автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Проблемное обучение физике учащихся основной школы на основе информационной модели внутрипредметных связей
- Автор научной работы
- Долгих, Елена Николаевна
- Ученая степень
- кандидата педагогических наук
- Место защиты
- Москва
- Год защиты
- 2009
- Специальность ВАК РФ
- 13.00.02
Автореферат диссертации по теме "Проблемное обучение физике учащихся основной школы на основе информационной модели внутрипредметных связей"
На правах рукописи
003489793
Долгих Елена Николаевна
ПРОБЛЕМНОЕ ОБУЧЕНИЕ ФИЗИКЕ УЧАЩИХСЯ ОСНОВНОЙ ШКОЛЫ НА ОСНОВЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ВНУТРИПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ
13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (физика)
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук
1 4 ЯН8 2Д10
Москва - 2009
003489793
Работа выполнена на кафедре общей физики Института физики и информационных технологий Дальневосточного государственного университета
Научный руководитель: доктор педагогических наук, доцент Гнитецкая Татьяна Николаевна
Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор КИРЬЯКОВ Борис Сергеевич
кандидат педагогических наук, доцент РОМАШКИНА Наталья Валерьевна
Ведущая организация: Красноярский государственный педагогический университет им. В.П. Астафьева
Защита диссертации состоится «18» января 2010 года в 15°° часов на заседании Диссертационного Совета Д 212.154.05 при Московском педагогическом государственном университете по адресу: 119435, Москва, ул. Малая Пироговская, д. 29, ауд. 49.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МПГУ по адресу: 119992, г. Москва, ул. Малая Пироговская, д.1.
Автореферат разослан
Щ 2009 г.
Ученый секретарь диссертационного совета
Л.А. ПРОЯНЕНКОВА
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Проводимые изменения в системе образования позволяют говорить о том, что школа сегодня реально ориентируется на многообразие образовательных потребностей, на личность обучаемого. Формирование целостной системы знаний помогает школьникам обрести новые пути понимания этих знаний в изменяющемся мире. Современному ученику нужно передавать не столько информацию, как собрание готовых фактов, сколько метод их получения, анализа и прогнозирования интеллектуального развития личности.
В настоящее время по ряду причин снижается глубина изучения учебного материала по физике, теряется целостность восприятия учащимися картины окружающего их Мира, что вызывает снижение их интереса к изучению физики. В этих условиях активизировался поиск путей повышения эффективности учебного процесса по физике. Учитывая, что суть физического образования, как и способность к самостоятельной деятельности, непосредственно связана с умением находить оптимальные решения, к перспективным можно отнести исследования, направленные на организацию самостоятельной познавательной деятельности учащихся в условиях активного обучения физике в основной школе, являющейся первым и очень важным этапом изучения физики.
Несмотря на то, что существует исследования, предлагающие определенные подходы к конструированию содержания физики и разработке технологий активного обучения физике в основной школе, проблему нельзя считать до конца решенной, прежде всего потому, что эти подходы не опираются на количественные методы, позволяющие быстро проводить научно-обоснованный анализ и менять объем учебного материала без нарушения его целостности в соответствии с регламентированным учебным планом числом часов.
Неоспорим большой вклад активных методов в обеспечение мотивированности учащихся при изучении физики. Проблемное обучение будит и формирует интерес к учению, развивает инициативу ученика в познании, способствует пониманию внутренней сущности явлений и процессов, формирует умение видеть проблему. Сущность проблемного обучения состоит в создании учителем учебных проблем и управлении деятельностью учащихся по самостоятельному решению этих проблем.
Проблемное обучение физике с ориентацией на самостоятельную деятельность учащихся основной школы, в первую очередь, требует специальной организации процесса обучения, отраженной в технологии обучения физике.
Вопросам организации учебного процесса посвящены работы: Ю.К. Бабанского, В.И. Загвязинского В.В. Краевского, И.Я. Лернера, М.И. Махмутова, И.М. Чередова, П.М. Эрдниева. На их основе сформировались и успешно развиваются личностно-ориентированный (Н.Д. Гальскова, И.А. Зимняя, Г.А. Китайгородская, A.A. Леонтьев, Е.С. Полат, С.Л.Рубинштейн) и проблемный (В.Т.Кудрявцев, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов, С.Л. Рубинштейн) подходы к обучению. Вопросы теории и
методики обучения физике исследовались в трудах C.B. Бубликова, A.C. Кондратьева, С.Е. Каменецкого, И.С. Карасовой, В.В. Лаптева, Н.С. Пурышевой, В.Г. Разумовского, В.И. Тесленко, A.B. Усовой и других. На основе результатов их работ решен ряд задач, связанных с организацией проблемного обучения физике в школе.
Понимая, что целостность процесса обучения физике определяется взаимосвязями элементов внутрипредметного содержания и элементов технологии обучения - форм, методов, дидактических процессов (способов реализации учебного процесса по В.П. Беспалько), построение процесса обучения, как это уже отмечалось В.В. Краевским, должно предваряться установлением системы внутрипредметных связей (ВПС) в содержании учебного материала. Здесь на первый план выходит проблема структурирования учебного материала по физике, установления внутрипредметных связей между элементами структуры. Это нашло свое отражение в новых курсах физики основной школы, каждый из которых отличается последовательностью разделов и изложением материала в них, например, в курсе, разработанном Н.С. Пурышевой, Н.Е. Важеевской, а также курсе, предложенным A.A. Пинским, В.Г. Разумовским, рекомендованными Министерством образования и науки. Общим для этих курсов физики является структурное представление параграфов, однако, принципы структурирования различные. В то же время переиздаются и рекомендуются для того же образовательного уровня давно апробированные и хорошо известные курсы физики, например, A.B. Перышкина, Е.М. Гутник, где минимальным структурным элементом учебного материала является параграф.
Выбор курса физики, адекватного проблемному обучению с упором на самостоятельную деятельность учащихся, где учебные проблемы должны быть посильны для самостоятельного решения учащимися, следует осуществлять с учетом информационного объема порций учебного материала.
Для быстрой оценки информационного содержания курсов физики необходимо привлечение количественных методов. Такими возможностями обладает количественный механизм информационной модели внутрипредметных связей, предложенный Т.Н. Гнитецкой, с помощью которого появляется дополнительная возможность по необходимости быстро, без нарушения целостности учебного материала, изменять его изложение внутри структурных элементов. Кроме того, аппарат информационной модели внутрипредметных связей позволяет включать учебную проблему в учебный процесс без формирования проблемных ситуаций.
Под учебной проблемой мы понимаем разрыв внутрипредметной связи в содержании учебного материала по физике, приводящий каждого учащегося к собственному интеллектуальному затруднению. В приведенном контексте, исследований учебной проблемы до сих пор не проводилось.
На первый взгляд, кажется неверным отказ от создания проблемной ситуации. Однако, как правило, среди учащихся всегда выделяются группы хорошо и менее хорошо подготовленных. Интеллектуальное затруднение у первой группы учащихся снимается при формировании определенной
проблемной ситуации с одним набором вопросов учителя. Интеллектуальное затруднение у менее подготовленных учащихся требует формирования проблемной ситуации с другими проблемными вопросами. Очевидно, что индивидуализировать такой процесс довольно сложно. Вместе с тем, в рамках реализуемого в структуре взаимосвязанных элементов современной педагогической системы «субъект-субъектного» взаимодействия учителя и учащихся, последние рассматриваются в качестве активных субъектов учебного процесса, каждый из которых в той или иной степени участвует в выборе образовательной технологии, что реализуется, с одной стороны, через цели и содержание, а с другой - в результате взаимодействия с учителем (педагогическая система по В.П. Беспалько. с новым взаимодействием элементов системы введена как современная педагогическая система в работе Т.Н. Гнитецкой).
Известно, что успешность самостоятельной деятельности учащихся зависит от индивидуальных особенностей их когнитивных стилей. Самостоятельное решение учебной проблемы - восстановление учащимся звена в предварительно намеренно разорванной учителем связи - существенно способствует раскрытию потенциальных возможностей каждого учащегося в соответствии с индивидуальными особенностями их когнитивных стилей.
В связи с тем, что физика - одна из немногих дисциплин, где сильно выражены причинно-следственные связи, то информационная модель внутрипредметных связей может быть результативно реализована при организации проблемного обучения именно физике.
Если учесть, что связь - это «... субстрат, ответственный за перенос информации»1, то учебный процесс можно моделировать как процесс дискретного переноса информации из одной учебной задачи в другую с помощью скрытых в учебном материале внутрипредметных связей, в структуру которых входит учебная информация и технология ее переноса. Причем, содержание, которое в одной задаче является целью действия, должно войти в последующую как способ или часть способов ее решения; размер порции меняется от раздела, параграфа, учебной задачи до элемента учебного материала (например, понятия); система внутрипредметных связей формируется на основе их графовой модели; изучение каждой порции осуществляется в виде единого дидактического цикла по ее смысловой структуре, построенной на основе информационной модели внутрипредметных связей; учебная проблема создается с помощью разрыва звена внутрипредметной связи и решается учащимися индивидуально. Несмотря на очевидность приведенной точки зрения, в литературе не выявлено разработок проблемного обучения физике с таким подходом.
На основании вышеизложенного были выделены противоречия между:
- внутрипредметным характером учебной проблемы и отсутствием подходов к проблемному обучению, базирующихся на внутрипредметных связях;
- информационным содержанием внутрипредметных связей и
'философский энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия. 1983. - 840 с
неразработанностью технологий проблемного обучения, опирающихся на информационные модели внутрипредметных связей.
Вышеуказанные противоречия определяет актуальность исследования на тему «Проблемное обучение физике учащихся основной школы на основе информационной модели внутрипредметных связей».
Проблемой исследования является поиск ответа на вопрос, какой должна быть технология проблемного обучения физике учащихся основной школы, опирающаяся на внутрипредметные связи.
Объект исследования: процесс обучения физике учащихся основной школы.
Предмет исследования: проблемное обучение физике учащихся основной школы на основе информационной модели внутрипредметных связей.
Цель исследования: теоретическое обоснование и разработка технологии проблемного обучения физике учащихся основной школы на основе информационной модели внутрипредметных связей.
Гипотеза исследования состоит в том, что процесс проблемного обучения физике учащихся основной школы будет эффективным, если:
-вместо создания проблемной ситуации представить учащимся учебную проблему в виде разрыва звена внутрипредметной связи, которая предварительно строится учителем в виде смысловой структуры содержания учебного материала на основе информационной модели внутрипредметных связей;
-обеспечена систематическая и целенаправленная самостоятельная , деятельность учащихся, мотивированность которых обусловлена активными методами обучения, ориентированными на индивидуальные когнитивные особенности учащихся, и использованием интерактивных средств обучения.
Для достижения цели исследования и проверки гипотезы решались следующие задачи.
1. Изучить состояние проблемного обучения физике в дидактической теории и педагогической практике, проанализировать подходы к формированию учебной проблемы, вскрывающие её внутрипредметную природу.
2. Исследовать возможность приложения графовой и информационной моделей внутрипредметных связей к проблемному обучению физике.
3. Разработать модель технологии проблемного обучения физике на основе графовой и информационной моделей внутрипредметных связей, в которых учебная проблема возникает как следствие разрыва звена внутрипредметной связи.
4. В рамках технологии проблемного обучения разработать методы реализации проблемного обучения на занятиях разных форм организации. Разработать адекватную предложенному подходу технологию проблемного обучения физике, эффективность которой обеспечивается ориентацией на самостоятельную деятельность учащихся и организацией дидактических процессов на основе информационной модели внутрипредметных связей.
5. Разработать информационный учебно-методический комплекс для
организации проблемного обучения физике.учащихся 7-х классов.
6. Провести педагогический эксперимент с целью проверки эффективности разработанной технологии проблемного обучения.
В качестве методологической основы исследования явились:
■ исследования в области теории и методики обучения физике (Н.Е. Важеевская, Т.Н. Гнитецкая, Г.М. Голин, В.Ф. Ефименко, И .С. Карасова, В.Н. Мощанский, В.В. Мултановский, Н.С. Пурышева,
A.B. Усова, Н.В. Шаронова и другие);
■ теория учебной деятельности (П.Я. Гальперин, В.В. Краевский, И.Я. Лернер, Н.Ф. Талызина, Д.Б. Эльконин и другие);
■ концепция системно-целостного подхода к организации учебно-воспитательного процесса (Е.П. Белозерцев, В.П. Беспалько, E.H. Ильин,
B.В. Краевский и другие);
■ концептуальные идеи личностно - ориентированного образования (Е.В. Бондаревская, A.A. Вербицкий, Л.Г. Вяткин, В.В. Сериков и другие);
■ исследования в области проблемного обучения (Ю.К. Бабанский, В.И. Загвязинский, И.Я. Лернер, A.M. Матюшкин, М.И. Махмутов, В. Оконь, М.Н. Скаткин, A.B. Хуторской и другие);
■ дидактическая концепция активизации учебной деятельности (Л.В. Занков, П.И. Пидкасистый, Г.И. Щукина);
■ теория развивающего обучения (В.В. Давыдов, В.В. Репкин, Д.Б. Эльконин и другие);
■ современные диссертационные исследования по организации проблемного обучения (В.В. Ларионов, О.С. Виноградова, М.А. Шаталов и другие);
■ труды, в которых предлагаются количественные подходы к решению педагогических задач (С.И. Архангельский, В.П. Мизинцев, A.M. Сохор);
■ дидактические исследования вопросов построения и оптимизации учебного процесса (С.И. Архангельский, Ю К. Бабанский, В.В. Краевский);
■ исследования в области конструирования содержания курса физики (Д.А. Исаев, С.Е. Каменецкий, Н.С. Пурышева и другие).
Методами исследования являлись: теоретические - изучение и анализ психолого-педагогической, методической, нормативной литературы, диссертационных исследований по проблемному обучению физике, моделирование проблемного обучения физике на основе графовой и информационной моделей внутрипредметных связей, методы количественного описания педагогических явлений;
экспериментальные - анкетирование, наблюдение, анализ ответов учащихся, изучение опыта работы школ, практикующих проблемное обучение, констатирующий, поисковый и обучающий этапы педагогического эксперимента, личное преподавание, статистическая обработка результатов педагогического эксперимента.
Научная новизна исследования состоит в следующем. 1. Обоснован и предложен новый методический подход к организации проблемного обучения физике. В отличие от существующего, при котором
выявляется противоречие в ходе теоретического или экспериментального исследования и формируются исходя из этого проблемы, предлагаемый подход базируется на идее формирования учебной проблемы в виде разрыва внутрипредметной связи, отражающей причинно-следственную связь внутри структурного элемента содержания курса физики. Внутрипредметная связь установлена через конкретный элемент учебного материала - понятие, закон, теорию, модель и принцип. Связь представляется смысловой структурой на основе информационной модели внутрипредметных связей, а проблемная ситуация формируется автоматически в процессе заполнения учащимися ячеек смысловой структуры.
2. Предложена модель технологии проблемного обучения физике в основной школе, которая отражает: внутрипредметное пространство содержания курса физики, установление иерархии элементов учебного материала с помощью количественных характеристик внутрипредметных связей, выделение фундаментального ядра с последующим представлением смысловых структур содержания фундаментальных понятий в виде графов и расчетом соответствующих информационных характеристик.
3. Разработана технология проблемного обучения физике, которая содержит частные методики проблемного обучения: на занятиях по изучению нового материала; по решению физических задач; по проведению лабораторных работ по физике. В основу приведенных методик положен разработанный нами метод «Разомкнутой модели», подразумевающий разрыв смысловой структуры содержания понятия, построенной на основе информационной модели внутрипредметных связей в месте создания учебной проблемы. Предлагается механизм размыкания структуры.
4. Разработаны новые дидактические средства проблемного обучения физике - смысловые структуры содержания учебного материала по физике, построенные на основе информационной модели внутрипредметных связей и отражающие семантику содержания раскрываемого в элементе структуры понятия. Структуры содержат разомкнутые звенья в местах, где формируется учебная проблема, и применимы к разным методам организации занятий по физике (объяснение нового материала, лабораторные работы, решение задач).
Теоретическая значимость исследования состоит в следующем, 1. Результаты исследования вносят вклад в развитие теоретических основ
проблемного обучения физике за счет:
- обоснования и развития идеи организации проблемного обучения физике в основной школе на основе внутрипредметных связей;
- разработки модели проблемного обучения физике, в процессе реализации которой на основе теории межпредметных и внутрипредметных связей уточнено понятие внутрипредметных связей в части объекта связи;
- создания технологии проблемного обучения физике, реализованной через информационную модель внутрипредметных связей, позволяющей конструировать содержание проблемного обучения физике учащихся основной школы;
- развития теоретических основ содержания учебного предмета, в
частности физики, за счет предложенного подхода к сравнению учебников физики и выбора в наибольшей степени соответствующего идее проблемного обучения.
Практическая значимость исследования определяется тем, что разработан информационный учебно-методический комплекс, обеспечивающий реализацию технологии проблемного обучения физике на основе информационной модели внутрипредметных связей, который состоит из: 1)поэтапных дидактических, маршрутов изучения тем учащимися, представленных в виде комплексных самостоятельных заданий, содержащих планы-вопросники со ссылками на литературу, инструкции по выполнению экспериментального задания и составлению конспекта, вопросы и задачи для самостоятельного решения по теме и образцы решения задач; 2)набора смысловых структур содержания параграфов, лабораторных работ и образцов решения физических задач с указанием тех элементов содержания учебного материала, где внутрипредметная связь разрывается и создаются условия для формулировки учебной проблемы.
Применение разработанных учебно-методических материалов помогает включать учащихся в самостоятельную познавательную деятельность по решению учебных проблем.
На защиту выносятся следующие положения.
1. Проблемное обучение физике может строиться на основе информационной модели внутрипредметных связей. При этом учебная проблема возникает как результат разрыва звена внутрипредметной связи, отражающей логическую последовательность структурных элементов учебного материала и обеспечивает «субъект-субъектное» взаимодействие учителя и учащегося.
2. При проблемном обучении, построенном на информационной модели внутрипредметных связей, технологизация деятельности учителя обеспечивается за счет метода размыкания внутрипредметной связи. Применение этого метода основано на том, что существует два способа размыкания внутрипредметной связи:
- разрыв в узлах внутрипредметной связи, где расположено одно из семантических состояний рассматриваемого в параграфе понятия;
- разрыв внутрипредметной связи в узлах, где встречаются два противоположных заключения, для чего содержание параграфа перестраивается так, что выделяются две логически противоположные цепочки рассуждений.
3. Деятельность учащихся в рамках предлагаемого подхода к проблемному обучению технологизируется с помощью комплексного домашнего задания, включающего план-вопросник, экспериментальное задание, вопросы и задачи; смысловую структуру изучаемого параграфа. На уроке в процессе обсуждения вопросов, возникших у учащихся при самостоятельном выполнении комплексного домашнего задания, осуществляется совместное заполнение смысловой структуры учителем и учащимися до места разрыва внутрипредметной связи, который учащиеся заполняют самостоятельно.
4. Совместная деятельность учителя и учащихся в рамках технологии проблемного обучения физике может быть реализована через дидактический цикл изучения темы, представляющий собой последовательность действий каждого из участников учебного процесса и включающий контроль и коррекцию самостоятельной деятельности учащихся на каждом этапе изучения темы.
Апробация результатов исследования проводилась на конференциях: всероссийской по физике - студентов, аспирантов и молодых ученых, г. Владивосток (2007 - 2009); научно-практической, г. Челябинск (2008); научно-методической, г. Москва (2009); международной научно-технической, г. Пенза (2007); международных в г. Москва, г. Владивосток (2008,2009).
По теме диссертации с 2005 года ведется систематическая работа с учителями физики г. Уссурийска и со студентами Уссурийского государственного педагогического института. Основные результаты исследования внедрены в практику работы общеобразовательных школ №№ 11, 14,25,29,133 г. Уссурийска.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, библиографии (195 наименований), 19 приложений. Работа содержит 138 страниц основного текста, 30 рисунков, 18 таблиц. Полный объём 182 страницы.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.
Во введении обоснована актуальность проблемы исследования, определены цель и задачи исследования, сформулирована гипотеза исследования, определены методологические и теоретические основы, методы исследования, представлены научная новизна, теоретическая и практическая значимость, описаны методы и этапы исследования, представлены положения, выносимые на защиту, и апробация результатов работы.
В первой главе «Проблемное обучение физике» определяется соотношение проблемного обучения с современной педагогической системой, рассматривается история развития проблемного обучения в России и за рубежом. Представлены различные трактовки понятий проблемного обучения и учебной проблемы. Делается вывод, что приведенные трактовки никак не затрагивают внутрипредметного содержания учебных проблем. Исключение составляет точка зрения Г.М. Чернобельской на суть учебной проблемы, которая трактуется ею как результат установления связей между теориями и фактами, теориями и понятиями, между отдельными понятиями, выделения элементов содержания и связей между ними, установления внутрипредметной связи с предыдущими темами. В главе рассматриваются задачи, функции и методы, проблемного обучения, которые определяют эффективность учебного процесса и этапы его организации.
Особенность проблемных методов заключается в формировании учебных проблем и создании проблемных ситуаций, в результате чего обеспечивается активная познавательная деятельность учащихся. Формы выражения проблемы: проблемный вопрос, проблемное задание, проблемная задача.
Многие авторы понимают проблему как элемент проблемной ситуации, который вызвал затруднение.
Сегодня выделились два подхода к понятию проблемной ситуации -педагогический и психологический. Наиболее разработанным является педагогический вид проблемной ситуации, психологическому же уделяется значительно меньше внимания. В первом случае доминирует преподаватель, во втором - обучающийся.
Наиболее общей моделью, включающей все элементы образовательного процесса, является педагогическая система. Традиционная педагогическая система, содержащая такие структурные элементы, как дидактические задачи (цели обучения и воспитания, учащиеся), содержание образования и технологию обучения (дидактические процессы, преподаватели и организационные формы), представлена в работах В.П. Беспалько. Ее особенностью является то, что обучающийся выступает в роли пассивного объекта, на которого систематически воздействует обучающий (преподаватель). В рамках традиционной модели реализуется, так называемое, «субъект-объектное» взаимодействие преподавателя и обучающегося.
В настоящее время, наряду с государством и обществом, заказчиком образовательных услуг является и личность, что с неизбежностью вызывает не только изменение содержания элементов педагогической системы, но и трансформацию характера их взаимодействия и, как следствие, переход к современной модели педагогической системы, представленной в работе Т.Н. Гнитецкой. В отличие от традиционной педагогической системы, в современной педагогической системе учащийся непосредственно взаимодействует со всеми ее элементами. Кроме того, учащийся в той или иной степени участвует в выборе образовательной технологии. Это, с одной стороны, реализуется через цели и содержание, и с другой стороны, в результате взаимодействия с преподавателем. Описанное взаимодействие элементов структуры педагогической системы способствует формированию личностно-ориентированной технологии, где и преподаватель, и обучающийся рассматриваются как активные субъекты учебного процесса. Реализуется, так называемое, «субъект-субъектное» взаимодействие. Именно в рамках модели современной педагогической системы можно формировать взаимодействие учащегося и преподавателя.
Процесс обучения физике может быть представлен как процесс перехода от одного структурного элемента к другому (от одной учебной задачи к другой), в ходе которого устанавливаются внутрипредметные связи. Соответственно учебная проблема возникает там, где внутрипредметная связь не установлена или, по ряду причин, разорвана. Таким образом, возникает необходимость иллюстрации не только внутрипредметной связи в содержании курса физики, но и ее разрыва.
Наш подход, в отличие от существующих, «настроен» не на диалог учителя с учеником в процессе построения проблемной ситуации и совместного решения учебной проблемы (см. рис.1), а на самостоятельное решение проблемы учеником, которая предварительно формируется учителем в
виде разрыва скрытых в учебном материале внутрипредметных связей, связывающих учебные задачи. Причем, содержание, которое в одной задаче является целью действия, должно войти в последующую как способ или часть способов ее решения; Поэтому нами предлагается определять учебную проблему, как результат разрыва ВПС, восстановить которую учащимся предлагается самостоятельно. На рисунке 1 приведена сравнительная схема используемого и предлагаемого проблемного обучения физике. Из схемы видно, что обучение в виде диалога учителя и учащегося заменено на обучение как на процесс перехода от одной учебной задачи к другой, который реализуется с помощью внутрипредметной связи.
Рис.1. Сравнительная схема традиционного и предлагаемого проблемного обучения физике
Проблемная ситуация, которая является основным звеном в проблемном обучении, нами рассматривается как естественный процесс возникновения затруднения при нарушении причинно-следственной связи. Важной особенностью предлагаемого проблемного обучения физике является самостоятельное восстановление учащимися разорванной связи.
Таким образом, выявлена значимость и необходимость развития подхода к проблемному обучению физике, опирающемуся на внутрипредметную природу понятия учебной проблемы; выявлена необходимость технологизации проблемного обучения физике, что предлагается реализовать с помощью внутрипредметной связи.
Предложенная схема организации проблемного обучения на основе внутрипредметной связи предполагает построение учебного процесса в виде взаимосвязанных учебных задач, формирование учебной проблемы в виде разрыва внутрипредметной связи, самостоятельное разрешение учебной проблемы учащимися.
Исследованию вопросов формирования учебной проблемы с помощью внутрипредметных связей посвящена вторая глава «Проблемное обучение физике на основе «разрыва» звена внутрипредметной связи». Многие годы изучению информационных процессов передачи, хранения, использования и трансформации информации в обучении и воспитании уделяется пристальное
внимание. Сложный и многоплановый характер имеет понятие информации. Экстраполяция этого понятия на разные отрасли человеческой деятельности наполняет его различным смыслом. При рассмотрении обучения как процесса, обусловливающего перенос информации к обучающимся, в первую очередь, следует установить роль и место информации и определить её понятие. В трактовках понятия информации присутствуют, как минимум, три подхода: содержательный, количественный и знаниевый. При изучении вопросов образования понятие информации, часто используется как синоним понятий знания и учебного материала. Различия понятий заложены в их природе. Информация существует вне сознания и присутствует там, где имеется выбор. Напротив, знание предполагает уже выбранный, фиксированный смысл с пониженной энтропией, закодированный в сознании, и является его продуктом. Существует мнение, что в разных видах учебной деятельности проявляются особенности содержания понятия информации. Здесь правильнее рассматривать не саму информацию, а способы ее переноса, которые различны для разных видов деятельности. Например, отличия в познавательном и обучающем видах деятельности приводят к разным способам получения и передачи информации в каждом из них.
Если диада «информация - знание» активно исследуется сегодня, то диаде «информация - учебный материал» уделяется значительно меньше внимания.
Учебный материал включает в себя учебные элементы. Учебный элемент является логически законченной частью информации. В качестве учебного элемента выделяются: определение понятия, факт, явление, процесс, закономерность, принцип, способ действия, характеристика объекта, вывод или следствие. Их соотношение и степень взаимосвязи могут быть установлены с помощью внутрипредметных связей. Сегодня связь определяется как категория, позволяющая формулировать основные принципы сравнения элементов системы и оценки ее целостности. Причем сравнение представляет собой выявление общих и частных признаков у двух и более элементов. Поэтому природа связи обусловлена природой элементов и системы в целом, она проявляется при их взаимодействии. С этой точки зрения конкретная связь присуща каждому элементу данной природы в отдельности. Она является необходимым условием существования самого элемента.
В определении внутрипредметной связи Т.Н. Гнитецкой предполагается, что учебная информация и технология ее переноса входят в структуру связи. Однако в этом определении под объектом связи понимается любой элемент знаний, навыков и умений, принадлежащий рассматриваемому предмету (по крайней мере, в двух элементах его структуры). Опираясь на выявленные отличия в содержании понятия знания и информации, внесём уточнение в понимание объекта связи. Дополним элементы знаний и умений элементами учебного материала. Тогда можно рассматривать связь не только как результат обучения, присутствующий в сознании, но и как конструкцию учебного материала.
В главе изложена суть количественного метода описания внутрипредметных связей. К основным положениям этого метода относится
графовая модель внутрипредметных связей, которую приведем на примере курса физики 7-9-х классов A.B. Перышкина, Е.М. Гутник.
Структуру внутрипредметного содержания образования курса физики 7-9-х классов A.B. Перышкина, Е.М. Гутник можно представить в виде множества тринадцати элементов структуры | es (') J, приведенных в таблице 1.
В результате структурирования курса одни и те же элементы учебного материала (принципы, модели, теории, законы и понятия) могут быть использованы при изучении различных физических явлений, относящихся к
тому или иному элементу структуры ES^'^. Среди них мы будем рассматривать только первую группу - | £Gj J - группу понятий. Здесь приняты используемые
выше обозначения: v = 1,2,....,7 - номер группы, ß = 1,2,...., jiv - номер элемента, fiv - число элементов в и-й группе. Например, элемент eg\ соответствует понятию взаимодействия, а в приведенном на табл. 1 фрагменте группы понятий = 179.
В таблице 1 приводятся количественные характеристики внутрипредметных связей длина и сила, относительные величины которых l (EGjj) и fk ,(£фрассчитываются в рамках модели. Где кр определяет
корневой узел элемента структуры курса физики, / - элемент структуры.
Ранжирование понятий по приведённым характеристикам позволяет установить их иерархию.
Таблица 1
Графы внутрипредметных связей понятий взаимодействия и энергии, представляющие фрагмент внутрипредметного пространства курса физики для 7-9-х классов A.B. Перышкина, Е.М. Гутник
Внутрипредметные связи, реализуемые через объект связи представляются как ориентированные помеченные графы б^ЕС^) (см. табл. 1). Каждый из графов внутрипредметных связей с ¡(ес1ц > представляет собой
дерево, имеющее своим началом помеченный узел j*k^(EG^) один и тот же для всех внутрипредметных связей, реализуемых через ЕС, £ .
Внутрипредметная связь обеспечивает передачу учебной информации от элемента структуры курса £s'kp>, в котором формируется объект связи ЕС v,
к es ''1, где он используется. В рамках модели информационный объем
внутрипредметной связи, реализуемой через EGvß, равен объему информации,
содержащейся в объекте связи ¡¡G у •
В рамках используемого подхода графовая модель внутрипредметных связей, в которой узлы графов представляются в виде смысловых структур, дополненная расчетом информационных характеристик, рассматривается как информационная модель внутрипредметных связей.
В информационной модели внутрипредметных связей с помощью смысловой структуры раскрывается информационное содержание узлов графовой модели. Такое представление внутрипредметной связи позволяет разработать модель проблемного обучения на основе внутрипредметных связей, которые обеспечивают перенос учебной информации в системе взаимосвязанных учебных задач.
Модель технологии проблемного обучения включает: 1) построение внутрипредметного пространства курса на основе графовой модели внутрипредметных связей; 2) установление иерархии элементов учебного материала на основе расчета количественных характеристик вскрытых связей и выделение фундаментальных; 3) представление внутрипредметных связей, реализованных через выделенные объекты связи, с помощью информационной модели внутрипредметных связей; 4) выделение в информационном содержании, представленном смысловой структурой, проблемных звеньев и формирование проблемы с помощью разрыва звена внутрипредметной связи; 5) дидактический цикл изучения темы.
Реализованные через физические понятия внутрипредметные связи представлены с помощью информационной модели для изучения в проблемном стиле. Информационное содержание понятия, формируемого в одноименном параграфе, отражается смысловой структурой. Рассмотрим это на примере понятие массы.
Согласно структуре параграфа 19 «Масса тела. Единицы массы» учебника физики для 1-го класса A.B. Перышкина (см. рис. 2.) понятие массы формируется на основе примеров и опытов по взаимодействию тел, в результате которого изменяются их скорости. Причем сначала это изменение связывается с тем, что одно тело массивнее другого. И утверждается, что у этого тела больше масса. Так вводится понятие массы через массивность. Это одно семантическое состояние массы. Другая серия опытов и примеров по изменению скорости тел после их взаимодействия приводится для введения понятия инертности и связывается с массой утверждением, что чем меньше изменение скорости после взаимодействия, тем больше масса, а тело это,
соответственно, более инертно. Так масса приобретает второе семантическое состояние - как мера инертности. Под семантическим состоянием понятия понимается такое состояние его содержания, с помощью которого формируется один из смыслов понятия, завершенный на данном уровне обучения, с соответствующими информационными характеристиками.
Массивность | тела
Вывод !
Масса 2-й тележки в два раза меньше массы 1 -й тележки
Опыт Изменение скорости тел после взаимодействия
Тележка 1 Тележка 2
Рис. 2. Смысловая структура по § 19 «Масса тела. Единица массы» Физика. 7 кл.
A.B. Перышкина
Выбор способа выделения проблемы в материале параграфа определяется наличием в его содержании одного или нескольких семантических состояний понятия, вводимого в данном параграфе или введенных ранее. Если таковые присутствуют, то именно в этих местах учитель намеренно сокращает или разрывает семантическую последовательность учебного материала физики, создает учебные проблемы, предварительно конструируя смысловую структуру параграфа. В рассматриваемом параграфе можно сформировать два проблемных задания, которые учащиеся выполняют самостоятельно, по учебнику. На рис. 3 приведен граф смысловой структуры, изображенной на рис.2. В первом семантическом состоянии массы как массивности, связь разрывается. Заполнив недостающее звено, учащиеся восстанавливают связь. -е,-
Физика. 7 кл. A.B. Перышкина
Однако не в каждом из параграфов учебный материал содержит семантические состояния понятий. Суть второго способа состоит в такой перестройке структуры, чтобы в ней содержалось противопоставление двух цепочек рассуждений.
Рассмотрим этот способ на примере параграфа 18 «Взаимодействие тел» по учебнику физики для 7 класса A.B. Пёрышкина. Противопоставление и вопрос «В каком случае тело взаимодействует с другими телами, а в каком случае - нет?» возникает при переносе акцента с изменения скорости в результате взаимодействия двух тел на наличие двух тел и двустороннее действие. Для этого осуществляется перенос семантических блоков в смысловой структуре. В месте противопоставления связь разрывается -формируется проблема, которую учащиеся решают самостоятельно. Показательно, что в перестроенном графе со сформированной проблемой численные значения информации, ее объема и минимального времени восприятия уменьшаются (см. таб. 2), что свидетельствует об оптимизации его содержания. Предлагаемый метод организации проблемного обучения мы назвали методом «Разомкнутой модели»
Таблица 2
Сравнение информационных характеристик графов содержания параграфа «Взаимодействие тел» в курсе «Физика. 7класс» A.B. Пёрышкина, Е.М. Гутник
до и после перестановок
Информационные характеристики До перестановок После перестановок
Объем информации U, Кбит2, 0,03 0,02
Информация S.K6HT 0,17 0,15
Минимальное время восприятия tm„„ мин. 0.19 0,15
Описанный выше подход позволяет осуществить выбор учебника физики, отвечающего требованиям проблемного обучения. Первое требование - он должен быть структурирован по учебным задачам, второе - должен отвечать принципу информационных ограничений.
Для примера сравним способы изложения учебного материала параграфа «Масса. Измерение массы» в трех курсах физики для 7-9-х классов: 1) A.B. Пёрышкина, Е.М. Гутник, переизданного в 2003 году, 2) Н.С. Пурышевой, Н.Е. Важеевской, изданного в 2001 году и, в целом, совпадающего по последовательности разделов с первым курсом, но имеющего структурированные параграфы; 3) A.A. Пинского, В.Г. Разумовского, переизданного в 2003 году со структурированными параграфами. Если в первых двух курсах этот материал распределен по двум параграфам, то в третьем курсе данная тема излагается в одном параграфе. Проводимое в последнее время сокращение учебных курсов осуществляемое, как правило, за счет объединения материала нескольких параграфов, приводит к увеличению количества понятий, используемых в объединенных параграфах.
Вполне допустимое, на первый взгляд, объединение параграфа «Масса», имеющего в курсе A.B. Пёрышкина V=0,024 Кбит2, а i,„,»= 0,2 мин. с
параграфом «Измерение массы», у которого t/=0,022 Кбит2 rm/„= 0.1 мин, приводит к следующим результатам: количество семантических единиц в §3.1 «Масса тела» в курсе физики A.A. Пинского, В.Г. Разумовского возрастает вдвое, а объем информации - на порядок - до £/=0,327 Кбит2.
Приведенная оценка указывает на информационные ограничения указанных способов изложения учебного материала объединенного параграфа. Он перегружен понятиями (116 семантических элементов), что делает невозможным его изложение в течение одного урока. Поэтому можно рекомендовать более оптимальный способ изложения, предлагаемый в курсе физики Н.С. Пурышевой, Н.Е. Важеевской. В нем количественные параметры имеют следующие значения: [7=0,054 Кбит2 (Масса), t„in= 0,3 мин, t/= 0,038 Кбит2 (Измерение массы), t„i„= 0,2 мин., а семантические элементы распределены по приведенным параграфам по 60 и 50 соответственно.
Приведенный пример перенасыщения понятиями учебного материала, в результате объединения учебной информации двух параграфов в один, лишь подчеркивает невозможность оптимизации учебного материала за счет его уплотнения даже при структурированном содержании.
Параграф же «Масса тела» в курсе Н.С. Пурышевой, Н.Е. Важеевской структурен, содержание каждого структурного блока начинается с обобщения, поэтому учебные проблемы органично распределяются на вершинах соответствующих смысловых структур. На основании вышеизложенного курс Н.С. Пурышевой, Н.Е. Важеевской может быть рекомендован для организации проблемного обучения физике в 7-9-х классах.
Функционирование модели проблемного обучения физике на основе разрыва звена внутрипредметной связи рассмотрено на примере курса физики для 7-9-х классов A.B. Перышкина, Е.М. Гутник. В результате чего построено внутрипредметное пространство курса физики 7-9-х классов для группы понятий, которые выстроены в иерархию с выделением фундаментального ядра; содержание параграфов выбранного курса физики представлено в виде смысловых структур с разомкнутыми звеньями, в которых формируется учебная проблема.
В главе приводится технология проблемного обучения физике, которая содержит частные методики по изучению нового материала, проведению лабораторных работ и решению задач. Структурными элементами технологии по В.П. Беспалько являются: 1) формы и методы, 2) дидактические процессы и 3) преподаватели. По предлагаемой нами технологии каждая тема изучается в рамках единого дидактического цикла (см. рис.3), реализуемого за один - два урока, который включает 1) самостоятельную работу по выполнению комплексного самостоятельного задания; лекцию, лабораторную работу; решение физических задач, а так же проведение контрольной работы по внутрипредметным связям (ВПС-контроль); 2) дидактические процессы, которые обеспечены системной организацией учебного процесса и управления. Пакеты методических материалов с комплексными заданиями, содержащими набор планов-вопросников и смысловых структур параграфов с пустыми
ячейками, выдаются всем учащимся заранее. К каждому вопросу плана прилагается список рекомендованной литературы, содержащий до пяти наименований, с указанием соответствующих параграфов (разделов). Задание состоит из: выполнения опыта, написания конспекта по вопросам плана, в процессе которого заполняются ячейки смысловых структур, самостоятельному решению качественных задач или нахождении ответов на вопросы, приведенные в плане.
Как показано на рис. 4, дидактический цикл изучения темы осуществляется поэтапно и предусматривает контроль и коррекцию самостоятельной деятельности учащихся на каждом этапе обучения.
№ этапа
ТЕМА
Явление тяготения. Сила тяжести
Вид учебной деятельности
Место провед.
Дома
В классе
В классе
Форма обучения
Самостоятельная работа
1-й уровень контроля самостоятельной работь
Изучение нового материала
Экспериментальная (лаб.раб.) и теоретическая
(работа с учебником) самостоятельная работа
II - й уровень контроля В классе самостоятельной работы
Изучение нового материала
В классе Ш - й уровень контроля Дома самостоятельной работы
В классе
Рис. 4. Дидактический цикл изучения темы методом «Разомкнутой модели» на примере §24 Явление тяготения Сила тяжести. Физика 7 кл. A.B. Перышкин
На первом этапе учащиеся выполняют описанное выше комплексное самостоятельное задание по теме, пример которого приведен на рис.5.
Тема. «Масса тела. Единица массы»
Рекомендованная учебная литература:
[1] - Пёрышкин A.B. Физика. 7 кл.: Учеб.для общеобразоват. учеб. заведений. - 6-е изд.,
стереотип. - М.: Дрофа, 2002. - 192 с.
Дополнительная учебная литература:
[2] - Гальперштейн Л .Я. Занимательная физика. - М: «Росмэн», 1998. - 120 с.
[3] -Кабардик О.Ф. Физика: Справочные материалы: Учеб. пособие для учащихся. - 3-е изд.
- М.: Просвещение, 1991. - 367 с.
[4] - Ландсберг Г.С. "Элементар. учебник физики" т.1,- М.: "Наука", 1969.- 298 с.
[5] -Буров В.А. и др. "Фронтальные экспериментальные задания по физике".-
М.:Просвещение,1981,- 243 с. 1. Пожалуйста, выполните опыт. Возьмите два теннисных мячика. Один из них с помощью шприца наполните водой. В полый мячик воткните иголку, чтобы снаружи осталась 1/3 ее длины, на которую наденьте пружинку от шариковой ручки. Соприкосните два мячика так, чтобы пружинка сжалась. Одновременно отпустите мячики. Проследите за их движением.
Какой вывод можно сделать о скоростях мячиков после взаимодействия? 2. Пожалуйста, напишите краткий конспект по вопросам плана __План-вопросник по теме _
№ п/п Вопросы для теоретической подготовки к уроку Ссылки
1 Масса как причина изменения скоростей разных взаимодействующих тел. [1]-§19;[2]-с. 8; [5]-с. 43.
2 Масса как мера инертности. Ш-519; 13]-§5; [4] -§12.
3 Единица массы. [1] - §19
Пожалуйста, ответьте на вопросы и решите задачу
Вопрос 1. Что массивнее пуд ваты или пуд железа? Объяснить почему.
Вопрос 2. В каком случае лодочнику легче сесть в лодку, когда она пустая или когда в ней
сидят люди и почему?
Задача 1. Изменится ли скорость движения Земли при столкновении с астероидом, масса которого (М.А.) о много раз меньше массы Земли (М.З.)?
Пожалуйста, заполните свободную ячейку структуры, выбрав верный из приведённых вариантов
1. Скорость астероида.
2. М.А.«М.З.
3. Расстояние от астероида до Земли.
Рис.5. Комплексное самостоятельное задание по теме «Масса тела. Единицы массы»
На втором этапе проводится опрос. Учитель осуществляет контроль самостоятельной деятельности учащихся, выясняя спектр вопросов, возникших
у них при выполнении самостоятельного задания, что позволяет ему установить наиболее сложные фрагменты материала, плохо воспринятые
данной группой учащихся.
На следующем, третьем, этапе осуществляется анализ материала параграфа с помощью смысловой структуры. Макет структуры изображается на интерактивной доске и ячейки структуры заполняются по мере объяснения. Учащиеся заполняют свою структуру вместе с учителем до места, где сформулирована проблема.
На четвертом этапе учащиеся самостоятельно с помощью учебника решают проблему. Здесь учитель выполняет функцию наблюдателя. Он координирует деятельность учащихся, но не подсказывает им. После решения проблемы процесс изучения нового материала продолжается по приведенному в цикле алгоритму.
Особенности проведения разных форм обучения потребовали разработать частные методики реализации метода «Разомкнутой модели» в проблемном обучении. Для примера рассмотрим методику проведения лабораторной работы №3 «Измерение массы тела на рычажных весах» «Физика 7 класс» A.B. Перышкин. Одноименное название имеет параграф 20 в том же учебнике. Следует заметить, что посредством взвешивания определяется вес тела, а не его масса. Поэтому построенная нами по содержанию учебника 7-го класса структура завершается сложным понятием взвешивания тела (см. рис. 6), как мы и рекомендуем называть лабораторную работу.
Рис. 6. Построение смысловой структуры лабораторной работы «Измерение массы тела на рычажных весах», «Физика. 7 кл.» А.В. Перышкина
Перед занятием учащиеся готовятся к лабораторной работе по учебнику, а на занятиях заполняют структуру совместно с учителем. Сначала приборы и материалы (весы, разновесы и тела разной массы), затем цель работы (взвесить тело на рычажных весах и определить его массу) и ход её выполнения до учебной проблемы (окрашенная ячейка), которую учащиеся решают самостоятельно. В эксперименте учебная проблема, как правило, совпадает с основным действием. В данной работе это установление равновесия. Правила оформления лабораторной работы стандартные.
Таким образом, метод «Разомкнутой модели» обеспечивает учащимся условия самостоятельного поиска верного решения проблемы.
Результаты главы. Выявлено отличие в содержании понятий информации и учебного материала, что позволило уточнить определение
внутрипредметной связи, где объектом связи предлагается считать не только элемент знаний, умений и навыков, но и элемент учебного материала. Представлена модель технологии проблемного обучения физике, построенная на основе информационной модели внутрипредметных связей. Разработана технология проблемного обучения физике, в рамках которой становится возможным осуществлять выбор адекватного проблемному обучению курса физики.
Третья глава посвящена описанию педагогического эксперимента, целью которого явилась проверка сформулированной в начале работы гипотезы. Эксперимент проводился с 2005 по 2009 учебный годы в три этапа.
Понимая под эффективностью обучения результат сравнения уровня знаний учащихся с его предыдущим значением, оценку эффективности обучения физике по разработанной технологии проблемного обучения проводили с помощью системы показателей, приведённых ниже.
1. Успеваемость, рассчитанная по итоговым оценкам за четверть, полугодие, год. Этот показатель традиционно используется для сравнения успешности учащихся экспериментальной и контрольной гругш.
2. Умения выявлять внутрипредметные связи в курсе физики посредством решения физических задач, рассчитанный по результатам специальных контрольных работ по внутрипредметным связям - «ВПС - контролям». Этот показатель выбран для выявления предполагаемой зависимости успеваемости учащихся по физике от уровня их умений выявлять внутрипредметные связи при решении физических задач. Наличие указанной зависимости уже является результатом эксперимента, а сравнение экспериментальной и контрольной групп по данному признаку может позволить установить одну из причин возможного отличия в успеваемостях групп. Другими словами, второй показатель дает возможность проанализировать результаты эксперимента по первому показателю.
3. Остаточные знания, представленные в виде оценки контрольной работы, проведенной через 6 месяцев после эксперимента. Контрольная работа включала пять заданий по курсу физики 7-го и 9-го классов и оценивалась независимыми экспертами. Общая характеристика педагогического эксперимента представлена в таблице 4.
Таблица 4
Этапы и участники педагогического эксперимента
№ п/п Этап эксперимента Экспериментальная база Годы проведения Участники эксперимента
Учащиеся Учителя
1 Констатирующий Школы г. Уссурийска 20052006 170 5
2 Поисковый Школы г. Уссурийска, г. Владивостока 20062007 155 4
3 Обучающий Гимназия №133 г. Уссурийска 20072009 Экспериментальная группа-235 Контрольная группа - 230 3
На первом этапе (2005 - 2006 учебный год) был проведён констатирующий эксперимент, основной целью которого было установить
степень разработанности методов проблемного обучения при обучении физике в школе, а также выявить и проанализировать способы проблемного обучения, опирающиеся на внутрипредметные связи. Анкетирование, проведенное на констатирующем этапе педагогического эксперимента, показало, что трактовку понятия учебной проблемы как разрыва внутрипредметной связи поддерживают все опрошенные, однако методов проблемного обучения, в основе которых лежали бы внутрипредметные связи и их модели не назвал никто. Анализ результатов констатирующего эксперимента выявил необходимость поиска путей совершенствования проблемного обучения физике через новые организационные и методические приемы обучения.
На второй этапе педагогического эксперимента (2007 - 2008 учебный год) проводился поисковый эксперимент, целью которого было: 1) найти адекватное проблемному, представление содержания учебного материала физики на основе внутрипредметных связей и апробировать его элементы в процессе обучения физике; 2) разработать технологию обучения физике, «настроенную» на проблемное обучение, как на процесс самостоятельного восстановления учащимися внутрипредметных связей, которые предварительно были намеренно разорваны учителем для формирования проблемы; 3) ввести показатель, иллюстрирующий умения учащихся выявлять внутрипредметные связи. В результате поискового эксперимента были сформулированы и экспериментально обоснованы основные положения модели технологии проблемного обучения физике, разработано и опробовано на практике ее содержательно-процессуальное наполнение.
На третьем этапе педагогического эксперимента был проведен обучающий эксперимент - общая проверка эффективности предложенной технологии проблемного обучения на основе разрыва внутрипредметных связей в основной школе (2007 - 2009 учебный год).
В экспериментальную группу вошли 235 учащихся 7-х и 9-х классов гимназии №133 города Уссурийска, в том числе 7-й класс - Í15 человек и 9-й класс - 120 человек. Видно, что равная в обеих группах в начале эксперимента успеваемость выросла после эксперимента в экспериментальных группах и в 7-х, и в 9-х классах. Результат получен расчетом медианным критерием - см. табл.5.
Таблица 5.
Сравнительная таблица медиан успеваемости учащихся контрольной и экспериментальной групп до и после эксперимента
Класс Группа Число Медиана
участников до эксперимента после эксперимента
7 экспериментальная 115 4 4.5
контрольная 120 4 4
9 экспериментальная 120 4 5
контрольная 110 4 4
Для подтверждения предположения, что эффективность обучения в экспериментальной группе возрастает и становится выше, нежели в контрольной, была проведена статистическая обработка результатов
контрольных работ двусторонним критерием % . Расчет показал, что х = 8,281. Условие критерия Ткрит < Тиыер выполняется (7,851<8,281), следовательно принимается альтернативная гипотеза Н|, что предлагаемая технология обучения физике влияет на эффективность обучения.
Так как успеваемость экспериментальной группы возрастает, то можно утверждать, что технология проблемного обучения физике, основанная на разрыве внутрипредметных связей положительно влияет на эффективность обучения физике учащихся 7 и 9-х классов основной школы.
По второму показателю - баллам за специальную контрольную работу «ВПС - контролю» результаты приведены на рис. 7.
«ВПС-контроль»
| | Экспериментальная группа Контрольная группа
Е »
посред.
хорошо
Рис, 7. Распределение учащихся по результатам итоговой контрольной работы по «ВПС - контролю» экспериментальной и контрольной групп в 7-х классах
Как видно из рис. 7, экспериментальная группа отличается от контрольной более высокими результатами за «ВПС-контроль».
Так как и по первому (успеваемость) и по второму («ВПС - контроль» показателям наблюдается рост в экспериментальной группе, можно заключить, что от умения учащихся устанавливать внутрипредметные связи в содержании курса физики в прямой зависимости находится уровень их успеваемости по физике.
Третий показатель - остаточные знания. Его результаты приведены на рисунке 8.
«Остаточные знания»
|—| Экспериментальная группа ^ Контрольная группа
Ж
плохо посред. хорошо отлично
Рис. 8. Результаты проверки остаточных знаний учащихся 8-х классов по решению физических задач с внутрипредметным содержанием для 7-го класса в экспериментальной и контрольной группах
Из рис. 8 видно, что большинство учащихся экспериментальной группы в 7-м классе подтвердили свой уровень успеваемости, тогда как в контрольной
группе таких учащихся оказалось намного меньше. В 9-х классах прослеживается та же тенденция.
Полученные результаты, подтвержденные методами математической статистики, свидетельствуют о том, что целостность представлений, выраженная в уровне умений устанавливать внутрипредметные связи в курсе физики, у учащихся экспериментальной группы выше, чем у учащихся контрольной группы. Что позволяет считать верной сформулированную в исследовании гипотезу.
Основные результаты и выводы приведены в заключении.
1. На основе анализа научной литературы выявлена значимость и необходимость развития подхода к проблемному обучению физике, опирающемуся на внутрипредметный характер понятия учебной проблемы.
2. Выявлена, вызванная разной природой понятий информации и знания, некорректность в определении, лежащем в основе информационной модели внутрипредметной связи. В связи с чем трактовка объекта связи, как элемента знаний, навыков и умений, дополнена представлением объекта связи как элемента учебного материала.
3. Определена модель проблемного обучения физике на основе внутрипредметных связей («Разомкнутая модель»), которая включает: построение внутрипредметного пространства курса на основе графовой модели внутрипредметных связей; установление иерархии и выделение фундаментальных элементов учебного материала на основе расчета количественных характеристик вскрытых связей; представление внутрипредметных связей, реализованных через выделенные объекты связи, с помощью информационной модели внутрипредметных связей; выделение в информационном содержании, представленном смысловой структурой, проблемных звеньев и формирование проблемы с помощью разрыва внутрипредметной связи.
4. Разработана технология проблемного обучения, как последовательность действий учителя и учащихся при проблемном обучении физике в 7-9-х классах общеобразовательной школы на разных формах организации занятий по физике (лабораторные работы, решение задач, уроки - объяснения и пр.)
5. Сформирован и апробирован УМК по обучению физике методом «Разомкнутой модели» в 7-х классах общеобразовательной школы.
6. В ходе педагогического эксперимента подтвердилась эффективность разработанной технологии проблемного обучения. Результаты, полученные в ходе педагогического эксперимента, подтвердили гипотезу исследования.
Выполненное исследование может послужить основой для дальнейшей работы, предметом которой может стать исследование возможности количественной оценки степени проблемности учебной задачи на основе информационной модели внутрипредметной связи.
Основное содержание диссертационного исследования отраженно в следующих публикациях:
1. Гнитецкая, Т.Н., Долгих, E.H., Иванова Е.Б. Обучение как процесс переноса
информации в структуре внутрипредметной связи ¡Текст] / Т.Н. Гнитецкая, E.H.
Долгих, Е.Б. Иванова // Философия образования. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2009. - № 1(26). - С. 57 - 62. - 0,31 п.л. (авторских 30%).
2. Гнитецкая, Т.Н., Долгих, Е.Н., Иванова Е.Б. Проблемное обучение физике методом «Разомкнутой модели» [Текст] / Т.Н. Гнитецкая, Е.Н. Долгих, Е.Б. Иванова // Материалы Международной конференции «Физическое образование: проблемы и перспективы развития» 4.1. Актуальные проблемы школьного физического образования. Информационные технологии в обучении физике. - Москва: «Школа будущего», 2008. -С. 54 - 57. - 0,19 п.л. (авторских 30%).
3. Гнитецкая, Т.Н., Долгих, Е.Н., Дубовая, J1.B. Связи как методологическая основа формирования физических понятий [Текст] / Т.Н. Гнитецкая, Е.Н. Долгих, Л.В.Дубовая II Материалы 111 Всероссийской научно-практической конференции, 18-19 февраля 2008 года. «Теоретико-методологические основы совершенствования естественнонаучного и технологического образования в школе и вузе». - Челябинск: Изд-во ИИУМЦ «Образование», 2008. - С. 23 - 25. - 0,12 п.л. (авторских 30%).
4. Tatyana N. Gnitetskaya, Elena Dolgih, Elena В. Ivanova. "Open model" method is effective way of training physics by distance learning. [Текст] - 9th Annual Association of Pacific Rim Universities doctoral Students Conference. "Leading Research for a Better future: Pacific, Global Impact". Far Eastern National University. Vladivostok, Russia. July 14th - 15th, 2008. CD-ROM. - 0,31 п.л. (авторских 30%).
5. Гнитецкая, Т.Н., Долгих, Е.Н. Иерархия физических понятий в физике 7 класса [Текст] / Т.Н. Гнитецкая, Е.Н. Долгих // Материалы Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике. 14-16 ноября 2007 г. - Владивосток: изд. ДВГУ, 2007. - С. 141. - 0,06 п.л. (авторских 50%).
6. Гнитецкая, Т.Н., Долгих, Е.Н. Когнитивные стили индивидуального поведения и успешность учащихся в решении физических задач [Текст] / Т.Н. Гнитецкая, Е.Н. Долгих // Материалы Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых по физике. 27-29 апреля 2009 г. - Владивосток: изд. ДВГУ, 2009. - С. 140 - 141. - 0,12 п.л. (авторских 50%).
7. Гнитецкая, Т.Н., Долгих, Е.Н., Иванова Е.Б. Количественная оценка содержания учебника физики - объективный способ его выбора [Текст] / Т.Н. Гнитецкая, Е.Н. Долгих, Е.Б. Иванова // Материалы VIII Международной научно-методической конференции «Физическое образование проблемы и перспективы развития», Часть 1. -М.: МПГУ, 2009. - С. 54-58. - 0,25 п.л. (авторских 30%).
8. Tatyana N. Gnitetskaya, Elena В. Ivanova, Elena N. Dolgih, Marina Potapova. If we understand inter- and intrasubject links - we understand physics. [Текст] - 9th Annual Association of Pacific Rim Universities doctoral Students Conference. "Leading Research for a Better future: Pacific, Global Impact". Far Eastern National University. Vladivostok, Russia. July 14lh - 15th, 2008. CD-ROM. - 0,44 п.л. (авторских 25%).
9. Гнитецкая, Т.Н., Долгих, Е.Н., Информационные технологии в обучении физике [Текст] / Т.Н. Гнитецкая, Е.Н. Долгих // Математическое моделирование, обратные задачи, информационно-вычислительные технологии: Сборник статей VII Международной научно-технической конференции. - Пенза: РИО ПГСХА, 2007. - С.65-67. - 0,12 п.л. (авторских 50%).
Подл, к печ. 03.12.2009 Объем 1,5 п.л. Заказ №. 171 Тир 100 экз.
Типография МПГУ
Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Долгих, Елена Николаевна, 2009 год
ВВЕДЕНИЕ.
Глава I. ПРОБЛЕМНОЕ ОБУЧЕНИЕ ФИЗИКЕ.
1.1. История развития проблемного обучения.
1.1.1. Развитие проблемного обучения за рубежом.
1.1.2. Развитие проблемного обучения в России.
1.2. Функции, методы и задачи проблемного обучения.
1.3. Учебные проблемы, проблемные ситуации: понятие и типы, способы и правила создания.
1.4. Учебные и физические задачи.
1.5. Организация проблемного обучения физике.
1.6. Внутрипредметные связи и проблемное обучение физике.
ГЛАВА И. ПРОБЛЕМНОЕ ОБУЧЕНИЕ ФИЗИКЕ НА
ОСНОВЕ РАЗМЫКАНИЯ ВНУТРИПРЕДМЕТНОЙ СВЯЗИ.
2.1. Перенос информации в структуре внутрипредметной связи.
2.2. Графовая модель внутрипредметных связей и её характеристики.
2.3. Информационная модель внутрипредметных связей.
2.4. Модель проблемного обучения физике.
2.5. Технология проблемного обучения физике на основе размыкания внутрипредметных связей.
2.6. Проблемное обучение при выполнении лабораторных работ.
2.7. Проблемное обучение при решении задач.
2.8. Сравнение курсов физики 7-9-х классов в контексте проблемного обучения.
ГЛАВА III. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ.
Введение диссертации по педагогике, на тему "Проблемное обучение физике учащихся основной школы на основе информационной модели внутрипредметных связей"
Проводимые изменения в системе образования позволяют говорить о том, что школа сегодня реально ориентируется на многообразие образовательных потребностей, на личность обучаемого. Формирование целостной системы знаний помогает школьникам обрести новые пути понимания этих знаний в изменяющемся мире. Современному ученику нужно передавать не столько информацию, как собрание готовых фактов, сколько метод их получения, анализа и прогнозирования интеллектуального развития личности.
В настоящее время по ряду причин снижается глубина изучения учебного материала по физике, теряется целостность восприятия учащимися картины окружающего их Мира, что вызывает снижение их интереса к изучению физики. В этих условиях активизировался поиск путей повышения эффективности учебного процесса по физике. • Учитывая, что суть физического образования, как и способность к самостоятельной деятельности, непосредственно связана с умением находить оптимальные решения, к перспективным можно отнести исследования, направленные на организацию самостоятельной познавательной деятельности учащихся в условиях активного обучения физике в основной школе, являющейся первым и очень важным этапом изучения физики.
Несмотря на то, что существует исследования, предлагающие определенные подходы к конструированию содержания физики и разработке технологий активного обучения физике в основной школе, проблему нельзя считать до конца решенной, прежде всего потому, что эти подходы не опираются на количественные методы, позволяющие быстро проводить научно-обоснованный анализ и менять объем учебного материала без нарушения его целостности в соответствии с регламентированным учебным планом числом часов.
Неоспорим большой вклад активных методов в обеспечение мотивированности учащихся при изучении физики. Проблемное обучение будит и формирует интерес к учению, развивает инициативу ученика в познании, способствует пониманию внутренней сущности явлений и процессов, формирует умение видеть проблему. Сущность проблемного обучения состоит в создании учителем учебных проблем и управлении деятельностью учащихся по самостоятельному решению этих проблем.
Проблемное обучение физике с ориентацией на самостоятельную деятельность учащихся основной школы, в первую очередь, требует специальной организации процесса обучения, отраженной в технологии обучения физике.
Вопросам организации учебного процесса посвящены работы: Ю.К. Бабанского, В.И. Загвязинского В.В. Краевского, И.Я. Лернера, М.И. Махмутова, И.М. Чередова, П.М. Эрдниева. На их основе сформировались и успешно развиваются личностно-ориентированный (Н.Д. Гальскова, И.А. Зимняя, Г.А. Китайгородская, A.A. Леонтьев, Е.С. Полат, С.Л. Рубинштейн) и проблемный (В.Т. Кудрявцев, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов, С.Л. Рубинштейн) подходы к обучению. Вопросы теории и методики обучения физике исследовались в трудах C.B. Бубликова, А.С.Кондратьева, С.Е. Каменецкого, И.С. Карасовой, В.В.Лаптева, Н.С. Пурышевои, В.Г. Разумовского, В.И. Тесленко, A.B. Усовой и других. На основе результатов их работ решен ряд задач, связанных с организацией проблемного обучения физике в школе.
Понимая, что целостность процесса обучения физике определяется взаимосвязями элементов внутрипредметного содержания и элементов технологии обучения — форм, методов, дидактических процессов (способов реализации учебного процесса по В.П. Беспалько), построение процесса обучения, как это уже отмечалось В.В. Краевским, должно предваряться установлением системы внутрипредметных связей (ВПС) в содержании учебного материала. Здесь на первый план выходит проблема структурирования учебного материала по физике, установления внутрипредметных связей между элементами структуры. Это нашло свое отражение в новых курсах физики основной школы, каждый из которых отличается последовательностью разделов и изложением материала в них, например, в курсе, разработанном Н.С. Пурышевой, Н.Е. Важеевской, а также курсе, предложенным A.A. Пинским, В.Г. Разумовским, рекомендованными Министерством образования и науки. Общим для этих курсов физики является структурное представление параграфов, однако, принципы структурирования различные. В то же время переиздаются и рекомендуются для того же образовательного уровня давно апробированные и хорошо известные курсы физики, например, A.B. Перышкина, Е.М. Гутник, где минимальным структурным элементом учебного материала является параграф.
Выбор курса физики, адекватного проблемному обучению с упором на самостоятельную деятельность учащихся, где учебные проблемы должны быть посильны для самостоятельного решения учащимися, следует осуществлять с учетом информационного объема порций учебного материала.
Для быстрой оценки информационного содержания курсов физики необходимо привлечение количественных методов. Такими возможностями обладает количественный механизм информационной модели внутрипредметных связей, предложенный Т.Н. Гнитецкой, с помощью которого появляется дополнительная возможность по необходимости быстро, без нарушения целостности учебного материала, изменять его изложение внутри структурных элементов. Кроме того, аппарат информационной модели внутрипредметных связей позволяет включать учебную проблему в учебный процесс без формирования проблемных ситуаций.
Под учебной проблемой мы понимаем разрыв внутрипредметной связи в содержании учебного материала по физике, приводящий каждого учащегося к собственному интеллектуальному затруднению. В приведенном контексте, исследований учебной проблемы до сих пор не проводилось.
На первый взгляд, кажется неверным отказ от создания проблемной ситуации. Однако, как правило, среди- учащихся всегда выделяются группы хорошо и менее хорошо подготовленных. Интеллектуальное затруднение у первой группы учащихся снимается при формировании определенной проблемной ситуации с одним набором вопросов учителя. Интеллектуальное затруднение у менее подготовленных учащихся требует формирования проблемной ситуации с другими проблемными вопросами. Очевидно, что индивидуализировать такой процесс довольно сложно. Вместе с тем, в рамках реализуемого в структуре взаимосвязанных элементов современной педагогической системы «субъект-субъектного» взаимодействия учителя и учащихся, последние рассматриваются в качестве активных субъектов учебного процесса, каждый из которых в той или иной степени участвует в выборе образовательной технологии, что реализуется, с одной стороны, через цели и содержание, а с другой - в результате взаимодействия с учителем (педагогическая система по В.П. Беспалько с новым взаимодействием элементов системы введена как современная педагогическая система в работе Т.Н. Гнитецкой).
Известно, что успешность самостоятельной деятельности учащихся зависит от индивидуальных особенностей их когнитивных стилей. Самостоятельное решение учебной проблемы — восстановление учащимся звена в предварительно намеренно разорванной учителем связи - существенно способствует раскрытию потенциальных возможностей каждого учащегося в соответствии с индивидуальными особенностями их когнитивных стилей.
В связи с тем, что физика - одна из немногих дисциплин, где сильно выражены причинно-следственные связи, то информационная модель внутрипредметных связей может быть результативно реализована при организации проблемного обучения именно физике.
Если учесть, что связь - это «. субстрат, ответственный за перенос информации»1, то учебный процесс можно моделировать как процесс дискретного переноса информации из одной учебной задачи в другую с
Философский энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия. 1983. - 840 с. помощью скрытых в учебном материале внутрипредметных связей, в структуру которых входит учебная информация и технология ее переноса. Причем, содержание, которое в одной задаче является целью действия, должно войти в последующую как способ или часть способов ее решения; размер порции меняется от раздела, параграфа, учебной задачи до элемента учебного материала (например, понятия); система внутрипредметных связей формируется на основе их графовой модели; изучение каждой порции осуществляется в виде единого дидактического цикла по ее смысловой структуре, построенной на основе информационной модели внутрипредметных связей; учебная проблема создается с помощью разрыва звена внутрипредметной связи и решается учащимися индивидуально. Несмотря на очевидность приведенной точки зрения, в литературе не выявлено разработок проблемного обучения физике с таким подходом.
На основании вышеизложенного были выделены противоречия между:
- внутри предметным характером учебной проблемы и отсутствием подходов к проблемному обучению, базирующихся на внутрипредметных связях;
- информационным содержанием внутрипредметных связей и неразработанностью технологий проблемного обучения, опирающихся на информационные модели внутрипредметных связей.
Вышеуказанные противоречия определяет актуальность исследования на тему «Проблемное обучение физике учащихся основной школы на основе информационной модели внутрипредметных связей».
Проблемой исследования является поиск ответа на вопрос, какой должна быть технология проблемного обучения физике учащихся основной школы, опирающаяся на внутрипредметные связи.
Объект исследования: процесс обучения физике учащихся основной школы.
Предмет исследования: проблемное обучение физике учащихся основной школы на основе информационной модели внутрипредметных связей.
Цель исследования: теоретическое обоснование и разработка технологии проблемного обучения физике учащихся основной школы на основе информационной модели внутрипредметных связей.
Гипотеза исследования состоит в том, что процесс проблемного обучения физике учащихся основной школы будет эффективным, если:
-вместо создания проблемной ситуации представить учащимся учебную проблему в виде разрыва звена внутрипредметной связи, которая предварительно строится учителем в виде смысловой структуры содержания учебного материала на основе информационной модели внутрипредметных связей;
-обеспечена систематическая и целенаправленная самостоятельная деятельность учащихся, мотивированность которых обусловлена активными методами обучения, ориентированными на индивидуальные когнитивные особенности учащихся, и использованием интерактивных средств обучения.
Для достижения цели исследования и проверки гипотезы решались следующие задачи.
1. Изучить состояние проблемного обучения физике в дидактической теории и педагогической практике, проанализировать подходы к формированию учебной проблемы, вскрывающие её внутрипредметную природу.
2. Исследовать возможность приложения графовой и информационной моделей внутрипредметных связей к проблемному обучению физике.
3. Разработать модель технологии проблемного обучения физике на основе графовой и информационной моделей внутрипредметных связей, в которых учебная проблема возникает как следствие разрыва звена внутрипредметной связи.
4. В рамках технологии проблемного обучения разработать методы реализации проблемного обучения на занятиях разных форм организации. Разработать адекватную предложенному подходу технологию проблемного обучения физике, эффективность которой обеспечивается ориентацией на самостоятельную деятельность учащихся и организацией дидактических процессов на основе информационной модели внутрипредметных связей.
5. Разработать информационный учебно-методический комплекс для организации проблемного обучения физике учащихся 7-х классов.
6. Провести педагогический эксперимент с целью проверки эффективности разработанной технологии проблемного обучения.
В качестве методологической основы исследования явились:
• исследования в области теории и методики обучения физике (Н.Е. Важеевская, Т.Н. Гнитецкая, Г.М. Голин, В.Ф. Ефименко, И.С. Карасова, В.Н. Мощанский, В.В. Мултановский, Н.С. Пурышева,
A.B. Усова, Н.В. Шаронова и другие);
• теория учебной деятельности (П.Я. Гальперин, В.В. Краевский, И.Я. Лернер, Н.Ф. Талызина, Д.Б. Эльконин и другие); концепция системно-целостного подхода к организации учебно-воспитательного процесса (Е.П. Белозерцев, В.П. Беспалько, E.H. Ильин,
B.В. Краевский и другие); концептуальные идеи личностно - ориентированного образования (Е.В. Бондаревская, A.A. Вербицкий, Л.Г. Вяткин, В.В. Сериков и другие); исследования в области проблемного обучения (Ю.К. Бабанский, В.И. Загвязинский, И.Я. Лернер, A.M. Матюшкин, М.И. Махмутов, В. Оконь, М.Н. Скаткин, A.B. Хуторской и другие); дидактическая концепция активизации учебной деятельности (Л.В. Занков, П.И. Пидкасистый, Г.И. Щукина); теория развивающего обучения (В.В. Давыдов, В.В. Репкин, Д.Б. Эльконин и другие);
- современные диссертационные исследования по организации проблемного обучения (В.В. Ларионов, О.С. Виноградова, М.А. Шаталов и другие); труды, в которых предлагаются количественные подходы к решению педагогических задач (С.И. Архангельский, В.П. Мизинцев, A.M. Сохор); дидактические исследования вопросов построения и оптимизации учебного процесса (С.И. Архангельский, Ю К. Бабанский, В.В. Краевский);
- исследования в области конструирования содержания курса физики (Д.А. Исаев, С.Е. Каменецкий, Н.С. Пурышева и другие).
Методами исследования являлись: теоретические - изучение и анализ психолого-педагогической, методической, нормативной литературы, диссертационных исследований по проблемному обучению физике, моделирование проблемного обучения физике на основе графовой и информационной моделей внутри предметных связей, методы количественного описания педагогических явлений; экспериментальные ~ анкетирование, наблюдение, анализ ответов учащихся, изучение опыта работы школ, практикующих проблемное обучение, констатирующий, поисковый и обучающий этапы педагогического эксперимента, личное преподавание, статистическая обработка результатов педагогического эксперимента.
Основные этапы исследования. Исследование проводилось в течение 6 лет с 2003 по 2009 г. и осуществлялось в три этапа (первый этап - 2003-2005 гг.; второй этап - 2005-2007 гг. и третий этап - 2007-2009 гг.).
На первом, констатирующем этапе (2003 - 2005 гг.) осуществлялось накопление эмпирического материала. Проводился анализ диссертационных исследований по изучаемой проблеме, сравнительный анализ психолого-педагогической, учебно-методической литературы, нормативных документов с целью выяснения состояния проблемы использования проблемного обучения учащихся основной школы при изучении физики. Для анализа состояния рассматриваемой проблемы в практике обучения физике был организован констатирующий этап педагогического эксперимента. Результаты этого этапа подтвердили актуальность проблемы нашего исследования.
На втором, поисковом этапе (2005 - 2007 гг.) производились систематизация и обобщение теоретического и эмпирического материала по проблеме исследования. Определялись основные идеи, принципы построения технологии проблемного обучения физике на основе разрыва внутрипредметной связи учащихся основной школы, разрабатывались ее элементы, анализировались различные формы, методы обучения, проводился поисковый этап педагогического эксперимента.
На третьем, обучающем этапе (2007 — 2009 гг.) была определена технология проблемного обучения учащихся основной школы при изучении физики учащимися основной школы, проведен обучающий эксперимент -общая проверка эффективности предложенной технологии проблемного обучения на основе разрыва внутрипредметных связей в основной школе.
Научная новизна исследования состоит в следующем.
1) Обоснован и предложен новый методический подход к организации проблемного обучения физике. В отличие от существующего, при котором выявляется противоречие в ходе теоретического или экспериментального исследования и формируются исходя из этого проблемы, предлагаемый подход базируется на идее формирования учебной проблемы в виде разрыва внутрипредметной связи, отражающей причинно-следственную связь внутри структурного элемента содержания курса физики. Внутрипредметная связь установлена через конкретный элемент учебного материала - понятие, закон, теорию, модель и принцип. Связь представляется смысловой структурой на основе информационной модели внутрипредметных связей, а проблемная ситуация формируется автоматически в процессе заполнения учащимися ячеек смысловой структуры.
2) Предложена модель технологии проблемного обучения физике в основной школе, которая отражает: внутрипредметное пространство содержания курса физики, установление иерархии элементов учебного материала с помощью количественных характеристик внутри предметных связей, выделение фундаментального ядра с последующим представлением смысловых структур содержания фундаментальных понятий в виде графов и расчетом соответствующих информационных характеристик.
3) Разработана технология проблемного обучения физике, которая содержит частные методики проблемного обучения: на занятиях по изучению нового материала; по решению физических задач; по проведению лабораторных работ по физике. В основу приведенных методик положен разработанный нами метод «Разомкнутой модели», подразумевающий разрыв смысловой структуры содержания понятия, построенной на основе информационной модели внутрипредметных связей в месте создания учебной проблемы. Предлагается механизм размыкания структуры.
4) Разработаны новые дидактические средства проблемного обучения физике - смысловые структуры содержания учебного материала по физике, построенные на основе информационной модели внутрипредметных связей и отражающие семантику содержания раскрываемого в элементе структуры понятия. Структуры содержат разомкнутые звенья в местах, где формируется учебная проблема, и применимы к разным методам организации занятий по физике (объяснение нового материала, лабораторные работы, решение задач).
Теоретическая значимость исследования состоит в следующем. 1. Результаты исследования вносят вклад в развитие теоретических основ проблемного обучения физике за счет:
- обоснования' и развития идеи организации проблемного обучения физике в основной школе на основе внутрипредметных связей;
- разработки модели проблемного обучения физике, в процессе реализации которой на основе теории межпредметных и внутрипредметных связей уточнено понятие внутрипредметных связей в части объекта связи;
- создания технологии проблемного обучения физике, реализованной через информационную модель внутрипредметных связей, позволяющей конструировать содержание проблемного обучения физике учащихся основной школы;
- развития теоретических основ содержания учебного предмета, в частности физики, за счет предложенного подхода к сравнению учебников физики и выбора в наибольшей степени соответствующего идее проблемного обучения.
Практическая значимость исследования заключается в следующем. Технология проблемного обучения физике включает разработку деятельности учителя физики, планирующего изучение курса физики для 7-9-х классов с учетом задачи организации проблемного обучения на основе информационной модели внутрипредметных связей; информационный учебно-методический комплекс, который состоит из: 1)поэтапных дидактических маршрутов изучения тем учащимися, представленных в виде комплексных самостоятельных заданий, содержащих планы-вопросники со ссылками на литературу, выполнение опыта, составление конспекта, по вопросам темы, решение задач; 2)набора смысловых структур содержания параграфа, лабораторной работы и решения физических задач с выделенными учебными проблемами.
На защиту выносятся следующие положения.
1. Проблемное обучение физике может строиться на основе информационной модели внутрипредметных связей. При этом учебная проблема возникает как результат разрыва звена внутрипредметной связи, отражающей логическую последовательность структурных элементов учебного материала и обеспечивает «субъект-субъектное» взаимодействие учителя и учащегося.
2. При проблемном обучении, построенном на информационной модели внутрипредметных связей, технологизация деятельности учителя обеспечивается за счет метода размыкания внутрипредметной связи. Применение этого метода основано на том, что существует два способа размыкания внутрипредметной связи:
- разрыв в узлах внутрипредметной связи, где расположено одно из семантических состояний рассматриваемого в параграфе понятия;
- разрыв внутрипредметной связи в узлах, где встречаются два противоположных заключения, для чего содержание параграфа перестраивается так, что выделяются две логически противоположные цепочки рассуждений.
3. Деятельность учащихся в рамках предлагаемого подхода к проблемному обучению технологизируется с помощью комплексного домашнего задания, включающего план-вопросник, экспериментальное задание, вопросы и задачи; смысловую структуру изучаемого параграфа. Па уроке в процессе обсуждения вопросов, возникших у учащихся при самостоятельном выполнении комплексного домашнего задания, осуществляется совместное заполнение смысловой структуры учителем и учащимися до места разрыва внутрипредметной связи, который учащиеся заполняют самостоятельно.
4. Совместная деятельность учителя и учащихся в рамках технологии проблемного обучения физике может быть реализована через дидактический цикл изучения темы, представляющий собой последовательность действий каждого из участников учебного процесса и включающий контроль и коррекцию самостоятельной деятельности учащихся на каждом этапе изучения темы.
Результаты исследования опубликованы в 9 научно-методических работах общим объемом 1,67 п.л. в том числе в одной статье в журнале «Философия, образования» из перечня ВАК.
Апробация результатов исследования проводилась на Всероссийской- конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, Владивосток (2007 - 2009); на научно-практической конференции, Челябинск (2008); на научно-методической конференции, Москва (2009); на международной научно-технической конференции, Пенза (2007); на международной конференции, Москва, Владивосток (2008).
По теме диссертации с 2005 года ведется систематическая работа с учителями физики г. Уссурийска, со студентами Уссурийского государственного педагогического института. Основные результаты исследования внедрены в практику работы общеобразовательных школ №№ 11, 14, 25, 29, 133 г. Уссурийска.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, библиографии (195 наименований), 19 приложений. Работа содержит 138 страниц основного текста, 30 рисунков, 18 таблиц. Полный объём 182 страницы.
Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"
Выводы по третьей главе
Полученные результаты, подтвержденные методами математической статистики, свидетельствуют о том, что величина успеваемости экспериментальной группы, выше, чем у учащихся контрольной группы.
Следовательно построение учебного процесса с использованием технологии проблемного обучения основанного на разрыве внутрипредметных связей позволяет формировать целостные представления о физических понятиях, законах и явлениях, выраженные в умениях решать физические задачи различного уровня сложности.
Успешность учащихся в обучении зависит от присущих им характеристик когнитивного стиля индивидуального поведения.
Таким образом, результаты эксперимента подтвердили выдвинутую в исследовании гипотезу. Это позволяет сделать вывод о том, что технология проблемного обучения физике на основе разрыва внутрипредметных связей обеспечивает эффективность учебного процесса по физике.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Анализ психолого-педагогической литературы по проблемному обучению показал, что данный метод как компонент процесса обучения неоправданно считается одним из наиболее изученных вопросов в современной дидактике.
Как показали результаты анкетирования преподавателей вузов и учителей школ, а так же анализ психолого-педагогической литературы, посвященной этой проблеме, в современной педагогической теории и практике обучения в школе сложилось понимание проблемного обучения как обучения, основанного на создании проблемных ситуаций. И в настоящее время, большинство исследователей осуществляет поиск способа построения проблемной ситуации, это говорит о том, что механизм постановки проблемной ситуации разработан недостаточно, что затрудняет системное практическое применение проблемного обучения физике.
В создавшейся ситуации необходим научно обоснованный комплекс условий, способствующий реализации проблемного обучения физике в основной школе.
Рассматривая педагогический процесс как субъект-субъектное взаимодействие всех его участников, мы предлагаем технологизировать проблемное обучение физике. Для этого разработан универсальный метод формирования учебных проблем, который может быть использован на лабораторных работах, при решении задач и объяснении нового материала.
Предложенный метод организации проблемного обучения на основе внутрипредметных связей, который предполагает построение учебного процесса в виде взаимосвязанных учебных задач, формирование учебной проблемы в виде разрыва внутрипредметных связей, самостоятельное разрешение учебной проблемы учащимися.
Исходя из вышесказанного можно утверждать, что выбранное направление исследований, развитое в данной работе, является перспективным. Основные результаты, полученные в диссертации;
1. На основе анализа научной литературы выявлена значимость и необходимость развития подхода к проблемному обучению физике, опирающемуся на внутрипредметный характер понятия учебной проблемы.
2. Выявлена, вызванная разной природой понятий информации и знания, некорректность в определении, лежащем в основе информационной модели внутрипредметной связи. В связи с чем трактовка объекта связи, как элемента знаний, навыков и умений, дополнена представлением объекта связи как элемента учебного материала.
3. Определена модель проблемного обучения физике на основе внутрипредметных связей («Разомкнутая модель»), которая включает: построение внутрипредметного пространства курса на основе графовой модели внутрипредметных связей; установление иерархии и выделение фундаментальных элементов учебного материала на основе расчета количественных характеристик вскрытых связей; представление внутрипредметных связей, реализованных через выделенные объекты связи, с помощью информационной модели внутрипредметных связей; выделение в информационном содержании, представленном смысловой структурой, проблемных звеньев и формирование проблемы с помощью разрыва внутрипредметной связи.
3. Разработана технология проблемного обучения, как последовательность действий учителя и учащихся при проблемном обучении физике в 7-9-х классах общеобразовательной школы на разных формах организации занятий по физике (лабораторные работы, решение задач, уроки — объяснения и пр.)
5. Сформирован и апробирован УМК по обучению физике методом «Разомкнутой модели» в 7-х классах общеобразовательной школы.
6. В ходе педагогического эксперимента подтвердилась эффективность разработанной технологии проблемного обучения. Результаты, полученные в ходе педагогического эксперимента, подтвердили гипотезу исследования.
Таким образом, цель реализации технологии проблемного обучения состоит в том, чтобы обучить учащихся не отдельным мыслительным операциям в случайном, стихийно складывающемся порядке, а системе умственных действий для решения не стереотипных учебных проблем. Идея заключается в том, что ученик, анализируя, сравнивая, синтезируя, обобщая, конкретизируя фактический материал, сам получает из него новую информацию, то есть восстанавливает разорванную связь.
В условиях педагогического эксперимента получена количественная оценка эффективности разработанной технологии проблемного обучения физике. Эта оценка свидетельствуют о его существенном положительном влиянии на овладение учащимися физическими знаниями и повышении уровня успеваемости по физике.
В дальнейшем целесообразно исследовать проблему расчета объема сложности учебных проблем, так как учебные проблемы, как и задачи имеют различный уровень сложности. Такой расчет позволит учителю определить сложность каждой отдельной проблемы и её место в процессе обучения. Универсальный характер предложенного метода формирования проблем позволяет использовать его в других образовательных областях и учебных предметах.
139
Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Долгих, Елена Николаевна, Москва
1. Абушкин, Х.Х. Проблемное обучение - учителю Текст. / Х.Х Абушкин. -Саранск: Морд. кн. Изд-во, 1996. ~ 174 с.
2. Адлер, А. Практика и теория индивидуальной психологии Текст. / А. Адлер / Пер. с англ. А. Боковикова 2007. 240 с.
3. Альтшулер, Ю.Б. Методологические и прикладные вопросы физики. Программно-метод. Материалы Текст. / Ю.Б. Альтшулер П. Новгород: Изд-во "Вектор ТиС", 1999. - 44с.
4. Архангельский, С.И., Мизинцев, В.П. Модель учебной информации Текст. / С.И. Архангельский, В.П. Мизинцев // Программированное обучение. Вып. 6-7., Киев: Изд. Киев-го ун-та., 1970. С. 17—32.
5. Афремов, Л.Л., Гнитецкая, Т.Н. Теория внутрипредметных и межпредметных связей: монография Текст. / Л.Л. Афремов, Т.Н. Гнитецкая. Владивосток: Изд. Дальневост. ун-та, 2005. - 176 с.
6. Бабанский, Ю.К. Закономерности, принципы и способы оптимизации педагогического процесса Текст. / Ю.К. Бабанский // Избранные педагогические труды.-М.:Педагогика, 1989.-С. 262-271.
7. Бабанский, Ю.К. Оптимизация учебно воспитательного процесса Текст. / Ю.К. Бабанский. - М.: Просвещение, 1982. - 175 с.
8. Бабанский, Ю.К. Проблемное обучение как средство повышения эффективности учения школьников / Ю.К Бабанский, Ростов-на-Дону, 1970.-С. 40-44.
9. Бабанский, Ю.К. Интенсификация процессе обучения / Ю.К. Бабанский. -М., 1987.-80 с.
10. Бадаев, A.A. Активные методы обучения Текст. / A.A. Бадаев М., 1986.-96 с.
11. Бершадский, М.Е. Когнитивный мониторинг: диагностика уровня понимания Текст. / М.Е. Бершадский // Школьные технологии. 2003. -№3. - С. 178-185.
12. Беспалько, В.П. Программированное обучение Текст. / В.П. Беспалько -М.: 1970.-300 с.
13. Беспалько, В.П. Слагаемые педагогической технологии Текст. / В.П. Беспалько. -М.: Педагогика, 1989. 192с.
14. Беспалько, В.П. Элементы теории управления процессом обучения Ч. 1 Текст. / В.П. Беспалько. М.: Знание, 1970. - 80 с.
15. Беспалько, В.П. Основы теории педагогических систем Текст. / В.П. Беспалько. Воронеж, 1977. - 304 с.
16. Большая Советская Энциклопедия: В 30 т. М., 1974. - Т. 16 - 615 с.
17. Большая Советская Энциклопедия: В 30 т. М., 1974. - Т. 20 - 607 с.
18. Большая Советская Энциклопедия: В 30 т. — М., 1974. Т. 24 - 619 с.
19. Браверманн, Э.М. Как повысить эффективность учебных знаний: некоторые современные пути Э.М. Браверман // Физика в школе, 2005, №6.-с. 23 -32.
20. Брунер, Дж. Психология познания. За пределами непосредственной информации Текст. / Дж. Брунер Пер. с англ. К. И. Бабицкого. М.: Прогресс, 1977. -412с.
21. Брушлинский, A.B. Психология мышления и проблемное обучение Текст. / A.B. Брушлинский. М., 1983. - 96 с.
22. Брюллюэн, Л. Наука и теория информации. / Л. Брюллюэн. М. : Физматгиз, 1960. - 392 с.
23. Бугаев, А.И. Методика преподавания физике в средней школе: Теоретические основы Текст. / А.И. Бугаев. М.: Просвещение, 1977. — с. 210-223.
24. Бугаев, А.И. Методика преподавания физики в средней школе Текст. /
25. A.И. Бугаев. М.: Просвещение, 1981. - 288 с.
26. Буров, В.А. и др. Результаты исследования знаний, умений и навыков учащихся 6- 7 классов по физике Текст. / В.А. Буров. М.: М-во просвещения РСФСР НИИ школ, 1979. - 107 с.
27. Вайланмагов, З.А., Багиров, И.Г. Проблемы совершенствования системы физического образования Текст. / З.А.Вайланматов, И.Г. Багиров // Академа: Ежекварт. иаучно-практ. журнал. № 3, 2006 Махачкала, ООО «Изд. дом Наука Плюс». - С. 92-97.
28. Вакульчик, B.C., Жак, В.А., Подшивалова, J1.A. Обучение систематизации, структурированию информации важный компонент в методологии естественно-математического образования B.C. Вакульчик,
29. B.А.Жак, JI.A. Подшивалова // Методология, теория и практика естественно-математического образования: Сборник материалов международной научно-практической конференции 14—16 мая 2002 года. Брест: Изд-во Брестского ун-та.-2002. 234 с. (С. 13-15).
30. Вербицкий, А. А. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход Текст. / А. А. Вербицкий М.: «Высшая школа», 1991. - 207 с.
31. Вилькеев, Д. В. Методы научного познания в школьном обучении Текст. / Д. В. Вилькеев Казань: татарское книжн. изд-во., 1975. - 160 с.
32. Вилькеев, Д.В. Познавательная деятельность учащихся при проблемном характере обучения основам наук в школе Текст. / Д. В. Вилькеев -Казань: Изд-во КГУ, 1967. 67 с.
33. Винер, Н. Кибернетика, или управление и связь в живом и машине Текст. / Н. Винер. М.: Советское радио, 1968. - С. 15-21.
34. Выготский, Л.В. Л.С. Проблема обучения и умственного развития в школьном возрасте Текст. / Л.С. Выгодский В кн. «Избранные психологические исследования» - М., 1956. - 519 с.
35. Выготский, J1.C. Педагогическая психология Текст. / JI.C. Выгодский. -М.: Педагогика, 1991.-497 с.
36. Вяткии, Л.Г. Железовская, Г.И. Опыт развития познавательной самостоятельности Текст. / Л.Г. Вяткин, Г.И. Железовская. М.: Педагогика, - 1993. - № 1. - С. 61-66.
37. Гальперин П.Я. К исследованию интеллектуального развития ребенка // Вопросы психологии. 1969. - N1. - С. 24.
38. Гальперин, П.Я. Методы обучения и умственное развитие Текст. / П.Я. Гальперин. М.: Педагогика, 1985. - 326 с.
39. Герцен, А.И. Основы учения Текст. / А.И. Герцен. Избранные философские произведения. В 2 т. Т. 1. М.: ОГИЗ, 1946. - 358 с.
40. Гессен, С.И. Основы педагогики. Введение в практическую философию Текст. / С.И. Гессен М.: Школа-пресс, 1995. - 447с.
41. Гнитецкая, Т. Н. Информационные модели внутри- и межпредметных связей как основа технологии обучения физике Текст.: Дисс. на соискание уч. степени доктора пед. Наук / Т.Н Гнитецкая. Владивосток -2006.-321 с.
42. Гнитецкая, Т.Н. Современные образовательные технологии: монография Текст. / Т.Н. Гнитецкая. Владивосток: Изд. ДВГУ, 2004. - 256 с.
43. Гнитецкая, Т.Н., Долгих, E.H., Иванова Е.Б. Количественная оценка содержания учебника физики объективный способ его выбора Текст. / Т.Н. Гнитецкая, E.H. Долгих, Е.Б. Иванова // Материалы VIII
44. Международной научно-методической конференции «Физическое образование проблемы и перспективы развития», Часть 1. М.: МПГУ, 2009.-С. 54-58.
45. Грабарь, М.И., Краснянская, К.А. Применение математической статистики в педагогических исследованиях. Непараметрические методы Текст. / М.И. Грабарь, К.А. Краснянская М.: Педагогика, 1977. - 136с
46. Гузеев, В.В. Инновационные идеи в современном образовании Текст. / В.В. Гузеев // Школьные технологии. 1997. - №1. — С. 3—10.
47. Давыдов, В.В. Проблемы развивающего обучения Текст. / В.В. Давыдов -М., 1986.-239 с.
48. Далингер, В.А. «Совершенствование процесса обучения математике на основе целенаправленной реализации внутрипредметных связей» Текст. / В.А. Далингер Омск: ОмИПКРО, 1993. - 323с.
49. Данилов, М.А., Есипов, Б.П., Дидактика М.А. Данилов, Б.П. Есипов / Под общ. ред. Б.П. Есипова. М.: Изд. АПН РСФСР, 1957. - 518с
50. Дидактика под ред. В.А. Сластенина. М.: Академия, 2004. - 368 с.
51. Дидактика средней школы: Некоторые проблемы современной дидактики / Под ред. М.Н.Скаткина. М.: Просвещение, 1982. — 319 с.
52. Дистерверг, А. Избранные педагогические сочинения Текст. /
53. A. Дистерверг М.: Учпедгиз, 1956. - 374 с.
54. Дружинин, В.Н. Психодиагностика общих способностей Текст. /
55. B.Н. Дружинин М.: Изд. центр "Академия", 1996. — 224с.
56. Дубовая, Л.В. Информационная модель внутрипредметных связей Текст.: Дисс. на соискание уч. степени канд. пед. наук / Л.В. Дубовая. -Владивосток, 2004. 152 с.
57. Дьюи, Д. Психология и педагогика мышления: (Как мы мыслим) Текст. / Д. Дьюи / Пер. с англ. Н.М. Никольской. М.: Лабиринт, 1999. - 186 с.
58. Дьюи, Д. Дьюи, Э. Школы будущего Текст. / Д. Дьюи, Э. Дьюи М., 2000. -№ 8.-С. 244-269 .
59. Загвязинский, В.И. Педагогическое творчество учителя / В.И. Загвязииский. М.: Педагогика, 1987. - 160 с.
60. Занков, J1.B. Наглядность и активизация учащихся в обучении Текст. / Л.В. Занков. М.: Учпедгиз, 1960. - 3 11 с.
61. Зельц, О. Законы продуктивной и репродуктивной духовной деятельности Текст. / О. Зельц // Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления / Под ред. Ю.Б. Гиппенрейнер, В.В. Петухова. -М.: Тривола, 1996.-600 с.
62. Зиновьев, A.A. К вопросу о формировании у школьников учебных умений. Текст. / A.A. Зиновьев. // Проблемы учебного физического эксперимента. Вып.З. Глазов: ГПИ, 1997. - С. 8-9.
63. Ильина, Т.А. Педагогика Текст. / Т.И. Ильина. М.: Просвещение, 1984. -495 с.
64. Исаев, Д.А. Компьютерное моделирование учебных программ по физике для общеобразовательных учреждений: монография Текст. / Д.А. Исаев М.: Прометей, 2002. - 152 с.
65. Кабанова-Меллер, E.H. Учебная деятельность и развивающее обучение Текст. / E.H. Кабанова-Миллер. М.: Знание, 1981. - 95 с.
66. Карасова, И.С. Проблемы взаимосвязи содержательной и процессуальной сторон обучения при изучении фундаментальных физических теорий в школе Текст.: Дис. д-ра пед. наук. Челябинск, 1997. -360 с.
67. Карасова, И.С. Фундаментальные физические теории в средней школе (содержательная и процессуальные стороны обучения) Текст. / И.С. Карасова. Челябинск: Изд-во ЧГПУ "Факел", 1997. - 244 с.
68. Карпук, A.J1. Проблемное обучение физике в процессе решения задач Текст. / А.Л Карпук // Ф1з1ка: праблемы выкладання. 2002. - № 1. - С. 21-29.
69. Краевский, В.В. Общие основы педагогики: Учеб. для студ. высш. пед. учеб. заведений Текст. / В.В. Краевский. М.: Издательский центр «Академия», 2003.-256 с.
70. Краевский, В.В. Содержание образования бег на месте Текст. / В.В. Краевский // Педагогика, 2000. - № 7. - С. 3-12.
71. Крупская, Н.К. Педагогические сочинения Текст. / Н.К. Крупская. М.: Изд. АПН РСФСР, 1959. - Т. 3, Т.5.
72. Крутова, И.А., Фисенко, М.А. Организация познавательной деятельности учащихся на уроках физики Текст. / И.А. Крутова, М.А. Фисенко // Физика в школе, 2007, № 7. С. 21-27.
73. Крячко, В.Б. Общая педагогика и теория решения изобретательских задач Текст. / В.Б. Крячко // Учителям о ТРИЗ, 1999. №3. С. 140 - 153.
74. Кудрявцев, В.Т. Проблемное обучение: истоки, сущность, перспективы Текст. / В.Т. Кудрявцев.— М.: «Знание», 1991. — 80с.
75. Кужель, С.С. Итоги дискуссии «Роль преподавателей во внедрении проблемно-поисковых средств обучения» Текст. / С.С. Кужель // Educational Technology & Society. 2002. №5. С. 43-49.
76. Кузнецова, Н.Е. Методический аспект управления познавательной деятельностью учащихся // Совершенствование содержание и методов обучения химии в средних школах Текст. / Н.Е. Кузнецова. // Межвуз. сборник науч. Статей. Л., 1985. - С. 15-18.
77. Куклин, В.Ж., Наводнов В.Г. О сравнении педагогических технологий В.Ж. Куклин //Высшее образование в России. 1999. - №1. - С. 165 — 172.
78. Кулак, И.А. Психофизиологические принципы обучения: Функц. возможности головного мозга в восприятии и переработке информации Текст. / И.А. Кулак. Мн.: БГУ, 1981.-287 с.
79. Ларионов, В. В. Проблемно ориентированная система обучения физике студентов в технических университетах Текст.: Автореферат дисс. на соискание уч. степени доктора пед. наук / В.В. Ларионов. - Москва, 2008. -42 с.
80. Леднев, B.C. Содержание образования: сущность, структура, перспективы Текст. / В.С Леднев. М.: Высшая школа, 1991. - 224 с.
81. Леонтьев, А.Н. Деятельность. Сознание. Личность Текст. / А.Н. Леонтьев. М., 1975. - 304 с.
82. Лернер, И.Я. Дидактические основы методов обучения Текст. / И.Я. Лернер. М.: Педагогика, 1981. - 183 с.
83. Лернер И. Я. Проблемное обучение Текст. / И.Я. Лернер. — М.: «Знание», 1974. — 64с.
84. Лернер И.Я. Проблема принципов обучения Текст. / И.Я. Лернер // Сов. Педагогика, 1980. С. 54-62.
85. Лернер И.Я. Содержание образования в средней школе как объект теоретического рассмотрения Текст. / И.Я. Лернер. В кн. Пути совершенствования содержания образования и учебно-воспитательного процесса в средней школе. М.: 1981. - 203 с.
86. Лернер И.Я. Состав содержания образования и пути его воплощения в учебнике Текст. / И.Я. Лернер. В кн.: Проблемы школьного учебника. Вып.6, 1978.-280 с.
87. Ломов, Б.Ф. Человек и техника. Очерки инженерной психологии Текст. / Б.Ф. Ломов. М.: Изд. Советское радио, 1966. -464 с.
88. Лукашик, В.И. Сборник задач по физике для 7-9 классов общеобразов. учреждений Текст. / В.И. Лукашик, Е.В. Иванова. М.: Просвещение, 2006. - 240 с.
89. Малафеев, Р.И. Проблемное обучение физике в средней школе Текст. / Р.И. Малафеев. М.: Просвещение, 1980. - 127 с.
90. Масленникова, Ю.В., Чупрунов, Е.В. О преподавания физики в инновационных учебных заведениях Текст. / Ю.В. Масленникова,
91. E.B. Чупрунов // Физика в школе, 2005, № 2. С. 25 - 28.
92. Математический энциклопедический словарь / Гл. ред. Ю.В. Прохоров. -М. : Сов. энциклопедия, 1988. 487 с.
93. Матюшкин, A.M. Актуальные вопросы проблемного обучения Текст. / A.M. Матюшкин. — М.: «Просвещение», 1968. 203 с.
94. Матюшкин, A.M. Проблемные ситуации в мышлении и обучении Текст. / A.M. Матюшкин. М.: Педагогика, 1972. - 208 с.
95. Махмутов, М.И. Организация проблемного обучения в школе: Книга для учителей Текст. / М.И. Махмутов. — М.: Просвещение, 1977. — 240 с.
96. Махмутов, М.И. Теория и практика проблемного обучения Текст. / М.И. Махмутов. Казань: Тат. кн. Изд-во, 1972. - 552 с.
97. Махмутов, М.И. Проблемное обучение. Основные вопросы теории Текст. / М.И. Махмутов. М.: Просвещение, 1975. - 368 с.
98. Методика преподавания физики в 7 8 классах средней школы: Пособие для учителя Текст. / A.B. Усова, В.П. Орехов, С.Е. Каменецкий и др. / Под ред. A.B. Усовой. — М.: Просвещение, 1990. - 319 с.
99. Методика преподавания физики в 8-10 классах средней школы: 4.1. Текст. / В.П. Орехова, A.B. Усова / Под ред. В.П. Орехова и A.B. Усовой. М.: Просвещение, 1980. - 320 с.
100. Мизинцев, В.П. Применение моделей и методов моделирования в дидактике Текст. / В.П. Мизинцев. М., 1977. - 183 с.
101. Мизинцев, В.П. Проблема аналитической" оценки качества и эффективности учебного процесса в школе: Учеб. пособие (спецкурс, часть 1) Текст. / В.П. Мизинцев. Куйбышев: Куйбыш. гос. ун-т., 1979. - 107 с.
102. Мизинцев, В.П., Кочергин, A.B. Проблема аналитической оценки качества и эффективности учебного процесса в школе Текст. / В.П. Мизинцев, A.B. Кочергин. Учеб. пособие к спецкурсу. Часть 3. — Куйбышев: пед. ин-т, 1986. 132 с.
103. Мочалова, Н.М. Методы проблемного обучения и границы их применения Текст. / Н.М. Мочалова. Казань: 1979. - 158 с.
104. Мочалова, Н.М. Основные дидактические условия реализации методов проблемного обучения Текст.: автореф. дисс. . канд. пед. наук / Н.М. Мочаловой. Л., 1978. - 18 с.
105. Огородников, И.Т., Педагогика: Учебное пособие для студентов пединститутов Текст. / И.Т. Огородников. — М.: Просвещение, 1968. -374 с.109.0конь, В. Основы проблемного обучения Текст. / В. Оконь М.: Просвещение, 1968. - 208 с.
106. Оконь, В. Введение в общую дидактику Текст. / В. Оконь М.: Высшая школа, 1990.-381 с.
107. Основы методики преподавания физики в средней школе Текст. / A.B. Перышкин, В.Г. Разумовский, В.А. Фабрикант; /Под ред.
108. A.B. Перышкипа, В.Г. Разумовского, В.А. Фабриканта. М.: Просвещение, 1984. - 398 с.
109. Основы методики преподавания физики в средней школе Текст. /
110. B.Г. Разумовский, А.И. Бугаев, Ю.И. Дик и др.; Под ред. A.B. Перышкина и др. М.: Просвещение, 1984. - 398 с.
111. Педагогика Текст. / Под ред. Г. Нойнера, Ю.К. Бабанского М. Педагогика, 1984. 368 с.
112. Педагогика Текст. / Под ред. Пидкасистого П.И. М.: Педагогика, 1996. -410с.
113. Педагогика. Текст. / И.Ф. Харламов Под ред. Харламова И.Ф. М.: Юрист, 1997.-576 с.
114. Педагогический энциклопедический словарь Текст. / Л.С. Глебова / Под ред. О.Д. Грекулова и др. М.: Большая Российская энциклопедия, 2003. - 527 с.
115. Педагогическое наследие русского зарубежья: 20 годы Текст. / Составитель и автор вст. статьи П.В. Алексеев. / Книга для учителя.
116. М.: Просвещение, 1993. -288с.
117. Перышкин, A.B. Физика. 7 кл.: Учеб. для общеобразоват. учреждений Текст. / A.B. Перышкин. М.: Дрофа, 2004. - 192 с.
118. Перышкин, A.B. Физика. 8 кл. Учебник для общеобразовательных учебных заведений Текст. / A.B. Перышкина. М.: Дрофа, 2002. - 192 с.
119. Перышкин, A.B. Физика. 9 кл.: Учебник для общеобразовательных учебных заведений Текст. / A.B. Перышкина, Е.М. Гутник М.: Дрофа, 2004.-256 с.
120. Песталоцци, И.Г. Избранные педагогические произведения Текст. / И.Г. Песталоцци. М.: Просвещение, 1963.-Т. 2.-С. 175.
121. Пиаже, Ж. Избранные психологические труды: Пер с англ. и фр. Текст. / Ж. Пиаже. М.: Между нар. пед. академия, 1994. - 680с.
122. Пидкасистый, П.И., Коротяев, Б.И. Самостоятельная деятельность учащихся в обучении Текст. / П.И. Пидкасистый, Б.И. Корогяев. М., 1998.-77 с.
123. Пидкасистый, П.И. Самостоятельная познавательная деятельность школьников в обучении Текст. / П.И. Пидкасистый. М., 1980. - 240 с.
124. Пинский А. А., Разумовский В. Г. Физика и астрономия: Учеб. для 7 класса общеобразоват. учреждений / А. А. Пинский, В. Г. Разумовский, Ю. И. Дик и др.; Под ред. А. А. Пинского, В. Г. Разумовского. 8-е изд. -М.: Просвещение, 2003.-208 с.
125. Подласый, И.П. Педагогика Текст. / И.П. Подласый. М.: Просвещение, 1996.-630 с.
126. Полат, Е.С., Бухаркина, М.Ю. и др. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования Текст. / Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркина и др. М.: Академия, 2001. - 272 с.
127. Психологический словарь Текст. / Под ред. В.В. Давыдова. М.: Педагогика, 1983.-447 с.
128. Психология и педагогика Текст.: Учебное пособие. / Под ред. Абульхановой К.А., Васиной Н.В., Лаптева Л.Г., Сластенина В.А. М.:
129. Совершенство», 1998. -300 с.
130. Пурышева, Н.С. Вопросы управления познавательной деятельностью учащихся при самостоятельной работе на уроках Текст.: дисс. .канд. пед. Наук / Н.С. Пурышева. М., 1972. - 241 с.
131. Разумовский, В .Г. Методология совершенствования преподавания физики Текст. / В.Г. Разумовский //Физика в школе.- М.1983. №3. - С. 10-17.
132. Разумовский, В.Г. Развитие творческих способностей учащихся в процессе обучения физике В.Г. Разумовский. М.: Просвещение, 1975. -272 с.
133. Разумовский, В.Г. Обучение школьников и развитие их способностей Текст. / В.Г. Разумовский // Физика в школе. 1994, №2. - С. 52 - 57.
134. Репкин, В.В., Середа, Г.К. О некоторых условиях рационального использвания памяти в процессе обучения Текст. / В.В. Репкин, Г.К. Середа. / В кн. Проблемы инженерной психологии. Вып. 3 Психология памяти под ред. П.И. Зинченко. Л., 1965. - С. 217 - 222.
135. Репкина, Г.В. Исследование оперативной памяти Текст. / Г.В. Репкина / В кн. Проблемы инженерной психологии. Вып. 3 Психология памяти под ред. П.И. Зинченко. Л., 1965. - С. 118 - 165.
136. Репкина, Н.В. Сравнительный анализ развития младших школьников в условиях разных систем обучения Интернет ресурс. // Сайт проекта Международная ассоциация развивающего обучения, прямая ссылка -http://maro.newmail.ru/vestnik/opit j-aboti/opit2.htm
137. Российская педагогическая энциклопедия: В 2 т.т. Текст. / Под ред. В.В. Давыдова. -М.: Большая Российская энциклопедия, 1998. 672 с.
138. Рубенштейн, С.Л. Основы общей психологии Текст. / С.Л. Рубенштейн. СПб.: Питер, 1999. - 720 с.
139. Рымкевич, А.П. Сборник задач по физике: Для 9-11 кл. общеобразоват. учреждений Текст. / А.П. Рымкевич. — М.: Просвещение, 1996. 222 с.
140. Самыгин, С.И. Педагогика и психология высшей школы. Ростов-на-Дону: «Феникс», 1998. 526 с.
141. Селевко, Г.П. Опыт системного исследования педагогических технологий Текст. / Г.П. Селевко // Школьные технологии. 1997. - № 1. - С. 11-23.
142. Скаткин, М.Н. Проблемы современной дидактики, 2-е изд Текст. / М.Н. Скаткин. М.: Педагогика, 1984. - 96 с.
143. Скаткин, М.Н. Совершенствование процесса обучения Текст. / М.Н. Скаткин. М.: Педагогика, 1971. -206 с.
144. Скосарев, Ю.П. К разработке модели системы проблемного обучения в вузе // Сайт проекта Интернет-конференции «Актуальные проблемы медицинского образования», прямая ссылка http://vg.mu.vitebsk.net/intconl7sect3/1 .htm
145. Сластенин, В.А., Подымова, JI.C. Педагогика: инновационная деятельность Текст. / В.А. Сластенин, JT.C. Подымова. М.: Магистр, 1997. - 223 с.
146. Сластенин, В.А., Исаев, И.Ф., Шиянов, E.H. Общая педагогика: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений Текст. / В.А. Сластенин, И.Ф. Исаев, E.H. Шиянов / Под ред. В.А. Сластенина: В 2 ч. М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2003. - Ч. 1. - 288 с.
147. Современный словарь по педагогике Текст. / Е.С. Рапацевич. Мн.: Современное слово, 2001. - 928 с.
148. Соломин, В.П., Ланина И.Я., Бурцева Н.М. Интегрированные занятия по биологии и физике: учебно-методич. пос Текст. / В.П. Соломин, И.Я. Ланина, Н.М. Бурцева. СПб: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2000. - 139 с.
149. Солсо, Р. Когнитивная психология Текст. / Р. Солсо. СПб.: Питер, 2002. - 592с.
150. Сохор, A.M. Логическая структура учебного материала. Вопросы дидактического анализа Текст. / A.M. Сохор—M.: Педагогика, 1974 — 192 с.
151. Стефаиова, Г.П. Подготовка учащихся к практической деятельности на уроках физики Текст. / Г.П. Стефанова // Физика в школе, 2007, № 7. -С. 27- 33.
152. Талызина, Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний Текст. / Н.Ф. Талызина. М.: 1975. - 343 с.
153. Талызина, Н.Ф. Формирование познавательной деятельности младших школьников Текст. / Талызина Н.Ф.- М.: Просвещение, 1988. 175 с.
154. Теория и методика обучения физике в школе: Общие вопросы: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений Текст. / С.Е. Каменецкий, Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская и др.; Под ред С.Е. Каменецкого, Н.С. Пурышевой. М.: «Академия», 2000. - 368 с.
155. Теория и методика обучения физике в школе: Частные вопросы: Учеб. пособие для студ. пед. вузов Текст. / С.Е. Каменецкий, Н.С. Пурышева, Т.Н. Носова и др.; Под ред. С.Е. Каменецкого. М.: Издательский центр «Академия», 2000. - 384 с.
156. Теоретические основы содержания общего и среднего образования Текст. / В.В. Краевского, И.Я. Лернера; /Под ред. В.В. Краевского, И.Я. Лернера. М.: Педагогика, 1983. - 352 с.
157. Требования к знаниям и умениям школьников Текст. / Под ред. A.A. Кузнецова. М.: Педагогика, 1987. - 174 с.
158. Урок физики в современной школе: Творч. поиск учителей: Кн. для учителя Текст. / Сост. Э.М. Браверман; Под ред. В.Г. Разумовского. М: Просвещение, 1993. - 288 с.
159. Урсул, А. Д. Проблема информации в современной науке / А. Д. Урсул. -М.: Наука, 1975.-386 с.
160. Усова, A.B. Беликов, В.А. Учись самостоятельно учиться Текст. / A.B. Усова, В.А. Беликов. Челябинск- Магнитогорск: ИГПУ Факел, 1997. — 126 с.
161. Усова, A.B. Методика формирования у учащихся учебных умений и навыков Текст. / A.B. Усова. Челябинск: Изд-во ЧГПИ, 1982. -35 с.
162. Усова, A.B., Завьялов, В.В. Самостоятельная работа учащихся в процессе изучения физики Текст. / A.B. Усова, В.В. Завьялов // Метод, пособие. — М.: Высшая школа, 1984. 96 с.
163. Ушинский, К.Д. Собрание сочинений Текст. / К.Д. Ушинский М.: Изд. АПН РСФСР, 1950. -Т.З, Т.5, Т.8.
164. Физика 8 кл.: Учеб. для общеобразоват. учреждений Текст. / Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская. М.: Дрофа, 2002. - 256 с.
165. Физика 9 кл.: Учеб. для общеобразов. учреждений Текст. / Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская, В.М. Чаругин. М.: Дрофа, 2006. -285 с.
166. Физика. 7 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. раведений / Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская М.: Дрофа, 2001. - 208 с.
167. Физика. 9 кл.: Учеб. для общеобразоват. учреждений Текст. / А.В Перышкин, Е.М. Гутник- М.: Дрофа. 2004. 256 с.
168. Философский энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. 1983. - 840 с.
169. Фирюлина, H.B. Построение модели личностно-ориептированнго урока. Текст. / Н.В. Фирюлина // Физика в школе, 2007, № 6. С. 23 - 29
170. Холодная, М.А. Психология интеллекта. Парадоксы исследования Текст. / М.А. Холодная. СПб.: Питер, 2002. - 272 с.
171. Хуторской, A.B., Хуторская, J1.H. Увлекательная физика: Сборник заданий и опытов для школьников и абитуриентов с ответами / A.B. Хуторской, Л.Н. Хуторская. М.: АРКТИ, 2001. - 192 с.
172. Хуторской, А. В. Дидактическая эвристика. Теория и технология креативного обучения Текст. / A.B. Хуторской. -— М.: Изд-во МГУ, 2003. —416 с.
173. Хуторской, А. В. Деятельность как содержание образования. Текст. / A.B. Хуторской // Народное образование. 2003, №8. - С . 107 - 114.
174. Чернобельская, Г.М. Методика обучения химии в средней школе: Учебное пособие для студ. Высших учебных заведений Текст. / Г.М. Чернобельская. М. ВЛАДОС, 2000. - 336 с.
175. Чернышевский, Н.Г. Избранные педагогические сочинения Текст. / Н.Г. Чернышевский. М., 1953, с.26
176. Шамова, Т. И. Активизация учения школьников Текст. / Т.И. Шамова. М.: Педагогика, 1982. 209 с.
177. Шаронова, Н.В. Дидактический материал по физике: 7-11-е Кл.: Кн. для учителя Текст. / Н.В. Шаронова, Н.Е. Важеевская. М.: Просвещение, 2005.- 125 с.
178. Шеннон, К.Э. Работы по теории информации и кибернетике / К.Э. Шеннон. М.: Изд. Иностранная литература, 1963. - 829 с.
179. Эльконин, Д.Б. Избранные психологические труды Текст. / Д.Б. Эльконин. М.: Педагогика, 1989. - 554 с.
180. Яглом, A.M., Яглом, И.М. Вероятность и информация Текст. / A.M. Яглом, И.М. Яглом. М.: Наука, 1973. - 511 с.
181. Якиманская, И.С. Развивающее обучение Текст. / И.С. Якиманская. — М.: Просвещение, 1985.-221 с.
182. Allport, H. Social Attitudes and Social Consciousness. In: Hollander, Edwin P., and Raymond G. Hunt (eds.) Classic Contribution to Social Psychology. New York: Oxford University Press/London: Toronto, 1972, pp. 189 190.
183. Carey, J.M. «The issue of cognitive style in MIS/DSS research», 1991.
184. Duncker, Behaviorismus and Geshtaltpsychologie // Erkenntnis 3, P. 162 -176.
185. Kagan J. The concept of identification // Psychol. Rev. 1958. V. 65.
186. Kagan J., Philips W. Measurement of identification: A methodological note // J. Abnorm. Soc. Psychol. 1964. V. 69.
187. MuIlany, M.J. «Using cognitive style measurements to forecast user resistance», 14th Annual conference of the National Advisory Committee on Computing Qualifications, Napier, New Zealand, 2001, pp. 95-100.
188. Riding, R.J., and Cheema, I. «Cognitive styles— An overview and integration.», Educational Psychology (11:3/4) 1991, pp 193—215.
189. Riding, R.J., and Sadler-Smith, E. «Type of instructional material, cognitive style and learning performance.», Educational Studies (18:3) 1992, pp 323— 340.
190. Вывод 1. Вывод из § 19. Во сколько раз скорость первого тела больше (меньше) скорости второго тела, во столько раз масса первого тела меньше (больше) массы второго. Опыт 1. Опыт из § 18. Взаимодействие тележек различных масс.