автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Пути совершенствования учебного демонстрационного эксперимента и методики его применения в курсе физики средней школы
- Автор научной работы
- Жакин, Сергей Петрович
- Ученая степень
- кандидата педагогических наук
- Место защиты
- Курган
- Год защиты
- 2004
- Специальность ВАК РФ
- 13.00.02
Автореферат диссертации по теме "Пути совершенствования учебного демонстрационного эксперимента и методики его применения в курсе физики средней школы"
На правах рукописи
ЖАКИН СЕРГЕЙ ПЕТРОВИЧ
ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ УЧЕБНОГО ДЕМОНСТРАЦИОННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДИКИ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ В КУРСЕ ФИЗИКИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ (на примере изучения раздела «Электродинамика»)
13. 00.02 - теория и методика обучения и воспитания (физика)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук
Челябинск-2004
Работа выполнена на кафедре теоретической физики, теории и методики обучения физике Курганского государственного университета
Научный руководитель доктор педагогических наук, профессор
Малафеев Радиогел Иванович
Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор
Карасова Ирина Степановна
кандидат педагогических наук, доцент Бобров Анатолий Александрович
Ведущая организация Уральский государственный педагогический
университет
Защита состоится 16 июня 2004 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.295.02 при Челябинском государственном педагогическом университете по адресу: 454080 г. Челябинск, пр. им. В. И. Ленина, 69, ауд. 439
С диссертацией можно ознакомиться в читальном зале библиотеки Челябинского государственного педагогического университета
Автореферат разослан мая 2004 г.
Ученый секретарь диссертационного совета,
кандидат педагогических наук, доцент С. А. Крестников
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Демонстрационный эксперимент - важное средство обучения физике. Глубокое уяснение учениками изучаемых в школе физических явлений, законов невозможно без постановки демонстрационных опытов. По выражению известного методиста Б.С. Зворыкина, учебный эксперимент является одновременно «...источником знания, методом обучения и видом наглядности» (Б.С. Зворыкин. Система учебного эксперимента по физике и учебное оборудование // Физика в школе. - 1969. — №3. - С. 4). Вполне понятно поэтому, что в школьной практике демонстрационному эксперименту должно уделяться особое внимание.
Формирование знаний всегда опирается на учебный эксперимент, позволяющий убедительно доказать факт существования физического явления, выявить функциональные зависимости между величинами, способы измерения физических констант. В этом контексте нами и рассматривается проблема совершенствования учебного демонстрационного эксперимента на примере раздела «Электродинамика».
Значительный вклад в разработку основополагающих концепций дидактики физики (на которых базируется данное исследование) внесли: Л. И. Анциферов, А.А. Бобров, С.Е. Каменецкий, И.С. Карасова, Р.И. Малафеев, В.В. Мул-тановский, В.Г. Разумовский, А.В. Усова, Т.Н. Шамало, Н.М. Шахмаев и др.
Так, Л.И. Анциферов разработал концепцию системности и оптимизации школьного физического эксперимента, И.С. Карасова, В.В. Мултановский - методологические основы изучения фундаментальных физических теорий, эмпирический базис которых составляют фундаментальные опыты, Р.И. Малафеев - методику организации проблемного обучения во всех видах учебной деятельности, в том числе вопросы оптимизации проблемного обучения при демонстрации физических опытов, А.В. Усова, А.А. Бобров разработали теоретические основы формирования обобщенных умений, В.Г. Разумовский — концепцию развития творческих способностей учащихся, Т.Н. Шамало исследовала роль и место демонстрационного эксперимента в системе развивающего обучения.
Проблема совершенствования демонстрационного оборудования и методика его применения в процессе обучения физике рассматривались в диссертационных работах АМ. Арсланбекова, Н.Ф. Вознюка, Л.И. Вишневского, Г.М..Гайдучок, B.C. Данюшенкова, А.А, Евсюкова, В.Ю. Клиха,Я.М. Хенд-ре. Так, В.Ю. Клих предложил методику проведения демонстрационных опытов по электростатике с получением количественных результатов. В исследованиях A.M. Арсланбекова и Н.Ф. Вознюка описано новое оборудование (по электростатике и электромагнетизму) и методика его применения в целях дальнейшего совершенствования экспериментальных основ данного раздела.
Разработке учебного эксперимента по электродинамике посвящены также работы А.И. Глазырина, М.А. Грабовского, Л.А. Гольдина, Г.И. Жерехова, Н.Н. Малова, Н.М. Шахмаева.
Однако, несмотря на большое количество опубликованных работ, организация демонстрационного эксперимента в школе сопряжена с немалыми трудностями: новые приборы еще не освоены промышленностью и не поступают в школу; имеющееся демонстрационное и лабораторное оборудование не отвечает современному состоянию развития науки и техники; многие контрольно-измерительные приборы и установки морально устарели (их элементная база соответствует уровню 60-х -80-х годов XX века).
Кроме этого, демонстрационное и лабораторное оборудование школьных физических кабинетов не пополняется в течение последних двенадцати лет. Все это сказывается на качестве обучения физике в средних школах, в особенности при изучении раздела «Электродинамика», для полиоцешюго изложения которого необходимо большое количество приборов высокого класса. Но даже приборы, выпускавшиеся Главучтехпромом, далеко не всегда отвечают нужным требованиям. Мы видим следующие основные недостатки школьного оборудования по электродинамике:
1) некоторые принципиально важные демонстрации, раскрывающие существенные особенности электрических и магнитных полей, на этом оборудовании показать либо нельзя, либо сложно. К таким демонстрациям относятся: опыты по формированию понятий о напряженности электрического поля и индукции магнитного поля; электрического потенциала, разности потенциалов; принципа суперпозиции электрических и магнитных полей и др.;
2) невозможно на должном уровне, соблюдая принципы наглядности и выразительности, продемонстрировать (в количественном выражении) ряд законов, в том числе и фундаментальных. Например, закон Кулона, закон сохранения электрического заряда, закон электромагнитной индукции, законы Столетова.
Признавая важность демонстрационного эксперимента, следует отметить и то, что он должен выполнять не только обучающую, но и развивающую функции, т. е. способствовать активизации мышления, наблюдательности, развитию творческого воображения учащихся. Если задачу использования демонстрационного эксперимента для развития творческого мышления учащихся считать актуальной (а это вряд ли может вызывать какие-либо сомнения), то необходимо разработать комплект новых приборов, позволяющий основные, принципиально важные демонстрации по электродинамике ставить и решать на проблемной основе. На типовом учебном оборудовании это сделать трудно, так как любая постановка экспериментальной задачи требует привлечения к нему различных дополнительных приспособлений, конструирование которых, в принципе, является одним из путей совершенствования демонстрационного эксперимента.
Для решения задачи использования демонстрационных опытов как средства развития творческого мышления учащихся учителю необходимы соответствующие методические разработки, в которых было бы приведено описание системы организации подобной работы. К сожалению, в настоящее время серьезных методических работ в этом плане недостаточно. Поэтому, как показали наши исследования,' учителя, использующие демонстрационный эксперимент
в школьной практике, испытывают трудности при подготовке опытов, развивающих мышление учащихся. Другая группа опрошенных учителей (более многочисленная) если и применяет демонстрационный эксперимент в своей практике, то бессистемно и эпизодически.
Таким образом, при решении учебно-воспитательных задач средствами демонстрационного эксперимента возникают противоречия между:
- необходимостью моделирования проблемных ситуаций на основе эксперимента с целью развития творческого мышления учащихся и отсутствием специального оборудования для организации такого вида деятельности учащихся;
- необходимостью методических разработок, в которых описывалась бы методическая система организации деятельности учащихся и недостаточным количеством публикуемой методической литературы;
- необходимостью использования нового оборудования, новых методик, педагогических технологий и недостаточной подготовленностью учителя к работе с ними.
Все выше перечисленное определило актуальность данного исследования, проблему которого мы обозначили как необходимость совершенствования учебного оборудования и методики использования демонстрационного эксперимента с целью развития логического и творческого мышления в процессе обучения учащихся физике.
Тему нашего исследования мы сформулировали следующим образом: «Пути совершенствования учебного демонстрационного эксперимента и методики его применения в курсе физики средней школы (на примере изучения раздела «Электродинамика»)».
Цель исследования - поиск путей совершенствования демонстрационного эксперимента по электродинамике и методики его применения, направленной на развитие логического и творческого мышления учащихся.
Объект исследования - процесс обучения физике в современной общеобразовательной школе.
Предмет исследования - методика и техника учебного демонстрационного эксперимента по физике (раздел «Электродинамика») в средней школе и пути его совершенствования.
В основе исследования положена гипотеза, согласно которой достижение намеченной цели возможно если:
1) разработать новые более эффективные опыты на основе специально созданного комплекта учебно-экспериментального оборудования по некоторым наиболее важным темам раздела «Электродинамика»;
2) усовершенствовать традиционные опыты, в том числе фундаментальные, позволяющие расширить возможности учебного эксперимента;
3) разработать новые демонстрационные опыты в условиях межпредметных связей физики с химией;
4) использовать формы и методы применения демонстрационного эксперимента, ориентированные на повышение познавательной активности учащихся.
Исходя из цели исследования и сформулированной гипотезы, мы определили следующие задачи:
1. Проанализировать состояние исследуемой проблемы в психолого-педагогической, методической литературе и школьной практике.
2. Определить направления, лежащие в основе совершенствования учебного физического эксперимента по электродинамике.
3. Сформулировать методически обоснованные требования к учебному оборудованию, которые необходимы для организации развивающего обучения, спроектировать и изготовить образец такого оборудования.
4. Разработать методику проведения демонстрационных опытов, ориентированную на развитие логического и творческого мышления учащихся с использованием типового и самодельного оборудования.
5. На основе педагогического эксперимента проверить педагогическую эффективность предлагаемой методической системы.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:
- анализ психолого-педагогической и методической литературы;
- изучение и анализ практики работы общеобразовательных школ по исследуемой проблеме;
- теоретический анализ проблемы с целью определения роли и места демонстрационного эксперимента в системе развивающего обучения;
- опытно-конструкторская работа по созданию новых приборов и экспериментальных установок;
- педагогический эксперимент, в ходе которого апробировалась педагогическая эффективность разработанной нами методической системы.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
1. Выявлены некоторые принципиальные недостатки в системе демонстрационных опытов, используемых при изучении раздела «Электродинамика».
2. Разработана методическая система совершенствования демонстрационных опытов по электродинамике на основе проблемного обучения с целью развития мышления учащихся, их творческих способностей.
3. Разработаны пути вовлечения учащихся в активную познавательную деятельность при выполнении демонстрационных опытов:
1) на этапе изучения нового материала, его повторения и закрепления;
2) при решении экспериментальных задач исследовательского и конструкторского характера;
3) в процессе использования межпредметных связей физики с химией, физики с техникой.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что:
- разработаны теоретические подходы в реализации новых путей совершенствования демонстрационного эксперимента по электродинамике;
- определены общие направления организации учебной деятельности учителей физики по развитию творческого мышления школьников средствами демонстрационного эксперимента.
б
Практическая значимость исследования заключается:
1) в разработке 25 новых опытов по электродинамике, используемых в учебном процессе по физике в старшей профильной школе;
2) в разработке комплекта приборов, предназначенных для количественного и качественного изучения характеристик электромагнитного поля;
3) в разработке методических рекомендаций по использованию новых и модернизации некоторых классических опытов по электродинамике;
4) во внедрении в практику школьного обучения результатов исследования.
Методологической основой исследования являлись:
- на философском уровне - научная теория познания;
- на общенаучном уровне - системный подход, психологическая теория деятельности, теория развивающего обучения;
- на частнонаучном уровне - концепция содержания общего среднего образования, теория формирования научных понятий и учебных умений, теория проблемного обучения.
Достоверность результатов исследования обеспечивается единством теоретического и экспериментального методов исследования, привлечением к проведению эксперимента учителей высокой квалификации, широкой выборкой учащихся; использованием различных методов обработки эмпирического материала, полученного во время опытно-экспериментального исследования, и совпадением полученных при этом принципиальных результатов.
Апробация результатов исследования.
Основные положения диссертационного исследования изложены в 17 публикациях, 14 из них - в журнале «Физика в школе». О результатах исследования сообщалось на научно-практических конференциях: «Современные подходы в организации физического образования» (Курган, 2003 г.); «Интеллектуальное развитие студентов и учащихся в процессе изучения физики, химии и астрономии» (Курган, 2003 г.).
Комплект разработанного оборудования по электростатике и электромагнетизму в течение многих лет демонстрировался учителям на курсах повышения квалификации, а также в ряде школ Курганской области. Некоторые школы Курганской области (МОУ СОШ Кетовская и Лесниковская) под нашим руководством изготовили и внедрили в учебный процесс разработанные нами приборы по электростатике. Результаты работы в течение многих лет проходили апробацию на подготовительном отделении Курганской государственной сельскохозяйственной академии (разработанные приборы и установки, методика развивающего обучения использовались в лекционном эксперименте, а также при решении разного рода экспериментальных задач).
На защиту выносятся следующие положения:
1. Изготовленный комплект учебного оборудования, позволяет осуществить постановку многих новых демонстраций с целью совершенствования экспериментальных основ раздела «Электродинамика» в учебном процессе по физике в старшей профильной школе.
2. Постановка фундаментальных демонстрационных опытов, лежащих в основе изучаемых в разделе «Электродинамика» физических теорий, позволяет учащимся глубже понять суть рассматриваемых теорий.
3. Разработанная методика проведения демонстрационных опытов по электродинамике с использованием типового и предложенного автором оборудования способствует развитию логического и творческого мышления учащихся.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и библиографии, включающей 258 источников. Основной текст составляет 217 страниц, 63 рисунка и 11 таблиц.
Во введении обосновывается выбор темы исследования, актуальность темы, определяются объект и предмет работы, формулируются цель и задачи исследования, называются методы исследования, раскрывается научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы.
В первой главе «Научно-методический анализ состояния обучения электродинамике в средней школе» дается анализ методической и психолого-педагогической литературы, посвященной данной проблеме, а также современного состояния демонстрационного эксперимента в школьной практике.
В России демонстрационный физический эксперимент как метод обучения появился практически одновременно с началом преподавания систематического курса физики. Это, главным образом, связано с тем, что многие преподаватели физики при словесном изложении физических явлений столкнулись с непреодолимыми трудностями методического характера. Словесно-логическое описание явлений не позволяло им в доступной форме донести до учащихся сущность этих явлений, что, в конечном счете, приводило к механическому заучиванию учащимися учебного материала, к формальному усвоению знаний.
Основы экспериментального преподавания физики были заложены академиками Г.В. Крафтом и Г.В. Рихманом и продолжены M.B. Ломоносовым. Впоследствии появились учебники, написанные русскими авторами (И.А. Дви-губский (1808 г.), И.И. Страхов (1810 г.), М.Г. Павлов (1834 г.), К.Д. Краевич (1862 г.) и др.), в которых явления природы излагались па основе системы физических опытов.
В конце XIX века и начале XX века появились первые книги по методике физики: Ф.Н. Шведова (1894 г.), В.В. Лермантова (1907 г.), Н.В. Кашина (1916 г.), в которых содержалось немало полезных рекомендаций по физическому эксперименту. В частности, В. В. Лермантов предлагал изучать школьный курс физики только в опоре на физический эксперимент, не используя при этом громоздких теоретических обобщений.
Вместе с тем, в эти годы пришло понимание роли демонстрационного учебного физического эксперимента, в задачи которого входило достижение трех основных целей:
1) развитие конкретно-образного мышления учащихся, когда они «собственными чувствами», а не только словесно, знакомятся с физическими явлениями;
2) ознакомление учащихся с научными методами исследования, при которых эмпирические факты служат базой для теоретических обобщений, а истинность последних проверяется экспериментом;
3) развитие начал творческого мышления путем предоставления учащимся специальных экспериментальных заданий для исследования физических явлений и законов.
Таким образом, в дореволюционный период достаточно полно разрабатывались вопросы методики и техники демонстрационного физического эксперимента и лабораторных занятий. Общие же вопросы - связь теории и эксперимента в процессе обучения, развитие логического и творческого мышления учащихся при изучении физики - только ставились отдельными учеными, методистами.
В 20-е - 80-е годы XX столетия проводилась систематическая работа по созданию материальной базы школьных физических кабинетов, совершенствованию учебного физического эксперимента. На первой ступени изучения физики предлагалось делать упор на эксперимент (демонстрация опытов учителем и проведение лабораторных работ учащимися), при изложении же физики в старших классах наряду с экспериментом заметная роль отводилась анализу сложных физических явлений, теоретическим построениям и обобщениям. Демонстрационный эксперимент выступал как источник фактов в качестве основы для выводов и обобщений и, в то же время, как критерий истинности теоретических построений. Немаловажная роль отводилась в этот период и опытам политехнического характера. Была поставлена задача: не нарушая логики основного курса, максимально наполнить демонстрационный эксперимент политехническим содержанием, что обеспечит устойчивый интерес учащихся к физике и хорошее усвоение ими материала.
Заметный вклад в развитие школьного демонстрационного эксперимента внесли известные методисты Е.Н. Горячкин, Д.Д. Галанин, П.А. Знаменский, А.А. Покровский, Л.И. Резников, В. П. Орехов, Н.М. Шахмаев, С.Е. Каме-нецкий, С.А. Хорошавин, Т.Н. Шамало и др.
Особое внимание во втором параграфе главы уделяется проблеме развивающего обучения, поскольку, как показано в нашем исследовании, успешное развитие логического и творческого мышления возможно только на основе реализации идей развивающего обучения.
Основы теории развивающего обучения были заложены Л.С. Выготским, который сформулировал принцип: «обучение должно опережать развитие». Обучение, по Л.С. Выготскому, это, по сути дела, организованное общение, когда под руководством взрослых, прежде всего педагогов, определяется ближайшая перспектива развития школьника (зона ближайшего развития).
Теоретические положения школы Л.С. Выготского получили дальнейшее развитие в работах С.Л. Рубинштейна, Н.А. Менчинской, В.В. Давыдова, в которых было показано, что основным критерием умственного развития явля-
ется не только фонд знаний, но и способность учащегося к логическому и творческому мышлению.
Проблеме построения развивающего обучения средствами учебного физического эксперимента посвящено много работ. Так, в области педагогики и общей дидактики наиболее значимы работы Ю.К. Бабанского, ИЛ. Лернера, М.Н. Скаткина, А.В. Усовой. В области теории и методики обучения физике различные варианты организации познавательной деятельности учащихся исследовались учеными-Методистами: В.Г. Разумовским, Р.И. Малафеевым, В.В. Майером, Т.Н. Шамало, И.Г. Пустильником, И.С. Карасовой, А.А. Бобровым и др.
В третьем параграфе проанализирована также проблема совершенствования учебного физического эксперимента в основной школе. Показано, что прогрессивные идеи по методике совершенствования демонстрационного эксперимента, направленные на активизацию познавательной активности учащихся, внедряются очень медленно в учебный процесс. Об этом свидетельствует проведенное нами среди учителей анкетирование, беседы с учителями, изучение материальной базы школьных физических кабинетов.
Таким образом, анализ методических руководств по физическому эксперименту показывает, что они ориентируют, в основном, на постановку иллюстративных опытов, но совершенно недостаточно на опыты, которые содействуют развитию мышления, наблюдательности и творческого воображения учащихся. Разработанные демонстрации, поставленные на типовом школьном оборудовании, как правило, показывают качественную сторону физического явления или закономерности. Это касается многих демонстрационных опытов по электростатике, электромагнетизму. Возникает необходимость в применении новых (цифровых) демонстрационных измерительных приборов, позволяющих определять количественные зависимости между физическими величинами.
В поисках путей совершенствования методики проведения демонстрационных опытов по физике нельзя забывать о необходимости учета психологических особенностей учащихся и о том, что методика должна быть максимально ориентирована на развитие их творческих способностей.
Во второй главе «Совершенствование демонстрационного эксперимента по электродинамике» изложена методическая система постановки демонстрационных опытов на основе самодельного и типового оборудования по всем темам раздела, ориентированная на активное включение учащихся в познавательную деятельность, на развитие их логического и творческого мышления. Мы исходим из того, что совершенствование демонстрационного эксперимента может идти по двум направлениям: а) совершенствование учебного оборудования; б) совершенствование методики использования физического эксперимента при обучении школьников физике.
При разработке приборов мы придерживались требований, лежащих в основе конструирования физического учебного оборудования, в разработке которых принимали участие известные ученые-методисты: Б.С. Зворыкин, Б.Ш. Перкальскис, В.А Буров, А.Г. Глазырин, А.Ф. Шибаев, В.Ф. Шилов и др.
Эти требования мы разделили по группам: 1) методические требования; 2) педагогические требования; 3) эксплуатационные требования.
В последнее время наблюдается тенденция создания комплектов учебного оборудования, которое позволяло бы ставить демонстрации в системе развивающего обучения. Требования, предъявляемые к такому комплекту, возрастают. Такой комплект (комплект расширения), по идее авторов (В.В. Майера, Е.С. Объедкова, В.Г. Разумовского, О.Ф. Кабардина, и др.), позволял бы демонстрировать не только базовые опыты, но и ставить и решать экспериментальные задачи исследовательского и конструкторского характера, моделировать типовые и нестандартные задачи, тем самым осуществлять экспериментальную поддержку задачной ситуации.
Из комплектов расширения к настоящему времени созданы только комплекты по геометрической оптике и механике, методику работы с которыми мы в данной работе не рассматриваем. (Подобный базовый комплект разработан нами по электродинамике).
С целью определения того, насколько существующее демонстрационное учебное оборудование по электродинамике отвечает основным требованиям, предъявляемым к школьному физическому эксперименту, нами был проведен анализ этого оборудования. В состав оборудования, необходимого для проведения учебного физического эксперимента, входят приборы и приспособления, применяемые как при изучении нескольких тем раздела (осциллограф, усилитель, регулятор напряжения и др.), так и приборы, используемые при изучении одной темы (набор полупроводниковых приборов, комплект приборов по электростатике и др.), а также демонстрационные электроизмерительные приборы и приборы общего назначения. Как уже указывалось выше, на данном оборудовании нельзя показать некоторые принципиально важные демонстрации, раскрывающие существенные особенности электрических и магнитных полей, а также ряд фундаментальных опытов. Так, например, электростатика представлена всего одним электроизмерительным прибором - электрометром Брауна, чувствительность которого по заряду и напряжению недостаточна для проведения убедительных количественных демонстраций. То же самое мы наблюдаем и при изучении электромагнетизма. Например, индукцию магнитного поля, создаваемого различными источниками, определяют косвенным методом на основе теоретического расчета. Вместе с тем возникает потребность в прямом измерении основной характеристики магнитного поля с помощью различного рода магнитометров. Кроме того, имеющееся типовое оборудование предназначено, в основном, для демонстрации качественных опытов. Следовательно, возникает необходимость в разработке электроизмерительных приборов: электронных электрометров, зарядометров, магнитометров, амперметров, вольтметров и др.
В соответствии с современными требованиями, нуждаются в совершенствовании и комплекты приборов, ранее выпускавшиеся Главучтехпромом. Это комплект приборов по электростатике, по изучению свойств полупроводников и др.
Электростатика, Совершенствование демонстрационного эксперимента по электростатике включает в себя разработку новых опытов и модернизацию классических опытов с учетом современных требований дидактики. Однако совершенствование демонстрационных опытов часто предполагает совершенствование приборов и установок. Поэтому данный параграф второй главы посвящен этому вопросу.
Как было показано, количество опытов, описанных в методической литературе по электростатике, пока еще недостаточно и некоторые из них обладают существенными недостатками:
а) эксперимент по электростатике не всегда дает должное представление об изучаемых физических явлениях и взаимосвязях между ними;
б) качество некоторых приборов недостаточно высокое, успех демонстраций существенно зависит от влажности воздуха в помещении;
в) недостаточно опытов, позволяющих получать количественные результаты в исследовании явлений.
Количественные величины, характеризующие заряд и поле, можно определить двумя способами: а) измерять величины, характеризующие поле (потенциал электрического поля ф, напряженность электрического поля Е); б) измерять величину заряда и через него находить потенциал ф и напряженность Е.
Таким образом, как считают некоторые авторы (A.M. Арсланбеков, Н.Ф.Вознюк), для экспериментального изучения слабых электростатических полей необходимо иметь достаточно чувствительный электрометр и измеритель заряда. Сконструированные авторами самодельные измерительные приборы, в которых используются полевые транзисторы и операционные усилители на интегральных микросхемах, сложно изготовить и настроить в школьных условиях. Мы предлагаем другой путь: получать сильное электростатическое поле с помощью генератора Ван де Граафа, а электрометр Брауна использовать в качестве вольтметра для определения разности потенциалов точек поля. В этом случае известные опыты с пламенным зондом проходят результативно.
Генератор Ван де Граафа, по физическим характеристикам и в методическом отношении предпочтительнее электрофорной машины:
• прибор позволяет получать высокое постоянное напряжение (до 300 кВ), которое можно изменять в широких пределах;
• принцип работы и устройства генератора основан на явлениях, знакомых учащимся;
• успех демонстраций с этим прибором практически не зависит от влажности воздуха в помещении;
• с помощью данного прибора возможно получение количественных результатов (определите разности потенциалов точек электрического поля, оценка напряженности электрического поля);
• в сочетании с другими приспособлениями генератор позволяет ставить и решать значительное количество экспериментальных задач, в том числе исследовательского и конструкторского характера;
• на основе генератора возможно моделирование заданной ситуации (воспроизведение явления, описанного в задаче, поиск идеи решения в варьируемых условиях);
• демонстрационные опыты с генератором оказывают сильное эмоциональное воздействие на учащихся, способствуя развитию любознательности, воображения.
В комплекте с другими приборами и приспособлениями мы поставили около 20 наиболее важных в методическом плане опытов по электродинамике. В эту серию входят следующие опыты:
\) электризация тел трением и через влияние; 2) силовые линии электрического поля; 3) свободные и связанные заряды (несколько модификаций качественных опытов творческого характера); 4) явление электростатической индукции (несколько модификаций); 5) электростатическая защита (две модификации); 6) электростатическое притяжение. Автоколебания; 7) стекание заряда с острия; колесо Франклина (несколько модификаций); 8)работа электрического поля по перемещению электрических зарядов (двемодификации); 9) движение заряженной частицы в электрическом поле; 10) принцип суперпозиции полей; 11) потенциал точек поля (опыт с пламенным зондом); 12) потенциалы двух точек электрического поля (опыты с двумя пламенными зондами); 13) условия, необходимые для существования тока в проводнике; 14) коронный и искровойразряды; 15) моделирование давления газа.
Таким образом, комплект разработанных нами приборов по электростатике содержит: 1) генератор Ван де Граафа с самовозбуждением (два прибора разной полярности); 2) один комбинированный генератор (с самовозбуждением и независимым возбуждением), предназначенный для проведения исследова-' тельского демонстрационного эксперимента; 3) электронный электрометр на полевом транзисторе; 4) демонстрационные крутильные весы.
Кроме того, в комплект к генераторам входят: два сферических кондуктора диаметром d = 350 мм; два металлизированных теннисных шарика на нитях; один «чистый» теннисный шарик; «волчок» (колесо Франклина); металлическая клетка (цилиндр Фарадея); прозрачный пластмассовый сосуд в форме параллелепипеда; 20 - 30 шариков из пенопласта диаметром 8-10 мм, покрытых графитом; два пламенных зонда; две стрелки (металлическая и деревянная) и другое вспомогательное оборудование.
Подвергались усовершенствованию и электроизмерительные приборы. Например, по электростатике изготовлен чувствительный электрометр на полевом транзисторе, который позволяет показывать некоторые важные демонстрации для исследования слабых электрических полей: потенциал точек электрического поля шара, плоского конденсатора. Кроме того, он используется как индикатор знака заряда.
Электромагнетизм. Магнитометр на датчике Холла. В опытах по электромагнетизму крайне необходим чувствительный магнитометр, позволяющий в широких пределах измерять индукцию магнитного поля. Мы усовершенствовали известный индикатор индукции магнитного поля Бурова на датчике Холла. Вместо самодельного датчика Холла мы применили миниатюр-
ный промышленный датчик Холла "УЪБ 101 Е (размеры щупа позволяют проводить замеры поля в зазорах от 3 мм). Усилитель постоянного тока и демонстрационный гальванометр заменили на зеркальный гальванометр М 1032, чувствительность которого можно изменять в широких пределах (в индикаторе Бурова чувствительность изменяется регулировкой величины питающего тока, проходящего через датчик Холла).
Предел измерения индукции постоянного магнитного поля до 200 мТл. Чувствительность прибора можно увеличить соответственно в 10 и 100 раз. Для проведения качественных экспериментов прямой отсчет индукции магнитного поля производится в относительных единицах по шкале зеркального гальванометра. С его помощью можно демонстрировать следующие опыты по электромагнетизму: магнитные поля прямого тока, кругового тока, соленоида, поля в зазорах электромагнитов, у полюсов постоянных магнитов, снятие петли гистерезиса ферромагнетика, коэрцитивную силу ферромагнетика, шунтирование подковообразного магнита, магнитную защиту и др.
С целью увеличения наглядности эксперимента мы подвергли некоторому усовершенствованию зеркальный гальванометр М 1032. Для этого мы заметши имеющийся в приборе осветитель, на лазерную указку. Это позволило демонстрировать опыты, не используя затемнение в классе.
В блоке индикации магнитометра возможно применение цифровых приборов, в частности, демонстрационного мультиметра.
Фундаментальные опыты. Особое место в физике занимают фундаментальные опыты (Ш. Кулона, Г. Ома, М. Фарадея, Г. Герца, А.Г. Столетова), которые были поворотными пунктами в истории физики. Показ фундаментальных опытов в демонстрационном варианте - важное направление в совершенствовании учебного демонстрационного эксперимента по электродинамике. Эти опыты должны быть четко усвоены учащимися, так как они помогают им глубже понять сущность основ физических теорий.
Нами разработаны и описаны традиционно трудные в демонстрационном варианте опыты, такие как: закон Кулона на основе крутильных весов, опыты Герца-Попова, опыты Столетова.
Основные усовершенствования, которые мы внесли в конструкцию демонстрационных крутильных весов: 1) в качестве нити подвеса использовали капроновую нить; 2) в установке использованы масляные демпферы, предназначенные быстро гасить колебания коромысла весов; 3) угол закручивания нити фиксируется лучом света, направляемого лазерной указкой.
Опыты Герца. Традиционно экспериментальное изучение электромагнитных волн в школе происходит с применением генераторов УВЧ и СВЧ. Мы считаем, что свойства электромагнитных волн на СВЧ генераторе целесообразно показывать в конце темы, когда учащимся уже известны основные принципы современной радиосвязи. На начальном этапе свойства электромагнитных волн можно продемонстрировать не менее выразительно, привлекая исторические опыты Г. Герца, А.С. Попова. Вибратор Герца, приемник Попова - все эти устройства не сложно изготовить в школьных условиях. Простота, наглядность и убедительность экспериментов всегда вызывают живой интерес школьников,
способствуя формированию сложных абстрактных понятий, относящихся к явлению электромагнитного излучения. В качестве датчика ЭМВ мы используем не только когерер, но и неоновую лампу. С помощью разработанных установок мы демонстрируем наиболее важные свойства ЭМВ. Например, прием ЭМВ, демонстрация роли антенны при приеме волн, отражение ЭМВ, поперечность ЭМВ.
Отдельный параграф посвящен разработке демонстрациошюго эксперимента, отражающего межпредметные связи (физики и химии, физики и техники). Мы разработали в демонстрационном варианте опыты по электроосмосу и электрофорезу коллоидных растворов, а также применение этих явлений "в технике (уменьшение силы трения на участке раздела фаз «металл - почва» при наложении поляризации, обезвоживание грунта и др.).
Совершенствование методики использования демонстрационного экс-перимепта при обучении физике включает вопрос о повышении активизации познавательной деятельности учащихся на уроках физики средствами демонстрационного эксперимента с целью развития их логического и творческого мышления.
Изучение состояния проблемы развития демонстрационного эксперимента в методической и психолого-педагогической литературе позволило нам сделать вывод о том, что к настоящему времени в значительной степени разработаны вопросы о содержании, роли и месте иллюстративного демонстрационного эксперимента в преподавании физики. Но проблема развития логического и творческого мышления учащихся при постановке демонстрационных опытов и содержания опытов разработана еще недостаточно.
Решение этой проблемы включает много аспектов: увеличение удельного веса творческих опытов и экспериментальных задач, применение специального оборудования для этих целей, поиск наиболее эффективных форм организации подобного рода занятий.
В диссертации подробно рассмотрены вопросы активизации познавательной активности учащихся с целью развития их логического и творческого мышления на основе демонстрационных опытов во всех видах учебной деятельности (изучении нового материала, его закреплении и повторении). Так, при изучении нового материала мы выделили несколько основных уровней активизации при выполнении демонстрационных опытов:
1) обеспечение активного внимания учащихся, когда все объяснения по ходу эксперимента учитель проводит сам, используя все доступные при этом средства. Это - низший уровень;
2) привлечение учащихся к объяснению явлений и формулированию выводов из опытов (учитель выполняет опыт, а учащиеся делают выводы (иногда в ходе небольшой дискуссии), либо объясняют полученные результаты);
3) предсказание результатов опыта с обоснованием гипотез (этот способ активизации рекомендуется применять, когда учебный материал уже изучен). Предсказать неизвестный результат труднее, чем объяснить уже показанное явление. Следовательно, это более высокий уровень активизации мыслительной деятельности учащихся;
4) экспериментальное доказательство теоретического положения (вывода, закона, какого-либо предположения, высказанного учителем). Учитель предлагает учащимся найти способ экспериментальной проверки. Этот способ активизации можно использовать в тех случаях, когда выдвижение идей исследования доступно учащимся. Опытов, при выполнении которых может быть с успехом использован данный способ, довольно много.
Мы считаем, что возможности демонстрационного эксперимента можно существенно расширить, используя его при решении качественных ирасчетно-вычислительных экспериментальных задач. При этом особенно наглядно проверяется понимание сущности изучаемых явлений и законов. Творческие экспериментальные задачи способствуют развитию продуктивной, осмысленной памяти, т. е. развитию логического мышления. Нами поставлены на проблемной основе, с использованием созданного комплекта по электродинамике, а также с привлечением типового оборудования, разнообразные экспериментальные задачи исследовательского и конструкторского характера. Например, по электростатике - это задачи на исследование действия электростатического поля на заряженный шарик, металлический и текстолитовый диск (применяется генератор Ван де Граафа), по электромагнетизму - действия магнитного поля на ток (применяется самодельный прибор) и др. Экспериментальные задачи с получением количественных результатов, например, по определению величины индукции магнитного поля, напряженности электростатического поля, емкости конденсатора, поставлены нами как на специально изготовленном нами оборудовании, так и на основе типового оборудования.
Как уже упоминалось, для учителя представляют методическую ценность способы организации таких занятий по развитию мышления, в которых наиболее полно проявлялась бы творческая активность учащихся и положительные результаты их деятельности.
Примеры организации такого рода занятий при тематическом повторении и обобщении разработаны нами по темам: электростатика, законы постоянного тока, мощность тока. Для этого мы подбираем и ставим в демонстрационном варианте экспериментальные задачи (3-4 задачи для каждого варианта) по наиболее важным вопросам изучаемой темы, решение которых проходит в три этапа. Первый этап - самостоятельная работа учащихся (учащиеся выполняют работу самостоятельно, используя теоретические рассуждения), второй этап - этап коррекции (учитель корректирует деятельность учащегося в экспериментальном поиске идеи решения задачи), третий этап - этап дискуссии (коллективное обсуждение наиболее трудных задач). Следует сказать, что решение блока экспериментальных задач на сдвоенных уроках обобщающего повторения (своего рода погружение в эксперимент) по этой методике проходят наиболее эффективно (возрастает активность учащихся, развиваются экспериментальные умения и навыки.)
Таким образом, совершенствование демонстрационного эксперимента по электродинамике немыслимо без совершенствования материально-технической базы школьных физических кабинетов. В значительной мере имеющийся в настоящее время недостаток демонстрационных приборов можно восполнить из-
готовлением самодельных приборов, устройств. При подборе демонстрационных опытов следует иметь в виду, что в своей совокупности и последовательности применения они должны образовывать логически стройную систему, ориентированную на формирование прочных знаний и умений при изучении базовых знаний: физических явлений, законов и теорий.
В третьей главе «Организация, содержание и методика проведения педагогического эксперимента» рассматриваются основные этапы педагогического эксперимента, задачи каждого этапа, методы их решения, результаты исследования. Основным результатом нашего исследования явилась изложенная в диссертации методика совершенствования учебного демонстрационного эксперимента по электричеству, которая включает: а) разработку принципиально новых демонстрационных опытов и модернизацию традиционных опытов; б) разработку новых приемов использования демонстрационных опытов в системе развивающего обучения.
Целью педагогического эксперимента была проверка эффективности предложенной методики на практике: какое влияние на психическое развитие учащихся и, в первую очередь, на развитие их мышления и творческих способностей оказывает применение описанной системы демонстрационных опытов в контексте развивающего обучения.
Опытно-экспериментальная работа проводилась в три этапа в период с 2000 по 2004 гг. Педагогические исследования, которые содержали констатирующий, формирующий и контрольный эксперименты, проводились в 10-11 классах Лесниковской средней школы при Курганской сельскохозяйственной академии, школы № 36 г. Кургана и Кетовской средней школы Курганской области.
На первом этапе (2000-2001 уч. г.) проводился констатирующий эксперимент, в задачи которого входило:
1. Изучение состояния проблемы развития демонстрационного эксперимента при обучении физике в педагогической литературе и школьной практике. С этой целью проводились педагогические наблюдения, беседы с учителями и учащимися, анкетирование учителей и учащихся.
2. Определение уровней обученности и развития учащихся перед началом педагогического эксперимента.
3. Разработка и апробирование системы демонстрационных опытов (в том числе творческих) на основе самодельного и типового оборудования с целью проведения пробного эксперимента.
4. Разработка и апробирование методики использования экспериментальных задач, направленной на развитие логического и творческого мышления.
На этом же этапе нами были определены для предстоящего обучающего эксперимента контрольные и экспериментальные классы. Контрольные и экспериментальные классы выбраны примерно с одинаковым уровнем знаний. На втором этапе (2001 - 2002 уч. г.) педагогического эксперимента отрабатывались и корректировались основные идеи, апробированные на первом этапе: проверялась па практике методика применения проблемных опытов, эксперименталь-
ных задач, в том числе творческих, в различных видах учебной деятельности школьников. Изучались и проверялись также способы оптимизации уроков различных видов в условиях развивающего обучения.
Пробный эксперимент проводился в 10 классах Лесниковской средней школы и школы №36 г. Кургана при изучении темы «Электростатика».
На третьем этапе, (2002-2003 уч. г.) проводился полномасштабный обучающий эксперимент по темам: «Постоянный ток», «Электромагнетизм», «Переменный ток». Исследовалась уже в полном объеме эффективность применения демонстрационного эксперимента в системе развивающего обучения школьников.
Одновременно, в течение двух лет (2002-2003 уч.г.; 2003-2004 уч. г.) проводился педагогический эксперимент в Кетовской средней школе. Цель: проверить педагогическую эффективность используемой нами системы демонстрационного эксперимента на основе созданного комплекта по теме «Электростатика» в средней школе.
Для оценки эффективности разработанной нами методической системы были выделены следующие основные критерии:
- уровень обученности, оцениваемый на основе фонда знаний (знания физических понятий, формул, основ физических теорий);
- уровень мыслительной деятельности (развитие логического и творческого мышления), оцениваемый на основе решения логических и творческих задач;
- уровень развития деятельности наблюдения, оцениваемый по умению учащихся выделять главные особенности наблюдаемых явлений и умению объяснять явления;
- уровень экспериментальных умений, оцениваемый на основе решения экспериментальных задач.
В известной мере характеристикой эффективности эксперимента являлось также развитие интереса учащихся к предмету, показателями которого были их активность на уроках, результаты анкетирования, а также результаты ранжирования предметов. Основные результаты педагогического эксперимента представлены в таблицах. Кроме пятибалльной системы использовалась также уровневая система оценки качества знаний и развития мышления учащихся. Суть ее заключается в том, что задания во всех срезах разделялись на три группы.
Первый уровень составляли вопросы для проверки базовых знаний. Второй - на применение знаний в стандартных ситуациях (решение качественных и расчетных задач по определенному алгоритму). Третий уровень определяли вопросы на применение знаний в нестандартных ситуациях (решение творческих задач). При оценке уровней мышления не совсем правомерно использовать обычную пятибалльную шкалу, так как вопросы разных групп предъявляют к мышлению неодинаковые требования. Вопросы первой группы в значительной мере опираются на работу памяти и не всегда требуют включения других более существенных функций сознания. Следовательно, они оцениваются меньшим баллом. Вопросы второй группы требовали понимания причинно-
следственных связей между физическими явлениями, понятиями, умения применять знания для решения стандартных качественных и расчетно-вычислительных задач. Они оценивались большим баллом. Творческое мышление - это во многом развитое интуитивное мышление (хотя логическое в нем присутствует), оно связано с умением ученика видеть новое и умением разрабатывать нечто принципиально новое. Такой вид умственной деятельности оценивался (по решению нестандартных задач) высшим баллом. Затем определялся суммарный максимальный балл за работу в целом. Он соответствовал высшему уровню обученности и развития мышления ученика. Относительно этого уровня определялись все остальные (отличный, хороший, удовлетворительный, неудовлетворительный).
Следует сказать, что однозначно оценить каждое задание по объему и характеру деятельности мышления весьма затруднительно, хотя учесть влияние конкретных задач в указанном отношении возможно.
Вопросы первой группы оценивались нами из 3-х баллов, вопросы второй группы оценивались из 5-ти баллов (решение качественной типовой задачи [(5 баллов) и расчетной (5 баллов)], вопросы третьей группы - из 8-ми баллов. Таким образом, суммарный максимальный балл был равен 21. Высший уровень соответствовал сумме баллов 20-21 (владение теоретическим материалом и умение примепять его при решении стандартных и нестандартных ситуаций); отличный - сумма баллов 17-19 (знание материала, свободное решение стандартных заданий, удовлетворительное решение нестандартных заданий); хороший - сумма баллов 14—16 (этот уровень не может быть достигнут на основе только зпания материала и применения его при решении стандартных заданий); удовлетворительный (в основном знание ответов на вопросы первых двух групп) - сумма баллов - 8-13; неудовлетворительный - сумма баллов меньше 8.
Кроме этого мы оценивали уровень продуктивности мышления по итогам выполнения третьего творческого задания. Для отдельного ученика такой уровень определялся процентным отношением полученного им за решение данной задачи балла к максимально возможному баллу - 8. Затем для всего класса рассчитывался средний уровень продуктивности мышления: отношение в % суммы баллов, полученных всеми учащимися, к максимально возможной сумме, раной 8 К, где К - количество учащихся в классе.
В обучающее-контрольном эксперименте использовался метод сравнения результатов контрольных и экспериментальных групп.
Анализ результатов начального и итогового срезов убедительно показали, что развитие учащихся экспериментальных классов шло в более высоком темпе (таблица 1).
Исследование деятельности наблюдения проводилось по следующей методике. Установка в течение 3-4 минут показывалась учащимся, затем на ее основе выполнялись опыты. После этого установка убиралась, и учащиеся получали задания: 1) зарисовать установку; 2) перечислить все ее элементы; 3) описать протеканиеявлений; 4) объяснить наблюдаемоеявление.
Для определения уровня развития деятельности наблюдения мы использовали уровневую шкалу оценок, применяемую ранее. Максимальный балл складывался из баллов за количество перечисленных элементов установки (3 балла), выполненный рисунок установки (5 баллов), правильное описание (5 баллов) и объяснение наблюдаемого явления (8 баллов).
Результаты контрольных срезов по развитию деятельности наблюдения приведены в таблице 2.
Учащиеся экспериментальных классов проявляли повышенный интерес к решению творческих экспериментальных заданий (особенно это было заметно в итоговом срезе («Переменный ток»), где им были предложены задания на исследование «черных ящиков»). Учащиеся экспериментальных классов показали хорошие базовые знания, смекалку, умение логически мыслить. При этом заметно повысился уровень подготовленности слабых учащихся.
Таблица 1
Результаты исследования мыслительной деятельности в обучающем эксперименте
Класс Уровни мышления, % % качества знаний "/»положительных результатов Уровень продуктивности мышления, % ния
ВЫСШИЙ отличный хороший удовлетворительный неудовлетворительный
Первый срез
ЮГ (Э.) 0 8,70 34,78 39,13 17,39 43,48 82,61 13,64
10Б (К.) 0 4,76 28,57 38,10 28,57 33,33 71,43 8,23
Итоговый срез
ЮГ (Э.) 9,10 13,64 45,45 22,72 9,10 68,19 90,91 25,16
10Б (К.) 0 5,88 29,4 41,48 23,24 35,28 76,76 9,17
Таблица 2
Результаты развития деятельности наблюдения в обучающем эксперименте
Уровни мышления, % % положительных результатов
1 Класс высший отличный хороший удовлетворительный неудовлетворительный % качества
Первый срез ЮГ (Э.) 6,70 13,3 20,0 40,0 20,0 40,0 80,0
10Б (К.) 0 5,26 26,29 4737 21,10 31,55 . 78,92
Итоговый срез ЮГ (Э.) 9,33 15,42 32,17 36,10 6,98 56,92 93,02
ЮБ (К.) 0 8,42 21,14 41,52 28,92 29,56 71,08
Исследование экспериментальных умений учащихся
Для проверки эффективности используемой методики, был проведен контрольный срез по решению экспериментальных задач. Цель: проверить уровень экспериментальных умений, приобретаемых учащимися при изучении электростатики. Проверка экспериментальных умений является в то же время и проверкой знания и понимания материала, так как знание и понимание составляют основу любого практического умения.
Мы оценивали уровни экспериментальных умений учащихся в интегральном виде, т.е. по решению ими экспериментальной задачи в целом. При этом проверялись умения общего характера (например, планировать эксперимент, вести наблюдения, производить необходимые расчеты и т. д.), а также разнообразные частные умения (например, умение пользоваться прибором, собирать электрические цепи и т. д.). Конечно, особенно ценилось умение ученика находить общую идею решения экспериментальной задачи. Задания были рассчитаны на 2 урока. Первые три задания - стандартные качественные экспериментальные задачи. Учитель демонстрирует опыты, учащиеся должны объяснить наблюдаемое явление. Предлагая такие задачи, учитель проверяет способность учащихся понимать сущность демонстрируемого явления, умение логически мыслить, проявлять поисковую активность.
Следующие три задания - это творческие экспериментальные задачи (задачи достаточно простые, но требуют от учащихся исследовательских умений). Некоторые задания имеют несколько путей решения.
При оценке решений учитывались, с одной стороны, теоретические знания и мышление ученика, с другой, - его практические умения. Учитывалось также время, затрачиваемое на выполнение заданий первой группы (задачи-демонстрации) и второй группы (нестандартные задачи).
При выполнении нестандартных экспериментальных задач отдельно учитывалось время, затрачиваемое на выполнение теоретической (поиск идеи решения) и практической частей.
Учитывая объем и сложность отдельных задач, мы установили для каждого из них свой балл. Уровни экспериментальных умений при решении всех задач оценивались с учетом двух показателей: суммы баллов и времени, затрачиваемого на выполнение всех шести заданий.
Таблица 3, в которой приведены обобщенные результаты данного исследования, позволяют сравнить уровни сформированности экспериментальных умений.
Как и ожидалось, экспериментальные умения в целом выше у учащихся экспериментальных классов, чем контрольных. Ученики экспериментальных классов заметно опережали по качеству знаний, по проценту положительных результатов. В целом практические умения, которые особенно проявились при решении нестандартных экспериментальных задач, были выше у учеников экспериментальных классов, чем у учеников контрольных классов.
Демонстрация опытов, как иллюстративных, так и проблемных, широкое привлечение экспериментальных задач на основе разработанных демонстрационных опытов - все это оказало заметное влияние на умственное развитие школьников.
Таблица 3
Результаты исследования развития экспериментальных умений учащихся
(итоговый срез)
8 Уровни мышления, % к X 1 § Среднее время выполнения работы (в % от общего времени)
Класс к а Н «я а о 3 я ОТЛИЧНЫЙ | хороший удовлетворительный ! неудовле-творитель-| ный 1 й ё | м * о П с? о с г?
10Б Э 4,35 8,70 43,48 34,78 8,70 91,30 84,16
10 А К 0 4,17 29,17 45,83 20,83 79,17 96,14
В результате проведенного педагогического эксперимента обнаружились следующие закономерности:
• наблюдается повышение общего уровня обученности учащихся (увеличивается фонд базовых знаний, процент положительных результатов, процент качества знаний);
• наблюдается повышение уровня развития логического и творческого мышления у учащихся (заметен рост продуктивности, гибкости, вариативности мышления);
• наблюдаются существенные сдвиги в деятельности наблюдения (умение видеть главные особенности в происходящих явлениях, правильно их интерпретировать);
• наблюдается рост уровня сформированности экспериментальных умений, особенно при решении учащимися экспериментальных задач, поставленных на основе демонстрационного эксперимента (повышается степень осмысленности, рациональности, оригинальности при решении учащимися творческих экспериментальных заданий, в том числе политехнических);
• паблюдается повышение интереса учащихся к физике, в частности, к физико-техническому творчеству (возрастает поисковая активность при демонстрации проблемных опытов, решении конструкторских, исследовательских заданий).
Основные результаты и выводы
В результате выполненного исследования были решены следующие
задачи:
1. Проведен анализ состояния проблемы развития демонстрационного эксперимента в методической и психолого-педагогической литературе. Выявлено, что к настоящему времени достаточно хорошо разработаны вопросы содержания, роли и места иллюстративного демонстрационного эксперимента в преподавании физики. Но проблема развития логического и творческого мышления учащихся при постановке демонстрационных опытов и содержания опытов разработана еще недостаточно.
2. Определены направления, лежащие в основе совершенствования демонстрационного эксперимента, которые реализованы следующим образом:
• разработаны новые приборы и установки, позволяющие расширить количество демонстрационных опытов с целью проведения не только качественных, но и количественных опытов;
• улучшены эксплуатационные характеристики некоторых демонстрационных приборов, расширены их функции;
• показана необходимость применения в учебном эксперименте цифровых контрольно-измерительных приборов, в частности, демонстрационных мультиметров;
• сформулированы общие требования к учебному демонстрационному оборудованию, предназначенному как для демонстрации базовых опытов, так и для постановки экспериментальных задач;
• разработаны новые демонстрационные опыты политехнического характера в условиях межпредметных связей физики с химией;
• получено подтверждение эффективности демонстрационного оборудования, созданного на основе сформулированных нами требований к учебным приборам, и методики формирования познавательной активности школьников с целью развития их логического и творческого мышления.
3. Разработана методика проведения демонстрационных опытов, ориентированная на развитие логического и, в особенности, творческого мышления. Эта методика позволяет вовлекать учащихся в активную работу при поиске принципиального решения сформулированных учителем экспериментальных проблем и при оценке результатов опытов.
Обобщая результаты проведенного диссертационного исследования можно сделать следующие выводы:
1. В диссертационном исследовании изложена методика совершенствования демонстрационного эксперимента, направленная на развитие познавательной активности учащихся. Этой цели служат разработанные нами новые демонстрационные опыты на базе типового и самодельного оборудования, а также показаны эффективные приемы использования разработанных опытов в системе развивающего обучения.
2. Мы считаем, что кроме необходимого количества базовых демонстрационных опытов, иллюстрирующих основные физические явления изучаемой темы, необходимо включать и демонстрационные опыты творческого характера. Это могут быть проблемные опыты, исследовательские и конструкторские экспериментальные задания, в том числе политехнического характера.
3. Педагогический эксперимент, проводившийся в течение четырех лет, свидетельствует об эффективности предлагаемой методики развития логического и творческого мышления учащихся средствами демонстрационного эксперимента.
4. Проведенное исследование и педагогический эксперимент позволили выделить перспективные направления дальнейших изысканий:
- продолжение разработки комплекта оборудования по всем темам раздела «Электродинамика»;
-разработка базовых демонстрационных опытов (в том числе проблемных) и на их основе экспериментальных задач для профильных классов средней школы;
- развитие интеллектуальных способностей учащихся на основе разработанной нами методики во всех видах учебной деятельности (при объяснении нового материала, при решении задач и выполнении самостоятельного исследовательского эксперимента).
Основное содержание и результаты исследования представлены в публикациях:
1. Упрощенная схема приемника Попова. - 1985 // Физика в школе. - № 3.-
С. 67-68 (в соавторстве с Е. Н. Жакиной).
2. Демонстрация опыта Столетова // Физика в школе. - 1989. - № 1. - С.85-
87.
3. Излучение и прием электромагнитных волн. - 1990 // Физика в школе. -№3.-С. 38-39.
4. Новая модификация действующей модели приемника Попова // Физика в школе. -1990. - № 4. - С. 67.
5. Демонстрация петли гистерезиса феррита // Физика в школе. - 1990. - № 6. — С.91 (в соавторстве с В. И. Чарыковым).
6. Демонстрационный электрометр на полевом транзисторе // Физика в школе. - 1991. - № 6. - С.58-60 (в соавторстве В. П. Жакиным).
7. Чувствительный индикатор инфракрасных лучей // Физика в школе. -1991. - № 1. - С. 93 (в соавторстве с В. П. Жакиным).
8. Чувствительный усилитель постоянного тока на интегральной микросхеме // Физика в школе. -1993. - №6. - С. 54.
9. Генератор Ван де Граафа // Физика в школе. - 1994. - № 6. - С.45-48 (в соавторстве с В. П. Жакиным).
10. Светотелефон на инфракрасных лучах // Физика в школе. -1995. - № 2. -С. 62-63 (в соавторстве с В. П. Жакиным).
11. Генератор Ван де Граафа в физическом эксперименте // Физика в школе. -1998.-№6.-С.46-47.
12. Показ автоколебаний на приборе ПДЗМ // Физика в школе. - 1999. - №3. -С. 38-39.
13. Демонстрационный гальванометр и ваттметр в опытах по электромагнетизму // Физика в школе. - 2002. - №7. - С. 53-55.
14. Крутильные весы в демонстрационном эксперименте // Физика в школе. -
2003.-№7.-С. 44-46.
15. Демонстрационный эксперимент в проблемном обучении //Современные подходы в организации физического образования: Мат. Научно-практической конференции /ИПКиПРО Курганской обл. - 2003. - С. 3236.
16. Использование демонстрационного эксперимента при решении задач // Интеллектуальное развитие студентов и учащихся в процессе изучения физики, химии и астрономии: Сборник научных трудов. - Курган: ЮГУ,
2004.-С. 6-7.
17. Демонстрационные опыты по электростатике с генератором Ван де Граа-фа // Интеллектуальное развитие студентов и учащихся в процессе изучения физики, химии и астрономии: Сборник научных трудов. - Курган: КГУ,2004. - С. 33-41.
ЛИЦЕНЗИЯ ЛР № 021298 от 18 июня 1998 г.
Подписано в печать 11.05.2004 Формат 60x84 /16 Бумага офсетная. Гарнитура Times. Печ. л. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ 1197
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Курганская государственная сельскохозяйственная академия им. Т.С.Мальцева» 641300 Курганская область, Кетовский район, с. Лесниково, КГСХА
P11SS®
Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Жакин, Сергей Петрович, 2004 год
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Научно-методический анализ состояния обучения электродинамике в средней школе.
1.1. Анализ проблемы развития демонстрационного эксперимента в учебно-методической литературе.
1.2. Психологические основы развивающего обучения при выполнении демонстрационного эксперимента на уроках физики.
1.3. Состояние проблемы совершенствования демонстрационного эксперимента в школьной практике.
Выводы по главе 1.
Глава 2. Основные пути совершенствования учебного демонстрационного эксперимента по электродинамике.
2. 1. Совершенствование оборудования учебного демонстрационного эксперимента и методики его применения при изучении вопросов электродинамики.
2. 1. 1. Анализ состояния учебного оборудования по разделу
Электродинамика».
2. 1.2. Новые приборы по электростатике и методика их применения 76 2. 1.3. Демонстрационные опыты с генератором Ван де Граафа и электронным электрометром.
2. 1.4. Некоторые пути совершенствования приборов и установок и методики их применения при изучении вопросов электромагнетизма . 102 2. 1.5. Проблема совершенствования фундаментальных опытов по электродинамике.
2. 2. Новые демонстрационные опыты по электродинамике в условиях межпредметных связей физики с химией.
2. 3. Некоторые вопросы методики использования учебного физического эксперимента при обучении школьников электродинамике.
2.3. 1. Демонстрационный эксперимент в проблемном обучении
2. 3. 2. Использование демонстрационного эксперимента при решении задач.
Выводы по главе 2.
Глава 3. Организация, содержание и методика проведения педагогического эксперимента.
3.1. Организация и содержание педагогического эксперимента.
3. 2. Методика проведения и результаты педагогического эксперимента
Выводы по главе 3.
Введение диссертации по педагогике, на тему "Пути совершенствования учебного демонстрационного эксперимента и методики его применения в курсе физики средней школы"
Каковы должны быть роль и место физики в общем среднем образовании? Ответ на этот вопрос во многом зависит от прогноза, каким будет научно-технический прогресс в ближайшие десятилетия. По оценке экспертов основные черты его сводятся к следующему:
- во все сферы жизни войдут компьютеры;
- резко возрастет роль наукоемких технологий, развитие которых во многом будет зависеть от развития теоретической и прикладной физики;
- в связи с этим произойдут изменения во многих сферах человеческой деятельности: таких, как машиностроение, здравоохранение, гигиена, производство питания;
- многие профессии будут связаны с использованием лазеров и роботов;
- все это будет связано с внедрением новых технологий, которые должны будут постоянно модернизироваться
Исходя из этого в России выработан Государственный стандарт образов вания, согласно которому общими целями, стоящими перед курсом физики, являются формирование и развитие у школьника важнейших научных знаний и умений, необходимых для понимания и практического использования явлений и процессов, происходящих в природе, технике, быту.
Новая современная концепция образования предполагает так организовать познавательную деятельность учащихся при изучении физики, чтобы она происходила по общей схеме научного познания. Его этапы таковы: сначала исследователь накапливает и систематизирует эмпирические факты об изучаемом явлении. Анализ этих законов и фактов позволяет ему выдвинуть гипотезу, построить модель исследуемого явления, затем он приписывает этой модели свойства, логическое развитие которых (построение теории) позволяет не только объяснить причинную связь накопленных фактов, но и предвидеть следствия - новые, еще не известные явления. В этом ценность и эвристическая сила научной теории. Заключительным этапом всего цикла познания являются экспериментальные факты, подтверждающие справедливость теории.
Таким образом, основой познания физики и ее дальнейшего развития является эксперимент. Вполне понятно поэтому, что и в школьной физике эксперименту должно уделяться первостепенное внимание. Совершенствование физического эксперимента - одна из важнейших задач методики физики. Оно должно идти как по линии модернизации классических опытов, так и по линии разработки новых опытов (демонстрационных и лабораторных). Школьники должны понимать, как добываются научные знания. Если этого нет, то речь может идти только о запоминании, но не овладении знаниями.
Значительный вклад в разработку основополагающих концепций дидактики физики (на которых базируется данное исследование) внесли: JL И. Анциферов (6, 7); А. А. Бобров (18, 206); С. Е. Каменецкий (103, 234); И. С. Карасова (152); Р. И. Малафеев (128, 129, 131); В. В. Мултановский (151,152); В. Г. Разумовский (175, 176); А. В. Усова (203 - 208); Т. Н. Шамалб (229, 230, 231); Н. М. Шахмаев (234, 235, 236) и др.
Так, JI. И. Анциферов разработал концепцию системности и оптимизации школьного физического эксперимента, И. С. Карасова, В. В. Мултановский - методологические основы изучения фундаментальных физических теорий, эмпирический базис которых составляют фундаментаьные опыты, Р. И. Малафеев - методику организации проблемного обучения во всех видах учебной деятельности, в том числе вопросы оптимизации проблемного обучения при демонстрации физических опытов, А. В. Усова, А. А. Бобров разработали теоретические основы формирования обобщенных умений, В. Г. Разумовский -концепцию развития творческих способностей учащихся, Т. Н. Шамало исследовала роль и место демонстрационного эксперимента в системе развивающего обучения.
Проблема совершенствования эксперимента по электродинамике рассматривалась в диссертационных работах В. Ю. Клиха (112); А. М. Арсланбекова (9); Н. Ф. Вознюка (30); Г. М. Гайдучок (35); JL И. Вишневского (29); А. А. Евсюкова (59); Я. М. Хендре (222); В. С. Данюшенкова (55). Так, В. Ю. Клих предложил методику проведения демонстрационных опытов по электростатике с получением количественных результатов. В исследованиях А. М. Арсланбекова и Н. Ф. Вознюка описано новое оборудование (по электростатике и электромагнетизму), и методика его применения в целях дальнейшего совершенствования экспериментальных основ данного раздела.
Методике применения осциллографических методов в школьном учебном эксперименте посвящены работы JI. И. Вишневского (29); А. А. Евсюкова (59); Я. М. Хендре (222); Б. Ш. Перкальскиса (163), В. С. Данюшенкова (55).
Разработке учебного эксперимента по электродинамике посвящены также работы Н. М. Шахмаева (234; 235; 236); А. И. Глазырина (43); Н. Н. Малова (137); Г. И. Жерехова (74); М. А. Грабовского (117); JI. А. Гольдина (182); Г. А. Рязанова (183); Э. В. Яблонского (249).
Большое количество исследований проведено с целью формирования $ школьников разносторонних экспериментальных умений и навыков (А. И. Жила (80); Г. М. Гайдучок (35); А. А. Бобров (18); JI. И. Анциферов (6); А. А. Устинов (194); А. В. Усова (203; 205; 206)).
Анализ просмотренных нами диссертационных исследований по электродинамике (232; 194; 9; 30; 112) позволяет выявить некоторые новые тенденции развития учебного демонстрационного эксперимента. Особенно это проявляется в разработке учебного эксперимента по электростатике. Акцент делается на опыты, раскрывающие сущность электрических полей и на опыты, иллюстрирующие различные его проявления. С этой целью разрабатывается новое оборудование: зарядометр, электрометр, магнитометр и др., на основе современных достижений электроники, а также методика его применения при постановке демонстрационных опытов.
Вместе с тем, эти новые приборы еще не освоены промышленностью и не поступают в школу. Имеющееся в физических кабинетах школ демонстрационное и лабораторное оборудование не отвечает современному состоянию развития науки и техники; многие контрольно-измерительные приборы и установки устарели: (их элементная база соответствует уровню 60-х - 80-х годов XX столетия).
Кроме этого демонстрационное и лабораторное оборудование не пополняется в течение последних двенадцати лет. Так исследования, проводившиеся в Липецкой области под руководством профессора М. А. Вейта, показали, что оснащенность приборами такова: в физических кабинетах имеется 75% нужных приборов общего назначения; 51% - демонстрационных приборов; 63% -лабораторных; 47% - разных принадлежностей для опытов. Сравнение этих результатов с данными 1991 г. показывает, что обеспеченность школ типовым оборудованием ухудшилась (4).
Все это сказывается на качестве обучения физике в средних школах, В особенности при изучении раздела «Электродинамика», для полноценного изложения которого необходимо большое количество приборов высокого класса. Но даже приборы, выпускавшиеся Главучтехпромом, далеко не всегда отвечают нужным требованиям. Мы видим следующие основные недостатки школьного оборудования по электродинамике:
1) некоторые принципиально важные демонстрации, раскрывающие существенные особенности электрических и магнитных полей, на этом оборудовании показать либо нельзя, либо сложно. К таким демонстрациям относятся: опыты по формированию понятий о напряженности электрического поля и индукции магнитного поля; электрического потенциала, разности потенциалов; принципа суперпозиции электрических и магнитных полей и др.;
2) невозможно на должном уровне, соблюдая принципы наглядности и выразительности, продемонстрировать (в количественном выражении) ряд законов, в том числе и фундаментальных. Например, закон Кулона, закон сохранения электрического заряда, закон электромагнитной индукции, законы Столетова.
Признавая важность демонстрационного эксперимента, следует отметить и то, что он должен выполнять не только обучающую, но и развивающую функции, т. е. способствовать активизации мышления, наблюдательности, развитию творческого воображения учащихся. Если задачу использования демонстрационного эксперимента для развития творческого мышления учащихся считать актуальной (а это вряд ли может вызывать какие-либо сомнения), то необходимо разработать комплект новых приборов, позволяющий основные, принципиально важные демонстрации по электродинамике ставить и решать на проблемной основе. На типовом учебном оборудовании это сделать трудно, так как любая постановка экспериментальной задачи требует привлечения к нему различных дополнительных приспособлений, конструирование которых, в принципе, является одним из путей совершенствования демонстрационного эксперимента.
Для решения задачи использования демонстрационных опытов как средства развития творческого мышления учащихся учителю необходимы соответствующие методические разработки, в которых было бы приведено описание системы организации подобной работы. К сожалению, в настоящее время серьезных методических работ в этом плане недостаточно. Поэтому, как показали наши исследования, учителя, использующие демонстрационный эксперимент в школьной практике, испытывают трудности при подготовке опытов, развивающих мышление учащихся. Другая группа опрошенных учителей (более многочисленная) если и применяет демонстрационный эксперимент в своей практике, то бессистемно и эпизодически.
Таким образом, при решении учебно-воспитательных задач средствами демонстрационного эксперимента возникают противоречия между:
- необходимостью моделирования проблемных ситуаций на основе эксперимента с целью развития творческого мышления учащихся и отсутствием специального оборудования для организации такого вида деятельности учащихся;
- необходимостью методических разработок, в которых описывалась бы методическая система организации деятельности учащихся и недостаточным количеством публикуемой методической литературы;
- необходимостью использования нового оборудования, новых методик, педагогических технологий и недостаточной подготовленностью учителя к работе с ними.
Все выше перечисленное определило актуальность данного исследования, проблему которого мы обозначили как необходимость совершенствования учебного оборудования и методики использования демонстрационного эксперимента с целью развития логического и творческого мышления в процессе обучения учащихся физике.
Тему нашего исследования мы сформулировали следующим образом: «Пути совершенствования учебного демонстрационного эксперимента и методики его применения в курсе физики средней школы (на примере изучения раздела «Электродинамика»)».
Цель исследования - поиск путей совершенствования демонстрационного эксперимента по электродинамике и методики его применения, направленной на развитие логического и творческого мышления учащихся.
Объект исследования - процесс обучения физике в современной общеобразовательной школе.
Предмет исследования - методика и техника учебного демонстрационного эксперимента по физике (раздел «Электродинамика») в средней школе и пути его совершенствования.
В основе исследования положена гипотеза, согласно которой достижение намеченной цели возможно если:
1) разработать новые более эффективные опыты на основе специально созданного комплекта учебно-экспериментального оборудования по некоторым наиболее важным темам раздела «Электродинамика»;
2) усовершенствовать традиционные опыты, в том числе фундаментальные, позволяющие расширить возможности учебного эксперимента;
3) разработать новые демонстрационные опыты в условиях межпредметных связей физики с химией, физики с техникой;
4) использовать формы и методы применения демонстрационного эксперимента, ориентированные на повышение познавательной активности учащихся.
Исходя из цели исследования и сформулированной гипотезы, мы определили следующие задачи:
1. Проанализировать состояние исследуемой проблемы в психолого-педагогической, методической литературе и школьной практике.
2. Определить направления, лежащие в основе совершенствования учебного физического эксперимента по электродинамике.
3. Сформулировать методически обоснованные требования к учебному оборудованию, которые необходимы для организации развивающего обучения, спроектировать и изготовить образец такого оборудования.
4. Разработать методику проведения демонстрационных опытов, ориентированную на развитие логического и творческого мышления учащихся с использованием типового и самодельного оборудования.
5. На основе педагогического эксперимента проверить педагогическую эффективность предлагаемой методической системы.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:
- анализ психолого-педагогической и методической литературы;
- изучение и анализ практики работы общеобразовательных школ по исследуемой проблеме;
- теоретический анализ проблемы с целью определения роли и места демонстрационного эксперимента в системе развивающего обучения;
- опытно-конструкторская работа по созданию новых приборов и экспериментальных установок;
- педагогический эксперимент, в ходе которого апробировалась педагогическая эффективность разработанной нами методической системы.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
1. Выявлены некоторые принципиальные недостатки в системе демонстрационных опытов, используемых при изучении раздела «Электродинамика».
2. Разработана методическая система совершенствования демонстрационных опытов по электродинамике на основе проблемного обучения с целью развития мышления учащихся, их творческих способностей.
3. Разработаны пути вовлечения учащихся в активную познавательную деятельность при выполнении демонстрационных опытов:
1) на этапе изучения нового материала, его повторения и закрепления;
2) при решении экспериментальных задач исследовательского и конструкторского характера;
3) в процессе использования межпредметных связей физики с химией, физики с техникой.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что:
- разработаны теоретические подходы в реализации новых путей совершенствования демонстрационного эксперимента по электродинамике;
- определены общие направления организации учебной деятельности учителей физики по развитию творческого мышления школьников средствами демонстрационного эксперимента.
Практическая значимость исследования заключается:
1) в разработке 25 новых опытов по электродинамике, используемых в учебном процессе по физике в старшей профильной школе;
2) в разработке комплекта приборов, предназначенных для количественного и качественного изучения характеристик электромагнитного поля;
3) в разработке методических рекомендаций по использованию новых и модернизации некоторых классических опытов по электродинамике;
4) во внедрении в практику школьного обучения результатов исследования.
Методологической основой исследования являлись:
- на философском уровне - научная теория познания;
- на общенаучном уровне - системный подход, психологическая теория деятельности, теория развивающего обучения;
- на частнонаучном уровне — концепция содержания общего среднего образования, теория формирования научных понятий и учебных умений, теория проблемного обучения.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Изготовленный комплект учебного оборудования, позволяет осуществить постановку многих новых демонстраций с целью совершенствования экспериментальных основ раздела «Электродинамика» в учебном процессе по физике в старшей профильной школе.
2. Постановка фундаментальных демонстрационных опытов, лежащих в основе изучаемых в разделе «Электродинамика» физических теорий, позволяет учащимся глубже понять суть рассматриваемых теорий.
3. Разработанная методика проведения демонстрационных опытов по электродинамике с использованием типового и предложенного автором оборудования способствует развитию логического и творческого мышления учащихся.
Достоверность результатов исследования обеспечивается единством теоретического и экспериментального методов исследования, привлечением к проведению эксперимента учителей высокой квалификации, широкой выборкой учащихся; использованием различных методов обработки эмпирического материала, полученного во время опытно-экспериментального исследования, и совпадением полученных при этом принципиальных результатов.
Апробация результатов исследования.
Основные положения диссертационного исследования изложены в 17 публикациях, 14 из них - в журнале «Физика в школе». О результатах исследования сообщалось на научно-практических конференциях: «Современные подходы в организации физического образования» (Курган, 2003 г.); «Интеллектуальное развитие студентов и учащихся в процессе изучения физики, химии и астрономии» (Курган, 2003 г.).
Комплект разработанного оборудования по электростатике и электромагнетизму в течение многих лет демонстрировался учителям на курсах повышения квалификации, а также в ряде школ Курганской области. Некоторые школы Курганской области (МОУ СОШ Кетовская и Лесниковская) под нашим руководством изготовили и внедрили в учебный процесс разработанные нами приборы по электростатике. Результаты работы в течение многих лет проходили апробацию на подготовительном отделении Курганской государственной сельскохозяйственной академии (разработанные приборы и установки, методика развивающего обучения использовались в лекционном эксперименте, а также при решении разного рода экспериментальных задач). По теме диссертации опубликовано 17 работ, из них 14 в журнале «Физика в школе».
1. Упрощенная схема приемника Попова. - 1985 // Физика в школе. — № 3-С. 67-68 (в соавторстве с Е. Н. Жакиной).
2. Демонстрация опыта Столетова // Физика в школе. - 1989. - № 1. — С.85-87.
3. Излучение и прием электромагнитных волн. - 1990 // Физика в школе. -№3.-С. 38-39.
4. Новая модификация действующей модели приемника Попова // Физика в школе. - 1990. - № 4. - С. 67.
5. Демонстрация петли гистерезиса феррита // Физика в школе. - 1990. — № 6. - С.91 (в соавторстве с В. И. Чарыковым).
6. Демонстрационный электрометр на полевом транзисторе // Физика в школе. - 1991. - № 6. - С.58-60 (в соавторстве В. П. Жакиным).
7. Чувствительный индикатор инфракрасных лучей // Физика в школе. -1991. —№ 1. - С. 93 (в соавторстве с В. П. Жакиным).
8. Чувствительный усилитель постоянного тока на интегральной микросхеме // Физика в школе. - 1993. - №6. - С. 54.
9. Генератор Ван де Граафа // Физика в школе. - 1994. - № 6. - С.45-48 (в соавторстве с В. П. Жакиным).
10. Светотелефон на инфракрасных лучах // Физика в школе. - 1995. - № 2.
- С. 62-63 (в соавторстве с В. П. Жакиным).
11. Генератор Ван де Граафа в физическом эксперименте // Физика в школе.
- 1998. - № 6. - С.46-47.
12. Показ автоколебаний на приборе ПДЗМ //Физика в школе. - 1999. - №3. -С. 38-39.
13. Демонстрационный гальванометр и ваттметр в опытах по электромагнетизму //Физика в школе. - 2002. - №7. - С. 53-55.
14. Крутильные весы в демонстрационном эксперименте // Физика в школе. -2003.-№7.-С. 44-46.
15. Демонстрационный эксперимент в проблемном обучении/Современные подходы в организации физического образования: Мат. Научно-практической конференции/ИПКиПРО Курганской обл. - 2003. - С. 32-36.
16. Использование демонстрационного эксперимента при решении задач // Интеллектуальное развитие студентов и учащихся в процессе изучения физики, химии и астрономии: Сборник научных трудов. - Курган: КГУ, 2004. - С. 6-7.
Демонстрационные опыты по электростатике с генератором Ван де Граафа // Интеллектуальное развитие студентов и учащихся в процессе изучения физики, химии и астрономии: Сборник научных трудов. - Курган: КГУ, 2004. -С. 33-41.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы. Общий объем диссертации 237 страниц (основной текст - 217 страниц). Диссертация содержит 11 таблиц, 64 рисунка, 10 фотографий. Список литературы содержит 258 наименований, из них 8 на иностранном языке.
Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)"
Результаты исследования интереса учащихся к предметам школьного цикла
Предметы Ранг предметов школьного цикла школьного цикла 1 срез (ноябрь, 2001 г.) 2 срез (октябрь, 2002 г.)
Эксперименталь Контрольные Эксперимен Контрольные ные классы классы тальные классы классы
Физика 4 2 1 2
Математика 2 2 2 I
Информатика 1 1 3 3
Химия 5 3 5 4
Биология 7 5 6 6
География 8 7 8 7
История 6 8 7 8
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Изучение состояния проблемы развития демонстрационного эксперимента в методической и психолого-педагогической литературе позволило сделать вывод о том, что к настоящему времени достаточно хорошо разработаны вопросы содержания, роли и места иллюстративного демонстрационного эксперимента в преподавании физики. Но проблема развития логического и творческого мышления учащихся при постановке демонстрационных опытов и содержания опытов разработана еще недостаточно.
2. Определены направления, лежащие в основе совершенствования демонстрационного эксперимента, которые реализованы следующим образом:
• разработаны новые приборы и установки, позволяющие расширить количество демонстрационных опытов с целью проведения не только качественных, но и количественных опытов;
• улучшены эксплуатационные характеристики некоторых демонстрационных приборов, расширены их функции;
• показана необходимость применения в учебном эксперименте цифровых контрольно-измерительных приборов, в частности демонстрационных мультиметров;
• сформулированы общие требования к учебному демонстрационному оборудованию, предназначенному как для демонстрации базовых опытов, так и для постановки экспериментальных задач;
• разработаны новые демонстрационные опыты политехнического характера в условиях межпредметных связей физики с химией.
3. Разработана методика проведения демонстрационных опытов, ориентированная на развитие логического и, в особенности, творческого мышления. Эта методика позволяет вовлекать учащихся в активную работу при поиске принципиального решения сформулированных учителем экспериментальных проблем и при оценке результатов опытов.
4. Главными факторами развития мышления учащихся, как мы считаем, являются активизация их мыслительной деятельности на основе повышения их интереса к физике (привлечение нового оборудования, использование новых форм учебных занятий и др.), изменение структуры умственной деятельности (повышение удельного веса творческих компонентов мышления), более полный, чем при традиционном обучении, учет индивидуальных особенностей учащихся, реализуемый за счет предъявления заданий разной степени сложности на выбор.
5. Педагогический эксперимент, проводившийся в течение четырех лет, свидетельствует об эффективности предлагаемой методики интеллектуального развития учеников: повышается познавательная активность всех категорий учащихся, происходят качественные изменения их деятельности наблюдения, повышается уровень экспериментальных умений, возрастает интерес к предмету.
Результаты проведенного исследования имеют теоретическое и практическое значение, они могут быть введены в практику преподавания физики в средних школах.
6. Проведенное исследование и педагогический эксперимент позволили выделить перспективные направления дальнейших изысканий:
- разработка комплекта оборудования (подобного комплекту по электростатике) по другим темам раздела «Электродинамика», позволяющего быстро и эффективно демонстрировать основные физические явления данного раздела;
- разработка базовых демонстрационных опытов (в том числе проблемных) и на их основе экспериментальных задач для профильных классов средней школы;
- развитие интеллектуальных способностей учащихся на основе разработанной нами методики во всех видах учебной деятельности (при объяснении нового материала, при решении задач и выполнении самостоятельного исследовательского эксперимента).
218
Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Жакин, Сергей Петрович, Курган
1. Айнбиндер А. Б. Формы совершенствования демонстрационного эксперимента по физике (на примере исследования его восприятия): Дисс. .канд. пед. наук. Баку, 1976. - 177 с.
2. Айнбиндер А. Б. Как облегчить понимание демонстрационного эксперимента // Физика в школе. 1980. - №3. - С. 35 - 38.
3. Амстиславский М. Я. Способы совершенствования демонстрации непрерывного спектра // Физика в школе. 1988. - №1. - С. 56 - 59.
4. Анисимов Н. М., Рожко С. И., Власова Н. М. Инновационная деятельность учителя физики // Физика в школе. 2002. - № 6. - С. 64 - 66.
5. Анофрикова С. В. Отбор демонстраций к уроку // Физика в школе. — 1978. №4.-С. 56-60.
6. Анциферов Л. И. Активизация познавательной деятельности учащихся при выполнении физического практикума в средней школе: Дисс. .канд. пед. наук. М., 1966. - 217 с.
7. Анциферов JI. И. Самодельные приборы для физического практикума в средней школе. -М.: Просвещение, 1985. 125 с.
8. Анциферов JI. И. Физика: Электродинамика и квантовая физика. 11 кл.: Учеб. для общеобразоват. учреждений. М.: Мнемозина, 2001. - 383 с.
9. Арсланбеков А. М. Совершенствование демонстрационного эксперимента по разделу «Электродинамика»: Дисс. .канд. пед. наук. М., 1984. -216 с.
10. Архангельский С. И. Учебный процесс в высшей школе, его закономерные основы и методы. М.: Высш. шк., 1980. - 368 с.
11. Бабанский Ю. К. Методика преподавания физики в средней школе. -М.: Просвещение, 1968. 260 с.
12. Бабанский Ю. К. Проблема повышения эффективности педагогических исследований. -М.: Педагогика, 1982. — 192 с.
13. Беджанова 3. М. Система проблемных заданий по физике как средство формирования знаний и приемов учебной работы школьников (на примере раздела «Электромагнетизм»): Дисс. .канд. пед. наук. М., 1977. - 178 с.
14. Беджанова 3. М. Методика проблемного обучения учащихся физике: Пособие для учителей. Махачкала: Дагучпедгиз, 1983. - 80 с.
15. Бердалиева Т. Д. Домашние работы экспериментального характера как средство формирования умения учащихся самостоятельно пополнять знания: Дисс. .канд. пед. наук. -М., 1988. 185 с.
16. Беспалько И. И. Формирование понятия электромагнитного поля в 9 классе средней школы: Автореф. дис. .канд. пед. наук. Л., 1974. - 15 с.
17. Бирюков В. С., Прокофьев А. В. Демонстрационные опыты с использованием высокотемпературных сверхпроводников // Физика в школе. -1990.- №6. -С. 50-52.
18. Бобров А. А. Формирование у учащихся старших классов обобщенных экспериментальных умений в условиях осуществления межпредметных связей физики с химией: Дисс. .канд. пед. наук. Челябинск, 1981. - 203 с.
19. Богоявленская Д. Н. Интеллектуальная активность как проблема творчества. Рост. ун-т. - Ростов -на -Дону, 1983. - 179 с.
20. Болдырев А. И. Физическая и коллоидная химия: Учебник для сельскохозяйственных вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Высшая, шк., 1983. -408 с.
21. Бордонская Л. А. Электромагнитное поле в курсе физики 9 класса: Автореф. Дисс. .канд. пед. наук. Л., 1976. - 19 с.
22. Браверман Э. М. Физический эксперимент учащихся как средство их развития // Физика в школе. 1996. - №4. - С. 17-21.
23. Бугаев А. И. Методика преподавания физики в средней школе: Теоретические основы. -М.: Просвещение, 1981. -288 с.
24. Буров В. А. Усилитель к демонстрационному гальванометру // Физика в школе. 1962. - №2. - С. 114.
25. Буров. В. А. Ферромагнитный индикатор индукции магнитного поля // Физика в школе. 1964. - №3. - С.114.
26. Бурсиан Э. В. Физические приборы: Учеб. пособие для студентов физ.- мат. фак. пед. ин-тов. М.: Просвещение, 1984. - 271 с.
27. Бутырский Г. А. и др. Опыт использования экспериментальных задач по теме «Законы постоянного тока» // Физика в школе. 1983. - №6. — С. 31 — 35.
28. Бутырский Г. А., Данюшенков В. С. Экспериментальные задачи // Физика в школе. 1995. - №1. - С. 44.
29. Вишневский С. JI. Система, методика изучения и применения осцил-лографических методов в курсе физики средней школы: Дисс. .канд. пед. наук. -М, 1974. 185 с.
30. Вознюк Н. Ф. Повышение эффективности учебного эксперимента в курсе физики средней школы: Дисс. .канд. пед. наук. Киев, 1985. - 169 с.
31. Войцеховский Я. Радиоэлектронные игрушки: Электроника на дому, на работе, в школе. Пер. с польск. М.: Советское радио, 1976. 608 с.
32. Восканян А. Г. Индикатор магнитного поля ИМП-Р // Физика в школе. 1973. - №1. - С. 58 - 60.
33. Выготский Л. С. Педагогическая психология / Под ред. В. В. Давыдова. М.: Педагогика-Пресс, 1995. - 536 с.
34. Гайдучок Г. М. Элементы электрических измерений в курсе физики средней школы: Дисс. .канд. пед. наук. Киев, 1956. - 219 с.
35. Гайдучок Г. М., Присяжнюк В. В. Чувствительный усилитель постоянного тока на полевых транзисторах. В сб.: Физический эксперимент в школе. Вып. 4 / Сост А. Ф. Раева. - М.: Просвещение, 1973. - С. 154 - 158.
36. Гайфулин В. Г. Организация и методика проведения проблемных уроков физики на первой ступени обучения: Автореф. дис. .канд. пед. наук. -Л., 1974.-20 с.
37. Гайфуллин В. Г. Организация и методика проблемных уроков физики. Казань, 1980. - 100 с.
38. Галанин Д. Д., Горячкин Е. Н., Жарков С. Н., Павша А. В. Физический эксперимент в школе, в 6 Т. М.: Учпедгиз, 1934 - 1941.
39. Галанин Д.Д., Горячкин Е. Н., Жарков С. Н., Сахаров Д. И., Павша А. В. Физический эксперимент в школе. Т. III. Электричество. Изд. 2-е, пере-раб. М.: Учпедгиз, 1954. - 403 с.
40. Гальперин П. Я. Развитие исследований по формированию умственных действий // Психологическая наука в СССР: В 2 т. М.: Педагогика, 1959. Т. 1.-С. 441 -469.
41. Герд А. О методике преподавания описательных естественных наук // Учитель. 1896. - №1. - 51с.
42. Гирке Р., Шпрокхоф Г. Эксперимент по курсу элементарной физики. Ч. I. Механика. -М.: Учпедгиз, 1959. 263 с.
43. Глазырин А. И. Самодельные приборы по физике и опыты с ними: Пособие для учителей. Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Учпедгиз. - 1960. -488 с.
44. Гопкинс Дж. Общедоступная физика Гопкинса: Руководство к производству опытов и изготовлению приборов. М.: Товарищество типографии А. И. Мамонтова, 1900.-416 с.
45. Горбунов Г. Т. Использование МДП-транзистора при изучении физических основ микропроцессорной техники // Физика в школе. 1990. - №3. -С. 35-38.
46. Горев JI. А. Занимательные опыты по физике в 6-7 классах средней школы. Кн. для учителя. 2-е изд., перераб. - М.: Просвещение, 1985. - 175 с.
47. Горячкин Е. Н. Методика преподавания физики в семилетней школе: Т. III. Основные детали самодельных и упрощенных приборов. М.: Просвещение, 1950. - 659 с.
48. Горячкин Е. Н. Методика преподавания физики в восьмилетней школе. М.: Учпедгиз, 1955. - 264 с.
49. Горячкин Е. Н., Орехов В. П. Методика и техника физического эксперимента в восьмилетней школе. М.: Просвещение, 1964. - 482 с.
50. Гурьянов Г. А. Демонстрация модуляции и детектирования радиосигнала // Физика в школе. 2000. - №3. - С. 58 - 60.
51. Гринбаум М. И. Повышение эффективности демонстрационного эксперимента путем применения новых электронных приборов: Дисс. .канд. пед. наук. М., 1968. - 252 с.
52. Давиден А. А. Экспериментальные задачи как средство повышения уровня и качества знаний учащихся по физике: Дисс. .канд. пед. наук. Киев, 1990.- 182 с.
53. Давыдов В. В. Проблема развивающего обучения. М.: Педагогика, 1986.-239 с.
54. Данилов М. А., Есипов В. П. Дидактика. М.: Изд-во АПН РСФСР, 1957.-513 с.
55. Данюшенков В. С. Осциллографирование в курсе физики средней школы: Дисс. . .канд. пед. наук. М., 1979. - 234 с.
56. Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе. Ч. 1. Механика, молекулярная физика. Основы электродинамики. /Под ред. А. А. Покровского. -3-е изд., перераб. М.: Просвещение, 1978. - 351 с.
57. Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе. Ч. II. Колебания и волны. Оптика. Физика атома. / Под ред. А. А. Покровского. — 3-е изд. перераб. М.: Просвещение, 1979. - 288 с.
58. Диксон Дж. Проектирование систем: изобретательство, анализ и принятие решений. М.: Мир, 1969. - 440 с.
59. Евсюков А. А. Методика изучения принципов осциллографирования и телевидения в курсе физики средней школы на специально разработанных комплектах приборов: Дисс. . .канд. пед. наук. М., 1967. - 123 с.
60. Жакин С. П., Жакина Е. Н. Упрощенная схема приемника Попова // Физика в школе. 1985. - №3. - С. 67 - 68.
61. Жакин С. П. Демонстрация опыта Столетова // Физика в школе. -1989. -№1. С. 85-87.
62. Жакин С. П. Излучение и прием электромагнитных волн // Физика в школе. 1990. - №3. -С. 38 -39.
63. Жакин С. П. Новая модификация действующей модели приемника Попова // Физика в школе. 1990. - №4. - С. 67.
64. Жакин С. П., Чарыков В. И. Демонстрация петли гистерезиса феррита.// Физика в школе. 1990. - №6. - С. 91.
65. Жакин С. П. Чувствительный индикатор инфракрасных лучей // Физика в школе. 1991. - №1. С. 93.
66. Жакин С. П., Жакин В. П. Демонстрационный электрометр на полевом транзисторе // Физика в школе. 1991. - №6. - С. 58 - 60.
67. Жакин С. П. Чувствительный усилитель постоянного тока на интегральной микросхеме // Физика в школе. 1993. - №6. - С. 54.
68. Жакин С. П., Жакин В. П. Генератор Ван де Граафа // Физика в школе. 1994. - №6. - С. 45 - 48.
69. Жакин С. П., Жакин В. П. Светотелефон на инфракрасных лучах // Физика в школе. 1995. - №2. - С. 62 - 63.
70. Жакин С. П. Генератор Ван де Граафа в физическом эксперименте // Физика в школе. 1998. - №6. - С. 46 - 47.
71. Жакин С. П. Показ автоколебаний на приборе ПДЗМ // Физика в школе. 1999. - №3. - С. 38 - 39.
72. Жакин С. П. Демонстрация ускоренного движения // Физика в школе. -2000. №5.-С.
73. Жакин С. П. Демонстрационный гальванометр и ваттметр в опытах по электромагнетизму // Физика в школе. 2002. - №7. - С. 53 - 55.
74. Жакин С. П. Демонстрационный эксперимент в проблемном обучении / Современные подходы в организации физического образования: Мат. Научно-практической конференции /ИПКиПРО Курганской обл. 2003. - С. 32-36.
75. Жерехов Г. И. Демонстрационные опыты с комплектом приборов для изучения электромагнитных волн // Физика в школе. 1983. - №3. - С. 60 -61.
76. Жерехов Г. И. Политехническое обучение в демонстрационных опытах. М.: Учпедгиз, 1957. - 318 с.
77. Жерехов Г. И. Модели сельскохозяйственных установок // Физика в школе. 1976. - №5. - С. 77 - 79.
78. Жерехов Г. И. Модернизация генератора сантиметровых электромагнитных волн // Физика в школе. 1978. - №3. - С. 65 - 67.
79. Жерехов Г. И. Демонстрация передачи электроэнергии на расстояние // Физика в школе. 1986. - №4. - С.73.
80. Жила А. И. Использование элементов современной измерительной техники в школьном физическом эксперименте: Дисс. .канд. пед. наук. -Киев, 1968.-297 с
81. Жучок П. М. Оценка эффективности обучения методами математической статистики // Сов. педагогика. 1985. - №6. - С. 83 - 97.
82. Занков Л. В. Избранные педагогические труды. М.: Педагогика, 1990.-418 с.
83. Зверева. Н. М. Активизация мышления учащихся при изучении нового материала // Физика в школе. 1974. - №4. - С. 38 - 41.
84. Зверева Н. М. О выдвижении учащимися гипотез при решении учебных проблем // Физика в школе. 1978. - №5. - С. 53 - 57.
85. Зверева Н. М. Активизация мышления учащихся на уроках физики: Из опыта работы. Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1980. - 112 с.
86. Зворыкин Б. С. К вопросу о конструировании учебных приборов // Физика в школе. 1965. - №2. - С. 59 - 64.
87. Зворыкин Б. С. Система учебного физического эксперимента по физике и учебное оборудование // Физика в школе. 1969. - №3. - С. 3 - 14.
88. Зеленкова Л. В. Зависимость емкостного сопротивления от частоты // Физика в школе. 1989. - №3. - С. 134.
89. Зеленкова Л. В. Эффект Доплера в медицине // Физика в школе. -1995. -№3.- С. 47.
90. Знаменский П. А. Методика преподавания физики в средней школе. -Л.: Учпедгиз, 1947. 551 с.
91. Зуев П. В. Учебный эксперимент как средство оптимизации подготовки учащихся по физике: Дисс. .канд. пед. наук. — М., 1994. 282 с.
92. Иванов Б. С. Энциклопедия самоделок юного мастера. М.: Мол. гвардия, 1992. - 252 с.
93. Иванов Д. Т. Некоторые пути совершенствования физического демонстрационного эксперимента в средней школе: Дисс. .канд. пед. наук. -Л., 1977.-246 с.
94. Игнатьев И. И. Колумбово яйцо: Физика в опытах. СПб, 1904. - 200с.
95. Из опыта совершенствования эксперимента по разделу «Колебания и волны» // Физика в школе. -1988. №3. - С. 68 - 70.
96. Из опыта совершенствования эксперимента по электричеству // Физика в школе. 1984. - №1. - С. 63 - 68.
97. Из опыта совершенствования эксперимента по электричеству // Физика в школе. 1986. - №6. - С. 74 - 76.
98. Изергин Э. Т. Развитие познавательных возможностей школьника в ходе овладения методом физического эксперимента: Автореф. дис. .канд. пед. наук. Челябинск, 1975. - 18 с.
99. Индриксон Ф. Н. Несколько работ по физике для учащихся средних школ. СПБ, 1907. - 32 с.
100. Кабанова-Меллер. Е. Н. Учебная деятельность и развивающее обучение. М.: Знание, 1981. - 96 с.
101. Казенас В. Е. Развитие физико-технического творчества учащихся при обучении физике: Дисс. .канд. пед. наук. Екатеринбург, 1999. - 197 с.
102. Калмыкова 3. И. Психологические предпосылки развивающего обучения // Физика в школе. 1991. - №3. - С. 69 - 73.
103. Каменецкий С. Е., Пустильник И. Г. Электродинамика в курсе физики средней школы. М.: Просвещение, 1978. - 127 с.
104. Каменецкий С. Е. Проблемы изучения основ электродинамики в курсе физики средней школы: Дисс. . .докт. пед. наук. М., 1978. - 366 с.
105. Камкиев Ж. С., Шумилин В. Ю. Задания по исследованию «черных ящиков» // Физика в школе. 1984. — №1. - С.49 -50.
106. Капица П. JI. Физические задачи. М.: Знание, 1972. - 48 с.
107. Карцев В. J1. Всегда молодая физика. М.: Советская Россия, 1983. -340 с.
108. Карцев В. JI. Приключения великих уравнений: Изд. 3-е. М.: Знание, 1986.-288 с.
109. Кашин Н. В. Методика физики. М.: Тип. В. М. Саблина, 1916. -258 с.
110. Кедров Б. О творчестве в науке и технике: (Научно популярные очерки для молодежи). М.: Молодая гвардия, 1987. - 192 с.
111. Китайгородский А. И. Физика для всех: Электроны. — 3-е иэд., стер.- М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1984. -208 с.
112. Клих В. Ю. Повышение эффективности электрических измерений в школьном демонстрационном эксперименте: Дисс. .канд. пед. наук. Киев, 1971.- 158 с.
113. Кононов В. М. Снятие вольт-амперных характеристик вакуумного фотоэлемента // Физика в школе. 1987. - №1. - С. 61 - 62.
114. Кузьмина Н. В. Методы исследования педагогической деятельности. -Л.: ЛГУ, 1970.-114 с.
115. Ланге В. Н. Экспериментальные физические задачи на смекалку. -2-е изд., доп. и перераб. М.: Наука, 1979. - 126 с.
116. Ланина И. Я. Методика формирования познавательного интереса школьников в процессе обучения физике: Дисс. .докт. пед. наук. Л., 1984.- 409 с.
117. Лекционные демонстрации по физике / Под ред. В. И. Ивероновой. -М.: Наука, 1972.-639 с.
118. Лекционный эксперимент по курсу общей физики. Физика твердого тела. / Р. П. Кренцис, Л. П. Зеленин. Свердловск: Изд. УПИ, 1981. - 32 с.
119. Лекционный эксперимент по курсу общей физики: Механика, молекулярная физика, электростатика / Р. П. Кренцис, Л. П. Зеленин, А. П. Котов, Л. Ф. Ромашова. Свердловск: изд. УПИ, 1981. - 49 с.
120. Лекционный эксперимент по курсу общей физики: Постоянный ток, электромагнетизм, колебания и волны. / Р. П. Кренцис, Л. П. Зеленин, А. П. Котов, Л. Ф. Ромашова. Свердловск: Изд. УПИ, 1981. - 47 с.
121. Лермантов В. В. Методика физики и содержание приборов в исправности. СПБ, 1907. - 340 с.
122. Лихачев Ю. А., Плосков В. А. Петля гистерезиса на экране осциллографа // Физика в школе. 1978. - №6. - С. 27.
123. Ломоносов М. В. Полное собрание сочинений: (в десяти томах). -М. Л.: Изд-во АПН СССР, 1950 - 1957. - Т. 1. - 620 с.
124. Лисенкер Г. Р. К изучению темы «Электрические заряды и электрическое поле» в X классе // Физика в школе. 1964. - №6. - С. 33 - 42.
125. Майер В. В., Майер Р. В. Учебные опыты с колебательными контурами // Физика в школе. 2000. - №3. - С. 61 - 63.
126. Майер Р. В. Проблема формирования эмпирических знаний по физике: Дисс. .докт. пед. наук. СПб., 1999. - 350 с.
127. Малафеев Р. И. Беседы с учащимися одна из форм проблемного обучения // Физика в школе. - 1978. - №5. - С. 57 - 60.
128. Малафеев Р. И. Проблемное обучение физике в средней школе: Из опыта работы. Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1980. - 127 с.
129. Малафеев Р. И., Гирик Ю. А. Способы активизации учащихся при выполнении демонстрационных опытов по физике: Методические рекомендации. Курган: Изд-во Курганского ИУУ, 1983. - 54 с.
130. Малафеев Р. И. Проблемное обучение в преподавании физики: Дисс. . докт. пед. наук. М., 1991.-305 с.
131. Малафеев Р. И. Система творческих лабораторных работ по физике в X классе // Физика в школе. 1999. - №6. - С. 52 - 56.
132. Малафеев Р. И. Система творческих лабораторных работ по физике в X классе // Физика в школе. 2000. - №2. - С. 46 - 48.
133. Малафеев Р. И. Система творческих лабораторных работ по физике в средней школе: Учеб. пособие. Курган: Изд-во Курганского го ун-та, 1999.- 102 с.
134. Малафеев Р. И. Экспериментальные задачи при повторении электрических явлений // Физика в школе. 1991. - №6. - С. 70 - 71.
135. Малинин А. Н. Познавательная функция физического эксперимента // Физика в школе. 2000. - №1. - С. 68 - 74.
136. Малов Н. Н. , Гершензон Е. М. и др. Курс общей физики. Электричество и магнетизм. М.: Просвещение, 1980. - 200 с.
137. Малов Н. Н. , Козлова А. И. Лекционные демонстрации по курсу общей физики. М.: Изд-во МГПИ им. В. И. Ленина, 1978. Вып. 1.-74 е., Вып. 2. 82 е., Вып. 3. - 80 с.
138. Малов Н. Н. С какими зарядами работал Кулон? // Физика в школе. 1989. - №6.-С. 124-126.
139. Мамонтов Ю. И., Русинов В. А., Гималов X. X., Оксак П. П., Болотин А. И. Способ обработки почвы. Авторское свидетельство 1250177. — СССР.- 1976.-3 с.
140. Марголис А. А. Практикум по школьному физическому эксперименту. М.: Просвещение, 1968. - 390 с.
141. Матвеев А. В. Проблемы разработки курса физики по системе развивающего обучения Эльконина Давыдова // Вопросы психологии. - 2001. -№5.-С. 124- 128.
142. Матюшкин А. М. Загадки одаренности: Проблемы практической диагностики. М.: Школа-Пресс, 1993. - 128 с.
143. Меледин Г. В. Физика в задачах: Экзаменационные задачи с решениями: Учеб. пособие. -2-е изд., перераб. и доп. — М.: Наука, 1990. 272 с.
144. Менчинская Н. А. Мышление в процессе обучения // Исследование мышления в советской психологии. — М.: Наука, 1966. С. 349 - 387.
145. Менчинская Н. А. Психологические вопросы развивающего обучения и новые программы // Сов. педагогика. 1968. - №6. - С. 21 - 38.
146. Менчинская Н. А. Проблемы учения и развития. К вопросу о теории учения // Сов. педагогика. 1979. - №9. - С. 35 - 41.
147. Методика обучения физике в школах СССР и ГДР / Под ред. В. Г. Зубова, В. Г. Разумовского, М. Вюншмана, К. Либерса. Москва - Берлин: Просвещение-Фольк унд виссен, 1978. - 224 с.
148. Методика преподавания физики в 6-7 классах средней школы / Под ред. В. П. Орехова, А. В. Усовой. М.: Просвещение, 1972. - 416 с.
149. Методика преподавания физики в 8-10 классах средней школе / Под ред В. П. Орехова, А. В. Усовой. М: Просвещение, 1980. - Ч. 2. - 351 с.
150. Мултановский В. В. Физическое взаимодействие и картина мира в школьном курсе: Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1977. - 168 с.
151. Мултановский В. В., Карасова И. С., Потапова М. В. Изучение и обобщение физических теорий в школе и в ВУЗЕ в условиях преемственности (научно-методические основы и пед. опыт): Монография; М.: «Прометей», МПГУ, 2003. 200 с.
152. Мошков С. С. Постановка экспериментальных задач на уроках физики в средней школе: Автореф. дисс. . .канд пед. наук. Л.,1953. - 13 с.
153. Мошков С. С. Экспериментальные задачи по физике. Л.: Учпедгиз, 1965.-204 с.
154. Мушков А. П. Применение датчиков Холла в учебном эксперименте // Физика в школе. 1978. - №3. - С. 60 - 63.
155. Найдин А. А. Эксперимент в структуре физической теории.// Физика в школе. 1994. - №2. - С. 57 - 63.
156. Неверов С. А. Изучение принципов радиосвязи с помощью полупроводниковых приборов // Физика в школе. 1983. - №3. - С. 62 - 65.
157. Оглоблин Г. В. Использование демонстраций по волновым процессам в преподавании физики: Дисс. .канд. пед. наук. — М., 1977. — 205 с.
158. Ожегов С. И. Словарь русского языка. М.: Рус. яз., 1987. - 787 с.
159. Основы методики преподавания физики. Общие вопросы. / Под ред. JI. И. Резникова, А. В. Перышкина, П. А. Знаменского. М.: Просвещение, 1965.-373 с.
160. Первак Г. И. Прибор для моделирования процессов, происходящих в различных точках интерференционного поля // Физика в школе. 1993. -№4. - С. 57 - 58.
161. Первак Г. И. Три лабораторные работы // Физика в школе. 1997. -№2.-С. 61-65.
162. Перкальскис Б. Ш. Использование некоторых современных научных и технических средств в физических демонстрациях: Дисс. .канд. пед. наук. -Томск, 1963.- 149 с.
163. Перкальскис Б. Ш. Волновые явления и демонстрации по курсу физики. Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1984. - 274 с.
164. Пинский А. А., Разумовский В. Г. Метод модельных гипотез как метод познания и объект обучения // Физика в школе. 1997. - №2. - С. 30 — 36.
165. Плосков В. А. Исследование путей совершенствования школьного эксперимента по физике (на материале раздела «Электродинамика» 9-10 кл.): Дисс. .канд. пед. наук. Л., 1979. - 230 с.
166. Плотников Г. Н. Экспериментальные задачи с электрометром И Физика в школе. 1999. - №2. - С. 50.
167. Практикум по физике в средней школе. / Под ред. А. А. Покровского. М.: Просвещение, 1973. - 256 е.
168. Программы общеобразовательных учреждений: Физика. Астрономия. М.: Просвещение, 1994. - 285 с.
169. Психологический словарь. М.: Педагогика, 1983. — 448 с.
170. Психологический словарь. М.: Политиздат. - 1991. - 484 с.
171. Пулатов Ю., Сигалов Р., Каримов X., Исломбеков А. Комплект приборов для наблюдения электромагнитных взаимодействий. // Физика в школе. 1991. - №6. - С. 56 -58.
172. Раевский И. М. Школьный демонстрационный электрометр. Сб.: Физический эксперимент в школе. Вып. 3 / Сост. Шамаш Д. М. - М.: Просвещение, 1966. - С. 27 - 34.
173. Резников 3. М. Задачи по прикладным вопросам электродинамики и молекулярной физики // Физика в школе. 1999. - №6. - С. 62 - 65.
174. Разумовский В. Г. Творческие задачи по физике в средней школе. -М.: Просвещение, 1966. 153 с.
175. Разумовский В. Г. Развитие творческих способностей учащихся при обучении физике. М.: Просвещение, 1975. - 272 с.
176. Разумовский В. Г., Рабоджийска Р. К. Обучение школьников и развитие способностей // Физика в школе. 1994. - №2. - С. 52 - 56.
177. Резников JL И. и др. Методика преподавания физики в средней школе. М.: АПН СССР, 1961. -Т. 3. - 441 с.
178. Ринский В. И. Усилитель к демонстрационному гальванометру. В сб.: Физический эксперимент в школе. Вып. 5 / Сост. Лисинкер Г. Р. , - М.: Просвещение, 1975. - С. 71 - 75.
179. Рубинштейн С. Л. Основы общей психологии. СПб.: Питер Ком, 1999.-720 с.
180. Рудзитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия -11: Органич. химия. Основы химии: (Обобщение и углубление знаний): Учеб. для 11 кл. сред. шк. М.: Просвещение, 1992. - 160 с.
181. Руководство к лабораторным занятиям по физике / Под ред. JI. Д. Гольдина. М.: Наука, 1973. - 688 с.
182. Рязанов Г. А. Опыты и моделирование при изучении электромагнитного поля. М.: Наука, 1966. - 208 с.
183. Савельев И. В. Курс обшей физики. М: Наука, 1968. Т. 2. - 335 с.
184. Савченко В. Ф. Изучение магнетизма в средней школе: Автореф. дис. .канд. пед. наук. Киев, 1969. - 20 с.
185. Самыгина Е. Ф. Фронтальный исследовательский эксперимент на уроках физики в VIII классе // Физика в школе. 1965. - №5. - С. 28 - 31.
186. Свиридов В. И. Фронтальные опыты в преподавании физики: Дисс. .канд. Пед. Наук. -М., 1965. -255 с.
187. Сергеев А. В. Научное прогнозирование на уроках физики // Физика в школе. 1995. - №3. - С. 35 - 38.
188. Сеченов И. М. Избранные физиологические и психологические произведения. М: Госполитиздат. - 1947. - 470 с.
189. Сиденко А. С. Основы теории развивающего обучения // Физика в школе. 1998. - №1. - С. 20 - 23.
190. Синенко В. Я. Структура методики и техники школьного физического эксперимента // Физика в школе. 1989. - №3. - С. 77 - 79.
191. Синенко В. Я. Методика и техника школьного физического эксперимента: Учебное пособие по спецкурсу / Новосиб. гос. пед. ин-т. Новосибирск: НГПИ. - 1990. - 100 с.
192. Скаткин М. Н., Булатов Н. П. О политехническом образовании в преподавании физики // Физика в школе. 1951. - №3. - С. 34 - 38.
193. Снежко М. Я. Некоторые вопросы изучения основ электродинамики в средней школе: Автореф. дис. .канд. пед. наук. М., 1969. - 17 с.
194. Сургуладзе Е. Г. Понятие поля в курсе физики средней школы: Автореф. дис. . .канд. пед. наук. Тбилиси, 1968. - 17 с.
195. Талызина Н. Ф. Управление процессом усвоения знаний. Мое. гос. ун-т. - М.: МГУ, 1984. - 344 с.
196. Талызина Н. Ф. Природа индивидуальных различий. Мое. гос. унт. - М.: МГУ, 1991. - 191 с.
197. Тараненко В. И. Оценка ЭДС самоиндукции электрометром // Физика в школе. 1996. - №6. - С. 52 - 53.
198. Терентьев М. М. Демонстрационный эксперимент по физике в проблемном обучении: Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1978. - 104 с.
199. Тисандье Г. Научные развлечения: Знакомство с законами природы путем игр, забав и опытов, не требующих специальных приборов /под ред. Ф. Павленкова. СПБ, 1883. - 369 с.
200. Тульчинский М. Е. Качественные задачи по физике в средней школе: Пособие для учителей. Из. 4-е, перераб. и доп. М.: Просвещение, 1972. -240 с.
201. Тукмачев JI. М. Взаимосвязь школьных курсов физики и химии // Физика в школе. 1978. - №6. - С. 57 - 61.
202. Усова А. В. Учебный эксперимент как метод обучения // Развитие познавательных способностей и самостоятельности учащихся в процессе преподавания физики. Челябинск: ЧГПИ, 1970. - С. 28 - 40.
203. Усова А. В., Вологодская 3. А. Самостоятельная работа учащихся в средней школе. М.: Просвещение, 1981. - 158 е.
204. Усова А. В., Бобров А. А. Формирование у учащихся умений самостоятельно проводить наблюдения и опыты. Челябинск: ЧГПИ, 1983.- 40 с.
205. Усова А. В., Бобров А. А. Формирование учебных умений и навыков учащихся на уроках физики. М.: Просвещение, 1988. - 111 с.
206. Усова А. В. Развитие исследований по формированию у школьников обобщенных учебно-познавательных умений. Челябинск. - ЧГПИ, 1992. -11с.
207. Усова А. В., Вологодская 3. А. Развитие самостоятельности и творческой активности учащихся при обучении физике: Методические рекомендации. Челябинск: Изд-во ЧГПИ, 1992. - 56 с.
208. Усова А. В. Актуальные проблемы развития современной системы школьного образования. Челябинск: ЧГПИ, 1994. - 15 с.
209. Усова А. В. Межпредметные связи в условиях стандартизации образования // Физика в школе. 2000. - №3. - С. 46 - 48.
210. Устинов А. А. Совершенствование экспериментальной подготовки учащихся средней школы при выполнении работ физического практикума. -Дисс. . .канд. пед. наук. М., 1974. - 216 с.
211. Уфимцева JI. Д. О межпредметных связях физики и химии // Физика в школе. 1988. - №6. - С. 59 - 63.
212. Учебное оборудование по физике в средней школе / Буров В. А., Ершов В. П., Зворыкин Б. С. и др. М.: Просвещение, 1973. - 480 с.
213. Учебный эксперимент по колебательным и волновым процессам / Ред. сост. В. Ф. Гудкова. - М.: Школа-Пресс, 1996. - 96 с.
214. Физика: Учеб. для 10 кл. шк. и кл. с углубл. изучением физики / О. Ф. Кабардин, В. А. Орлов, Э. Е. Эвенчик и др.; Под ред. А. А. Пинского. 6-е изд. - М.: Просвещение, 2001. - 415 с.
215. Физический эксперимент в школе. Вып. 2 / Сост. Д. М. Мур. М.: Учпедгиз, 1963. - 166 с.
216. Физический эксперимент в школе. Вып. 3 / Сост. С. Я. Шамаш. -М.: Просвещение, 1966. 157 с.
217. Физический эксперимент в школе. Вып. 4 / Сост. А. Ф Раева. М.: Просвещение, 1973.-239 с.
218. Физический эксперимент в школе. Вып. 5 / Сост.Г. Р. Лисинкер. -М.: Просвещение, 1975. 200 с.
219. Физический эксперимент в школе. Вып. 6 / Сост. Г. П. Мансветова, В. Ф Гудкова. — М.: Просвещение, 1981. 192 с.
220. Фридрихсберг Д. А. Курс коллоидной химии. М.: - Химия, 1974.
221. Хендре Я. М. Применение электронного осциллографа и звукового генератора на уроках физики в средней школе. Дисс. .канд. пед. наук. -Д., 1969. -381 с.
222. Хорошавин С. А. Физико-техническое моделирование: Учеб. пособие для учащихся по факультатив, курсу. 8 10 кл. - М.: Просвещение, 1963. -207 с.
223. Хорошавин С. А. Техника и технология демонстрационного эксперимента. -М.: Просвещение, 1978. 174 с.
224. Хорошавин С. А. Физический эксперимент в средней школе: 6-7 кл. М.: Просвещение, 1988. - 175 с.
225. Хорошавин С. А. Физический эксперимент с упрощенными приборами П Физика в школе. 1997. - №6. - С. 57 - 59.
226. Хорошавин С. А. Дидактический принцип наглядности в демонстрационном эксперименте // Физика в школе. 1997. - №2. - С. 73 - 75.
227. Целинко М. Г. Школьный генриметр // Физика в школе. 1990. -№6.-С. 55-58.
228. Шамало Т. Н. Учебный эксперимент в процессе формирования физических понятий. Книга для учителя. М.: Просвещение, 1986. - 95 с.
229. Шамало Т. Н. Направление в развитии современного школьного физического эксперимента // Физика в школе. 1996. - №3. - С. 18-20.
230. Шамало Т. Н. Теоретические основы использования физического эксперимента в развивающем обучении: Учебное пособие к спецкурсу. — Сведловск, 1990.-95 с.
231. Шахмаев Н. М. Некоторые вопросы методики изучения электромагнитного поля в средней школе: Автореф. дис. .канд. пед. наук. — М., 1960. — 12 с.
232. Шахмаев Н. М. Содержание, роль и место эксперимента в преподавании физики // Физика в школе. — 1969. №3. - С. 53 - 57.
233. Шахмаев Н. М., Каменецкий С. Е. Демонстрационные опыты по электродинамике. М.: Просвещение, 1973. - 352 с.
234. Шахмаев Н. М., Шилов В. Ф. Физический эксперимент в средней школе. Механика. Молекулярная физика Электродинамика. М.: Просвещение, 1*989. 254 с.
235. Шахмаев Н. М., Павлов Н. И., Тыщук В. И. Физический эксперимент в средней школе Колебания и волны. Квантовая физика. М.: Просвещение, 1991. - 222 с.
236. Шведов Ф. Н. Методика физики. Лекции, читаемые в Одессе осенью 1893 г., профессором Ф. Шведовым на педагогических курсах. Одесса, 1894.-33 с.
237. Шефер Н. И., Букина Н. В. Демонстрационный эксперимент по теме «Сегнетоэлектрики. Пьезоэлектрический эффект и его использование в технике» // Физика в школе. 2000. - №7. - С. 54 - 59.
238. Шибаев А. Ф. Педагогические принципы и практика конструирования школьных демонстрационных приборов по физике (раздел «Электричество»). М.,1975. - 150 с.
239. Шилов В. Ф. Зеркальный гальванометр в демонстрационных опытах по термодинамике // Физика в школе.8*- 1996. №5. - С. 52 - 55.
240. Шилов В. Ф. Проблемы и перспективы фронтального лабораторного эксперимента // Физика в школе. 2000. - №4. - С. 45 - 50.
241. Шмелькова JI. В. Технологизация образовательного процесса. Учебно-методическое пособие. — Курган: ИПК, 2002. 144 с.
242. Шпрокхоф Г. Эксперимент по курсу элементарной физики. Ч. IV. Электричество. М.: Учпедгиз, 1961. - 257 с.
243. Эсаулов А. Ф. Активизация учебно-познавательной деятельности студентов: Научно-методическое пособие. — М.: Высшая школа, 1982. — 223 с.
244. Эсаулов А. Ф. Психология решения задач. М.: Высшая школа, 1972.-216 с.
245. Эсаулов А. Ф. Проблемы решения задач в науке и технике. JL: ЛГУ, 1979.-200 с.
246. Эсаулов А. Ф. Диалектика технической мысли: Закономерности технического творчества. Красноярск.: Краен, ун-т, 1989. - 161 с.
247. Юськович В. Ф. и др. Политехническое обучение в преподавании физике: Пособие для учителей. 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Изд-во Академии пед. наук РСФСР. - 1987. - 328 с.
248. Яблонский Э. В. Исследование электростатического и стационарного поля с помощью электропроводной бумаги в курсе физики средней школы: Автореф. дис. .канд. пед. наук. Л., 1971. - 17 с.
249. Якиманская И. С. Развивающее обучение. -М.5 Педагогика, 1979. -144 с.251. .Physik. MAY KUR.T. Die Ladung als zentraler Begrieffder elektrostatik. Gottingen, West Germany.
250. Physik. MAY KURT. Beitrage zur quantitativen Behandlung elektromagnetische Erscheinungen. Phyu -J. Gottingen, West Germany.
251. Catalogue Physical apparatus. Aids for Educatio-n.
252. P.M.Tanison, N.V.Loetermee-r. Holland, 1967.
253. Catalogue of-JJ.Instruments, 70/71. J.J. Leoyd Instruments Limite-d. England.
254. Magnetische Stromwaage, /75/. Versuche zur Elektrodynamik und Lorentzkraft von OSTR, Fritz Langensiepen, Dr. H.Kroncke KG. Hannover, West Germany.
255. HIRUMA. Physical Chemical Science. Appliance 45. Tokyo,1. Japan.
256. Vonder Elektroni-c. Ein Themenkreis im unterrichtwerk Physic "nach Bleichroth sanders". Hadu-Zehrmittec GMBH. Diisseldorf, West Germany.
257. Zouzelka J., Trcka Z. Zdroj vysokena napetipro pokusy z elektrostatik. Praha, "Fisika ve skole", 1970. №8.