Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений

Синявина, Анна Афанасьевна

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 теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений

Автореферат

Автор научной работы: Синявина, Анна Афанасьевна
Ученая степень: доктора педагогических наук
Место защиты: Б.м.
Год защиты: 2005
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений"

Снняввна Анна Афанасьевна

ПРОБЛЕМА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОБОБЩЕНИЙ (ПОНЯТИЙ, ЗАКОНОВ, ИДЕЙ ФИЗИЧЕСКОЙ КАРТИНЫ МИРА) В КУРСЕ ФИЗИКИ ОСНОВНЫХ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ

УЧРЕЖДЕНИЙ

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (физика)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук

Москва - 2005

Работа выполнена на кафедре методики преподавания физики Московского государственного областного университета

Научный консультант

Официальные оппоненты:

Ведущая организация

- действительный член Международной педагогической академии, доктор педагогических наук, профессор Хижнякова Людмила Степановна

- доктор педагогических наук, профессор Нурминский Игорь Игоревич;

- доктор педагогических наук, профессор Шаронова Наталья Викторовна;

- доктор физико-математических наук,

профессор Обухов Валерий Владимирович

Владимирский государственный университет

Зашита состоится «JL4» декабря 2005 г. в /Аб&асов на заседании диссертационного совета Д 212.155.09 по защите докторских диссертаций по специальностям:

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (математика), 13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (физика), 13.00.08 - теория и методика профессионального образования В Московском государственном областном университете по адресу: 105005, г. Москва, ул. Радио, д. 10а, корп. 1, ауд. 10.

С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки Московского государственного областного университета.

Автореферат разослан «Л, / » ноября 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор педагогических наук,

профессор Л.Н. Анисимова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Актуальность нсследовання

Важнейшей целью общего образования является всестороннее развитие человека, которое осуществляется посредством организованного учебно-воспитательного процесса, включающего определенные ступени обучения. В настоящее время в основных общеобразовательных учреждениях ) основное общее образование осуществляется в течение девяти лет. После их окончания молодым людям предоставляется право выбора профессии и типа учебного заведения для продолжения образования. В этих условиях задача всестороннего развития человека приобретает еще большую актуальность. В ее решение особый вклад вносят предметы естественнонаучного профиля и, в частности, физика. Целью ее изучения является формирование системы знаний, научного способа мышления, научного мировоззрения. В связи с этим курс физики основных общеобразовательных учреждений должен способствовать их формированию и содержать теоретические обобщения в виде понятий, законов, идей физической картины мира.

Отечественный опыт изучения теоретических обобщений в курсе физики средних общеобразовательных учреждений, относящийся к первой трети XX в., связан с именами В.В. Лермантова, К.Д. Краевича, Н.В. Кашина, A.B. Цинге-ра, И.И. Соколова и др. как авторами отечественных учебников физики и методики преподавания физики. В это время вопросы современной физики, например физики атомного ядра, еще не представлены в учебниках содержательными обобщениями.

В дальнейшем в курс физики общеобразовательной средней школы строится на основе систем знаний, входящих в такие физические теории, как механика, молекулярная физика, термодинамика, электродинамика. В этот период над созданием учебников физики работают В.Г. Зубов, A.B. Перышкин, Н.М.Шахмаев и др.

Проблемой формирования системы знаний и научного мышления учащихся посредством физики занимались многие ученые-методисты. В той или

Словосочетание «основные общеобразовательные учреждения» в данной работе используется для обозначения образовательных учреждений, в которых осуществляется основное общее образование (в настоящее время - девятилетнее образование). К ним относятся: общеобразовательная школа общего типа, школа с углубленным изучением ряда предметов, гимназия, колледж, лицей, учебный центр, частное общеобразовательное учреждение, школы-

интернаты и др. у ■ .....-__

I РОС НАЦИОНАЛЬН • I БИБЛИОТЕКА

ЗД!:

иной мере каждое исследование в области теории и методики обучения физике в рамках общеобразовательной средней школы отражает этот аспект. К ним относятся, например, исследования Н.Е. Важеевской, В.Ф. Ефименко, С.Е. Ка-менецкого, И.С. Карасовой, В.В. Мултановского, Н.С. Пурышевой, В.Г. Разумовского, H.A. Родиной, Л.П. Свиткова, A.B. Усовой, Л.С. Хижняковой, Н.В.Шароновой и др.

Проведенные Академией педагогических наук в 70 - 80-е годы XX в. глубокие исследования состояния учебного процесса по физике выявили недостатки в формировании у учащихся научных знаний - общих научных понятий, фундаментальных законов природы, в том числе законов сохранения, элементов гносеологического знания, - которые имеют важнейшее значение для развития научного мировоззрения, осуществления воспитания. Данные исследования вскрыли ряд упущений при изучении физики на первой ступени, например, было отмечено, что не уделяется должного внимания роли теории как источнику нового знания в физике, теоретическим обобщениям в виде понятий, законов.

Курс физики основной школы многие десятилетия рассматривался как подготовительный курс к изучению систематического курса на второй ступени обучения физике. При этом учебный материал курса включал физические явления, некоторые понятия и элементы понятий, а также избранные эмпирические закономерности, например, путь, среднюю скорость, закон Архимеда - в механике; виды теплопередачи, теплоемкость, уравнение теплового баланса - в учебном материале о тепловых явлениях; последовательное и параллельное соединение проводников, законы Ома, Джоуля - Ленца при изучении электрических явлений; закон отражения света - при формировании знаний о световых явлениях. В качестве методологических знаний H.A. Родиной были использованы положения молекулярно-кинетической теории и элементы электронной теории в курсе физики основной школы. Однако законы и основные понятия, составляющие физические теории, в курсе физики первой ступени не изучались, а взаимосвязь физического эксперимента и моделирования не рассматривалась, так как формирование физических знаний осуществлялось в основном на эмпирическом уровне.

стоящее время ведется интенсивный поиск новых, более совершенных структур курса физики, позволяющих усилить его воспитательную роль путем включения в содержание элементов истории развития науки, методологических знаний.

Вопросам обновления содержания курса физики основных общеобразовательных учреждений посвящены работы А.И. Архиповой (определение теоретических основ учебно-методического комплекса по физике), В.А. Бетева (совершенствование содержания курса физики основной школы), Н.К. Гладыше-вой (разработка и реализация в форме учебно-методического комплекса концепции физического образования в основной школе), М.Н. Даммер (методические основы построения опережающего курса физики), Р.В. Майера (формирование системы эмпирических знаний), Г.Н. Степановой (обновление содержания физического образования в основной школе на основе информационного подхода) и др.

Подготовке и внедрению систематического курса физики в основные общеобразовательные учреждения способствовали психологические концепции развивающего обучения, поэтапного формирования умственных действий, дидактические теории содержательного обобщения, целеполагания и таксономии целей образования, отраженные в работах Дж. Андерсона, Д.Н. Богоявленского, В.С.Выготского, В.В. Давыдова, В.И. Журавлева, Г. Крайга, Л.Н. Леонтьева, Б.Т. Лихачева, Ж. Пиаже, П.И. Пидкасистого, Ф.Райса, С.Л. Рубинштейна, М.Н.Скаткина, Д.Б. Эльконина и др.

О необходимости повышения научного уровня при обучении физике в основных общеобразовательных учреждениях неоднократно высказывались в своих публикациях Р.Х Казаков, В.В. Майер, А.Н. Малинин, Э.Д. Новожилов, В.В. Обухов, В.Г. Разумовский и др.

Совершенствованию курса физики основных общеобразовательных учреждений способствовало появление экспериментальных учебников, например, авторов А.Е. Гуревича, Г.Н. Степановой, A.A. Фадеевой, А.Г. Хрипковой и др. на пропедевтическом этапе обучения в 5-6 классах. Физическая составляющая этих курсов характеризуется описанием явлений, включением некоторых физических понятий и их элементов, ознакомлением с методами научного познания.

Требования, предъявляемые к современному образованию по физике в основных общеобразовательных учреждениях, привели к следующим противоречиям между:

- требованиями образовательного стандарта о формировании системы знаний у учащихся и недостаточной разработкой теоретических основ их реализации;

- существованием ступенчатого курса физики общеобразовательной школы, отражающего в основном эмпирический уровень познания, и необходимостью структурирования учебного материала, отражающего теоретические обобщения.

Проблема теоретических обобщений курса физики основных общеобразовательных учреждений заключается в необходимости приведения методической системы обучения физике учащихся в соответствие с требованиями образовательного стандарта по физике, ориентированного на повышение научного уровня знаний - формирование понятий, законов, идей физической картины мира.

Указанные противоречия позволяют установить, что проблема теоретических обобщений в курсе физики основных общеобразовательных учреждений не разработана на достаточном уровне.

Тема исследования «Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений» обусловлена необходимостью разрешения указанных противоречий.

Цель исследования состоит в совершенствовании учебного процесса по физике в основных общеобразовательных учреждениях за счет повышения научного уровня курса, ориентированного на теоретические обобщения.

Объект исследования — учебный процесс по физике в основных общеобразовательных учреждениях.

Предмет исследования - формирование теоретических обобщений в курсе физики основных общеобразовательных учреждений.

Гипотеза исследования. Изучение курса физики основных общеобразовательных учреждений позволит сформировать у учащихся систему знаний в соответствии с требованиями стандарта, если:

- структура курса физики и физическая составляющая интегрированных курсов будут соответствовать этапам формирования теоретических обобщений: пропедевтический этап (начальная школа, 5-6 классы) и систематический курс физики;

- курс физики будет систематическим и содержать теоретические обобщения в виде понятий, законов, идей физической картины мира, входящих в состав фундаментальных физических теорий — механики, термодинамики, молекулярной физики, электродинамики, квантовой физики;

- методологическая составляющая курса будет отражать: объекты изучения физики, физические величины, общенаучные понятия, законы сохранения, основные методы познания природы, идеи физической картины мира;

- будут определены основные содержательные модели разделов курса: механики, термодинамики и молекулярной физики, основ электродинамики, элементов квантовой физики;

- система физического эксперимента будет приведена в соответствие с теоретической схемой: явления —» модели —* понятия —► физические величины, связи между величинами —* законы —»практические приложения;

- экспериментальные задания, фронтальные лабораторные работы будут направлены на ознакомление с эмпирическими и теоретическими методами познания: измерение физических величин с учетом максимальной абсолютной и относительной погрешностей, выдвижение гипотезы, моделирование явлений, конструирование установок, интерпретация полученных выводов.

Задачи исследования:

1. Раскрыть сущность ряда понятий: теоретические обобщения, систематический курс физики, построенный на основе теоретических обобщений механики, термодинамики, молекулярной физики, электродинамики, квантовой физики.

2. Определить дидактические условия формирования теоретических обобщений в курсе физики основных общеобразовательных учреждений.

3. Определить и обосновать составляющую методологических знаний в структуре курса физики основных общеобразовательных учреждений.

4. Разработать содержательные модели учебного материала по разделам курса физики: механике, термодинамике, молекулярной физике, электродинамике, элементам квантовой физики, включающие факты, модели, понятия, законы, практические приложения, взаимосвязь системы знаний и метода познания.

5. Разработать методику формирования теоретических обобщений в соответствии с содержательными моделями тем и разделов курса физики.

6. Привести в соответствие с теоретическими обобщениями систему физического эксперимента при изучении курса физики основных общеобразовательных учреждений.

В ходе исследования предполагается провести экспериментальную проверку гипотезы исследования.

В процессе конкретизации и теоретической разработки гипотезы была сформулирована концепция теоретических обобщений курса физики основных общеобразовательных учреждений. Она содержит следующие положения:

1. Теоретические обобщения механики, термодинамики, молекулярной физики, электродинамики, квантовой физики как науки преобразованы в соответствующие системы знаний, ориентированные на формирование научного мировоззрения учащихся.

2. Системы знаний разделов курса образованы понятиями, законами, идеями физической картины мира, входящими в состав фундаментальных физических теорий.

3. Методологическая составляющая курса включает знания об объектах физики, основных и производных физических величинах, законах, теории как системе знаний, методах познания природы. Идеи физической картины мира содержат элементы исходных философских идей, физические теории, элементы связей между теориями и направлены на формирование современной физической картины мира.

4. Дидактическими условиями формирования теоретических обобщений в систематическом курсе являются изучение физических явлений, некоторых понятий на пропедевтическом этапе обучения, дифференциация самостоятельной деятельности учащихся посредством использования учебного комплекта.

5. Содержательные модели разделов и тем курса включают системы знаний, образованные фактами, моделями, основными понятиями, законами, практическими приложениями механики, термодинамики и молекулярной физики, основ электродинамики, элементов квантовой физики.

6. Физический эксперимент адекватно отражает содержательные модели разделов и представляет собой систему, включающую лабораторные работы, экспериментальные задания и демонстрационный эксперимент.

7. Система лабораторных работ дополнена новыми работами по моделированию явлений, выдвижению гипотез, измерению физических величин с учетом максимальной абсолютной и относительной погрешностей.

8. Методика формирования теоретических обобщений отражает взаимосвязь системы знаний с методами познания: факты - модель, понятия, законы -следствия - практические приложения, эксперимент.

Методологическую основу исследования составили: методы познания (эмпирический и теоретический), положения и принципы общей и частной дидактики, основы возрастной и педагогической психологии, основы системного подхода, психолого-педагогическая теория развивающего обучения, труды по методологии педагогических исследований, исследования по теории и методике обучения физике, физическому эксперименту и моделированию в учебном процессе.

Методы исследования представляют методы педагогической науки.

Теоретические методы. Анализ философской литературы, посвященной проблеме теоретических обобщений и развитию научного метода познания природы; психологической и педагогической литературы, отражающей проблемы формирования теоретических обобщений в виде понятий, законов, идей физической картины мира в курсе физики общеобразовательной школы; методической литературы по формированию теоретических обобщений, взаимосвязи системы научных знаний и метода познания. Анализ содержания образовательных стандартов, учебных планов, программ, учебников по физике. Анализ организации процесса преподавания физики в практике работы общеобразовательных учреждений. Моделирование учебного процесса по физике, анализ и обобщение передового опыта учителей.

Экспериментальные методы. Наблюдение за ходом учебного процесса при обучении физике, анкетирование и тестирование учащихся. Педагогический эксперимент во всех его формах: конструирующий, поисковый, контрольный. Статистическая обработка данных педагогического эксперимента и обоснование выводов.

Достоверность полученных результатов и обоснованность научных выводов достигнута: опорой на положения современной философии, педагогики, психологии и теории и методики обучения физике; соответствием методов исследования поставленным задачам; достаточным для статистической обработки результатов исследования участием основных общеобразовательных учреждений в эксперименте и его продолжительностью; организацией педагогического эксперимента в соответствии с предъявляемыми к нему требованиями; широким обсуждением результатов исследования на межвузовских конференциях (Москва, МПУ, МГОУ, 1994 - 2005, Орехово-Зуево, 2000, Орел, 1999); внедрением результатов исследования в практику преподавания курса физики для основных общеобразовательных учреждений (школ № 933, 2006 г. Москвы, № 45 г. Люберцы, №1,9, гимназии № 2, лицея № 4 г. Чехова; школы № 7, художественно-технического лицея г. Видное; школы-лицея № 3 г. Красноармейца, лицея № 14 г. Жуковского, школы-лицея № 15 г. Химки, школы № 21 г. Сергеева Посада Московской области; школ № 10 г. Арзамаса, № 16 г. Тобольска).

Основные этапы исследования:

Исследование проводилось в три этапа, начиная с 1995 г. по 2005 г. включительно.

На первом этапе (1995 - 1999 г.г.) осуществлялось изучение учебно-методической, философской, психолого-педагогической, специальной литературы по теме исследования; изучение отечественных учебников физики, изданных на рубеже XIX — XX веков, а также в XX веке с использованием теоретических обобщений в виде понятий, законов, идей физической картины мира; изучение исследований по методике развития творческих способностей, организации познавательной деятельности учащихся, ознакомлению с методами научного познания. Проведение педагогических наблюдений, конструирующего эксперимента.

Второй этап (1999 - 2002 г.г.) характеризуется проведением поискового эксперимента, в ходе которого были уточнены научные и методологические основания разрабатываемой методики.

На третьем этапе (2002 - 2005) проведено подведение итогов эксперимента, обработка и анализ его результатов, оформление исследования.

Научная новизна исследования заключается в том, что:

1) определено и обосновано конструирование содержания систематического курса физики основных общеобразовательных учреждений в соответствии с уровнями теоретических обобщений: понятиями, законами, идеями физической картины мира;

2) выявлены дидактические условия формирования теоретических обобщений в систематическом курсе: изучение физических явлений, некоторых понятий на пропедевтическом этапе обучения, дифференциация самостоятельной деятельности учащихся посредством использования учебного комплекта, содержащего учебники, рабочие тетради, методические рекомендации;

3) определены методологическая составляющая курса, включающая знания об объектах физики - явлениях, веществе, поле; законах, методах познания природы, а также идеи физической картины мира в виде основных общенаучных понятий и законов;

4) разработаны основные содержательные модели разделов курса: механики, термодинамики и молекулярной физики, основ электродинамики, элементов квантовой физики;

5) приведена в соответствие с теоретической схемой система физического эксперимента посредством включения новых лабораторных работ по моделированию явлений, выдвижению гипотез, измерению физических величин с учетом максимальной абсолютной и относительной погрешностей;

6) обоснована и разработана методика формирования теоретических обобщений у учащихся при изучении физики на основе взаимосвязей системы знаний с эмпирическими и теоретическими методами познания природы.

Теоретическое значение исследования состоит в том, что:

- сформулированы положения концепции теоретических обобщений курса физики общеобразовательных учреждений, отражающие уровни теоретических обобщений в структуре физической теории, психолого-педагогический аспект их формирования, систему методологических вопросов курса, систему физического эксперимента;

- созданы содержательные модели тем и разделов курса: механики, термодинамики и молекулярной физики, основ электродинамики, элементов квантовой физики, - включающие системы знаний в виде фактов, моделей, основных понятий, законов, практических приложений.

Практическое значение исследования состоит в том, что:

1. Разработана экспериментальная программа содержания курса физики для седьмого класса.

2. Сконструирован вариант систематического курса физики основных общеобразовательных учреждений на основе теоретических обобщений для восьмого класса.

3. Разработана методика формирования теоретических обобщений при изучении курса физики для девятого класса.

4. Определена система и структура учебных заданий в различных формах обучения - фронтальных лабораторных работах, экспериментальных заданиях, задачах - в содержании учебников физики для восьмого и девятого классов, а также заданий для учащихся в рабочих тетрадях (рубрика «Учимся исследовать физические явления, конструировать модели и собирать экспериментальные установки»).

5. Созданы методические рекомендации учителю физики по формированию теоретических обобщений.

Критериями эффективности предлагаемой методики служат: статистически надежные и достоверные результаты проверочных заданий по усвоению теоретических обобщений в виде понятий, законов и идей физической картины мира на основе метода научного познания, представляющего собой взаимосвязь эксперимента и моделирования; положительная динамика развития познавательного интереса учащихся, подтверждающаяся продолжением образования по профессиям естественнонаучного профиля.

На защиту выносятся:

1. Концепция теоретических обобщений систематического курса физики основных общеобразовательных учреждений, которая включает системы знаний в виде теоретических обобщений механики, термодинамики, молекулярной физики, электродинамики, квантовой физики как науки, преобразованные и ориентированные на формирование научного мировоззрения учащихся; идеи физической картины мира, методологическую составляющую курса.

2. Дидактические условия формирования теоретических обобщений в систематическом курсе, предполагающие изучение физических явлений, некоторых понятий на пропедевтическом этапе обучения, дифференциацию самостоятельной деятельности учащихся посредством использования учебного комплекта.

3. Содержательные модели разделов и тем курса, включающие системы знаний в виде фактов, моделей, основных понятий, законов, практических приложений механики, термодинамики и молекулярной физики, основ электродинамики, элементов квантовой физики.

4. Методика формирования теоретических обобщений при изучении систематического курса физики основных общеобразовательных учреждений, осуществляемая на взаимосвязи системы знаний с методами познания: факты -модель, понятия, законы - следствия - практические приложения, эксперимент.

5. Система физического эксперимента, включающая лабораторные работы, экспериментальные задания и демонстрационный эксперимент; фронтальные лабораторные работы курса, представленные новыми работами по моделированию явлений, выдвижению гипотез, измерению физических величин с учетом максимальной абсолютной и относительной погрешностей;

Структура и объем работы. Диссертационное исследование состоит из введения, восьми глав, заключения, списка литературы. В работе содержатся таблицы, рисунки, диаграммы. Общий объем опубликованных работ по теме исследования составляет 46,2 п.л.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, определены цель, объект, предмет исследования, выдвинута гипотеза, сформулированы положения концепции систематического курса физики основных общеобразовательных учреждений, определены задачи, методы, этапы исследования, представлены научная новизна, теоретическая и практическая значимости, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, приведены сведения об апробации и внедрении.

Глава 1. Теоретические обобщения в школьном курсе физики

В современных условиях основной формой знания при изучении физики не только в средней школе, но и в основных общеобразовательных учреждениях, является физическая теория. Такой подход обусловлен, прежде всего, тем, что назрела необходимость формирования уже на ранних этапах обучения физике системных знаний, отражающих различные организации научных знаний -физические теории, их структурирование, взаимосвязь элементов.

В главе представлена физическая теория как единица научного знания. С точки зрения системного подхода, теория - система основных идей в той или иной отрасли знания; форма научного знания, дающего целостное представление о закономерностях и существенных связях действительности. Для теории, как для любой системы, свойственна взаимосвязанность элементов, образующих ее и являющихся системами более низкого порядка.

В структуре физической теории выделяют основание, ядро, следствия, практические приложения. Основание теории составляют эмпирические факты, идеализированный объект, система фундаментальных понятий и физических величин, правила действий над физическими величинами и соотнесения физических величин с опытом. Для связи между эмпирическим базисом и совокупностью новых понятий, выражающих основные содержательные обобщения, выступает идеализированный объект - абстрактная модель. Ядро теории образует система законов, определяющая связи и изменения фундаментальных физических величин, совокупность законов сохранения, принципы симметрии и инвариантности, законы связи новых и старых теорий, мировые постоянные. К практическим приложениям теории относятся объяснение фактов, общая интерпретация теорий, предсказание явлений.

Фундаментальные физические теории содержат в себе подсистемы знаний - частные физические теории. Сложность структуры физической теории подчеркнута в работах Э. Вихмана, С.Г. Калашникова, П.С. Кудрявцева, В.В.Обухова, Л.П. Питаевского, Ю.В. Прохорова, Ф. Рейфа, Э.В. Шпольского, Г.М. Элиашберга и др.

Понятия и законы, составляющие систему знаний физической теории, представляют собой содержательные или теоретические обобщения. Они представлены понятиями, законами, теориями, идеями физической картины мира.

В разработанных курсах физики средней школы, физическая теория принята за единицу знания, представляющую собой сложную систему элементов знания - понятий, законов, выводов, практических приложений, которые приобретают свое подлинное содержание только в рамках этой системы. Подобные системы знаний отражены в учебниках физики средней школы авторами Б.Б.Буховцевым, И.К. Кикоиным, А.К. Кикоиным, Г.С. Ландсбергом, Г.Я. Мя-

кишевым, B.B. Мултановским, Н.М. Шахмаевым, С.Н. Шахмаевым, Д.Ш. Шо-диевым и др.

Ознакомление с системами знаний, входящих в физические теории, в курсе физики основных общеобразовательных учреждений осуществлено на примере положений молекулярно-кинетической теории и элементов электронной теории. Этот аспект отражен в работах H.A. Родиной. Однако в целом проблема теоретических обобщений в курсе физики основных общеобразовательных учреждений не решена.

Под систематическим курсом физики основных общеобразовательных учреждений мы будем понимать такую схему представления учебных знаний по физике, которая отражает системы знаний, входящие в состав фундаментальных физических теорий - механики, термодинамики, молекулярной физики, электродинамики, квантовой физики - и их подсистем. Структурные составляющие физической теории - основание, ядро, следствия, практические приложения - представлены в курсе определенными элементами учебного физического знания.

Схему, отражающую системные знания, в дальнейшем будем называть теоретической схемой представления учебного материала. Система знаний, образованная теоретическими обобщениями, входящими в физическую теорию, изучается во взаимосвязи с методом этой теории.

Теоретические схемы представления учебного материала в курсах физики средних и высших учебных заведений отражены в учебниках Е.И. Бутикова, Д.Джанколи, В.А. Касьянова, Ч. Кителя, В. Найта, М. Рудермана, И.В. Савельева и др. Учебный материал курсов систематизирован на уровне физических теорий, физической картины мира.

В курсах физики основных общеобразовательных учреждений на современном этапе осуществляются разные схемы предъявления учебного материала: на уровне физических явлений и понятий; явлений, понятий и некоторых законов. Они реализованы, например, в учебниках Н.Е. Важеевской, Н.К. Гла-дышевой, C.B. Громова, И.И.Нурминского, A.A. Пинского, В.Г. Разумовского, Н.С. Пурышевой, Г.Н.Степановой и др.

Проведенный анализ работ показывает, что в курсе физики основных общеобразовательных учреждений должны быть систематизированы на основе физической теории следующие знания: эмпирические предпосылки теории - ее основные факты, данные и результаты их логико-математической обработки; главные допущения, идеализации, фундаментальные законы, принципы; определение производных физических величин с помощью основных, логические выводы, доказательства; эксперимент как проверка выводов и результат практической деятельности; философская интерпретация теоретических обобщений.

Глава 2. Структурные модели содержания научного знания по физике в основных общеобразовательных учреждениях

В главе раскрыты целеполагание и таксономии целей как социальный фактор, структуры физического знания, курсов физики, основных общеобразовательных учреждений, этапы формирования системных знаний.

В последние годы общее образование стало рассматриваться в двух аспектах: общее образование как сквозная линия всей системы непрерывного образования и общеобразовательная подготовка человека, предшествующая профессиональной.

Учебный процесс предполагает ряд взаимосвязанных компонентов обучения, т.е. свою структуру, в состав которой входят цели обучения, содержание, методы, формы обучения, средства обучения. Фундаментальными проблемами являются целеобразование и целеполагание, которые раскрыты в работах В.И.Журавлева, Ч. Куписевича, Б.Т. Лихачева, П.И. Пидкасистого и др.

Цели образования оказывают определенное влияние на отбор содержания образования, его ведущие идеи и структуру. Этот аспект отражен в Законе об образовании, образовательном стандарте, в работах Ю.И. Дика, B.C. Леднева и Др.

Конкретизация целей общего образования в области естественнонаучного образования предполагает формирование у учащихся основ научного мировоззрения, целостного представления о мире и месте человека в нем. Физика как одна из естественнонаучных дисциплин является производной от науки и должна включать систему знаний, достаточных для формирования научной картины мира и имеющих определенное практическое значение. Ее изучение в основной школе предполагает следующие структурные единицы: научные знания, методы научного исследования, диалектика научного познания, информационные технологии и направления научно-технического прогресса, человек и его взаимосвязь с природой, физика и общечеловеческие ценности.

Достижения целей заданы в виде определенных требований, содержащихся в стандарте образования. Каждая его составляющая имеет свою систему требований и включает элементы основных видов знаний.

В фиксировании поэтапного достижения целей используются условно принятые уровни достижений, которые отражают объекты целей, расположенные в определенной последовательности - таксономии целей. В работе рассматривается, например, таксономия целей по Б.С. Блуму. Важное условие формирования теоретических обобщений состоит в том, чтобы уровни достижений были соотнесены с этапами их формирования. В исследовании использована система четырех уровней достижений в формировании научного знания: непосредственный, вторично-образный, символический, знаковый, - и их подуровни (всего десять позиций). Каждый переход на новый уровень сопровождается не

только качественными изменениями системы знаний, но и количественным ростом.

Воспитательными целями при изучении систематического курса физики являются, например, формирование научного мировоззрения учащихся, а также этическое воспитание, воспитание патриотизма и творческое развитие личности. Воспитательные цели как сквозные линии в образовании отражают Ю.И.Дик, В.А. Коровин, П.И. Пидкасистый, Ю.Л. Хотунцев, A.B. Хуторской и др.

В данной главе также отмечено, что основное школьное образование в течение 8-10 лет (в России на данный момент- 9 лет) в большинстве стран законодательно является обязательным. Существуют различные виды образовательных учреждений, в которых обязательно осуществляется основное школьное образование, в том числе и физическое. Происходящая модернизация образования, отраженная в нормативных документах (концепции, проекте стандарта, планах, программах), ориентирует основное общее образование на десятилетнее. При этом образовательные учреждения, осуществляющие основное общее образование, названы в них основными общеобразовательными учреждениями.

Конструирование курса физики основных общеобразовательных учреждений на основе теоретических обобщений позволяет выделить среди структур представления учебного материала концентрическую, обладающую рядом достоинств по сравнению со ступенчатой и радиальной структурами. Она не ограничивается одноразовым представлением отдельных тем курса и способствует расширению и развитию знаний - от механических явлений и элементов понятий в пропедевтическом курсе физики до системы знаний в виде понятий, законов, идей физической картины мира в систематическом курсе. Проблемы построения концентрических курсов физики обсуждались в разное время учеными К.Д. Краевичем, Н.В. Кашиным, И.И. Косоноговым, A.B. Цингером, В.В.Лермантовым и др. В современный период проблему концентрического построения курса физики основных общеобразовательных учреждений поднимают авторы учебников Н.К.Гладышева, Г.Н. Степанова.

Подобная модель структуры предъявления учебного материала в курсе физики основных общеобразовательных учреждений позволяет на разных этапах обучения формировать систему знаний во взаимосвязи с методом научного познания. В основной школе выделяют три этапа обучения физике: интегрированные курсы начальной школы, 5-6 классы - пропедевтический курс, 7-9 классы — систематический курс. Так, в начальной школе учащиеся знакомятся с примерами физических явлений: механических, тепловых, электрических, световых, магнитных, - а также с элементами понятий о теле, веществе на уроках технологии. Изучая математику, учащиеся знакомятся с единицами физических

величин - скорости, пути, массы, температуры, способом их определения. На примере образования тени за непрозрачными предметами происходит ознакомление с закономерностью - прямолинейным распространением света, формируются элементы метода научного познания на примерах эксперимента и моделирования объектов.

Изучение пропедевтических курсов в 5-6 классах предполагает формирование знаний о физических явлениях, элементах понятий, эмпирических законах на примерах прямолинейного распространения света и закона отражения, о методах познания природы.

В систематическом курсе физики формируются системы знаний, входящие в физические теории, идеи физической картины мира. Углубляются знания о методах научного познания. При этом формируются элементы физической картины мира, отражающие, например, идеи взаимодействия физических объектов и процессов, связь физических теорий.

Изучение систематического курса физики в основных общеобразовательных учреждениях позволит сохранить преемственность при изучении профильного курса физики средней школы, в котором рассматриваются фундаментальные физические теории, их подсистемы - частные физические теории. В нем система знаний в рамках теорий расширяется и усложняется в силу возможности использования более сложного математического аппарата. При его изучении у учащихся формируется физическая картина мира.

Глава 3. Психологические аспекты формирования теоретических обобщений

В главе отражены познавательные особенности учащихся подросткового возраста, деятельностный подход в обучении и виды обобщений с точки зрения психологической науки.

Возрастные особенности человека рассматриваются с точки зрения различных теорий его развития и объясняют разные его аспекты. В данной работе анализируются когнитивные теории, отражающие процесс развития мышления учащихся, которые находятся на границе двух возрастных групп - подростковый и ранний юношеский возраст.

Психологические особенности учащихся подросткового возраста, проанализированные на примерах работ отечественных и зарубежных психологов, позволяют утверждать, что возможен процесс формирования теоретических обобщений в виде понятий, законов, идей физической картины мира у учащихся 7-9 классов.

Теорию познания исследовал И.М. Сеченов. Он отстаивал учение о познаваемости мира, которое обосновывал физиолого-психологическими данными.

По мнению Ж. Пиаже, по окончании стадии формальных операций ребенок становится в умственном отношении взрослым человеком и способен к научному мышлению.

С.Л. Рубинштейн утверждал, что в подростковом возрасте мышление учащихся начинает свободно переходить от единичного через особенное ко всеобщему, от случайного к необходимому, от явлений к существенному в них, от одного определения сущности ко все более глубокому ее определению и приходит ко все более глубокому познанию действительности, к пониманию взаимосвязи ее различных моментов, сторон, ее сущности.

Главным, по словам Л.С. Выготского, в подростковом возрасте является формирование понятий, которое ведет к высшей форме интеллектуальной деятельности.

Информационный подход к развитию и, в частности, мышления показан в работах Г. Крайга, Ф. Райса, который заключается в последовательности шагов, действий и операций, характерных для получения, восприятия, запоминания, обдумывания и использования информации.

Формирование теоретического мышления отражено также в работах Дж.Андерсона, Д.Н. Богоявленского, В.В. Давыдова, Л.Н. Леонтьева, Д.Б. Эль-конина и др.

Впервые в отечественной психологии термин «деятельность» был введен известным русским психологом М.Я. Басовым, выдвинувшим функциональную периодизацию развития деятельности у детей в виде трех уровней.

В исследованиях П.П. Блонского, например, отражены общие генетические корни мышления и речи - это практическая деятельность.

Деятельностный подход в формировании теоретических обобщений связывают также с именами П.Я. Гальперина и М.Н. Скаткина (поэтапное формирование умственных действий), Э.В. Ильенкова и др.

Обобщенная структура деятельности включает цель, мотив, потребность, средства, предмет деятельности, результат, удовлетворяющий потребность. Схема деятельности по формированию, например, закона должна содержать: выражение связи между явлениями или величинами, формулировку закона, математическое выражение закона, опыты, подтверждающие справедливость закона, учет и использование закона на практике, границы применения закона.

Рассмотрены схемы деятельности при формировании понятий и физических величин, которые могут быть использованы при изучении систематического курса физики в основных общеобразовательных учреждениях.

С точки зрения психологии различают следующие виды обобщений: понятия, суждения, умозаключения. Понятие рассматривается как опосредованное словом образование, продукт исторического развития. Суждение же явля-

ется основным актом или формой, в которой совершается мыслительный процесс.

Глава 4. Методологические вопросы и идеи физической картины мира в систематическом курсе физики основных общеобразовательных учреждений

В главе отражены методологическое введение к систематическому курсу физики «Физические методы исследования природы», формирование знаний учащихся о методах изучения природы, элементов физической картины мира, а также заключение к курсу «Физика-составляющая современной культуры».

Во вводной части к курсу традиционно раскрывались вопросы об объектах изучения физики, которые объединены определенными терминами (понятиями) и образуют своеобразную структуру: явления, тело, вещество, поле, физическая величина, закон, теория. Данная структура неразрывно связана с методом научного познания, который предполагает ознакомление с фактами, т.е. с примерами явлений и процессов, происходящих с телом, веществом и полем. Их характеристиками служат физические величины, между которыми образуются связи. Наиболее общие их взаимосвязи представляют собой законы. Определенная предметная область изучения физики, соответствующие ей модели, законы образуют теорию.

Изучение теоретических обобщений в курсе физики общеобразовательных учреждений неразрывно связано с методом научного познания, объединившего в себе два уровня познания - эмпирический и теоретический.

Эксперимент относится к более сложному методу эмпирического познания и включает ряд этапов и операций - подготовка, проведение, регистрация события или явления (в основном, измерение), интерпретация результатов, объяснение фактов. Основной формой теоретического познания служит теория. К основной ценностной функции теории относится объяснение и предсказание явлений, которые предполагают некоторую идеализацию и формализацию изучаемого явления. Идеализация изучаемого явления может привести к построению теоретической модели. Переходной формой от эмпирии к теории является гипотеза как научно обоснованное предположение о закономерности связи или причинной обусловленности явлений.

К общенаучным методам познания относят анализ и синтез, индукцию и дедукцию. Анализ трактуют как разложение целого на части и познание каждой из них в отдельности. Синтез же - соединение частей в целое и объяснение этого целого на основе знаний о частях. Анализ и синтез взаимосвязаны друг с другом и в процессе исследования часто сменяют друг друга. Сущность индукции заключается в движении мысли от частного к общему, а дедукции - от общего к частному.

В современных условиях все большее значение получает метод моделирования, основанный на построении соответствующей модели объекта, изуче-

нии ее свойств и переносе полученной информации на сам объект. Моделирование основывается на аналогии, которая предполагает нахождение сходства у двух и более объектов.

О формировании знаний о методах познания природы на пропедевтическом этапе изучения физики утверждают, например, А.Е. Гуревич, Ю.И. Дик, Д.А. Исаев, В.А. Коровин, A.A. Фадеева.

В.Г. Разумовский отмечает необходимость обучения школьников методам изучаемой науки, в том числе методам установления эмпирических законов, выдвижения модельных гипотез, теоретического предвидения и эксперимента.

A.B. Усова указывает на ознакомление учащихся 7-8 классов с методами, применяемыми в научных исследованиях по физике, например, теоретическим предвидением, разработкой рабочей гипотезы, наблюдением, экспериментом.

Взаимосвязь эмпирического и теоретического способов познания при изучении курса физики основной школы отражают в своих публикациях А.Е.Аникин, Р.Х Казаков, А.Н. Малинин, Л.П. Свитков, JI.C. Хижнякова, С.Ф. Шилова. Эта взаимосвязь осуществляется при формировании понятий и законов, входящих в содержание курса.

Учебный материала систематического курса физики основных общеобразовательных учреждений включает примеры научных гипотез, например, гипотезу Галилея, предположение Фарадея о получении электрического тока с помощью магнитного поля, гипотезу Максвелла о том, что изменение электрического поля должно сопровождаться возникновением переменного магнитного поля.

Использование метода гипотез учащимися при изучении систематического курса физики предполагается при выполнении лабораторных работ и экспериментальных заданий, в которых необходимо конкретизировать гипотезу, представленную в обобщенном виде.

Широкое распространение получили в учебном материале курса аналогии, характерные для метода моделирования. Так, например, понятие средней кинетической энергия движения молекул формируется с использованием примера, показывающего, что высоты деревьев в лесу неодинаковы, но среднее значение высоты всех деревьев - всегда определенная величина.

Ниже представлена таблица 1, в которой приведены примеры ознакомления учащихся с методами познания при изучении разделов курса физики -механики, термодинамики, молекулярной физики, основ электродинамики, элементов квантовой физики.

Ознакомление учащихся с методами познания природы п] ри изучении разделов курса физики в 7-9 классах

Механика Термодинамика МКТ идеального газа Электродинамика Элементы квантовой физики

Метод опытного познания Галилея - научный метод познания (факты - гипотеза - модель - теоретические предсказания - выводы) - факты (физические явления) - гипотеза, модель - понятия, физические величины, единицы величин, связи между величинами, законы - следствия - практические приложения (эксперимент и моделирование); Общенаучные методы познания: анализ, синтез, идеализация, обобщение, аналогия, моделирование.

Графический метод определения модуля перемещения по суммированию площадей малых частей фигуры, образованной графиком и осями координат Метод определения скорости за достаточно малый промежуток времени, Метод измерения силы динамометром (замещение неизвестной силы силой упругости пружины), Измерение момента силы Элементы термодинамического метода, Измерение температуры тела термометром Элементы статистического метода: средний квадрат скорости, средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул Метод количественного определения электрических зарядов (основанный на законе Кулона), Метод исследования заряженных частиц в камере Вильсона, Измерение сопротивления, Измерение электрической мощности, Метод построения изображений объекта как совокупности изображений отдельных его точек. Спектральный метод, Метод исследования радиоактивных излучений

Таблица 1. Примеры ознакомления учащихся с методами познания природы при изучении систематического курса физики основной школы

Идеи физической картины мира составляют знания об общенаучных понятиях, сохраняющихся величинах, взаимодействии разных видов материи, об элементах связи физических теорий, универсальности законов сохранения.

К общенаучным понятиям относятся понятия пространства и времени, материальности мира, энергии, формирование которых осуществляется при изучении всех разделов курса. Особая роль в этом принадлежит механике, при изучении которой учащиеся убеждаются в том, что механическое движение рассматривается как изменение положения тела в пространстве относительно других тел. Развитие идей взаимодействия осуществляется сначала на примерах взаимодействия тел - материальных точек. В дальнейшем учащиеся знакомятся с взаимодействием молекул вещества, электрических зарядов, частиц атомного ядра.

На примерах закона сохранения механической энергии, закона сохранения электрического заряда учащиеся узнают о том, что существуют физические величины, которые при определенных условиях остаются неизменными. Законы сохранения, например, закон сохранения энергии универсален. Он выполняется в различных физических теориях.

Глава 5. Содержательные модели построения курса физики основных общеобразовательных учреждений

В ней представлены содержательные модели отдельных тем курса. Они разработаны на основе единой модели - теоретической схемы, которая изображена на рисунке 1 в виде нескольких взаимосвязанных блоков. В верхней ее части показана взаимосвязь системы научных знаний - теории с методом исследования. Система физических теорий вместе с методами исследования входят в физическую картину мира. Психолого-педагогические аспекты формирования теоретических обобщений отражают дидактические и психологические условия их изучения.

На схеме представлены теоретические обобщения в виде понятий и законов, которым предшествует физическая модель. Их формирование осуществляется во взаимосвязи с методами научного познания. Каждая физическая теория имеет прикладное значение. Этот аспект отражен блоком «Практические приложения». Теоретическую схему представления учебного материала составляют: факты — модель - понятия - законы - практические приложения.

Формирование понятий и законов осуществляется на основе деятельно-стного подхода, отраженного на схеме блоком «Способы деятельности». Он содержит наблюдение опытов, формирование понятий, законов, выполнение фронтальных лабораторных работ, экспериментальных заданий, решение задач.

Формирование теоретических обобщений на основе различных способов деятельности приводит к формированию элементов физической картины мира.

Физическая теория - система научных знаний

Чг-

Метод исследования

1сихолого-педагогические аспекты формирования теоретических обобщений, образующих систему знаний физической теории

Теоретические обобщения

Модель

-7\-

Ы.

лг

Ознакомление с методами научного познания

7Т

.Понятия —■ > . Законы

-л- -л-

Г\ * ¥

* I

с =

7Т

Способы деятельности

ту

Наблюдение опытов, Формирование понятий, Формирование законов, Выполнение фронтальных лабораторных работ, экспериментальных заданий, Решение задач

ту

Физическая картина мира

Рис 1

Приведенная теоретическая схема в дальнейшем используется в представлении структурных (содержательных) моделей учебного материала по разделам и темам курса физики основной школы.

В качестве примера приведены теоретические схемы, представляющие систему знаний, входящую в термодинамику, а также структурную схему основ электродинамики и систему знаний одной из частных теорий электродинамики - электростатики.

На рисунке 2 представлена содержательная модель, представляющая систему знаний, входящих в термодинамику. Изучение темы опирается на понятия механики - силы, механической работы, а также закон сохранения энергии. Идеализированными объектами термодинамики являются равновесное состояние термодинамической системы, равновесный процесс. Равновесное состояние термодинамической системы характеризуется постоянством параметров системы. Термодинамическая система может переходить из одного состояния в другое. При этом предполагается, что параметры системы меняются так медленно, что в любой момент времени ее состояние можно считать равновесным. В этом случае и сам процесс называют равновесным.

К основным понятиям термодинамики относятся: термодинамическая система, параметры состояния системы - давление, объем, температура, масса; внутренняя энергия, количество теплоты, удельная теплоемкость, удельная теплота сгорания топлива, КПД теплового двигателя.

При изучении термодинамики формируются знания о газовых законах -законе Бойля - Мариотга, законе Гей-Люссака, законе Шарля, а также первом законе термодинамики.

Формирование теоретических обобщений осуществляется при изучении тем «Газовые законы» и «Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики». Тема «Тепловые машины» отражает практические применения теоретических обобщений термодинамики. В ней рассматриваются паровая машина, двигатель внутреннего сгорания, паровая и газовая турбины, реактивный двигатель.

При изучении раздела происходит развитие знаний о методах познания и элементах физической картины мира. Учащиеся знакомятся с элементами термодинамического метода. Идеи физической картины мира представлены связями физических теорий, например, использованием понятий механики в теории - термодинамике. При изучении термодинамики происходит дальнейшее развитие общенаучного понятия - энергии.

На рисунке 3 изображена структурная схема основ электродинамики курса физики основных общеобразовательных учреждений. Она представлена следующими темами: электрический заряд, электрическое поле, элементы классической электронной теории; электрический ток в металлах, закон Ома для участка электрической цепи; электрический ток в вакууме, газах и полупроводни-

-а s:

Механическая работа. Закон сохранения механической энергии

а> ж ч «г

^Равновесное состояние4

термодинамической системы. Равновесный процесс_у

/Термодинамическая система^ Параметры системы: Р, V, Т, т. Температура. Внутренняя энергия. Количество теплоты. Удельная теплоемкость. Удельная теплота сгорания топлива. КПД теплового двигателя, у

Закон Бойля-Мариотта: pV = const при T » const, m = const Закон Гвй-Люссака: V/T * const при р = const, m = const Закон Шарля: р/Т X const при V т const, Ш = const Первый закон термодинамики: U = Q + А

,---*---

Тепловые машины: паровая машина, двигатель

внутреннего сгорания, паровая и газовая турбины, реактивный двигатель

J к

Способы

деятельности

О ж XJ

■о

о 2 ш ^

£ О S X

Г ® ° z о g

о s

о 0"

ft)

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ОСНОВ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ

Рис 3

ках; магнитное поле; электродвижущая сила, закон Ома для полной цепи; электромагнитная индукция; электромагнитные колебания; электромагнитные волны; световые волны.

Содержательная модель, представляющая систему знаний одной из частных теорий электродинамики - электростатики изображена на рисунке 4.

Фактами служат электризация тел трением, два вида зарядов, действия электрического тока, электростатическое взаимодействие. Изучение темы предполагает использование понятий механики - силы и работы силы.

В основе теории - электростатики лежит модель - точечный электрический заряд - заряженное тело, размер которого во много раз меньше расстояния до тела, на которое оно действует. Используются также модели - однородное электрическое поле, линии напряженности электрического поля.

Основными понятиями при изложении темы являются электрический заряд, электростатическое поле, напряженность электрического поля, элеюриче-ское напряжение.

При изучении темы рассматриваются закон сохранения электрического заряда и закон Кулона.

В качестве практических приложений приведены устройства для накопления электрических зарядов - конденсаторы, электрометр, амперметр, вольтметр.

При изучении темы развиваются идеи физической картины мира на примере электростатического взаимодействия, прослеживается связь физических теорий, сохранение физических величин (сохранение электрического заряда).

Глава 6. Методика формирования теоретических обобщений в систематическом курсе физики основных общеобразовательных учреждений

В данной главе показана реализация содержательных моделей, построенных на основе теоретической схемы. Основные понятия, например, механики материальной точки - перемещение, скорость, ускорение - вводятся по схеме: необходимость введения понятия - определение понятия, векторная величина -единица в СИ — физический смысл единицы - прибор для измерения величины. Изучение законов механики связано с понятиями силы и массы. Сила рассматривается как основная мера механического взаимодействия материальных тел, а масса как мера инертности. Формирование понятия силы осуществляется на примерах сил - гравитационной, силы тяжести, силы упругости, веса тела, силы трения - и характеризуется такой последовательностью: наблюдение действия силы (факты) - гипотеза (предположение о результате действия силы) -модель (материальная точка, система тел, центр масс) - понятие (определение силы, физическая величина, характеризующая данное понятие, единица измерения, физический смысл единицы измерения) - практические приложения (движение тел под действием сил). При изучении законов механики характерна

Электрический заряд. Электрическое поле

Факты

эг

Работа силы

Теоретические обобщения

Понятия

' Электрический заряд, электростатическое поле, напряженность электрического поля,

электрическое , напряжение ,

Практические приложения

Ознакомление с методами: метод научного познания, метод аналогии

Рис А

Идеи физической картины мира: электростатическое взаимодействие, связь физических теорий, сохранение физических величин

последовательность: факты (наблюдение явлений) - гипотеза (определение условия движения или взаимодействия тел) - модель (материальная точка, система тел, центр масс) - формулировка закона - следствия - практические приложения (примеры движения и взаимодействия тел).

Использование теоретической схемы при изучении термодинамики и молекулярной физики позволило вводить понятия и законы, отражающие соответствующие' физические теории. Изучение газовых законов происходит по следующей схеме: постановка цели исследования и условий проведения опыта; описание последовательности действий; анализ экспериментальных данных; обобщение данных опыта и формулировка закона в качественной и количественной формах; графическая интерпретация закона; область применимости закона. Формируемая система знаний при изучении термодинамики и молекулярной физики рассматривается во взаимосвязи с методом научного познания: наблюдение опытов - выдвижение гипотезы - введение моделей, физических величин, связей между ними (законы) - следствия - практические приложения. Используя методы эксперимента и моделирования, учащиеся наблюдают, описывают и объясняют тепловые явления, закономерные связи между величинами, границы применимости законов, действие тепловых машин на основе изученных теоретических обобщений.

Центральным понятием электродинамики является электромагнитное поле, формирование которого происходит последовательно посредством введения понятий электрического заряда, электростатического поля, электрического поля движущихся зарядов, магнитного поле. В результате изучения понятий и законов электродинамики формируются основные положения электродинамики в приведенной последовательности:

- в природе не существует электрического заряда без частицы; носителями заряда являются электроны, протоны и другие частицы;

- существуют два вида электрических зарядов - положительные и отрицательные; заряды одинаковых знаков взаимно отталкиваются, а заряды противоположных знаков - притягиваются;

- вокруг электрических зарядов всегда имеется электрическое поле;

- электрическое поле действует на любой электрический заряд - неподвижный и движущийся;

- вокруг движущихся зарядов, кроме электрического поля, существует и магнитное поле;

- основным свойством магнитного поля является действие только на движущийся электрический заряд.

Изучение физики атомного ядра сопровождается формированием знаний о радиоактивности, видах излучения, ядерных силах и сильном взаимодействии, об энергии связи, ионизирующем излучении и его биологическом воздей-

ствии, а также применениях излучений. Формирование системы знаний происходит во взаимосвязи с методом научного познания в соответствии с видами деятельности. Постулаты Бора и понятия физики атомного ядра обладают высокой степенью абстрактности. Сложные экспериментальные установки, неотъемлемой частью которых служит радиоактивный элемент, на сегодняшний день не находят применения в школьной практике, поскольку это связано с опасностью для здоровья учащихся. Поэтому их описание приведено в содержании учебного материала.

Глава 7. Система физического эксперимента

Рассмотрены демонстрационный эксперимент, фронтальные лабораторные работы и экспериментальные задания.

Демонстрационный эксперимент при изучении курса физики систематизирован на основе теоретической схемы: явления, модели, понятия, величины, связи между величинами, законы, практические приложения. Он является составной частью содержания курса физики и представляет собой один из методов научного познания, с которым учащиеся знакомятся на протяжении всего курса. Системы демонстрационного эксперимента отражают системы знаний механики, термодинамики и молекулярной физики, электродинамики, элементов квантовой физики.

Подобные системы демонстрационного эксперимента использовались при изучении курса физики средней школы, построенного на основе физических теорий, и обсуждались в работах Л.И. Анциферова, В.А. Бурова, Г.М. Го-лина, A.A. Покровского, С.А. Хорошавина, Т.Н. Шамало, Н.М. Шахмаева, В.Ф. Шилова и др. Однако при изучении курса физики основной школы такая систематизация демонстрационного эксперимента не применялась.

При изучении систематического курса физики основных общеобразовательных учреждений предполагается выполнение фронтальных лабораторных работ, направленных на формирование новых знаний, исследование явлений и конструирование приборов, моделирование и изучение метода физики, измерение физических величин. Измерение величин на протяжении всего курса проводится с учетом абсолютной и относительной погрешностей измерений. В основном рассматриваются прямые измерения физических величин. Однако несколько работ, например, измерение момента силы, измерение сопротивления проводника с помощью амперметра и вольтметра, знакомят учащихся с определением погрешностей при измерении величин косвенным путем.

Значение фронтальных лабораторных работ показано, например, в работах А.И. Бугаева, С.Е. Каменецкого, В.П. Орехова, A.A. Покровского, А.В.Усовой.

Система экспериментальных заданий направлена на развитие творческих способностей учащихся и отражает деятельность учащихся по исследованию

физических явлений и конструированию приборов и установок. Система заданий включает задания из учебника и рабочих тетрадей.

Разработке экспериментальных заданий и внедрению их в учебный процесс по физике посвящают свои работы многие зарубежные и отечественные исследователи. Дж. Уокер, А. Мейяни предлагают экспериментальные задания в виде специальных изданий и отмечают, что физика не ограничивается стенами лабораторий, она повсюду. Среди отечественных авторов экспериментальных заданий по физике В.А. Бетев, Е.С. Объедков, Я.И. Перельман, В.Г. Разумовский, И. А. Шунин и др.

Выполнение лабораторных работ и экспериментальных заданий исследовательского характера предполагает деятельность учащихся по установлению предположения или выдвижению гипотезы. При этом в обобщенном виде в работе предлагается гипотеза, которую необходимо уточнить, конкретизировать относительно выполняемой работы. Конкретизация предложенной гипотезы заключается, например, в установлении связи физических величин.

Ниже представлена таблица 2, в которой приведена классификация фронтальных лабораторных работ при изучении систематического курса физики основных общеобразовательных учреждений. Они направлены на формирование новых знаний, моделирование, изучение методов физики, исследование явлений, конструирование приборов, измерение физических величин.

Формирование новых знаний осуществляется при выполнении работ по изучению абсолютной погрешности измерений на примере измерения длины тела и относительной погрешности на примере измерений размеров тела. При этом учащиеся усваивают то, что максимальная абсолютная погрешность прямого измерения складывается из абсолютной инструментальной погрешности и абсолютной погрешности отсчета. Относительная погрешность измерения характеризует качество измерения, она равна отношению максимальной абсолютной погрешности измерения к измеренному значению.

Ознакомление учащихся с методом моделирования происходит, например, при выполнении работы по моделированию равноускоренного движения тела. При этом учащимся необходимо изготовить модель траектории равноускоренного движения тела и исследовать его закономерность (без начальной скорости): пути, проходимые телом за равные последовательные промежутки времени, пропорциональны последовательным нечетным числам.

Деятельность учащихся с элементами исследовательской деятельности характерна при выполнении, например, работы по исследованию с помощью вольтметра электрической цепи с последовательным соединением проводников. Содержатся работы по измерению физических величин, например, силы упругости пружины, выталкивающей силы, силы тока. Результаты измерений

физических величин записываются с учетом максимальной абсолютной и относительной погрешностей.

Таблица 2. Классификация фронтальных лабораторных работ _в систематическом курсе физики_

Формирование новых знаний

Моделирование,

изучение метода физики

Исследование явлений, конструирование приборов

Измерение физических величин

1.Изучение абсолютной погрешности измерений на примере измерения длины тела.

2.Изучение относительной погрешности измерения на примере измерения размеров тела.

1.Измерение размеров малых тел методом рядов.

2. Определение модуля перемещения по трафику скорости.

3. Моделирование равноускоренного движения тела.

4. Изучение электрического двигателя постоянного тока (на модели).

1.Наблюдение расширения воздуха при нагревании.

2.Исследование зависимости объема определенной массы газа от температуры при постоянном давлении.

3. Исследование с помощью амперметра электрической цепи с последовательным соединением проводников.

4. Исследование с помощью вольтметра электрической цепи с последовательным соединением проводников.

5. Исследование с помощью амперметра электрической цепи с параллельным соединением проводников.

6. Наблюдение действия магнитного поля.

7. Изучение явления электромагнитной индукции.

8. Получение при помощи линзы изображения предмета, находящегося между фокусом и двойным фокусом.

9. Наблюдение дисперсии света.

1. Измерение силы упругости пружины.

2. Измерение силы трения скольжения.

3. Измерение момента силы.

4. Измерение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело.

5. Измерение силы тока в электрической цепи.

6. Измерение напряжения на различных участках электрической цепи.

7. Измерение сопротивления проводника при помощи амперметра и вольтметра.

8. Измерение мощности тока.

9. Измерение фокусного расстояния собирающей линзы разными способами.

Глава 8. Организация, методика проведения и результаты педагогического эксперимента

В главе отражены результаты педагогического эксперимента, проведенного с учащимися в школах Московской области, г. Москвы, г. Арзамаса, г. То-

больска. Основой педагогического эксперимента послужили теоретические исследования В.В. Краевского. И.Я. Лернера, Т.Г. Новиковой, Э.Д. Новожилова, И.И. Нурминского.

Проводимая количественная оценка результатов эксперимента построена на использовании работ по применению методов математической статистики для обработки результатов педагогических и психологических исследований Л.Ф. Бурлачук, С.М. Морозова, Дж. Глас, Дж. Стенли, И.И. Грабарь, К.А. Крас-нянской, Е.В. Сидоренко.

При проведении педагогического эксперимента были организованы разные формы совместной работы: открытые уроки, семинары, конференции, проводимые как на базе кафедры методики преподавания физики МГОУ, так и на базе школ.

Результаты к выборки оценивались по числу верных (и неверных) ответов. Для расчета погрешностей измерении Дк результатов обучения использовалась формула:

т — число учащихся охваченных проверкой.

Данная формула учитывает влияние неполной представительности взятой выборки учащихся относительно их генеральной совокупности.

Ожидаемый педагогический эффект проверялся с помощью контрольных работ по темам: «Законы движения», «Силы и движения тел», «Гидро- и аэростатика», «Газовые законы», «Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики», «Тепловые машины», «Электрический заряд. Электрическое поле».

Ниже приведены результаты одной из контрольных работ по темам «Законы движения», «Силы и движения тел». Ее выполняли 267 учащихся разных школ Московской области и г. Москвы.

Контрольная работа содержала десять заданий с выбором ответа, задачу и экспериментальное задание и выполнялась в двух вариантах.

Вариант 1

Задания с выбором ответа

1. Какая физическая величина характеризует инертность тела?

А. Объем. Б. Сила. В. Масса. Г. Площадь поверхности. Д. Длина.

2. Единицы физических величин могут быть выражены через основные единицы СИ. Какая из приведенных единиц является единицей силы?

А. кг м\с. Б. м/с. В. кг м\с2. Г. м/с2. Д. кг м2 \с2.

3. В каком физическом законе утверждается существование инерциаль-ных систем отсчета?

где к - измеренный результат обучения в % (число верных ответов);

А. В третьем законе Ньютона. Б. Во втором законе Ньютона. В. В первом законе Ньютона. Г. В законе Гука. Д. В законе всемирного тяготения.

4. Какой прибор измеряет массу?

А. Динамометр. Б. Рычажные весы. В. Микрометр. Г. Акселерометр. Д. Спидометр.

5. Между двумя любыми телами действуют силы всемирного тяготения. Какая формула выражает закон всемирного тяготения?

A,f=Umg. B.fx = - fee. В. f = (JN. Г.F = GmM/ R2. Д.F = ma.

6. На рисунке 5 показана равнодействующая сил, действующих на автомобиль. Модуль этой силы F = 1 103 Н. Масса автомобиля 2 -103 кг. Чему равна проекция ускорения автомобиля на ось координат, направленную по направлению его движения?

А. 0,5 м/с2. Б. - 0,5 м/с2. В. 1 м/с2. Г. 1 ,5 м/с2. Д. 0.

« х

Рис.5

а 05 1 t5 г 25 3 чей

Рис. 6

7. На рисунке 6 изображен график зависимости модуля силы упругости, возникшей при деформации тела, от удлинения. Чему равна жесткость тела?

А. 8 Ю-3 Н\м. Б. 1,25 10'3 Н\м. В. 8' 103 Н\м. Г. 8 102 Н\м . Д. 0,125

Н\м.

8. На расстоянии Я от центра Земли на тело действует сила тяжести, равная по модулю Р. Я- радиус Земли. Чему равна сила тяжести, действующая на это тело на расстоянии 3 Я от центра Земли?

А- л б. зр. в. г. т. д. т

9. На брусок, движущийся с ускорением а по столу, действуют в горизонтальном направлении две силы: сила упругости Ру„р и сила трения Р1р (рис.7). Масса бруска т. Каково уравнение движения бруска?

А. Рупр - Ртр = О. Б. Рупр - р^ = та . В. Рупр 0. Г. mg - Рупр = та. Д.

Рутр + Рщ, =та.

Рис.7

10. Ракета, запущенная с Земли, движется вертикально вверх. На некотором участке траектории сила тяги двигателей по модулю равна силе тяжести, действующей на ракету. Как будет двигаться ракета на этом участке траектории? (Сопротивление воздуха не учитывайте).

Задача

Тело массой 10 кг начинает двигаться прямолинейно по горизонтальной поверхности под действием силы 50 Н. Определите модуль перемещения тела за 6,0 с движения, если сила трения при движении равна 30 н.

1) Изобразите рисунок, покажите на нем векторы сил, действующих на тело, и систему координат.

2) Запишите уравнение движения тела и найдите модуль его перемещения.

Экспериментальное задание

Измерьте силу тяжести, действующую на груз, используя динамометр.

Средства измерения и материалы: груз из набора грузов по механике или калориметрическое тело; учебный динамометр; штатив с муфтой и лапкой.

1) Закрепите динамометр в лапке штатива и подвесьте к крючку динамометра груз.

2) Запишите результат измерения силы, используя три различные формы представления результатов измерения.

а) Р = Бщм ± Д Р; Р =_;

б) Рнзм - А Р < Р < Ршм + ДР;

_<Р<_;

в) в виде отрезка на числовой прямой (рис.8). Масштаб выберите самостоятельно.

Ризм- измеренное значение силы; Д Р - абсолютная погрешность измерения, равная сумме погрешностей прибора и отсчета; абсолютная инструментальная погрешность учебного динамометра 0,05 Н; Р - результат с учетом погрешности измерения.

-1-1-V-——»-

$ ■..............'....... ' ' ' Ч»

Рис. 8

Ниже в таблице 3 представлены результаты контрольной работы, которые отражены на диаграмме 1.

Таблица 3

№ задания 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12

ш(число учащихся, выполнявших работу) 267 267 267 267 267 267 267 267 267 267 267 267

к(число уч-ся, правильно выполнивших задания) 251 249 241 250 245 225 221 239 232 230 228 155

к,% 94,0 93,3 90,3 93,6 91,8 84,3 82,8 89,5 86,9 86,1 85,4 58,1

Дк,% 2,9 зд 3,6 3,0 3,4 4,5 4,6 3,8 4,1 4,2 4,3 6,0

Диаграмма!

На диаграмме по вертикальной оси отложены значения результатов выполнения заданий контрольной работы в процентах, а на горизонтальной оси отражены номера заданий с 1 по 12.

Результаты контрольной работы показывают, что выбранный контингент учащихся справился с заданиями. Все задания выполнены на высоком уровне. Наиболее успешно выполнены задания с выбором ответа. 94% учащихся знают, что физическая величина - масса характеризует инертность тела. 93% учащихся знают единицы физических величин, выраженные через основные единицы СИ, приборы для измерения величин. 90 % учащихся усвоили законы Ньютона. 87% учащихся умеют определить уравнение движения тела. Несколько меньше (от 82 до 86%) учащихся могут определять проекцию ускорения автомобиля, по графику определять физическую величину. 85% учащихся справились с задачей. Экспериментальное задание выполнили 58% учащихся.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Решение проблемы теоретических обобщений в курсе физики основных общеобразовательных учреждений показало, что для повышения научного уровня знаний учащихся необходимо наличие систематического курса. Для него характерна такая схема представления учебных знаний по физике, которая отражает фундаментальные физические теории и их подсистемы. Струюурные составляющие физической теории - основание, ядро, следствия, практические приложения - представлены определенными элементами учебного физического знания - теоретическими обобщениями в виде понятий, законов, идей физической картины мира.

Система знаний, входящая в физическую теорию, условно названа теоретической схемой. Она включает: эмпирические предпосылки теории - ее основные факты, данные и результаты их логико-математической обработки; главные допущения, идеализации, фундаментальные законы, принципы; определение производных физических величин с помощью основных, логические выводы, доказательства; эксперимент как проверку выводов и результат практической деятельности; философскую интерпретацию теоретических обобщений. Физические теории - механика, термодинамика, молекулярная физика, электродинамика, квантовая физика представлены в систематическом курсе физики основных общеобразовательных учреждений соответствующими теоретическими схемами, отражающими системы знаний, входящие в данные теории.

Основаниями для конструирования курса физики основных общеобразовательных учреждений на основе теоретических обобщений служат требования стандарта образования о формировании системы знаний во взаимосвязи с методами познания, направленные на формирование научного мировоззрения учащихся. Согласно требованиям стандарта система знаний по физике в основных общеобразовательных учреждениях включает следующие структурные единицы: научные знания, методы научного исследования, диалектика научного познания, информационные технологии и направления научно-технического прогресса, человек и его взаимосвязь с природой, физика и общечеловеческие ценности.

Различные виды образовательных учреждений осуществляют учебный

»пни оыювяис щшльное образование,

гасылдооцлШ *

процесс, в которых обязательно представ в том числе и физическое. В настоящее происходит в

соответствии с концепцией образования, ориентированной на основные десятилетние школы, названные основными общеобразовательными учреждениями.

Формирование теоретических обобщений предполагает конструирование содержания курса физики по концентрической системе, способствующей расширению и развитию знаний - от физических явлений и элементов понятий в пропедевтическом курсе физики до системы знаний в виде понятий, законов, идей физической картины мира в систематическом курсе.

Конструирование содержания курса физики основных общеобразовательных учреждений на основе теоретических обобщений предполагает существование этапов формирования знаний: ознакомление учащихся начальной школы с примерами физических явлений, примерами элементов понятий, методов при изучении интегрированных курсов; изучение физических явлений, элементов понятий, методов в пропедевтических курсах в 5-6 классах; систематический курс физики.

Анализ работ видных отечественных и зарубежных психологов показал, что учащиеся в возрасте 12-16 лет способны мыслить теоретически, т.е. осваивать физические понятия, законы, идеи физической картины мира и оперировать ими. Всякий мыслительный процесс сопряжен с деятельностью по освоению системы знаний. Изучение физики в основных общеобразовательных учреждениях предполагает использование обобщенных схем деятельности по изучению понятий, законов, а также в ходе практической деятельности — по выполнению фронтальных лабораторных работ, кратковременных опытов, решению задач.

Методологическую составляющую в структуре курса физики основных общеобразовательных учреждений представляют обобщенные знания об объектах, изучаемых физикой, физических величинах и единицах их измерения, законе, теории как системы знаний. Ознакомление учащихся с методами научного познания природы осуществляется на примерах эксперимента и моделирования как основных методах. Элементы физической картины мира включают знания общенаучных понятий, физических понятий и законов, действие которых распространяется на все физические теории и способствует взаимосвязи теорий. Идея взаимодействия, начиная с механического, развивается на примерах теплового взаимодействия молекул вещества, взаимодействия электрических зарядов и токов, а также составляющих атомного ядра и самих ядер.

следствия - практические приложения - и в соответствии с видами деятельности. Представленные содержательные модели включают основные понятия, законы, идеи физической картины мира, входящие в физические теории - механику, термодинамику, молекулярную физику, электродинамику, квантовую физику. Системы знаний преобразованы в соответствующие разделы курса.

Методика формирования теоретических обобщений построена в соответствии с содержательными моделями. При введении основных понятий, например, механики - перемещения, скорости, ускорения - обосновывается необходимость введения понятия, производится определение понятия через связи с другими величинами, учитывается векторный характер величины, единица в СИ, физический смысл единицы, устанавливается прибор для измерения величины. Изучение законов механики связано с понятиями силы и массы. Формирование понятия силы осуществляется на примерах сил: гравитационной, силы тяжести, силы упругости, веса тела, силы трения. Введение законов механики начинается с наблюдения явлений (фактов), затем уточняются условия движения или взаимодействия тел (гипотеза), используется модель (материальная точка, система тел, центр масс), формулируется закон, приводятся примеры движения и взаимодействия тел (практические приложения).

Методика формирования понятий, законов при изучении других разделов курса аналогична.

Система физического эксперимента усовершенствована в соответствии с теоретическими схемами представления учебного материала курса. Демонстрационный эксперимент систематизирован на основе элементов знания: явления, модели, понятия, величины, связи между величинами, законы, практические приложения. Он соответствует системам знаний механики, термодинамики и молекулярной физики, электродинамики, элементов квантовой физики. Фронтальные лабораторные работы в систематическом курсе физики характеризуют формирование новых знаний, моделирование, изучение метода физики, исследование явлений, конструирование приборов, измерение физических величин. Результаты выполнения работ предполагают запись с учетом максимальной абсолютной и относительной погрешностей измерения физической величины. Экспериментальные задания содержат элементы исследовательской деятельности и направлены на развитие творческих способностей учащихся.

Проведенный педагогический эксперимент подтвердил эффективность представленной методики формирования теоретических обобщений в виде понятий, законов, идей физической картины мира в систематическом курсе физики основных общеобразовательных учреждений.

Список публикаций по теме исследования Монографии, учебники, программы, учебно-методические пособия

1. Формирование теоретических обобщений при изучении физики в общеобразовательных учреждениях. Монография. -М.: Издательство МГОУ, 2005. - 108 с. ISBN 5-7017-0832-2.

2. Совершенствование методической системы обучения физике в основной школе. Введение, механика (перемещение, скорость, ускорение): монография. - М.: Издательство МГОУ, 2004. - 56 с. В соавторстве с М.В. Алексеевым, С.Ф. Шиловой и др. (авторских - 30%).

3. Физика. Учебник для 7-8 кл. общеобр. учреждений. -М.: Вита-Пресс, 2000. - 255 с. ISBN 5-7755-0117-9. Гриф Министерства образования РФ. В соавторстве с JI.C. Хижняковой (авторских - 30%).

4. Физика: Основы электродинамики. Элементы квантовой физики: Учеб. для 9 кл. общеобразоват. учрежд. - М.: Вита-Пресс, 2001. - 288 с. ISBN 57755-0221-3. Гриф Министерства образования РФ. В соавторстве с U.C. Хижняковой (авторских - 30%).

5. Физика. 7-9 классы. Экспериментальная программа/В книге «Программы для общеобразовательных учреждений: Физика. Астрономия. 7—11 кл. / Сост. Ю.И. Дик, В .А. Коровин. - М.: Дрофа, 2000. С. 141 - 150. ISBN 5-71073426-8. Гриф Министерства образования РФ. В соавторстве с JI.C. Хижняковой, М.Е. Бершадским (авторских - 30%).

6. Рабочая тетрадь по физике. Часть 1: Для 7-8 кл. общеобразоват. учрежд./Л.С. Хижнякова, М.Е. Бершадский, A.A. Синявина и др. -М.: Вита-Пресс,

2000. - 80 с. ISBN 5-7755-0166-7. Гриф Министерства образования РФ (авторских-25%).

7. Рабочая тетрадь по физике. Часть 2: Для 7-8 кл. общеобразоват. учрежд./ JI.C. Хижнякова, М.Е. Бершадский, A.A. Синявина. -М.: Пресс, 2000. - 80 с. ISBN 5-7755-0167-5. Гриф Министерства образования РФ (авторских -25%).

8. Рабочая тетрадь по физике. Для 9 кл. общеобразоват. учрежд./Л.С. Хижнякова, М.В. Алексеев, A.A. Синявина и др. -М.: Вита-Пресс, 2000. - 96с. ISBN 5-7755-0367-8. Гриф Министерства образования РФ (авторских — 25%).

9. Уроки физики в 7-8 классах. Пособие для учителя. — М.: Вита-Пресс, 2000.- 96 с. ISBN 5-7755-0173-Х. В соавторстве с Л.С. Хижняковой, М.Е. Бершадским и др. (авторских - 20%).

10. Уроки физики в 9 классе: Пособие для учителя. -М.: Вита-Пресс,

2001. - 96 с. ISBN 5-7755-0368-6. В соавторстве с Л.С. Хижняковой и М.В. Алексеевым и др.( авторских - 30%).

11. Программы педагогической практики студентов — физиков. Пособие для студентов. - М.: МГГУ, 1994. - 30 с. В соавторстве с Л.П. Свитковым, Л.С. Хижняковой (авторских - 30%).

12. Программы. Методика преподавания физики: Пособие для студентов. - М.: МПУ, 1995. - 80 с. В соавторстве с Л.С. Хижняковой и др. (авторских -20%).

13. Программы. Теория и методика обучения физике: пособие для студентов. - М.: МГОУ, 2003. - 20 с. В соавторстве с Л.П. Свитковым и др.(авторских - 20%).

14. Программы. Курсы по выбору, факультативные курсы по дисциплине «Теория и методика обучения физике». - М.: МГОУ, 2003. - 30 с. В соавторстве с С.Ф. Шиловой и др. (авторских - 20%).

15. Программа педагогической практики студентов в общеобразовательных учреждениях: пособие для студентов. - М.:МГОУ, 2003. - 12 с. В соавторстве с М.В. Алексеевым и др.(авторских - 20%).

16. Лабораторные работы по методике преподавания физики. Физический демонстрационный эксперимент: Пособие для студентов. - М.: МПУ, 1995.-46 с.

17. Число. Физическая величина. Рабочая тетрадь № 1 для начальной школы: учебное пособие. - М.: МПУ, 1997. - 35 с. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

18. Число. Физическая величина. Рабочая тетрадь № 2 для начальной школы: учебное пособие. - М.: МПУ, 1997. - 37 с. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

19. Знакомство с физическими явлениями. Рабочая тетрадь для начальной школы: учебное пособие. - М.: МПУ, 1997. - 42 с. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

20. Конструируй, исследуй, размышляй. Рабочая тетрадь для начальной школы: учебное пособие. - М.: МПУ, 1997. - 44 с. В соавторстве с Л.С. Хижняковой и С.Ф. Шиловой (авторских - 30%).

21. Методические рекомендации к работе с комплектом тетрадей для начальной школы «Моя первая книга по физике»: пособие для учителя. -М.:МПУ, 1997. - 27 с. В соавторстве с Л.С. Хижняковой и др.(авторских- 20%).

22. Учебные материалы по физике для 7 класса основной школы. Механика. Перемещение, скорость, ускорение: учебное пособие. -М.: МПУ, 1997. - 36 с. В соавторстве с Л.С. Хижняковой, Н.И. Гуторовой (авторских 30%).

23. Учебные материалы по физике для 7 класса основной школы. Механика. Законы движения. Силы и движения тел: учебное пособие. -М.: МПУ, 1997. - 38 с. В соавторстве с Л.С. Хижняковой, Н.И. Гуторовой (авторских-30%).

24. Физический практикум по методике преподавания механики, молекулярной физики и естествознания: учебное пособие. - М.: МПУ, 2000. -87 с. В соавторстве с Холиной С.А. и др. (авторских - 30%).

Издания, рекомендуемые ВАК

25. Этапы формирования теоретических обобщений по физике в основных общеобразовательных учрежденияхУ/Вестник МГОУ, № 7, 2005. -С. 169178.

26. Формирование теоретического способа мышления учащихся при изучении систематического курса физики основной школы//Вестник МГОУ, №1,2005.-С. 152-161.

27. Формирование элементов физической картины мира при изучении систематического курса физики основной школы//Наука и школа № 6, 2005. -С. 51-56.

Научные статьи, тезисы докладов

28. Программа педагогической практики студентов в качестве лаборанта кабинета физики средней школы// Дифференциация обучения физике в средней школе и педагогическом университете. - М.: МПУ, 1992. -С. 52 - 54.

29. Формирование технологических знаний и умений студентов в системе методических дисциплин по физике //Образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). -М.: МПУ, 1993.- С. 79 - 82.

30. Педагогическая практика студентов пятого курса //Образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). -М.: МПУ, 1993. - С. 87 - 93. В соавторстве с С.Ф. Шиловой (авторских - 30%).

31. Результаты пробного вступительного экзамена по физике в МПУ //Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). - М.: МПУ, 1994.- С. 18 - 24. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50 %).

32. Формирование навыка работы с измерительными приборами у студентов - физиков педвуза //Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). - М.: МПУ, 1994. -С. 28 - 30.

33. Программа курса «Учебник физики основной и общеобразовательной школы» (содержание лабораторных занятий). //Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). - М.: МПУ, 1994. -С. 68 - 69. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%)

34. Педагогическая практика студентов третьего и четвертого курсов //Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). - М.: МПУ, 1994.- С. 76 - 85. В соавторстве с С.Ф. Шиловой и др. (авторских - 30%).

35. Контрольная работа с выбором ответов по теме «Электрические заряды и их взаимодействие» //Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). - М.: МПУ, 1994. -С. 126 - 129. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских ~ 50%).

36. Контрольная работа с выбором ответов по теме «Электрическое поле. Электрическое напряжение» //Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). -М.: МПУ, 1994.- С. 130 - 133. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских — 50%).

37. Контрольная работа с выбором ответов по теме «Закон Ома для участка цепи. Работа и мощность электрического тока» //Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). - М.: МПУ, 1994. -С. 133 - 136. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50 %).

38. Особенности профессиональной подготовки учителя физики сельской малокомплектной школы //По материалам Всероссийской конференции «Методическое обеспечение сельской школы: теория, практика, эксперимента/Под ред. Ф.С. Авдеева/ ОГУ. Орел, 1995. -С. 196 - 198.

39. Концепция образовательного стандарта по физике средней школы (вариант) // Проблемы определения концепции государственного образовательного стандарта по физике (Педагогический вуз. Средняя школа). - М.: МПУ, 1995. -С. 43 - 59. В соавторстве с Л.С. Хижняковой и др. (авторских -30%).

40. Изучение закономерностей процесса познания при выполнении заданий по разделу «Квантовая физика»//Проблемы создания учебно-методического комплекта по физике (педагогический вуз, общеобразовательные учреждения). -М.: МПУ, 1996. -С. 78 - 84. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

41. Внеклассная работа по физике: формы организации внеклассной работы и образовательный стандарт // Проблемы создания учебно-методического комплекта по физике (педагогический вуз, общеобразовательные учреждения). -М.: МПУ, 1996.- С. 32 - 34. В соавторстве с С.Ф. Шиловой (авторских - 50%).

42. Содержание физической компоненты в курсах математики, природоведения и трудового обучения в начальной школе // Педагогические идеи С.И. Иванова. - М.: МПУ, 1996,- С. 17-23. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

43. Основные положения отбора содержания учебного материала главы «Физика и методы исследования природы» курса физики 7 класса //Проблемы конструирования содержания учебно-методического комплекта по физике. Педагогический ВУЗ, общеобразовательные учреждения. - М.:МПУ, 1997.- С. 28 - 30. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

44. Научно-теоретическое мышление и конструирование содержания учебного материала курса физики //Проблемы конструирования содержания учебно-методического комплекта по физике. Педагогический ВУЗ, общеобразовательные учреждения. - М.:МПУ, 1997. - С. 46 - 52. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

45. Модульное построение курса физики начальной школы //Вопросы методики преподавания физики в вузе и школе в связи с введением гос. стандарта педагогического образования. Орехово-Зуево, 1997. - С. 39 - 40. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

46. Концепция авторского курса физики основной школы //Проблемы формирования теоретических обобщений и вариативных технологий обучения физике. - М.: МПУ, 1998. - С. 19 - 20. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

47. Концепция и программа авторского курса физики основной школы //Научно-методический анализ учебного материала по физике в школе и вузе. Орехово-Зуево, 1999. - С. 3 - 9. В соавторстве с Л.С.Хижняковой (авторских -50%).

48. Технология обучения. Экспериментальные технологические знания и умения студентов - будущих учителей физики //Справочник учителя физики. - М.: МПУ, 1999. - С. 27 - 30.

49. Конструирование камеры - обскуры и исследование оптических явлений //Проблемы взаимосвязи системы научных знаний и методов познания в курсе физики 12 - летней школы. - М.: МПУ, 2000.- С. 48 - 50. В соавторстве с О.В. Курущак, Е.А. Санаевой (авторских - 70%).

50. Система эксперимента при обучении учащихся физическим методам исследования природы в учебном комплекте по физике основной школы/ЛТП Столетове кие чтения. Тезисы и материалы докладов. Владимир, 2000. С. 101-103. В соавторстве с О.Л. Губановой (авторских - 50%).

51. Концепция курса физики основной школы // Формирование у учащихся теоретических обобщений на уровне понятий при обучении физике. Педагогический ВУЗ, общеобразовательные учреждения. - М.:МГГУ, 2001. С. 132 - 135. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

52. Требования к учебно-методическому комплекту по физике основной школы // Проблема теоретических обобщений на уровне законов при обучении физике. Педагогический ВУЗ, средние общеобразовательные учреждения. - М.: МПУ, 2002.- С. 39 - 40.

53. Система эксперимента в авторском курсе физики основной школы (на примере механики)//Анализ учебных программ по физике (школа и ВУЗ): материалы межвузовской научно-методической конференции. Орехово-Зуево, 2002. - С. 10-12.

54. Построение курса физики по концентрической системе //Проблемы формирования обобщений на уровне теории при обучении физике. Педагогический ВУЗ, общеобразовательные учреждения. -М.: МГОУ, 2003.- С. 20 -23.

55. Взаимосвязь эмпирического и теоретического способов познания при изучении физики атомного ядра в курсе физики основной школы // Проблемы взаимосвязи эмпирических и теоретических методов познания в учебном процессе по физике. Доклады Международной научно-практической конференции. - М.: МГОУ, 2005.- С. 32 - 37.

56. Некоторые воспитательные аспекты при изучении систематического курса физики основной школы//Подготовка и повышение квалификации педагогических и управленческих кадров. Сборник научных трудов (серия: Наука - образованию). Выпуск четвертый, под ред. проф. Симонова В.П. Международная педагогическая академия, - М., 2005. - С. 7-11.

57. Формирование знаний учащихся 7-9 классов о методах познания природы при изучении систематического курса физики//Материалы ежегодной научно-теоретической конференции студентов, аспирантов, преподавателей физико-математического факультета. - М.: Изд-во МГОУ, 2005. - С. 79-82.

Подписано в печать: 15.11.2005 Бумага офсетная Гарнитура «Times New Roman» Печать офсетная. Формат бумаги 60/84 пб Усл. п.л. 2,75.

_Тираж 100 экз. Заказ № 583._

Изготовлено с готового оригинал-макета в Издательстве МГОУ. 105005, г. Москва, ул. Радио, д. 10-а, тел.. 265-41-63, факс: 265-41-62.

№23 0 42

РЫБ Русский фонд

2006-4 27779

Содержание диссертации автор научной статьи: доктора педагогических наук, Синявина, Анна Афанасьевна, 2005 год

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОБОБЩЕНИЯ В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ФИЗИКИ.

1.1. Фундаментальные физические теории и их подсистемы в курсе физики.

1.2. Уровни теоретических обобщений: понятие, закон, идеи физической картины мира.

1.3. Опыт изучения физических теорий в отечественной школе первой ступени.

Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2. СТРУКТУРНЫЕ МОДЕЛИ СОДЕРЖАНИЯ НАУЧНОГО ЗНАНИЯ ПО ФИЗИКЕ В ОСНОВНЫХ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЯХ.

2.1. Целеполагание и таксономии целей как социальный фактор.

2.2. Общеобразовательные учреждения и их виды.

2.3. Структуры курса физики.

2.4. Этапы формирования теоретических обобщений в основной школе. Пропедевтический этап.

2.5. Направления совершенствования пропедевтического этапа обучения физике.'.

Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3. ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОБОБЩЕНИЙ

3.1. Возрастные особенности учащихся 7-9 классов.

3.2. Деятельностный подход в обучении.

3.3. Виды обобщений.

Выводы к третьей главе.

ГЛАВА 4. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ И ИДЕИ ФИЗИЧЕСКОЙ КАРТИНЫ МИРА В СИСТЕМАТИЧЕСКОМ КУРСЕ ФИЗИКИ ОСНОВНЫХ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ.

4.1. Методологическое введение к систематическому курсу физики «Физические методы исследования природы».

4.2. Формирование знаний учащихся о методах изучения природы

4.3. Формирование элементов физической картины мира при изучении систематического курса физики.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений"

Актуальность исследования

Важнейшей целью общего образования является всестороннее развитие человека, которое осуществляется посредством организованного учебно-воспитательного процесса, включающего определенные ступени обучения. В настоящее время в основных общеобразовательных учреждениях*^ основное общее образование осуществляется в течение девяти лет. После их окончания молодым людям предоставляется право выбора профессии и типа учебного заведения для продолжения образования. В этих условиях задача всестороннего развития человека приобретает еще большую актуальность. В ее решение особый вклад вносят предметы естественнонаучного профиля и, в частности, физика. Целью ее изучения является формирование системы знаний, научного способа мышления, научного мировоззрения. В связи с этим курс физики основных общеобразовательных учреждений должен способствовать их формированию и содержать теоретические обобщения в виде понятий, законов, идей физической картины мира.

Отечественный опыт изучения теоретических обобщений в курсе физики средних общеобразовательных учреждений, относящийся к первой трети XX в., связан с именами В.В. Лермантова, К.Д. Краевича, Н.В. Кашина, А.В. Цингера, И.И. Соколова и др. как авторами отечественных учебников физики и методики преподавания физики. В это время вопросы современной физики, например физики атомного ядра, еще не представлены в учебниках содержательными обобщениями.

Словосочетание «основные общеобразовательные учреждения» в данной работе используется для обозначения образовательных учреждений, в которых осуществляется основное общее образование (в настоящее время -девятилетнее образование). К ним относятся: общеобразовательная школа общего типа, школа с углубленным изучением ряда предметов, гимназия, колледж, лицей, учебный центр, частное общеобразовательное учреждение, школы-интернаты и др.

В дальнейшем в курс физики общеобразовательной средней школы строится на основе систем знаний, входящих в такие физические теории, как механика, молекулярная физика, термодинамика, электродинамика. В этот период над созданием учебников физики работают В.Г. Зубов, А.В. Перыш-кин, Н.М.Шахмаев и др.

Проблемой формирования системы знаний и научного мышления учащихся посредством физики занимались многие ученые-методисты. В той или иной мере каждое исследование в области теории и методики обучения физике в рамках общеобразовательной средней школы отражает этот аспект. К ним относятся, например, исследования Н.Е. Важеевской, В.Ф. Ефименко, С.Е. Каменецкого, И.С. Карасовой, В.В. Мултановского, Н.С. Пурышевой, В.Г. Разумовского, Н.А. Родиной, Л.П. Свиткова, А.В. Усовой, JI.C. Хижня-ковой, Н.В.Шароновой и др.

Проведенные Академией педагогических наук в 70 - 80-е годы XX в. глубокие исследования состояния учебного процесса по физике выявили недостатки в формировании у учащихся научных знаний — общих научных понятий, фундаментальных законов природы, в том числе законов сохранения, элементов гносеологического знания, - которые имеют важнейшее значение для развития научного мировоззрения, осуществления воспитания. Данные исследования вскрыли ряд упущений при изучении физики на первой ступени, например, было отмечено, что не уделяется должного внимания роли теории как источнику нового знания в физике, теоретическим обобщениям в виде понятий, законов.

Курс физики основной школы многие десятилетия рассматривался как подготовительный курс к изучению систематического курса на второй ступени обучения физике. При этом учебный материал курса включал физические явления, некоторые понятия и элементы понятий, а также избранные эмпирические закономерности, например, путь, среднюю скорость, закон Архимеда - в механике; виды теплопередачи, теплоемкость, уравнение теплового баланса - в учебном материале о тепловых явлениях; последовательное и параллельное соединение проводников, законы Ома, Джоуля - Ленца при изучении электрических явлений; закон отражения света - при формировании знаний о световых явлениях. В качестве методологических знаний Н.А. Родиной были использованы положения молекулярно-кинетической теории и элементы электронной теории в курсе физики основной школы. Однако законы и основные понятия, составляющие физические теории, в курсе физики первой ступени не изучались, а взаимосвязь физического эксперимента и моделирования не рассматривалась, так как формирование физических знаний осуществлялось в основном на эмпирическом уровне.

Существенное изменение педагогических задач при изучении курса физики основных общеобразовательных учреждений привело к тому, что появились учебные комплекты по физике, например, авторов Н. В. Важеев-ской, С.В. Громова, А.Е. Гуревича, Ю.И. Дика, В.А. Орлова, Н.С. Пурыше-вой, Г.Н.Степановой и др., отражающие системность знаний, ознакомление с методами познания природы. Анализ учебных комплектов показывает, что в настоящее время ведется интенсивный поиск новых, более совершенных структур курса физики, позволяющих усилить его воспитательную роль путем включения в содержание элементов истории развития науки, методологических знаний.

Вопросам обновления содержания курса физики основных общеобразовательных учреждений посвящены работы А.И. Архиповой (определение теоретических основ учебно-методического комплекса по физике), В.А. Бе-тева (совершенствование содержания курса физики основной школы), Н.К. Гладышевой (разработка и реализация в форме учебно-методического комплекса концепции физического образования в основной школе), М.Н. Дам-мер (методические основы построения опережающего курса физики), Р.В. Майера (формирование системы эмпирических знаний), Г.Н. Степановой (обновление содержания физического образования в основной школе на основе информационного подхода) и др.

Совершенствованию курса физики основных общеобразовательных учреждений способствовало появление экспериментальных учебников, например, авторов А.Е. Гуревича, Г.Н. Степановой, А.А. Фадеевой, А.Г. Хрипко-вой и др. на пропедевтическом этапе обучения в 5-6 классах. Физическая составляющая этих курсов характеризуется описанием явлений, включением некоторых физических понятий и их элементов, ознакомлением с методами научного познания.

Объект исследования — учебный процесс по физике в основных общеобразовательных учреждениях.

- система физического эксперимента будет приведена в соответствие с теоретической схемой: явления —> модели —► понятия —> физические величины, связи между величинами —> законы —> практические приложения;

Задачи исследования:

В ходе исследования предполагается провести экспериментальную проверку гипотезы исследования.

8. Методика формирования теоретических обобщений отражает взаимосвязь системы знаний с методами познания: факты — модель, понятия, законы - следствия - практические приложения, эксперимент.

Методы исследования представляют методы педагогической науки.

Достоверность полученных результатов и обоснованность научных выводов достигнута: опорой на положения современной философии, педагогики, психологии и теории и методики обучения физике; соответствием методов исследования поставленным задачам; достаточным для статистической обработки результатов исследования участием общеобразовательных учреждений в эксперименте и его продолжительностью; организацией педагогического эксперимента в соответствии с предъявляемыми к нему требованиями; широким обсуждением результатов исследования на межвузовских конференциях (Москва, МПУ, МГОУ, 1994 - 2005, Орехово-Зуево, 2000, Орел, 1999); внедрением результатов исследования в практику преподавания курса физики для общеобразовательных учреждений (школ № 933, учителя Тимофеева Т.А., Гойхман B.C., 2006 г. Москвы, учитель Гуторова Н.И., № 45 г. Люберцы, учитель Протасова М.А., № 1, г. Чехова, учитель Браусова Т.В., гимназии № 2 г. Чехова, Иванова О.Н.; школы № 9 г. Чехова, учитель Моргунова А.В.; лицея № 4 г. Чехова, учитель Балицкая С.А.; школы № 7 г. Видное, учитель Савичева Е.Е.; художественно-технического лицея г. Видное, учитель Давыдова Т.В., школы-лицея № 3 г. Красноармейска, лицея № 14 г.

Жуковского, учитель Блохина Н.Г.; школы-лицея № 15 г. Химки, учитель Сафиуллина О.А.; школы № 21 г. Сергеева Посада Московской области, учителя Горбунова Н.В. и Кандалинцева JLJL; № 10 г. Арзамас, № 16 г. Тобольска).

Основные этапы исследования:

Исследование проводилось в три этапа, начиная с 1995 г. по 2005 г. включительно.

Научная новизна исследования заключается в том, что:

Теоретическое значение исследования состоит в том, что:

Практическое значение исследования состоит в том, что:

1. Разработана экспериментальная программа содержания курса физики для седьмого класса.

3. Разработана методика формирования теоретических обобщений при изучении курса физики для девятого класса.

5. Созданы методические рекомендации учителю физики по формированию теоретических обобщений.

На защиту выносятся:

4. Методика формирования теоретических обобщений при изучении систематического курса физики основных общеобразовательных учреждений, осуществляемая на взаимосвязи системы знаний с методами познания: факты — модель, понятия, законы — следствия - практические приложения, эксперимент.

Список публикаций по теме исследования

Монографии, учебники, программы, учебно-методические пособия

4. Физика: Основы электродинамики. Элементы квантовой физики: Учеб. для 9 кл. общеобразоват. учрежд. - М.: Вита-Пресс, 2001. - 288 с. ISBN 5-7755-0221-3. Гриф Министерства образования РФ. В соавторстве с JI.C. Хижняковой (авторских - 30%).

5. Физика. 7-9 классы. Экспериментальная программа/Программы для общеобразовательных учреждений: Физика. Астрономия. 7 - 11 кл. / Сост. Ю.И. Дик, В.А. Коровин. -М.: Дрофа, 2000. С. 141 - 150. ISBN 5-71073426-8. Гриф Министерства образования РФ. В соавторстве с JI.C. Хижняковой, М.Е. Бершадским (авторских - 30%).

6. Рабочая тетрадь по физике. Часть 1: Для 7-8 кл. общеобразоват. учрежд./JI.C. Хижнякова, М.Е. Бершадский, А.А. Синявина и др. -М.: Вита-Пресс, 2000. - 80 с. ISBN 5-7755-0166-7. Гриф Министерства образования РФ (авторских - 25%).

7. Рабочая тетрадь по физике. Часть 2: Для 7-8 кл. общеобразоват. учрежд./ JI.C. Хижнякова, М.Е. Бершадский, А.А. Синявина. -М.: Пресс, 2000. - 80 с. ISBN 5-7755-0167-5. Гриф Министерства образования РФ (авторских - 25%).

8. Рабочая тетрадь по физике. Для 9 кл. общеобразоват. учрежд./JI.C. Хижнякова, М.В. Алексеев, А.А. Синявина и др. -М.: Вита-Пресс,

2000. - 96с. ISBN 5-7755-0367-8. Гриф Министерства образования РФ (авторских- 25%).

9. Уроки физики в 7-8 классах. Пособие для учителя. - М.: Вита-Пресс, 2000.- 96 с. ISBN 5-7755-0173-Х. В соавторстве с JI.C. Хижняковой, М.Е. Бершадским и др. (авторских - 20%).

10. Уроки физики в 9 классе: Пособие для учителя. -М.: Вита-Пресс,

2001. - 96 с. ISBN 5-7755-0368-6. В соавторстве с JI.C. Хижняковой и М.В. Алексеевым и др.( авторских — 30%).

11. Программы педагогической практики студентов - физиков. Пособие для студентов. - М.: МПУ, 1994. - 30 с. В соавторстве с Л.П. Свитко-вым, JI.C. Хижняковой (авторских - 30%).

12. Программы. Методика преподавания физики: Пособие для студентов. - М.: МПУ, 1995. - 80 с. В соавторстве с JI.C. Хижняковой и др. (авторских — 20%).

13. Программы. Теория и методика обучения физике: пособие для студентов. - М.: МГОУ, 2003. - 20 с. В соавторстве с Л.П. Свитковым и др.(авторских — 20%).

14. Программы. Курсы по выбору, факультативные курсы по дисциплине «Теория и методика обучения физике». - М.: МГОУ, 2003. — 30 с. В соавторстве с С.Ф. Шиловой и др. (авторских - 20%).

15. Программа педагогической практики студентов в общеобразовательных учреждениях: пособие для студентов. - М.:МГОУ, 2003. — 12 с. В соавторстве с М.В. Алексеевым и др.(авторских - 20%).

16. Лабораторные работы по методике преподавания физики. Физический демонстрационный эксперимент: Пособие для студентов. — М.: МПУ, 1995.-46 с.

17. Число. Физическая величина. Рабочая тетрадь № 1 для начальной школы: учебное пособие. - М.: МПУ, 1997. — 35 с. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

21. Методические рекомендации к работе с комплектом тетрадей для начальной школы «Моя первая книга по физике»: пособие для учителя. — М.:МПУ, 1997. - 27 с. В соавторстве с Л.С. Хижняковой и др.(авторских-20%).

22. Учебные материалы по физике для 7 класса основной школы. Механика. Перемещение, скорость, ускорение: учебное пособие. -М.: МЕТУ, 1997. - 36 с. В соавторстве с Л.С. Хижняковой, Н.И. Гуторовой (авторских -30%).

24. Физический практикум по методике преподавания механики, молекулярной физики и естествознания: учебное пособие. - М.: МПУ, 2000. - 87 с. В соавторстве с Холиной С.А. и др. (авторских - 30%).

Издания, рекомендуемые ВАК

25. Этапы формирования теоретических обобщений по физике в основных общеобразовательных учреждениях//Вестник МГОУ, № 7, 2005. -С.169-178.

Научные статьи, тезисы докладов

31. Результаты пробного вступительного экзамена по физике в МПУ //Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). - М.: МПУ, 1994.- С. 18 - 24. В соавторстве с JI.C. Хижняковой (авторских - 50 %).

33. Программа курса «Учебник физики основной и общеобразовательной школы» (содержание лабораторных занятий). //Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). — М.: МПУ, 1994. -С. 68 - 69. В соавторстве с JI.C. Хижняковой (авторских - 50%)

34. Педагогическая практика студентов третьего и четвертого курсов //Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). - М.: МПУ, 1994,- С. 76 - 85. В соавторстве с С.Ф. Шиловой и др. (авторских - 30%).

35. Контрольная работа с выбором ответов по теме «Электрические заряды и их взаимодействие» //Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). - М.: МПУ, 1994. -С. 126 — 129. В соавторстве с JI.C. Хижняковой (авторских - 50%).

36. Контрольная работа с выбором ответов по теме «Электрическое поле. Электрическое напряжение» //Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). - М.: МПУ, 1994.- С. 130 - 133. В соавторстве с JI.C. Хижняковой (авторских - 50%).

37. Контрольная работа с выбором ответов по теме «Закон Ома для участка цепи. Работа и мощность электрического тока» //Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа и педагогический ВУЗ). -М.: МПУ, 1994. -С. 133 - 136. В соавторстве с JI.C. Хижняковой (авторских-50 %).

38. Особенности профессиональной подготовки учителя физики сельской малокомплектной школы //По материалам Всероссийской конференции «Методическое обеспечение сельской школы: теория, практика, экс-перимент»/Под ред. Ф.С. Авдеева/ ОГУ. Орел, 1995. -С. 196 - 198.

39. Концепция образовательного стандарта по физике средней школы (вариант) // Проблемы определения концепции государственного образовательного стандарта по физике (Педагогический вуз. Средняя школа). -М.: МПУ, 1995. -С. 43 - 59. В соавторстве с JI.C. Хижняковой и др. (авторских - 30%).

40. Изучение закономерностей процесса познания при выполнении заданий по разделу «Квантовая физика»//Проблемы создания учебно-методического комплекта по физике (педагогический вуз, общеобразовательные учреждения). -М.: МПУ, 1996. -С. 78 - 84. В соавторстве с JI.C. Хижняковой (авторских - 50%).

42. Содержание физической компоненты в курсах математики, природоведения и трудового обучения в начальной школе // Педагогические идеи С.И. Иванова. - М.: МПУ, 1996.- С. 17-23. В соавторстве с JI.C. Хижняковой (авторских - 50%).

43. Основные положения отбора содержания учебного материала главы «Физика и методы исследования природы» курса физики 7 класса //Проблемы конструирования содержания учебно-методического комплекта по физике. Педагогический ВУЗ, общеобразовательные учреждения. -М.:МПУ, 1997.- С. 28 - 30. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских -50%).

45. Модульное построение курса физики начальной школы //Вопросы методики преподавания физики в вузе и школе в связи с введением гос. стандарта педагогического образования. Орехово-Зуево, 1997. - С. 39 -40. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

46. Концепция авторского курса физики основной школы //Проблемы формирования теоретических обобщений и вариативных технологий обучения физике. - М.: МГГУ, 1998. - С. 19 - 20. В соавторстве с Л.С. Хижняковой (авторских - 50%).

49. Конструирование камеры — обскуры и исследование оптических явлений //Проблемы взаимосвязи системы научных знаний и методов познания в курсе физики 12 - летней школы. - М.: МПУ, 2000.- С. 48 - 50. В соавторстве с О.В. Курущак, Е.А. Санаевой (авторских - 70%).

50. Система эксперимента при обучении учащихся физическим методам исследования природы в учебном комплекте по физике основной школы//УШ Столетовские чтения. Тезисы и материалы докладов. Владимир, 2000. С. 101-103. В соавторстве с О.Л. Губановой (авторских - 50%).

51. Концепция курса физики основной школы // Формирование у учащихся теоретических обобщений на уровне понятий при обучении физике. Педагогический ВУЗ, общеобразовательные учреждения. - М.:МПУ, 2001. С. 132 - 135. В соавторстве с JI.C. Хижняковой (авторских - 50%).

Структура и объем работы. Диссертационное исследование состоит из введения, восьми глав, заключения, списка литературы. Общий объем опубликованных работ по теме исследования составляет 46, 2 п.л.

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

Результаты исследования показали эффективность использования систем знаний, входящих в физические теории - механику, термодинамику и молекулярную физику, электродинамику, квантовую физику, - в курсе физики основных общеобразовательных учреждений. От 80 до 94 % учащихся усваивают понятия, физические величины, единицы величин, связи между величинами, законы. Выполнение экспериментальных заданий граничит на уровне 62-65%.

Заключение

Решение проблемы теоретических обобщений в курсе физики основных общеобразовательных учреждений показало, что для повышения научного уровня знаний учащихся необходимо наличие систематического курса. Для него характерна такая схема представления учебных знаний по физике, которая отражает фундаментальные физические теории и их подсистемы. Структурные составляющие физической теории - основание, ядро, следствия, практические приложения - представлены определенными элементами учебного физического знания — теоретическими обобщениями в виде понятий, законов, идей физической картины мира.

Система знаний, входящая в физическую теорию, условно названа теоретической схемой. Она включает: эмпирические предпосылки теории -ее основные факты, данные и результаты их логико-математической обработки; главные допущения, идеализации, фундаментальные законы, принципы; определение производных физических величин с помощью основных, логические выводы, доказательства; эксперимент как проверку выводов и результат практической деятельности; философскую интерпретацию теоретических обобщений. Физические теории - механика, термодинамика, молекулярная физика, электродинамика, квантовая физика представлены в систематическом курсе физики основных общеобразовательных учреждений соответствующими теоретическими схемами, отражающими системы знаний, входящие в данные теории.

Воспитательные цели при изучении систематического курса физики заключаются в формировании научного мировоззрения у учащихся, а также этического воспитания, воспитания патриотизма и творческого развития личности. Различные виды образовательных учреждений осуществляют учебный процесс, в которых обязательно представлено основное школьное образование, в том числе и физическое. В настоящее время учебный процесс происходит в соответствии с концепцией образования, ориентированной на основные десятилетние школы, названные основными общеобразовательными учреждениями. Формирование теоретических обобщений предполагает конструирование содержания курса физики по концентрической системе, способствующей расширению и развитию знаний - от физических явлений и элементов понятий в пропедевтическом курсе физики до системы знаний в виде понятий, законов, идей физической картины мира в систематическом курсе. Конструирование содержания курса физики основных общеобразовательных учреждений на основе теоретических обобщений предполагает существование этапов формирования знаний: ознакомление учащихся начальной школы с примерами физических явлений, примерами элементов понятий, методов при изучении интегрированных курсов; изучение физических явлений, элементов понятий, методов в пропедевтических курсах в 5-6 классах; систематический курс физики.

Содержательные модели разделов и тем курса физики основных общеобразовательных учреждений построены в соответствии с теоретической схемой, в которой теоретические обобщения, характерные для систем научных знаний - физических теорий, рассматриваются совместно с методом исследования. Формирование теоретических обобщений происходит в последовательности: факты - модель — понятия, физические величины, связи между величинами — законы - следствия — практические приложения -и в соответствии с видами деятельности. Представленные содержательные модели включают основные понятия, законы, идеи физической картины мира, входящие в физические теории — механику, термодинамику, молекулярную физику, электродинамику, квантовую физику. Системы знаний преобразованы в соответствующие разделы курса.

Методика формирования теоретических обобщений построена в соответствии с содержательными моделями. При введении основных понятий, например, механики - перемещения, скорости, ускорения обосновывается необходимость введения понятия, производится определение понятия через связи с другими величинами, учитывается векторный характер величины, единица в СИ, физический смысл единицы, устанавливается прибор для измерения величины. Изучение законов механики связано с понятиями силы и массы. Формирование понятия силы осуществляется на примерах сил: гравитационной, силы тяжести, силы упругости, веса тела, силы трения. Введение законов механики начинается с наблюдения явлений (фактов), затем уточняются условия движения или взаимодействия тел (гипотеза), используется модель (материальная точка, система тел, центр масс), формулируется закон, приводятся примеры движения и взаимодействия тел (практические приложения). Методика формирования понятий, законов при изучении других разделов курса аналогична.

Список литературы диссертации автор научной работы: доктора педагогических наук, Синявина, Анна Афанасьевна, Б.м.

1. Алексеев И.С. Структура механики Ньютона//Системный анализ и научное знание/Отв. редактор Д.П. Горский. М.: Изд-во «Наука», 1978. С. 229-245.

2. Андерсон Дж. Когнитивная психология. 5-е изд. -СПб.Литер, 2002. -496 е.;

3. Аникин А.Е. Законы сохранения в курсе физики средней школы: учебное пособие к спецкурсу. Владимир, ВГПИ, 1989. - 105 с.

4. Анциферов Л.И., Пищиков И.М. Практикум по методике и технике школьного физического эксперимента: Учеб.пособие для студентов пед.ин-тов по физ.-мат. спец. — М.: Просвещение, 1984. 255 с.

5. Архипова А.И. Теоретические основы учебно-методического комплекса по физике. Автореф. диссер. на соискание ученой степени доктора пед. наук. М., МПУ, 1998. 38 с.

6. Балашов М.М. Физика: Проб. учеб. для 7 кл. общеобразоват. учреждений. М.:Просвещение, 1994. - 224 с.

7. Бетев В.А., Шунин И.А. Учебник физики для 6 класса: Начальный курс. Самара, 1994. - 112 с.

8. Блонский П.П. Память и мышление/ Избр. педагог, и психол. соч.: В 2 т. М.: Педагогика, 1979.

9. Божович Л.И. Личность и ее формирование в детском возрасте. -М., 1968.

10. Бордонская Л.А. Теория и практика отражения взаимосвязи науки и культуры в школьном физическом образовании и в подготовке учителя физики. Автореферат дисс. на соискание ученой степени доктора пед. наук. М.: МПГУ, 2002. - 39 с.

11. Бойко Н.С. Философские аспекты учения о материи, сознании, мышлении. М., 1999. 176 с.

12. Большая книга экспериментов для школьников/ Под ред. А. Мейяни; пер. с ит. Э.И. Мотылевой. -М.: ООО «Издательство «РОСМЭН-ПРЕСС», 2003.-260 с.

13. Бугаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе: Теорет. Основы: Учеб. пособие для студентов пед.ин-тов по физ.-мат. спец. -М.:Просвещение, 1981. 288 с.

14. Бурлачук Л.Ф., Морозов С.М. Словарь справочник по психодиагностике. С.Пб: Питер Ком, 1999. - 528 с.

15. Буров В.А. Методика отбора содержания учебного эксперимента в курсе физики средней школы//Физический эксперимент в школе. Сб. статей. Курский ГПИ, 1984. 155 с. (С. 3-12).

16. Взаимосвязь системы научных знаний и методов преподавания физики. Педагогический ВУЗ, общеобразовательные учреждения. Доклады и сообщения конференции. -Мю:МПУ, 1998. -207 с.

17. Вихман Э. Квантовая физика. Учеб. руковод. Пер. с англ. / Под ред. А.И. Шальникова и А.О. Вайсенберга. 3-е изд. -М.: Наука, 1986. -392с.

18. Вопросы методики и психологии формирования физических понятий. Вып 5/ Под ред. А.В.Усовой. Челябинск, 1974. - 63 с.

19. Временные требования к обязательному минимуму содержания общего образования (1998 г.). Учительская газета № 40, 2003 г. - С. 3-5.

20. Выготский Л.С. Собр. Соч. в 6 т. Т.2, 1982.

21. Выготский Л.С. Развитие высших психических функций. -М.: Изд-во АПН РСФСР, 1960. 500 с.

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

23. Габай Т.В. Педагогическая психология. -М.: МГУ, 2002.

24. Гальперин П.Я. Психология мышления и учение о поэтапном формировании умственных действий//Исследование мышления в советской психологии. М., «Наука», 1966. 476 с.

25. Гальперин П.Я. Развитие исследований по формированию умственных действий//психологическая наука в СССР: В 2 т. М., 1959. Т. 1.

26. Гальперин П.Я К исследованию интеллектуального развития ребенка/ЛЗопросы психологии. 1969. № 1.

27. Гладышева Н.К. Теоретические основы преподавания физики в основной школе. Автореф. диссер. на соискание ученой степени доктора пед. наук. М., ИОСО РА, 1997. 39 с.

28. Гладышева Н.К., Нурминский И.И. Физика: Учеб. для 8 кл. общеобразоват. учреждений. М.: Просвещение, 1997. - 447 с.

29. Глас Дж., Стенли Дж. Статистические методы в педагогике и психологии. Перевод с англ. -М.: Прогресс, 1976. — 494 с.

30. Глинка Ив. Опыт по методике физики. Петербург, 1922. - 120с.

31. Голин Г.М. Формирование знаний о научном эксперименте в процессе обучения физике в средней школе//Физический эксперимент в школе. Сборник научных трудов. Курск, 1984. С. 41-48.

32. Грабарь И.И., Краснянская К.А. Применение математической статистики в педагогических исследованиях. Непараметрические методы. -М.: Педагогика, 1977. 136 с.

33. Громов С.В. Физика: Учеб. для 7 кл. общеобразоват. учреждений/ С.В. Громов, Н.А. Родина. 4-е изд. - М.: Просвещение, 2002. -158 с.

34. Громов С.В. Физика: Механика. Учеб. для 9 кл. общеобразоват. учреждений/ С.В. Громов, Н.А. Родина. — 4-е изд. М.: Просвещение, 1997. -206 с.

35. Гуревич А.Е., Исаев Д.А., Понтак JI.C. Физика. Химия. 5-6 кл.: Метод, пособие. -М.: Дрофа, 1998. 96 с.

36. Гуревич А.Е., Исаев Д.А., Понтак JI.C. Физика. Химия. 5-6 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. 4-е изд. -М.: Дрофа, 2001. -192с.

37. Гуревич А.Е. Физика: 7 кл. Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. 3-е изд. - М.: Дрофа, 1999. - 192 с.

38. Давыдов В.В. Теория развивающего обучения. -М.: ИНТОР, 1996.-544 с.

39. Давыдов В.В., Ломпшер И., Маркова А.К. Формирование учебной деятельности школьников. М., 1982.

40. Демонстрационные опыты по физике в 6-7 классах средней школы. Под ред. А.А. Покровского. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Просвещение», 1974. — 272 с.

41. Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе. 4.1. Механика, молекулярная физика, основы электродинамики. Под ред. А.А.Покровского. Изд. 3-е, перераб. М., «Просвещение», 1978. 351 с.

42. Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе: Пособие для учителей/ Под ред А.А.Покровского. 3-е изд., перераб. -М.: Просвещение, 1979. Ч. 2. Колебания и волны. Оптика. Физика атома. 287 с.

43. Джанколи Д. Физика в 2-х т. Т. 1: Пер. с англ. М.: Мир, 1989.656 с.

44. Джанколи Д. Физика в 2-х т. Т.2: Пер. с англ. М.: Мир, 1989.667 с.

45. Диалектический материализм: Учебник/ Акад. обществ. Наук при ЦК КПСС; Редкол.: Б.Н. Бессонов (отв. ред.) и др. М., Мысль, 1989. -397 с.

46. Дидактика средней школы. Некоторые проблемы соврем, дидактики. Учеб.пособие для студентов пед.ин-тов. Под ред. М.А. Данилова и М.Н. Скаткина. М., «Просвещение», 1975. -303 с.

47. Дуков В.М Два века работы над школьным учебником физики (исторический очерк)// Проблемы школьного учебника. Сб.ст.Вып.19. История школьных учебных книг/ Сост. В.Р. Рокитянский. -М.:Просвещение, 1990.-416 с.

48. Естествозание: Учеб. для 5 кл. общеобразоват. учреждений/ Под ред. А.Г. Хрипковой. 4-е. -М.: Просвещение, 1998. 240 с.

49. Естествознание: Учеб. для 6 кл. общеобразоват. учреждений/ Под ред. А.Г. Хрипковой. 4-е. -М.: Просвещение, 1994. 224 с.

50. Естествознание: Учеб. для 7 кл. общеобразоват. учреждений/ Под ред. А.Г. Хрипковой. 4-е. -М.: Просвещение, 1994. 224 с.

51. Ефименко В.Ф. Концепция эволюции физической картины мира в преподавании физики/ В книге « Методы научного познания в обучении физике» -М.: МОПИ им. Н.К. Крупской, 1986. С. 9- 16.

52. Журавлев В.И. Целеполагание в педагогике//Педагогика. Учебное пособие для студентов педагогических вузов и педагогических колледжей. Под ред. П.И. Пидкасистого. -М.: Российское педагогическое агентство, 1996.- С. 56-81.

53. Закон Российской Федерации «Об образовании» /Информационно-методический журнал/ М.: Частная школа, 1995. К 1 45. -87 с.

54. Зимняя И.А. Педагогическая психология. Учебник для вузов. Изд. второе. М.: Издательская корпорация «Логос», 2000. - 384 с.

55. Зубов В.Г. Механика. М.: Наука, 1978. - 351 с.

56. Иванов А.И. и др. Изучение величин на уроках математики и физики в школе. — М.: Просвещение, 1981. — 79 с.

57. Ильин Е.П. Психология: Учебник для средних учебных заведений. СПб.: Питер, 2004. - 560 с.

58. Иржавский В.Н., Арапов А.В. Об уровневой структуре образовательного стандарта//Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа, педагогический вуз). Сборник научно-практической конференции. МПУ. М. 1994. 151 с.

59. Калашников С.Г. Электричество. Общий курс физики. 3-е изд. -М.: Наука, 1970.-668 с.

60. Казаков Р.Х. Методическая система обучения классической механике в курсе общей физики педагогического вуза. Автореферат дисс. на соиск. ученой степени доктора пед. наук. -М.: МГОУ, 2004. 46 с.

61. Карасова И.С. Проблемы взаимосвязи содержательной и процессуальной сторон обучения при изучении фундаментальных физических теорий в школе. Автореф. диссер. на соискание ученой степени доктора пед. наук. Челябинск, 1997. -31 с.

62. Каринкин Н.М. Учебный физический эксперимент// Физический эксперимент в школе. Сборник научных трудов. Курск, 1984. С. 12 20.

63. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания. Учеб. пособие для вузов. -М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1998. 239 с.

64. Касьянов В.А. Физика. 10 кл.: Учебн. для общеобразоват. учеб. заведений. М.: Дрофа, 2000. - 416 с.

65. Кашин Н.В. Методика физики. Пособие для преподавания физики в средней школе. Москва, типография В.М. Саблина, 1916. 258 с.

66. Квантовая механика//Физика: Энциклопедия/Под ред. Ю.В. Прохорова. М.: Большая Российская энциклопедия, 2003. - С. 253 - 262.

67. Китель Ч., Найт В., Рудерман М. Механика: Учебное руководство: Пер. с англ. /Под ред. А.И. Шальникова и А.С. Ахматова. 3-е изд., - М.:Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983. - (Берклеевский курс физики). - 448 с.

68. Кикоин И.К., Кикоин А.К. Физика: Учеб. для 9 кл. сред. шк. -М.: Просвещение, 1990. 191 с.

69. Контроль и образовательный стандарт по физике (средняя школа, педагогический ВУЗ). Сборник научно-практической конференции). МПУ.М. 1994.- 151 с.

70. Копнин П.В. Логические основы науки. Киев, 1968.

71. Косоногов И.И. Концентрический учебник физики. Киев, 1908. -579 с.

72. Крайг Г. Психология развития. -СПБ.:Издательство «Питер», 2000.-992 с.

73. Краснянская К.А., Кузнецова JI.B. Оценка математической подготовки школьников по результатам международного тестирования: Кн. для учителя. -М.: Просвещение, 1995. — 96 с.

74. Кудрявцев П.С. История физики. Учебное пособие для физ.-мат. ф-тов пед. ин-тов. -М.: Просвещение, 1982. 448 с.

75. Куписевич Ч. Основы общей дидактики/ Пер. с польск. О.В. Долженко. -М.: Высш. шк., 1986. 368 с.

76. Лагунов А.С., Ус Н.А., Ларионов А.Н. История физики. Хронология событий, открытий, изобретений. Воронеж, 1999. 147 с.

77. Ланина И.Я. Формирование познавательных интересов учащихся на уроках физики. -Л.: ЛГПИ им. А.И. Герцена, 1977. 91 с.

78. Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. -М.: Политическая литература, 1975. — 302 с.

79. Лермантов В.В. Методика физики и содержание приборов в исправности. Изд-е второе. М., Государственное издательство, 1923. - 179с.

80. Лернер И.Я. Дидактические основы методов обучения. -М.: Педагогика, 1981. 186 с.

81. Лихачев Б.Т. Педагогика: Курс лекций. Учебное пособие для студентов педагог, учеб. заведений и слушателей ИПК и ФПК. -4-е изд. -М.: Юрайт, 2000. 523 с.

82. Лихачев Б.Т. Методологические основы педагогики. Самара. Изд-во СИУ, 1998. 200 с.

83. Любимов Н.А. Начальные основания физики, -М., 1861.

84. Майер Р.В. Проблема формирования системы эмпирических знаний по физике. Автореф. диссер. На соискание ученой степени доктора пед. наук. С-Пб., РГПУ им. А.И.Герцена, 1999. 39 с.

85. Малинин А.Н. Методы физического познания. Философские и дидактические аспекты. Тамбов, 1999. - 171 с.

86. Малинин А.Н. Теоретические модели физики. Липецк: Изд-во учебно-образовательного центра J11 Л1И «Педагог», 1999. 177 с.

87. Марголис А.А. Практикум по школьному физическому эксперименту. Учеб.пособие для студентов физ.-мат. фак. пед.ин-тов. Изд. 3-е. М., «Просвещение», 1977. -304 с.

88. Марциновская Г. Д., Ярошевский М.Г. 100 выдающихся психологов мира. М.: Издательство «Институт практической психологии», Воронеж: НПО «МОДЭК», 1996. - 320 с.

89. Методика преподавания естествознания в 5 7 классах общеобразовательных учреждений: Кн. для учителя/ Р.Г. Иванова, Т.В. Иванова, Г.С. Калинова, А.А. Фадеева и др.; Под ред. А.Г. Хрипковой. -М.: Просвещение, 1997.- 176 с.

90. Методика преподавания физики в 7-8 классах средней школы: Пособие для учителя/А.В. Усова, В.П. Орехов, С.Е. каменецкий и др.; Под ред. А.В. Усовой. -4-е изд. -М.:Просвещение, 1990. 319 с.

91. Мостепаненко М.В. Философия и физическая теория. Физическая картина мира и проблема происхождения и развития физ. теорий. Л.: Наука, 1969. - 239 с.

92. Мултановский В.В. Физические взаимодействия и картина мира в школьном курсе. Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1977. - 168 с.

93. Мултановский В.В., Разумовский В.Г. Основные направления совершенствования//Совершенствование содержания обучения физике в средней школе/Под ред. В.Г. Зубова, В.Г. Разумовского. Л.С. Хижняковой. -М.: Педагогика, 1978. 176 с.

94. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика: Учеб. для 10 кл. сред. шк. М.: Просвещение, 1990. - 223 с.

95. Настольная книга учителя физики/ Сост. В.А. Коровин. -М.: ООО «Издательство ACT»: ООО «Издательство Астрель», 2004. 412 с.

96. Никифоров A.JI. Логика. -М.: Издательство «Весь Мир», 2001. -224 с. (Весь мир знаний).

97. Новикова Т.Г. Проектирование эксперимента в образовательных системах. Научно-методическое пособие. -М.: АПК и ПРО, 2003. 112 с.

98. Новожилов Э.Д. О логике научного педагогического исследования// Профессиональная подготовка в высшей школе на кануне 21 века: МПУ, ЕГПИ, 1997. с. 6-25.

99. Новый французско-русский словарь/ В.Г. Гак, К.А. Ганшина. -М.: «Русский язык»; Paris: Editions Librairie du Globe, 1994. 1195c.

100. Нурминский И.И., Гладышева H.K. Статистические закономерности формирования знаний и умений учащихся. -М.: Педагогика, 1991.- 128 с.

101. Обухова Л.Ф. Детская (возрастная) психология. Учебник. -М., Российское педагогическое агентство, 1996. 374 с.

102. Объедков Е.С. Использование микролаборатории на уроках физики, 7 класс: Пособие для учителей/ Под ред. А.И. Иванова. -М.: «Росгипролес», 1993. 64 с.

103. Общая психология: Учеб. для студентов пед. ин-тов/Под ред. А.В.Петровского. 3-е изд. -М.: Просвещение, 1986. 464 с.

104. Основы методики преподавания физики в средней школе/Под ред. А.В. Перышкина и др. М.: Просвещение, 1984. - 398 с.

105. Основы философии: Учебное пособие для вузов/ Рук. автор, колл. и отв. ред. Е.В. Попов. М.: Гуманит. изд. Центр ВЛАДОС, 1997. -320с.

106. Павлович С.А. Как преподавать начальные сведения о неживой природе. С-Пб, 1925. - 180 с.

107. Парсел Э. Электричество и магнетизм. Учеб. руковод. Пер. с англ. / Под ред. А.И. Шальникова и А.О. Вайсенберга. 3-е изд. -М.: Наука, 1983.-416 с.

108. Педагогика. Учебное пособие для студентов педагогических вузов и педагогических колледжей. Под ред. П.И. Пидкасистого. -М.: Российское педагогическое агентство, 1996. 602 с.

109. Перельман Я.И. Знаете ли вы физику? 3-е изд. -М.: Наука, 1992.-272с.

110. Перельман Я.И. Физическая хрестоматия: Пособие по физике и книга для чтения. Свет и оптические приборы. Вып. 4-й. Изд-ие второе. Л., 1925.-174 с.

111. Перышкин А.В., Родина Н.А. Физика: Учеб. для 7 кл. сред. шк. 10-е изд. -М.: Просвещение, 1989. 175 с.

112. Перышкин А.В., Родина Н.А. Физика: Учеб. для 8 кл. сред. шк. 10-е изд. -М.: Просвещение, 1989. 191 с.

113. Пидкасистый П.И. Цикличность процесса обучения/ЯТедагогика. Учебное пособие для студентов педагогических вузов и педагогических колледжей. Под ред. П.И. Пидкасистого. -М.: Российское педагогическое агентство, 1996. С. 125-132.

114. Пидкасистый П.И. Понятие и сущность обучения/ЯТедагогика. Учебное пособие для студентов педагогических вузов и педагогических колледжей. Под ред. П.И. Пидкасистого. М., Российское педагогическое агентство, 1996. 602 с.

115. Питаевский Л.П. Статистическая физика/ В книге «Физика: Энциклопедия./ Под ред. Ю.В. Прохорова. М.: Большая Российская энциклопедия, 2003. - С. 719-722.

116. Портнов М.Л. Основы школоведения // Педагогика. Учебное пособие для студентов педагогических вузов и педагогических колледжей/ Под ред П.И. Пидкасистого. М., Российское педагогическое агентство, 1996. С. 493-597.

117. Практикум по возрастной и педагогической психологии: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов/ Под ред. А.И. Щербакова. М,: Просвещение, 1987.-2 55 с.

118. Проблемы методики обучения физике в средней школе. Сборник трудов. Отв. ред. Л.П. Свитков. М., МОПИ им. Н.К. Крупской, 1979. 132 с. Общеобразовательные учреждения. -М.:МПУ, 1997. - 149 с.

119. Проблемы конструирования содержания учебно-методического комплекта по физике. Педагогический ВУЗ, общеобразовательные учреждения. -М.: МПУ, 1997. 149 с.

120. Проблемы формирования теоретических обобщений и вариативных технологий обучения физике. Педагогический вуз, общеобразовательные учреждения. -М.:МПУ, 1999. — 136 с.

121. Проблемы формирование у учащихся теоретических обобщений на уровне понятий при обучении физике. Педагогический вуз, общеобразовательные учреждения. -М.:МПУ, 2001. 248 с.

122. Проблемы теоретических обобщений на уровне законов при обучении физике. Педагогический вуз, средние общеобразовательные учреждения. -М.: МПУ, 2002. 128 с.

123. Проблемы формирования обобщений на уровне физической картины мира при обучении физике. Общеобразовательные учреждения, педагогические вузы. Доклады Международной научно-практической конференции. -М.: МГОУ, 2004. 232 с.

124. Проблемы взаимосвязи эмпирических и теоретических методов познания в учебном процессе по физике. Общеобразовательные учреждения и педагогические вузы. Доклады международной научно-практической конференции. -М.: МГОУ, 2005. 206 с.

125. Программы для общеобразовательных учреждений: Физика. Астрономия. 7-11 классы/ Сост. Ю.И.Дик, В.А.Коровин. М.: Дрофа, 2000. -256 с.

126. Проект Федерального компонента государственного стандарта общего образования (2003 г.). Учительская газета № 40,2003 г. - С. 3-5.

127. Прудников В.Е. Русские педагоги-математики XYIII XIX веков. Пособие для учителей. М., ГУЛИ МП РСФСР, 1956. - 640 с.

128. Пурышева Н.С., Важеевская Н.Е. Физика, 7 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. М.: Дрофа, 2001. - 208 с.

129. Пурышева Н.С. Методические основы диффернецированного обучения физике в средней школе. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора пед. наук. М.: МПУ, 1995. - 42 с.

130. Рабочая тетрадь по физике. Часть 1.: Для 7-8 кл. общеобразоват. учрежд./JI.C. Хижнякова, М.Е. Бершадский, А.А. Синявина и др. -М.: Вита-Пресс, 2000. 80 с.

131. Рабочая тетрадь по физике. Часть 2.: Для 7-8 кл. общеобразоват. учрежд./Л.С. Хижнякова, М.Е. Бершадский, А.А. Синявина и др. -М.: Вита-Пресс, 2000. 80 с.

132. Рабочая тетрадь по физике. Для 9 кл. общеобразоват. учрежд./Л.С. Хижнякова, М.В. Алексеев, А.А. Синявина и др. -М.: Вита-Пресс, 2000. 96с.

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

134. Разумовский В.Г. Развитие технического творчества учащихся/Под ред А.В. Перышкина. -М.: Учпедгиз, 1961. 147 с.

135. Разумовский В.Г. Физика в школе. Научный метод познания и обучение/ В.Г. Разумовский, В.В. Майер. М.: Гуманитар, изд. Центр ВЛАДОС, 2004. - 463 с. - (Библиотека учителя физики).

136. Разумовский В.Г. Гипотеза как объект изучения и как метод учебного познания физики/ЯТроблемы определения концепции государственного образовательного стандарта. Педагогический вуз. Средняя школа. -М.: МПУ, 1995. С. 59-62.

137. Разумовский В.Г. Элементы теории познания в программу средней школы // Проблемы формирования теоретических обобщений и вариативных технологий обучения физике. М.: МПУ, 1999. С. 17-18.

138. Райе Ф. Психология подросткового и юношеского возраста. -СПб.: Издательство «Питер», 2000. 656 с.

139. Рейф Ф. Статистическая физика. Учеб. руковод. Пер. с англ. / Под ред. А.И. Шальникова и А.О. Вайсенберга. 3-е изд. -М.: Наука, 1986. -336 с.

140. Роджерс Э. Физика для любознательных. Т. 1: Материя, движение, сила. Изд-е 2-е: Пер. с восьмого американского издания. Общая редакция Л.А.Арцимовича. -М.: Мир, 1972. — 230 с.

141. Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии. -СПб.: Питер, 2000. -720 с.

142. Свитков Л.П. Методологические основы системы знаний и методов преподавания термодинамики и молекулярной физики в средней школе. Диссерт. в виде научн. доклада на соиск. уч. степени доктора пед. наук. М., МПУ, 1995. 61 с.

143. Свитков Л.П. К методике обобщения знаний на уровне физических теорий/ЯТроблемы формирования теоретических обобщений и вариативных технологий обучения физике. М.: МПУ, 1999. С. 14-17.

144. Свитков Л.П. Дидактическая логика метод познания природы //Проблемы взаимосвязи эмпирических и теоретических методов познания в учебном процессе по физике. Общеобразовательные учреждения, педагогические вузы. - М.: МГОУ, 2005. - С. 10-16.

145. Сидоренко Е.В. Методы математической обработки в психологии. С-Пб: ООО «Речь», 2000. 350 с.

146. Системный анализ и научное знание/ Отв. редактор Д.П. Горский. -М.: Издательство «Наука», 1978. 245 с.

147. Синявина А.А. Построение курса физики по концентрической системе // Проблемы формирования обобщений на уровне теории при обучении физике. -М.: МГОУ, 2003. С. 20 23.

148. Синявина А.А. Требования к учебно-методическому комплекту по физике основной школы // Проблема теоретических обобщений на уровне законов при обучении физике. М.: МПУ, 2002. С. 39 — 40.

149. Синявина А.А., Губанова О.Л. Система эксперимента при обучении учащихся физическим методам исследования природы в учебном комплекте по физике основной школы//УШ Столетовские чтения. Владимир, 2000. С. 101. В соавторстве с О.Л. Губановой.

150. Синявина А.А. Формирование теоретических обобщений при изучении физики в общеобразовательных учреждениях. -М.:МГОУ, 2005. -108 с.

151. Синявина А.А. Этапы формирования теоретических обобщений по физике в основных общеобразовательных учреждениях/Вестник МГОУ, №7, 2005.-С. 169-178.

152. Синявина А.А. Формирование элементов физической картины мира при изучении систематического курса физики основной школы/Наука и школа, № 6,2005. С. 51-56.

153. Скаткин М.Н. Образование элементарных понятий в процессе обучения естествознанию// Советская педагогика, 1944. № 4.

154. Смирнов А.В., Степанов С.В. Оборудование школьного физического кабинета: Учебное пособие для студентов педагогических вузов: под ред. А.В. Смирнова. -М.: изд-во «Школа Будущего», 2001. 168 с.

155. Смирнов С.Н. Элементы философского содержания понятия «система» как ступени развития познания и общественной практики/В книге «Системный анализ и научное знание»/Отв. редактор Д.П. Горский. М.: Изд-во «Наука», 1978. С. 42-60.

156. Совершенствование содержания обучения физике в средней школе/ Под ред. В.Г. Зубова, В.Г. Разумовского, Л.С. Хижняковой. -М.: Педагогика, 1978. 176 с.

157. Совершенствование методической системы обучения физике в основной школе. Введение, механика (перемещение, скорость, ускорение). -М.: Издательство МГОУ, 2004. 56 с.

158. Соколов И.И. Курс физики. -М.: Учпедгиз, 1938. 4.1.-233 с.

159. Социальная психология: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов/ Под ред. А.В. Петровского. М.: Просвещение, 1987. - 224 с.

160. Степанова Г.Н. Обновление содержания физического образования в основной школе на основе информационного подхода. Автореф. диссер. на соискание ученой степени доктора пед. наук. М., ИОСО РА, 2002. 33 с.

161. Степанова Т.И. Теория и практика профессионального развития и саморазвития учителя физики. Автореферат дисс. на соискание ученой степени доктора пед. наук. -М.: Mill У, 2002. 32 с.

162. Степанов С.В. Методические рекомендации к проведению занятий спецпрактикума по методике преподавания физики. Материалы к эксперименту. -М.: Прометей, 1992. — 85 с.

163. Суорц Кл. Э. Необыкновенная физика обыкновенных явлений: Пер. с англ. В 2-х т. Т. 1,- М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1986. 400 с.

164. Суорц Кл. Э. Необыкновенная физика обыкновенных явлений: Пер. с англ. В 2-х т. Т. 2.- М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. 384 с.

165. Сухомлинский В.А. Сердце отдаю детям. Киев, 1974. 288 с.

166. Такман Б.У. Педагогическая психология: от теории к практике. -М.: Прогресс, 2002.

167. Теоретические основы содержания общего среднего образования/Под ред. В.В. Краевского, И.Я. Лернера. М.: Педагогика. -352с.

168. Теория и методика обучения физике в школе. Общие вопросы: Учебное пособие для студентов педвузов/ Под ред. С.Е. Каменецкого, Н.С. Пурышевой. М.: 2000. - с.

169. Теория и методика обучения физике в школе. Частные вопросы: Учебное пособие для студентов педвузов/ Под ред. С.Е. Каменецкого, Н.С. Пурышевой. М.: 2000. - с.

170. Терентьев М.М. Демонстрационный эксперимент по физике в проблемном обучении. Пособие для учителей. М., «Просвещение», 1978. -104 с.

171. Терра-Лексикон: Иллюстрированный энциклопедический словарь. М.: Терра, 1998. - 672 с.

172. Турышев И.К. История развития методики физики в России. -Владимир, ВГПИ, 1974. 231 с.

173. Уокер Дж. Физический фейерверк. Пер. с англ. А.С. Доброславского. -М.: Мир, 1979. 288 с.

174. Усова А.В., Бобров А.А. Формирование учебных умений и навыков учащихся на уроках физики. М.: Просвещение, 1988. - 112 с.

175. Усова А.В. Влияние системы самостоятельных работ на формирование у учащихся научных понятий. Челябинск, 4111И, 1986. -448с.

176. Усова А.В. Психолого-дидактические основы формирования у учащихся научных понятий. Челябинск, ЧГПИ, 1987. - 78с.

177. Фалеев Г.И. Перышкин А.В. Курс физики. Ч. 1. - М.: ОГИЗ,1933.

178. Физика: Энциклопедия./ Под ред. Ю.В. Прохорова.-М.: Большая Российская энциклопедия, 2003. 944 с.

179. Физика и астрономия: Проб. учеб. для 7 кл. сред. шк./Под ред. А.А. Пинского, В.Г. Разумовского. -М.: Просвещение, 1993. 192 с.

180. Физика и астрономия: Проб. учеб. для 8 кл. сред. шк./Под ред. А.А. Пинского, В.Г. Разумовского. -М.: Просвещение, 1995. 303 с.

181. Физика и астрономия: Проб. учеб. для 9 кл. сред. шк./Под ред. А.А. Пинского, В.Г. Разумовского. -М.: Просвещение, 1996. — 303 с.

182. Фронтальные лабораторные занятия по физике в средней школе/ Под ред А.А. Покровского. М.: Просвещение, 1970.

183. Хижнякова JI.C., Синявина А.А., Шилова С.Ф. Конструируй, исследуй, размышляй. Моя первая книга по физике. Рабочая тетрадь к урокам технологии в начальной школе. -М.: МПУ, 1997. 54 с.

184. Хижнякова JI.C., Синявина А.А. Знакомство с физическими явлениями. Моя первая книга по физике. Рабочая тетрадь к курсам «Природоведение» или «Окружающий мир» для учащихся начальной школы. -М.: МПУ, 1997.-42 с.

185. Хижнякова JI.C., Синявина А.А. Число. Физическая величина. Моя первая книга по физике. Рабочая тетрадь № 1 к урокам математики в начальной школе. М.: МПУ, 1997. - 44 с.

186. Хижнякова JI.C., Синявина А.А. Число. Физическая величина. Моя первая книга по физике. Рабочая тетрадь № 2 к урокам математики в начальной школе. М.: МПУ, 1997. - 47 с.

187. Хижнякова JI.C. Понятия механики// Словарь-справочник учителя физики. Приложение к сборнику «Проблема теоретических обобщений на уровне законов при обучении физике». -М.:МПУ, 2002. С.4-6.

188. Хижнякова Л.С. Формирование теоретического способа мышления при изучении курса физики основной школы// Проблема теоретических обобщений на уровне законов при обучении физике. -М.:МПУ, 2003. с. 6-10.

189. Хижнякова Л.С., Синявина А.А. Физика: Механика. Термодинамика и молекулярная физика: Учеб. для 7-8 кл. общеобразоват. учрежд. -М.: Вита Пресс, 2000. 256 с.

190. Хижнякова Л.С., Синявина А.А. Физика: Основы электродинамики. Элементы квантовой физики: Учеб. для 9 кл. общеобразоват. учрежд. -М.: Вита Пресс, 2001. 288 с.

191. Хижнякова Л.С., Синявина А.А. Методические рекомендации к работе с комплектом тетрадей для начальной школы. Моя первая книга по физике. М.: МПУ, 1997. 27 с.

192. Хорошавин С.А. Демонстрационный эксперимент по физике в школах и классах с углубленным изучением предмета: Механика. Молекулярная физика: Кн. для учителя. -М.: Просвещение, 1994. 368 с.

193. Хуторской А.В. Структура и содержание образовательной деятельности//12-летняя школа. Проблемы и перспективы развития общего среднего образования/Под ред. В.С.Леднева, Ю.И. Дика, А.В .Хуторского. -М.:ИОСО РАО, 1999. С.53-61.

194. Цингер А.В. Начальная физика. 1910.

195. Шадриков В. Д. Психология деятельности и способности человека. Учебное пособие. М.: Педагогика, 1996.

196. Шамало Т.Н. Учебный физический эксперимент как элемент логической структ уры урока физики. В кн.: Совершенствование процессов обучения физике в средней школе. - Челябинск, 1981. С. 64 - 69.

197. Шаповалов А.А. Конструктивно-проектировочная деятельность в структуре профессиональной подготовки учителя физики. Автореферат дисс. на соискание ученой степени доктора пед. наук. М.: Mill У, 2000. -36с.

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

199. Шаронова Н.В. Теоретические основы и реализация методологического компонента методической подготовки учителя физики. Автореферат дисс. на соискание ученой степени доктора пед. наук. М.: МПГУ, 1997.-33 с.

200. Шахмаев Н.М. Физика 9. - М.: Просвещение, 1983. - 256 с.

201. Шахмаев Н.М., Шилов В.Ф. Физический эксперимент в средней школе: Механика. Молекулярная физика, Электродинамика. -М.: Просвещение, 1989. 255 с.

202. Шахмаев Н.М. и др. Физический эксперимент в средней школе: Колебания и волны. Квантовая физика/ Н.М. Шахмаев, Н.И. Павлов, В.И.Тыщук. М.: Просвещение, 1991. - 223 с. 58 - 63.

203. Шилова С.Ф. Абстрагирование и его место в процессе обучения // Методы научного познания в обучении физике. -М.: МОПИ им. Н.К. Крупской, 1986. С. 58 - 63.

204. Шилова С.Ф. Ознакомление с объектами природы и методами познания в пропедевтическом курсе физики//Проблемы формирования обобщений на уровне физической картины мира при обучении физике (общеобразовательные учреждения, педагогические вузы). Доклады

205. Международной научно-практической конференции. М.: МГОУ, 2004. - С. 118-120.

206. Шпольский Э.В. Атомная физика, т. 1: Введение в атомную физику. Учебное пособие. 7-е изд. М.: Наука, 1984, - 552 с.

207. Шпольский Э.В. Атомная физика, т. 2: Электронная оболочка атома и атомное ядро. — 2-е изд. JL, Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1950. - 718 с.

208. Щербаков Р.Н. Теоретические основы и методика формирования системы гуманистических ценностей в процессе обучения физике. Автореферат дисс. на соискание ученой степени доктора пед. наук. М.: МПГУ, 1999.-39 с.

209. Щербаков Р.Н. Ценностные аспекты процесса обучения и воспитания на уроках физики. Монография. М.: Прометей, 1998. - 267с.

210. Элементарный учебник физики/ Под ред. акад. Ландсберга. -М.: Гостехиздат, 1948. Т. 1.-351 с.

211. Элементарный учебник физики/ Под ред. Г.С.Ландсберга. -М.: «Наука», 1975. Т. 1. 655 с.

212. Электродинамика классическая//Физика: Энциклопедия/ Под ред. Ю.В. Прохорова. М.: Большая Российская энциклопедия, 2003. С.867 -870.

213. Элиашберг Г.М. Термодинамика//Физика: Энциклопедия/ Под ред. Ю.В. Прохорова. М.: Большая Российская энциклопедия, 2003. -С.750 -752.

214. Эльконин Д.Б. Избранные психологические труды. М.: Педагогика, 1989.-555с.

215. Эстетика: Словарь/ Под общ. ред. А.А. Беляева и др. -М.: Политиздат, 1989. 447 с.

216. Юськович В.Ф. Обучение и воспитание учащихся на основе курса физики средней школы. М.: Учпедгиз, 1963. 188 с.

217. Bloom B.S. Taxonomy of Educational Objectives Handbook 1. N.Y., 1976.-540 p.

218. Piaget, J. (1972). «Intellectual Evolution from Adolescence to'Adulthood.» Human Development, 15, 1012. p. 5.

219. Science for ages 5 to 16. Proposals of the Secretary of State for Education and Secretary of State for Wales. Departament of Education and the Welsh Office. August 1988. 142 p.