.

Практически во всех известных работах реализован (да и то частично) лишь операциональный подход к физическим измерениям (обычно описывается процедура проведения и обработки результатов измерения). Так в книге А. В. Усовой и 3. А. Вологодской «Самостоятельная работа учащихся по физике в средней школе» (1983) приводится пример такого плана проведения измерений. Лишь в некоторых работах измерение рассматривается по своей сути как явление физического взаимодействия объекта с прибором, однако это рассмотрение остается теоретически общим, бедным в прикладном плане (В. В. Мултановский, Ю. А. Сауров, JI. Р. Стоцкий и др.). Проблема формирования мировоззрения при проведении физических измерений как исследовательская проблема вообще не ставится, хотя из сказанного следует, что на современном этапе совершенствования теории и практики обучения физике развитие школьников средствами предмета носит приоритетный характер.

В настоящее время можно утверждать, что в методике обучения физике пока мало объективных (и постоянно воспроизводимых) экспериментальных данных о формировании умения проводить измерения различных физических величин, нет мониторинга достижений школьников по усвоению этого качества. Нет данных о вкладе знаний об измерении (как процессе и результате) в формирование мировоззрения школьников. Отсюда и острота обозначаемой проблемы.

Осенью 2001 года нами было проведено пробное тестирование учащихся XI класса ряда школ Кировской области на предмет сформированности у них умений проводить физические измерения. Один вариант теста приводится в работе [48, с. 17-18]. Обобщенные результаты таковы: 75% учеников понимают, зачем проводятся измерения величин в физике, 35% — знают, зачем определяют погрешность при измерениях, но на практике свои знания не подтверждают (задание на измерение длины и объема тела все 100% учеников выполняют на бытовом уровне, без погрешности), теоретически умеют определять погрешность на уровне 7 класса только 24% тестируемых, но на практике и этого нет. Школьники не понимают, когда и каким образом необходимо выполнять множественные измерения для того, чтобы уменьшить случайные погрешности, какие физические величины можно измерить прямыми измерениями, а какие лишь косвенно (80%). Многие из учеников понимают, что состояние прибора при измерениях меняется всегда, но лишь 2% отмечают, что и объект измерения тоже всегда меняется.

Анализ полученных данных и наш опыт преподавания физики и наблюдения учебного процесса в средней школе позволяют утверждать, что типичными являются следующие недостатки: обучающиеся, производя измерения, часто не умеют вычислять погрешности измерений, а абсолютное большинство не понимают, зачем их вообще нужно вычислять, на практике за технической стороной измерений отходит на дальний план физика процесса.

Одной из причин ограниченного рассмотрения физических измерений является слабое внимание к ним в типичных учебниках [104-106, 147, 149 и др.]. Так, например, в учебно-методическом комплекте А. В. Перышкина, Е. М. Гутник измерениям на первой ступени обучения физике уделяется не мало внимания в VII классе, но только процессуальной их стороне. При этом каждое конкретное измерение проводится в среднем 1-2 раза, чего явно недостаточно для прочного формирования измерительного умения. Что же касается научности измерений, то после изучения погрешностей, знания о них используются только в двух лабораторных работах. При обучении физике в VIII классе по учебнику этих же авторов, знание о погрешности измерений никак не используется. Ситуация повторяется в IX классе. Методологические аспекты измерительного процесса в методике обучения физике осознаны слабо, их возможности не выявлены, поэтому они обычно не рассматриваются вообще. Физическая суть измерений, как правило, упускается. Возможно, дело в том, что изучать физические измерения системно в VII классе рано, а в старшей школе к измерениям больше специально не возвращаются. Только в последнее время резко возрастает внимание к физическому эксперименту (В. Г. Разумовский, В. А. Орлов, Ю. И. Дик, Г. Г. Никифоров, В. Ф. Шилов). Но отношение к измерениям остается прежним.

Предмет исследования— формирование элементов современного научного мировоззрения школьников при системном изучении физических измерений с усилением акцента на их методологические аспекты.

Цель исследования: разработка методики системного подхода,к проведению физических измерений, приводящей к формированию элементов методо-г логической культуры учащихся.

Гипотеза исследования: если усилить внимание к методологическим аспектам процесса физических измерений и учесть это в технологии проведения измерений, то это будет способствовать: а) более системному и осознанному представлению о физических измерениях, в частности пониманию их смысла и значения; I б) более полному представлению о современном научном методе познания; в) формированию обобщенных умений проводить физические измерения.

Из гипотезы и цели исследования вытекают следующие задачи исследования:

1) изучить теоретическое состояние проблемы формирования мировоззрения школьников при проведении учебных физических измерений;

2) изучить опыт методик физики по формированию умений производить измерения на уроках физики, зафиксировать проблемы практики освоения этих умений;

3) разработать методику формирования мировоззрения школьников при проведении физических измерений;

4) предложить разработанную методику для апробации в средней школе, проверить эффективность предлагаемой методики в реальном учебном процессе.

При организации исследования используются следующие концепции и положения:

- методология естественнонаучного познания (В. Б. Губин, JI. М. Гутнер,

B. С. Степин, Г. П. Щедровицкий и др.);

- теория формирования обобщенных умений (А. В. Усова);

- концепция научного познания в обучении (В. Г. Разумовский,

C. А. Шапоринский и др.); идеи деятельностного подхода (Э. Г. Юдин, А. Н. Леонтьев, Н. Д. Никандров); теория поэтапного формирования умственных действий (П. Я. Гальперин); теория развивающего обучения (В. В. Давыдов, JI. В. Занков и др.);

- идеи использования методологии научного познания в обучении физике (А. Н. Малинин, В. В. Мултановский, В. Г. Разумовский, Ю. Д. Сауров, А. В. Усова и др.);

- идеи усиления роли экспериментального метода в развитии способностей школьников (Г. А. Бутырский, Г. Г. Громыко, В. В. Майер, Р. В. Майер, Р. И. Малафеев, С. И. Объедков, В. Г. Разумовский, С. А. Хорошавин, Т. Н. Шамало и др.)

В исследовании использовались следующие методы и методики: теоретические: анализ литературных источников на предмет раскрытия в них интересующей нас проблематики; разработка теоретических моделей формирования мировоззрения школьников при проведении физических измерений; практические: тестирование группы обучающихся на предмет сформированное™ умения проводить физические измерения; анкетирование группы учителей физики Кировской области с целью определения того, какое внимание измерениям они уделяют на своих уроках; педагогический эксперимент по апробации разработанной в процессе исследования методики; тестирование обучающихся контрольных и экспериментальных классов, для того чтобы выявить эффективность разработанной методики.

В результате выполненного исследования получены следующие научные результаты:

1. Разработана научно-методическая концепция системного освоения физических измерений в школе, включающая следующие ключевые идеи: а) физические измерения как экспериментальный метод имеют самостоятельное значение. Как элемент физические измерения входят в содержание физического эксперимента и теоретического исследования; б) школьное учебное физическое измерение— сложный по материалу, процессам и приемам вид учебной деятельности, который должен быть специально организован и усвоен; в качестве материала и приемов работы могут быть использованы все известные знания и виды деятельности, но они должны быть подчинены логике проведения и смыслу физических измерений; в) содержание школьных учебных физических измерений включает рассмотрение четырех аспектов (методологического, физического, процедурного и ; творческого), которые единообразно и взаимодополняюще рассматриваются для разных явлений с организацией разных форм деятельности (демонстрационный эксперимент, фронтальный эксперимент, лабораторная работа, индивидуальный эксперимент и др.); г) по функциям и мировоззренческому значению физические измерения должны рассматриваться как метод познания реальных объектов и явлений в разных сферах деятельности человека — быту, производстве, науке; д) диагностика знаний и умений при освоении учебных физических измерений дифференцирована по уровням усвоения, включает проверку всех сторон (аспектов) измерения.

2. Разработана методика освоения физических измерений в старшей школе, представленная: а) содержанием отдельных вопросов школьного курса физики для последовательного и системного рассмотрения физических измерений в курсе физики X-XI (XII) классов общеобразовательной школы; б) программой, пособием, методикой организации занятий по элективному курсу «Физические измерения в познании природы», в которых представлены методологическое содержание физических измерений, образцы вопросов, задач для контроля и самоконтроля знаний и умений, образцы инструкций для лабораторных работ; в) дидактическими материалами (заданиями и тестами) для диагностики знаний и умений школьников; учебными исследовательскими проектами для формирования творческого отношения к проведению физических измерений.

Практическая значимость заключена в конкретных методических рекомендациях для учителей физики, в использовании элементов методики системного изучения учебных физических измерений учителями Кировской области, через публикации — учителями страны.

На защиту выносятся положения:

1. Концепция системного освоения физических измерений в школе.

2. Методика освоения физических измерений в старших классах средней школы.

3. Экспериментальное доказательство гипотезы исследования.

В результате исследования опубликовано 11 работ, в том числе 1 монография [4], 2 учебных пособия [9, 12], 2 статьи в центральной печати [6, 11], 6 статей [9, 10, 3, 5, 7, 8].

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

Выводы по главе. Педагогический эксперимент подтверждает рациональность предлагаемых в данной работе методических решений, однако необходима дальнейшая проработка содержания теоретического материала, а также наработка новых задач и инструкций для лабораторных работ. Экспериментально фиксируется более осознанное отношение учащихся к физическим измерениям как к методу познания.

Проведенная опытная работа в определенной мере способствовала преподаванию физики в школе. Через конференции, творческие лаборатории и курсы повышения квалификации учителей физики Кировской области, а также в центральной и областной печати мы осуществляли пропаганду некоторых методических решений. Это наш практический вклад в методику обучения физике.

Заключение

В диссертации выдвинута проблема формирования мировоззрения школьников при изучении физических измерений в курсе физики старшей школы. В ее рамках разрешается противоречие практическим состоянием изучения измерений в школе (неосознанное, несистемное, в целом неуспешное) и потребность совершенствования качества знаний школьников. Показано, что физические измерения в науке не являются прикладным знанием, но фундаментальным методом исследования природы, поэтому и учебным физическим измерениям необходимо уделять больше внимания (это напрямую связано с формирование мировоззренческих представлений школьников).

В ходе исследования разработана общая методика системного изучения учебных физических измерений. Получены следующие конкретные результаты: разработана научно-методическая концепция системного освоения физических измерений в школе, включающая следующие ключевые идеи, разработана методика освоения физических измерений в старшей школе, получены экспериментальные данные, на основе которых выявлены причины недостатков, доказана эффективность методики в рамках задач исследования.

Обоснованность и достоверность выводов и положений работы обеспечивается учетом достижений физики и ее методологии, психологии и педагогики, методики обучения физике и тенденций ее развития, педагогическим экспериментом. Мы опирались на теоретические и практические результаты предшественников (А. В. Усова, В. Г. Разумовский, А. Н. Малинин, В. В. Мултановский, Г. А. Бутырский, В. В. Майер, Р. В. Майер, Р. И. Малафеев, С. И. Объедков и некоторые другие). При этом наши результаты расширяют и углубляют ранее полученные данные.

Наше исследование далеко не исчерпывает возможностей совершенствования системного усвоения учебных физических измерений. Необходимо еще много работать над совершенствованием методологического содержания, созданием новых задач и практических зданий, диагностических материалов, а также созданием и изменением существующих инструкций к лабораторным работам.

В целом данное диссертационное исследование выполнило свои задачи.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Атепалихин, Михаил Сергеевич, Киров

1. Алексеев, П. В. Философия : учебник Текст. / П.В.Алексеев, А. В. Панин. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: ПБОЮЛ Грачев С. М., 2000. — 608 с.

2. Альтшулер, Ю. Б. Формирование методических и прикладных знаний учащихся в процессе изучения электродинамики в курсе физики средней школы Текст. : автореф. дис. . канд. пед. наук / Ю. Б. Альтшулер — Киров, 2003. —23 с.

3. Атепалихин, М. С. Вопросы методологии изучения физических измерений Текст. / М. С. Атепалихин, Ю. А. Сауров // Познание процессов обучения физике : сб. статей. — Киров, 2004. — Вып. 5. — С. 4-9.

4. Атепалихин, М. С. Вопросы методологии физических измерений при обучении физике Текст. : монография / М. С. Атепалихин, Ю. А. Сауров. — Киров : Изд-во Кировского ИПК и ПРО, 2005. — 106 с.

5. Атепалихин, М. С. Диагностика обобщенных умений проводить физические измерения Текст. / М. С. Атепалихин, Ю. А. Сауров // Исследование процесса обучения физике : сб. науч. тр. — Киров, 2003. —Вып. VII. — С. 10-19.

6. Атепалихин, М. С. Диагностика обобщенных умений проводить физические измерения Текст. / М. С. Атепалихин, Ю. А. Сауров // Физика : приложение к газете «Первое сентября». — 2003. — № 47. — С. 7-9.

7. Атепалихин, М. С. Исследование отношений учителей к школьным физическим измерениям Текст. / М. С. Атепалихин, Ю. А. Сауров // Исследование процесса обучения физике : сб. науч. тр. — Киров, 2002. — Вып. VI. — С. 14-19.

8. Атепалихин, М. С. Методология изучения физических измерений в школе Текст. / М. С. Атепалихин, Ю. А. Сауров // Модели и моделирование в методике обучения физике. — Киров : Изд-во Кировского ИУУ, 2004. — С. 30-34.

9. Атепалихин, М. С. О диагностике умений проводить физические измерения Текст. / М. С. Атепалихин // Опыт и проблемы обучения физике в условиях модернизации образования : материалы областной научно-практической конференции. — Киров, 2003. — С. 67-69.

10. Атепалихин, М. С. Физические измерения в познании природы Текст. : элективный курс: пособие для учащихся / М. С. Атепалихин, Ю. А. Сауров. — Киров : Изд-во Кировского ИУУ, 2004. — 51 с.

11. Атепалихин, М. С. Физические измерения и познание природы Текст. / М. С. Атепалихин, Ю. А. Сауров // Физика : приложение к газете «Первое сентября». — 2004. — № 31. — С. 20-25.

12. Атепалихин, М. С. Физические измерения Текст. : пособие для учащихся : экспериментальные материалы / М. С. Атепалихин, Ю. А. Сауров. — Киров : Изд-во ВГГУ, 2003. — 27 с.

13. Атепалихин, М. С. Формирующий педагогический эксперимент по изучению физических измерений Текст. / М. С. Атепалихин // Исследование процесса обучения физике : сб. науч. тр. — Киров, 2004. — Вып. VIII. — С. 10-20.

14. Ахутин, А. В. История принципов физического эксперимента Текст. / А. В. Ахутин. — М.: Наука, 1976. — 292 с.

15. Балашов, М. М. Физика Текст. : проб. учеб. для 9 кл. сред. шк. / М. М. Балашов. — М.: Просвещение, 1993. — 319 с.

16. Башарин, В. Ф. Фундаментальные методы познания физики Текст. : Ч. 1 / В. Ф. Башарин. — Казань : ИСПО РАО, 1999. — 52 с.

17. Баширова, И. А. Теоретизация знаний учащихся по физике на основе методологических принципов (полная средняя школа) Текст. : дис. . канд. пед. наук / И. А. Баширова. — Вологда, 2002. — 227 с.

18. Берлина, Т. Р. Вариативность содержания и методики проведения физического практикума в средней школе Текст. : автореф. дис. . канд. пед. наук / Т. Р. Берлина. — СПб., 1995. — 17 с.

19. Бондаревская, Е. В. В защиту «живой» методологии Текст. / Е. В. Бондаревская // Педагогика. — 1998. — № 2. — С. 102-105.

20. Бриллюэн, JI. Новый взгляд на теорию относительности Текст. / JI. Бриллюэн. — М. : Мир, 1972. — 142 с.

21. Бубликов, С. В. Методологические основы вариативного построения содержания обучения физике в средней школе Текст. : автореф. дис. д-ра пед. наук. / С. В. Бубликов — СПб., 2000. — 41 с.

22. Бугаев, А. И. Методика преподавания физики в средней школе Текст. / А. И. Бугаев. — М.: Просвещение, 1981. — 288 с.

23. Бунге, М. Философия физики Текст. / М. Бунге.— М. : Прогресс, 1975. —347 с.

24. Бутырский, Г. А. Экспериментальные задачи по физике Текст. : 10-11 кл. общеобразов. учреждений / Г. А. Бутырский, Ю. А. Сауров. — М. : Просвещение, 2000. — 102 с.

25. Вайскопф, В. Физика в двадцатом столетии Текст. / В. Вайскопф.— М.: Атомиздат, 1977. — 272 с.

26. Варакса, Н. Е. Диалектическое мышление и творчество Текст. / Н. Е. Варакса // Вопр. психологии. — 1990. — № 4. — С. 5-14.

27. Вопросы методологии при обучении физике Текст. : теория и практика / Под ред. Ю. А. Саурова. — Киров, 1998. — 82 с.

28. Гейзенберг, В. Физика и философия. Часть и целое Текст. / В. Гейзенберг. — М.: Наука, 1989. — 400 с.

29. Глуздов, В. А. Наука и учебный предмет Текст. : методологический анализ взаимосвязи / В. А. Глуздов. — Н. Новгород : Нижегородский гуманитарный центр, 2000. — 168 с.

30. Голдстейн, М. Как мы познаем. Исследование процесса научного по-, знания Текст. / М. Голдстейн, И. Голдстейн. — М.: Знание, 1984. — 256 с.

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

32. Готт, В. С. Философские вопросы современной физики Текст. : учеб. пособие для вузов / В. С. Готт. — 3-е изд., перераб. и доп. — М. : Высш. шк., 1988. —343 с.

33. Гоффман, Б. Корни теории относительности Текст. / Б. Гоффман. — М.: Знание, 1987. — 256 с.

34. Грабарь, М. И. Применение математической статистики в педагогических исследованиях. Непараметрические методы Текст. / М. И. Грабарь, К. А. Краснянская. — М.: Педагогика, 1977. — 136 с.

35. Гридина, К. И. Базвый курс физики Текст. : механические явления : модели уроков / К. И. Гридина, JL М. Кокорина; под общ. ред. Ю. А. Саурова. — Киров : Кировская областная типография, 1995. — 96 с.

36. Громов, С. В. Физика Текст. : учеб. для 7 кл. общеобразоват. учреждений / С. В. Громов, Н. А. Родина. — М.: Просвещение, 1999. — с.

37. Громов, С. В. Физика Текст. : учеб. для 8 кл. общеобразоват. учреждений / С. В. Громов, Н. А. Родина. — М.: Просвещение, 1999. — с.

38. Громов, С. В. Физика Текст. : учеб. для 9 кл. общеобразоват. учреждений / С. В. Громов, Н. А. Родина. — М.: Просвещение, 1999. — с.

39. Громов, С. В. Физика Текст. : механика : учеб. для 9 кл. общеобразоват. учреждений / С. В. Громов. — М.: Просвещение, 1997. — 206 с.

40. Губин, В. Б. О методологии лженауки Текст. / В. Б. Губин. — М. : ПАИМС, 2004. — 172 с.

41. Губин, В. Б. О науке и лженауке Текст. / В. Б. Губин. — М. : Изд-во РУДН, 2005. —96 с.

42. Губин, В. Б. О физике, математике и методологии Текст. / В. Б. Губин. — М. : ПАИМС, 2003. — 321 с.

43. Гутнер, JI. М. Философские аспекты измерений в современной физике Текст. / Л. М. Гутнер. — Л. : Изд-во ЛГУ, 1978. — 136 с.

44. Гутнер, Л. М. Измерение в структуре теоретических отношений Текст. / Л. М. Гутнер. — Л. : Изд-во ЛГУ, 1985. — 104 с.

45. Гутнер, Л. М. Методологические проблемы измерения Текст. / Л. М. Гутнер. — Л.: Изд-во ЛГУ, 1972. — 136 с.

46. Демкович, В. П. Измерения в курсе физики средней школы Текст. / В. П. Демкович. — М.: Просвещение, 1970.

47. Демкович, В. П. Приближенные вычисления в школьном курсе физики Текст. / В. П. Демкович, Н. Я. Прайсман. — М.: Просвещение, 1983.

48. Диагностика достижений школьников при обучении физике Текст. : базовый курс : из опыта работы / Под ред. Ю. А. Саурова. — Киров, 2002. — 55 с.

49. Диагностика достижений школьников при обучении физике Текст. : старшая школа: из опыта работы / Под ред. Ю. А. Саурова. — Киров, 2003. — 76 с.

50. Друянов, JI. А. Законы природы и их познание Текст. / Л. А. Друянов. — М.: Просвещение, 1982. — 240 с.

51. Зверева, Н. М. Методологическое знание в содержании образования Текст. / Н. М. Зверева, А. А. Касьян // Педагогика. — 1993. — № 1. — С. 9-12.

52. Зотов, А. Ф. Современная буржуазная методология науки Текст. / А. Ф. Зотов, Ю. В. Воронцова. — М.: Изд-во Моск. ун-та, 1983. — 208 с.

53. Зуева, А. Л. Формирование методологических знаний в курсе физики основной школы на основе историко-научного подхода Текст. : автореф. дис. . канд. пед. наук / А. Л. Зуева. — М., 2002. — 17 с.

54. Иванов, Ю. В. Учебные исследования капель жидкости в системе обучения физике Текст. : автореф. дис. . канд. пед. наук / Ю. В. Иванов. — Екатеринбург, 2001. — 20 с.

55. Ильенков, Э. В. Диалектическая логика Текст. / Э. В. Ильенков. — М. : Политиздат, 1984. — 320 с.

56. Использование активных форм в обучении физике : методические рекомендации Текст. / Под ред. Р. Д. Миньковой. — М.: 1988. — 98 с.

57. Исследование процесса обучения физике Текст. : сборник научных трудов. Вып. 5 / Под ред. Ю. А. Саурова. — Киров, 2001. — 26 с.

58. Караваев, А. И. Базовый курс физики Текст. : модели уроков / А. И. Караваев; под ред. Ю. А. Саурова. — Киров, 1995. — 46 с.

59. Карнап, Р. Философские основания физики Текст. / Р. Карнап — М. : Прогресс, 1971. —390 с.

60. Касьянов, В. А. Физика. 10 кл. Текст. : тематическое и поурочное планирование / В. А. Касьянов — М. : Дрофа, 2001. — 128 с.

61. Касьянов, В. А. Физика. 10 кл. Текст. : тетрадь для лабораторных работ / В. А. Касьянов, В. А. Коровин. — 3-е изд., стереотип. — М. : Дрофа, 2004. — 48 с.

62. Касьянов, В. А. Физика. 10 кл. Текст. : учебн. для общеобразоват. учеб. заведений / В. А. Касьянов — М.: Дрофа, 2000. — 416 с.

63. Касьянов, В. А. Физика. 11 кл. Текст. : тематическое и поурочное планирование / В. А. Касьянов — М.: Дрофа, 2002. — 96 с.

64. Касьянов, В. А. Физика. 11 кл. Текст. : тетрадь для лабораторных работ / В. А. Касьянов, В. А. Коровин. — 2-е изд., стереотип. — М. : Дрофа, 2003. —48 с.

65. Касьянов, В. А. Физика. 11кл. Текст. : учебн. для общеобразоват. учеб. заведений / В. А. Касьянов — М.: Дрофа, 2001. — 416 с.

66. Комплексное применение средств обучения-воспитания в учебных физических экспериментах. 7-8 классы Текст. : методические рекомендации для учителей. — М.: 1986. — 267 с.

67. Коханов, К. А. Модели и моделирование в методике использования учебного физического эксперимента (на материале темы «Световые явления») Текст. : дис. . канд. пед. наук / К. А. Коханов — Киров, 2000. — 203 с.

68. Краткий философский словарь Текст. / Под ред. А. П. Алексеева. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: ПБОЮЛ, 2001 — 496 с.

69. Куликова, О. В. Развитие теоретического мышления старшеклассников в процессе формирования понятия электромагнитного поля в курсе физики средней школы Текст. : автореф. дис. . канд. пед. наук / О. В. Куликова — Екатеринбург, 2001. — 22 с.

70. Кун, Т. Структура научных революций Текст. / Т. Кун — М. : ООО «Изд-во ACT», 2002. — 608 с.

71. Левин, Г. Д. Идеализация Текст. / Г. Д. Левин// Вопросы философии. — 1999. — № 4. — С. 78-88.

72. Лешкевич, Т. Г. Философия науки Текст. : традиции и новации : учебное пособие для вузов / Т. Г. Лешкевич — М. : «Издательство ПРИОР», 2001. —428 с.

73. Лихтштейн, И. Е. Теория и практика формирования ценностного отношения школьников к физическим знаниям Текст. : автореф. дис. д-ра пед. наук. / И. Е. Лихтштейн — СПб., 2000. — 40 с.

74. Логгинов, Г. И. О проведении рациональных измерений Текст. / Г. И. Логгинов, А. А. Лисов, К. Н. Мухин // Физика в школе. — 1972. — № 3. — С. 91-95.

75. Лосев, А. Ф. Методологическое введение Текст. / А. Ф. Лосев // Вопросы философии — 1999. — № 9. — С. 76-99.

76. Ляшенко, А. И. Система определений и ее функции в процессе формирования понятий школьного курса физики Текст. : автореф. дис. . канд. пед. наук / А. И. Ляшенко — Киев, 1979. — 24 с.

77. Майер, В. В. Дидактическая физика как один из компонентов физической науки Текст. / В. В. Майер // Проблемы учебного физического эксперимента : сб. науч. тр. Вып. 6. — Глазов, 1998. — С. 17-20.

78. Майер, В. В. Содержание, структура и место учебной физики в дидактике физики Текст. / В. В. Майер // Проблемы учебного физического экспери мента : сб. науч. тр. Вып. 8. — Глазов, 1998. — С. 14-18.

79. Майер, В. В. Учебная физика как дидактическая модель физики Текст. / В. В. Майер // Проблемы учебного физического эксперимента : сб. науч. тр. Вып. 7. — Глазов, 1998. — С. 13-16.

80. Майер, Р. В. Исследование процесса формирования эмпирических знаний по физике Текст. / Р. В. Майер — Глазов : 11 НИ, 1998. — 132 с.

81. Малафеев, Р. И. Система творческих лабораторных работ по физике в средней школе Текст. : учеб. пособие. / Р. И. Малафеев — Курган : Изд-во Курганского гос. ун-та, 1999. — 102 с.

82. Малинин, А. Н. Методические основы изучения теории относительности в курсах физики средних общеобразовательных учреждений и педвузов Текст. : дис. в виде научного доклада . д-ра пед. наук. / А. Н. Малинин — М., 2000. — 65 с.

83. Малинин, А. Н. Методология научного познания в постановке и решении учебных физических задач Текст. / А. Н. Малинин // Физика в школе. — 2000. —№5. —С. 61-66.

84. Малинин, А. Н. Методы физического познания Текст. : философский и дидактический аспекты / А. Н. Малинин — Тамбов : Изд-во ТГУ им. Г. Р. Державина, 1999. — 170 с.

85. Малинин, А. Н. Эмпирическая закономерность и теоретический закон Текст. / А. Н. Малинин // Физика в школе. — 2000. — № 8. — С. 60-66.

86. Мамардашвили, М. К. Стрела познания Текст. : набросок естественнонаучной гносеологии / М. К. Мамардашвили — М. : Школа «Языки русской культуры», 1997. — 304 с.

87. Методика использования физического эксперимента в учебном процессе Текст. : сб. научн. тр. — Свердловск : Свердл. пед. ин-т., 1985. — 136 с.

88. Методика обучения физике в школах СССР и ГДР Текст. / Под ред. В. Г. Зубова и др. —М.: Просвещение, 1978. — 233 с.

89. Михеев, В. И. Модели и методы теории измерений в педагогике Текст. / В. И. Михеев — М.: Высш. шк., 1987. — 200 с.

90. Модели и моделирование в методике обучения физике Текст. : материалы докладов республиканской научно-теоретической конференции. — Киров : Изд-во Вятского ГПУ, 2000. — 90 с.

91. Модели и моделирование в методике обучения физике Текст. : тезисы докладов республиканской научно-теоретической конференции. — Киров, 1997. —120 с.

92. Молчанов, Ю. Б. Четыре концепции времени в философии и физике Текст. / Ю. Б. Молчанов — М. : Наука, 1977. — 192 с.

93. Мощанский, В. Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики Текст. / В. Н. Мощанский — М.: Просвещение, 1989. — 192 с.

94. Мултановский, В. В. Физические взаимодействия и картина мира в школьном курсе Текст. / В. В. Мултановский — М. : Просвещение, 1977. — 168 с.

95. Мултановский, В. В. Курс лекций по специальной теории относительности Текст.: учебное пособие / В. В. Мултановский. — Киров, 1975. — 178 с.

96. Мултановский, В. В. Развитие мышления учащихся в курсе физики Текст. : учебное пособие / В. В. Мултановский. — Киров, 1976. — 80 с.

97. Мултановский, В. В. Рассмотрение в школьном курсе роли физических взаимодействий при измерении Текст. / В. В. Мултановский, Ю. А. Сауров // Физика в школе. — 1980. — № 1. — С. 30-33.

98. Мухина, Т. К. О критериях сформированности мировоззрения Текст. / Т. К. Мухина // Сов. педагогика. — 1983. — № 7. — С. 40-42.

99. Никифоров, Г. Г. Готовимся к единому государственному экзамену по физике Текст. : экспериментальные задания / Г. Г. Никифоров — М. : Школьная Пресса, 2004. — 80 с.

100. Новиков, Д. А. Статистические методы в педагогических исследованиях (типовые случаи) Текст. / Д. А. Новиков. — М.: МЗ-Пресс, 2004. — 67 с.

101. Оценка качества подготовки выпускников средней (полной) школы по физике Текст. / Сост. В. А. Коровин, В. А. Орлов. — М. : Дрофа, 2001. — 192 с.

102. Павлов, В. Е. Формирование понятия «физическая величина» в целях развития научного мировоззрения Текст. / В. Е. Павлов // Физика в школе. — 2000.—№7, —С. 18-20.

103. Пекшиева, И. В. Изучение теоретических моделей атома и атомного ядра в курсе физики основной школы Текст. : автореф. дис. . канд. пед. наук. / И. В. Пекшиева — М., 2002. — 19 с.

104. Перышкин, А. В. Физика. 7 кл. Текст. : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений / А. В. Перышкин. — М.: Дрофа, 1999. — 192 с.

105. Перышкин, А. В. Физика. 8 кл. Текст. : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений / А. В. Перышкин.— 2 изд., испр.— М. : Дрофа, 2000.— 192 с.

106. Перышкин, А. В. Физика. 9 кл. Текст. : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений / А. В. Перышкин, Е. М. Гутник — М.: Дрофа, 1999. — 256 с.

107. Пинский, А. А. Метод модельных гипотез как метод познания и объект изучения Текст. / А. А. Пинский, В. Г. Разумовский // Физика в школе. — 1997. —№2. —С. 30-36.

108. Познание процессов обучения физике Текст. : сборник статей. Вып. 3 / Под ред. Ю. А. Саурова. — Киров : Изд-во ВГПУ, 2002. — 34 с.

109. Праг, В. А. Организационно-педагогические основы методической системы обучения физике в классах гуманитарного профиля: автореф. дис. . канд. пед. наук. / В. А. Праг — Вологда, 2002. — 25 с.

110. Проблемы учебного физического эксперимента Текст. : сборник научных трудов. Выпуск 6. — Глазов—СПб.: ГГПИ, 1998. — 104 с.

111. Проблемы учебного физического эксперимента Текст. : сборник научных трудов. Выпуск 7. — Глазов—СПб.: ГГПИ, 1998. — 104 с.

112. Проблемы учебного физического эксперимента Текст. : сборник научных трудов. Выпуск 8. — Глазов—СПб.: ГГПИ, 1998. — 104 с.

113. Проблемы школьного физического эксперимента Текст. : межвузовский сборник научных трудов. — Курск : КГПИ, 1989. — 137 с.

114. Программы для общеобразоват. учреждений Текст. : физика, астрономия. 7-11 кл. / Сост. Ю. И. Дик, В. А. Коровин. — М.: Дрофа, 2000. — 256 с.

115. Пустильник, И. Г. Специальная теория относительности в средней школе Текст. / И. Г. Пустильник, В. А. Угаров. — М. : Просвещение, 1975. — 144 с.

116. Пустильник, И. Г. Теоретические основы формирования научных понятий у учащихся Текст. : монография / И. Г. Пустильник; Урал. гос. пед. унт. — Екатеринбург, 1997. — 103 с.

117. Разумовский, В. Г. Обучение и научное познание Текст. / В. Г. Разумовский // Педагогика. — 1997. — № 1. — С. 7-13.

118. Разумовский, В. Г. Научный метод познания и государственный стандарт образования Текст. / В. Г.Разумовский, И. В. Корсак // Физика в школе. — 1995. — № 6. — С. 20-28.

119. Разумовский, В. Г. Физика Текст. : учеб. для уч-ся 7 кл. общеобра-зов. учреждений / В. Г. Разумовский, В. А. Орлов, Ю. И. Дик, Г. Г. Никифоров,

120. В. Ф. Шилов; под. ред. В. Г. Разумовского, В. А. Орлова. — М. : Гуманитар, изд. центр ВЛАДОС, 2002. — 208 с.

121. Сауров, Ю. А. В чем заключается методология решения задач Текст. / Ю. А. Сауров // Учебная физика. — 1999. — № 3. — С. 65-67.

122. Сауров, Ю. А. Об оценке сформированности мировоззрения школьников Текст. / Ю. А. Сауров // Физика в школе. — 1990. — № 5. — С. 31-34.

123. Сауров, Ю. А. Проблема построения методологии методики обучения физике Текст. / Ю. А. Сауров // Обучение физике в школе и вузе в условиях модернизации системы образования. — Н. Новгород, 2004. — С. 5-7.

124. Сауров, Ю. А. Проблема формирования понятия взаимодействия в школьном курсе физики Текст. : дисс. . канд. пед. наук /Ю. А. Сауров. — М., 1980. —214 с.

125. Сауров, Ю. А. Программы формирования методологической культуры будущих учителей физики Текст. / Ю. А. Сауров // Профессиональное сознание специалиста. — Минск : РИВШ БГУ, 2004. — С. 60-64.

126. Сауров, Ю. А. Реализация деятельностной парадигмы в обучении физике Текст. / Ю. А. Сауров // Опыт и проблемы обучения физике в условиях модернизации образования. — Киров : Изд-во Кировского ИУУ, 2003. — С. 4-7.

127. Сауров, Ю. А., Задания для диагностики освоения экспериментального метода познания Текст. / Ю. А. Сауров, С. С. Фалалеев // Физика : Приложение к газете «Первое сентября».— 2003.— № 1.— С. 20-21; 2003.— №7. —С. 16-19.

128. Сауров, Ю. А. Основы методологии методики обучения физике Текст. : монография / Ю. А. Сауров. — Киров : Изд-во Кировского ИУУ, 2003.—196 с.

129. Сачков, Ю. В. Введение в вероятностный мир Текст. : вопросы ме тодологии / Ю. В. Сачков. — М.: Наука, 1971. — 207 с.

130. Сачков, Ю. В. Вероятностная революция в науке (Вероятность, слу- , чайность, независимость, иерархия) Текст. / Ю. В. Сачков. — М. : Научный мир, 1999. —144 с.

131. Синенко, В. Я. Система школьного физического эксперимента Текст. : учебное пособие / В. Я. Синенко. — Новосибирск : изд-во НИПКРО,:г1993. — 116 с.

132. Совершенствование преподавания физики в средней школе социалистических стран Текст. : кн. для учителя / X. Бинёшек, Я. Варга, М. Ванюшман и др.; под ред. В. Г. Разумовского. — М.: Просвещение, 1985. — 256 с.

133. Современная философия науки Текст. : знание, рациональность, ценности в трудах мыслителей Запада : учебная хрестоматия. — М. : «Логос», 1996. —400 с.

134. Степин, В. С. Деятельностная концепция знания Текст. / В. С. Сте-пин //Вопросы философии.—1991. —№ 8. —С. 129-138.

135. Степин, В. С. Теоретическое знание Текст. / B.C. Степин. — М. : «Прогресс—Традиция», 2000. — 744 с.

136. Стоцкий, Л. Г. Физические величины и их единицы Текст. : справочник / Л. Г. Стоцкий. — М.: Просвещение, 1984.

137. Теория и практика обучения физике в современной школе Текст. — М.: «Прометей», 1992. — 123 с.

138. Усова, А. В. Проблемы теории и практики обучения в современной школе Текст. : избранное / А. В. Усова. — Челябинск : Изд-во ЧГПУ, 2000. — 221 с.

139. Усова, А. В. Формирование учебных умений и навыков учащихся на уроках физики Текст. / А. В. Усова, А. А. Бобров. — М. : Просвещение, 1988. — 112 с.

140. Учебные задания для учащихся школ и классов с углубленным изучением физики. Физические измерения Текст. / Сост. Ю. И. Дик, Г. Г. Никифоров. — М., 1989. — 57 с.

141. Фейнман, Р. Характер физических законов Текст. / Р. Фейнман.— М.: Наука, 1987. —160 с.

142. Физика. Большой энциклопедический словарь Текст. / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1999. — 944 с.

143. Физика и астрономия Текст. : Проб. учеб. для 7 кл. сред. шк. /

144. A. А. Пинский, В. Г. Разумовский, Ю. И. Дик и др.; под ред. А. А. Пинского,

145. B. Г. Разумовского. — М.: Просвещение, 1993. — 192 с.

146. Физика и астрономия Текст. : Учеб. для 8 кл. общеобразоват. учреждений / А. А. Пинский, В. Г. Разумовский, Н. К. Гладышева и др.; под ред. А. А. Пинского, В. Г. Разумовского. — 4-е изд. — М. : Просвещение, 2000. — 303 с.

147. Физика и астрономия Текст. : Учеб. для 9 кл. общеобразоват. учреждений / А. А. Пинский, В. Г. Разумовский, А. И. Бугаев и др.; под ред.

148. A. А. Пинского, В. Г. Разумовского. — 2-е изд. — М. : Просвещение, 2000. —-303 с.

149. Физический практикум для классов с углубленным изучением физики Текст. : 10-11 кл. / Ю. И. Дик, О. Ф. Кабардин, В. А. Орлов и др.; под ред. Ю. И. Дика, О. Ф. Кабардина. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Просвещение, 2002. —157 с.

150. Философия науки и техники Текст. : учеб. пособие / В. С. Степин,

151. B. Г. Горохов, М. А. Розов. — М.: Контакт-Альфа, 1995. — 384 с.

152. Харунжев, А. А. Домашние задания по физике практического характера Текст. : базовый курс / А. А. Харунжев; под ред. Ю. А. Саурова. — Киров, 1994. —80 с.

153. Чижевский, Е. А. Изучение энергетических понятий в курсе механики средней школы Текст. : автореф. дис. . канд. пед. наук / Е. А.Чижевский.—Л., 1971. —23 с.

154. Шамало, Т. Н. Теоретические основы использования физического эксперимента в развивающем обучении Текст. : учебное пособие к спецкурсу / Т. Н. Шамало. — Свердловск, 1990. — 96 с.

155. Шаронова, Н. В. Методика формирования научного мировоззрения учащихся при обучении физике Текст. / Н. В. Шаронова. — М. : МП «МАП», 1994.

156. Шахмаев, Н. М. Физика Текст. : учеб. для 11кл. сред. шк. / Н. М. Шахмаев, С. Н. Шахмаев, Д. Ш. Шодиев. — М. : Просвещение, 1991. — 239 с.

157. Швырев, B.C. Научное познание как деятельность Текст. / B.C. Швырев. — М.: Политиздат, 1984. — 232 с.

158. Швырев, В. С. Анализ научного познания Текст. : теория, методология, проблемы / В. С. Швырев. — М. : Наука, 1988. — 176 с.

159. Шилов, В. Ф. Демонстрационный эксперимент по электродинамике Текст. / В. Ф. Шилов // Учебный эксперимент по электродинамике [Текст] / Ред.-сост. А. В. Чеботарева. — М.: Школа-Пресс, 1996. — С. 4-27.

160. Шилов, В. Ф. Демонстрационный эксперимент по колебательным и волновым процессам Текст. / В. Ф. Шилов // Учебный эксперимент по колебательным и волновым процессам [Текст] / Ред.-сост. В. Ф. Гудкова. — М. : Школа-Пресс, 1996. — С. 4-19.

161. Школьный физический эксперимент Текст. : межвузовский сборник научных трудов. —Курск : КГПИ, 1986. — 157 с.

162. Шодиев, Д. Ш. Мысленный эксперимент в преподавании физики Текст. / Д. Ш. Шодиев. — М.: Просвещение, 1987. — 95 с.

163. Штофф, В. А. Моделирование и философия Текст. / В. А. Штофф. — М.; Л.: Наука, 1966. — 147 с.

164. Щедровицкий, Г. П. Избранные труды Текст. / Г. П. Щедровиц-кий. — М.: Школа культурной политики, 1995. — 800 с.

165. Щедровицкий, Г. П. Проблемы логики научного исследования и анализ структуры науки Текст. / Г. П. Щедровицкий. — М., 2004. — 400 с.

166. Щедровицкий, Г. П. Философия. Наука. Методология Текст. / Г. П. Щедровицкий. — М.: Школа культурной политики, 1997. — 656 с.

167. Элементарный учебник физики Текст. : учебное пособие. В 3-х т. Т. 1. Механика. Теплота. Молекулярная физика / Под ред. Г. С. Ладсберга.— М.: «Шрайк», «В. Роджер», 1995. — 608 с.

168. Юдин, Э. Г. Методология науки. Системность. Деятельность Текст. / Э. Г. Юдин. — М.: Эдиториал УРСС, 1997. — 444 с.

169. Юлов, В. Ф. Активность естественнонаучного сознания Текст. : монография / В. Ф. Юлов. — М.: Изд-во «Прометей», 1990. — 200 с.

170. Юлов, В. Ф. Концепции современного естествознания Текст. : учебное пособие / В. Ф. Юлов. — Киров, ВГПУ, 1997. — 253 с.

171. Юлов, В. Ф. Философия. Проблемный курс лекций для вузов Текст. / В. Ф. Юлов. — Киров, ВятГПУ, 1998. — 512 с.

172. Яворский, Б. М. Справочник по физике Текст. / Б. М. Яворский, А. А. Детлаф. — 2-е изд., перераб. — М.: Наука, 1985. — 512 с.

173. Яворский, Б. М. Основы физики Текст. В 2-х т. Т. 2. / Б. М. Яворский, А. А. Пинский. — М.: Наука, 1981. — 448 с.