автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Решение физических задач с помощью компьютера как составляющая физического образования

Автореферат диссертации по теме "Решение физических задач с помощью компьютера как составляющая физического образования"

На правах рукописи

Петросян Валерий Гургенович

РЕШЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ С ПОМОЩЬЮ КОМПЬЮТЕРА КАК СОСТАВЛЯЮЩАЯ ФИЗИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Специальность 13.00.02 — теория и методика обучения и воспитания (физика)

\

АВТОРЕФЕРАТ иОЗДии г ю

диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук

Москва-2009

003480718

Работа выполнена на кафедре теоретической физики

Кабардино-Балкарского государственного университета имени Х.М. Бербекова

Официальные оппоненты:

доктор педагогических наук, профессор Ельцов Анатолий Викторович

доктор физико-математических наук, профессор Бабурова Ольга Валерьевна

доктор педагогических наук, профессор Коржуев Андрей Вячеславович

Ведущая организация:

Астраханский государственный университет

Защита диссертации состоится «16» ноября 2009 года в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.154.05 при Московском педагогическом государственном университете по адресу: 119435, г. Москва, ул. Малая Пироговская, д.29, ауд. 49.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского педагогического государственного университета по адресу: 119992, г. Москва, ул. Малая Пироговская, д. 1.

Физического факультета

Автореферат разослан

2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Л. А. ПРОЯНЕНКОВА

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Актуальность исследования. Бурное развитие электроники, широкое распространение в обществе аппаратных и программных средств вычислительной техники все отчетливее выявляют черты современной технической цивилизации. Электронная техника определяет технический и научный прогресс практически любой области человеческой деятельности, формирует новые виды деятельности.

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

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

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

Различные аспекты проблем информатизации физического образования и компьютерных технологий обучения физике нашли отражение в результатах научно-методических исследований и в трудах многих авторов (Э.В. Бурсиан, X. Гулд, В.А. Извозчиков, A.C. Кондратьев, В.В. Лаптев, Н.В. Разумовская,

A.A. Самарский, A.M. Слуцкий, A.B. Смирнов, Я. Тобочник, А.И. Ходанович и др.).

Большое число методических работ посвящено вопросам отражения

методологии научного познания и компьютерных технологий в формировании мировоззрения и познавательной деятельности учащихся в процессе обучения физике (Э.В. Бурсиан, X. Гулд, В.А. Извозчиков, A.C. Кондратьев, В.В. Лаптев,

B.В. Мултановский, A.A. Самарский, Я. Тобочник, Н.В. Шаронова и др.).

Решение физических задач является одним из мощных средств развития

творческих способностей на всех этапах обучения физике в школе и в вузе.

Проблема развития творческих способностей рассматривалась в рамках различных психолого-педагогических концепций: в теории проблемного обучения (Ю.К. Бабанский, И .Я. Лернер, М.И. Махмутов, A.M. Матюшкин, В. Оконь и др.), в теории учебной деятельности, в работах психологов и дидактов (В.И. Андреев, Г.А. Балл, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, В.И. Загвязинский, Ю.Ю. Кулюткин, П.И. Пидкасистый, Я.А. Пономарёв, В.Г. Разумовский, М.Н. Скаткин, Н.Ф. Талызина, О.К.Тихомиров и др.).

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

Изначально компьютер использовался в качестве инструментального средства для решения сложных научно-практических задач. Вместе с компьютером получили развитие численные методы в науке, что пока не нашло должного отражения в научно-методической литературе.

Таким образом, изменение роли компьютера в образовании становится необходимостью, и одним из направлений расширения внедрения компьютерной техники в учебный процесс является использование компьютера не только как объекта изучения и средства обучения, но и инструмента изучения, и не только информатики, но и других предметов, в частности, физики.

Анализ школьных и вузовских программ по физике позволяет сделать заключение об отсутствии требований к формированию у обучаемых некоторых современных способов деятельности, связанных, например, с использованием компьютера в качестве инструментального средства. Иными словами, курс физики не ориентирован на освоение компьютера в качестве современного инструментария и связанных с ним новых методов науки. Следовательно, существует противоречие между объективной необходимостью формирования у учащихся и студентов современных научных способов деятельности и реальной направленностью физического образования преимущественно на усвоение только «традиционных» методов физики-науки, в котором компьютер используется, в основном, как средство обучения.

Применение компьютерной техники как инструментального средства при обучении решению задач сдерживается из-за нерешённости следующих проблем дидактики и методики физики:

- отсутствует систематизация психологических характеристик уровней мышления при решении задач;

- не выявлена корреляция между известными типами физических экспериментальных задач и уровнями мышления (не соотнесены типы решаемых задач с уровнями мышления учащихся);

- не рассмотрена связь методов решения физических задач с методами физики;

-отсутствуют как теоретическое обоснование необходимости использования

компьютера в качестве современного инструментального средства решения задач с целью овладения новыми методами физики, так и соответствующие методики;

- не систематизированы компьютерные методы решения физических задач;

- не очерчен круг физических задач, решаемых с помощью компьютера;

- не рассмотрены возможности развития творческих способностей учащихся при решении физических задач с помощью компьютера.

Таким образом, второе существующее противоречие - это противоречие между требованиями формирования у обучаемых системных знаний о методах физики-науки и недостаточной эффективностью их выполнения, обусловленной нерешённостью отмеченных выше проблем дидактики, теории и методики обучения физике.

Обучение методам научного познания - современная составляющая естественнонаучного, в частности, физического образования. Появление компьютера - нового мощного инструмента научного познания - вызывает необходимость его применения при обучении физике. Известно, что методы, средства и формы обучения в их взаимосвязи составляют технологию обучения. Однако понятие "новые информационные технологии" (НИТ) очень часто сужают, сводя их только к использованию компьютерных программных средств, что, на наш взгляд, совершенно не соответствует самой идее технологии. Такое использование компьютера в некоторых случаях может стать только начальным этапом внедрения НИТ в учебный процесс.

Общая логика развития внедрения НИТ в учебный процесс проявляется, конкретизируется и реализуется в процессе решения задач с помощью компьютера, используемого в качестве современного инструментального средства. При этом необходимы теоретическое обоснование и перенос изучения инструментальных возможностей использования компьютера при решении соответствующих задач (методологический аспект) на предметные области: физику, математику, химию и др.

Однако недостаточная сформированность умений и навыков программирования у педагогов-предметников (в частности, у физиков), отсутствие опыта применения компьютера, например, при решении физических задач создают третье противоречие - между необходимостью формирования у обучающихся системы новых информационных методов физики-науки и недостаточной специальной подготовкой к этой работе будущих учителей физики.

Указанные противоречия обусловили проблему, как изменить содержание физического образования с тем, чтобы сформировать у учащихся школ и студентов новые способы деятельности с использованием компьютера в качестве инструментального средства обучения физике и организовать реальную направленность физического образования на усвоение новых методов физики-науки, связанных с широким применением компьютеров в науке?

Для развития научного, диалектического мышления необходимо знакомить обучающихся с применяемыми в физике теоретическими методами познания, среди которых: абстрагирование, идеализация, моделирование, мысленное экспериментирование, анализ, синтез, метод аналогий, дедукция и т.п. В свою очередь решение задачи требует следующих умений: анализировать условие задачи в соответствии с её вопросом; преобразовывать проблему в ряд частных проблем; составлять план и выделять этапы решения проблемы; формулировать гипотезу; представлять задачу в виде математической модели; проводить анализ полученного решения. При решении задач обеспечивается систематическое овладение методами научного познания в процессе деятельности по поиску методов решения задач. Отсюда можно сделать вывод: умение решать физические задачи (в широком смысле) определяется умением применять методы физики-науки.

Объект исследования - процесс обучения решению физических задач в школе и в вузе.

Предмет исследования - обучение решению физических задач с помощью компьютера как составляющая физического образования.

Цель исследования - теоретически обосновать и разработать методику обучения решению физических задач с помощью компьютера в качестве способа освоения методов науки при обучении физике как студентов физических факультетов вузов, так и учащихся общеобразовательных школ.

Анализ научно-методической литературы, многолетняя научно-исследовательская работа, опыт преподавания физики в школе и в вузе, анализ результатов констатирующего и поискового этапов эксперимента позволили выдвинуть гипотезу исследования: если решение физических задач с помощью компьютера (с использованием компьютера в качестве современного инструментального средства) станет составляющей физического образования, то даже при традиционных формах обучения это приведёт к освоению новых методов физической науки, к освоению новых информационных технологий и развитию мышления учащихся школ и студентов.

Сформулированные выше цель и гипотеза обусловили следующие задачи исследования:

1) проанализировать существующую систему физических задач и признаки классификаций методов их решения с целью определения типов задач, решаемых с помощью компьютера и классификации методов их решения;

2) выявить степень готовности и уровень потребности учителей, учащихся и студентов вуза к работе с компьютером при изучении физики и, в частности, при решении задач и рассмотреть целесообразность и принципиальную возможность решения задач с помощью компьютера в средней (полной) школе;

3) разработать концепцию методики обучения решению физических задач с помощью компьютера и модель методической системы обучения решению задач с помощью компьютера;

4) выявить методы науки, используемые при решении задач;

5) разработать и апробировать методику решения физических задач с помощью компьютера как систему частных методов, приёмов и правил решения;

6) проанализировать существующую методику анализа решения задач и разработать вариант системного подхода к проведению анализа ответа и проверки хода решения задач как обычными методами, так и с помощью компьютера;

7) выявить теоретические основы развития творческих способностей учащихся и студентов при решении физических задач с помощью компьютера, а именно рассмотреть психолого-педагогический аспект развития творческих способностей при решении физических задач с помощью компьютера и оптимизировать структуру и содержание системы разноуровневых физических задач, решаемых с помощью компьютера, обеспечивающих освоение методов науки и развитие творческих способностей;

8) разработать и апробировать в условиях вуза и средней общеобразовательной школы методику обучения решению экспериментальных задач и дополнения физического лабораторного и демонстрационного экспериментов виртуальными работами, труднореализуемыми натурно в условиях физического кабинета;

9) экспериментально проверить гипотезу исследования.

Методологическая основа исследования: методология науки (в частности, методология физики), теория процесса познания, теория развивающего обучения, теория дифференцированного обучения физике, теоретические основы разноуровневых обобщений, теоретические основы компьютеризации обучения физике.

Для исследования проблемы и решения поставленных задач были использованы следующие теоретические и эмпирические методы: теоретический анализ научно-методической и психолого-педагогической литературы, наблюдение, моделирование, педагогическое проектирование, прогнозирование, опрос, анкетирование учителей, студентов вуза, учащихся, педагогические измерения, статистические методы обработки результатов эксперимента. Новизна результатов исследования заключается в следующем.

1. Показано, что в современных условиях обучение решению задач с помощью компьютера в роли инструмента исследования должно выступать составляющей как школьного, так и вузовского физического образования.

2. Сформулирована концепция методики обучения решению физических задач с помощью компьютера как составляющей физического образования, расширяющая понимание роли компьютера в обучении физике в школе и в вузе.

3. Предложены модели процесса решения физических задач с помощью компьютера, дополняющие друг друга:

- модель выбора метода решения физических задач с помощью компьютера;

- модель решения задач обобщенным методом предписаний;

- модель методики решения физических задач;

- модель проведения анализа ответа физической задачи.

4. Предложена модель уровней «идей и методов решения» физических задач.

5. Создана модель методической системы обучения решению физических задач с помощью компьютера.

6. Разработана методика решения физических задач с помощью компьютера в средней (полной) школе и в вузе, включающая классификацию процессов решения задач и типологию задач, исходя из системно-структурного анализа задачи, систему разноуровневых задач, модельных и имитационных лабораторных работ, а также учебно-методическое обеспечение обучения выбору метода решения задачи, решению задачи обобщенным методом предписаний и анализу ответа задачи, решенной с применением компьютера.

Теоретическая значимость исследования состоит в развитии теоретических основ методики обучения учащихся школ и студентов решению физических задач с помощью компьютера:

- обоснована необходимость решения физических задач с помощью компьютера (как инструментального средства) в качестве составляющей физического образования в школе и в вузе;

- обоснована возможность и целесообразность применения компьютера для решения физических задач с целью организации изучения современного метода физики-науки и методов науки вообще;

- созданы теоретические основы (концепция и адекватные ей модели) методики решения и методики обучения решению физических задач с помощью компьютера.

Практическая значимость исследования состоит в том, что:

1) разработаны методические рекомендации, пособия, пакеты программ решения задач с помощью компьютера по всем разделам вузовского курса «Общей физики», обеспечивающие овладение современными методами физики;

2) разработаны методические рекомендации, пакеты программ модельных и имитационных лабораторных работ по разным разделам школьного курса физики для практической реализации применения компьютера в процессе обучения;

3) созданы, апробированы и внедрены вузовские спецкурсы ("Решение физических задач с помощью компьютера", "Методика решения задач по физике", "Методика решения физических задач с помощью компьютера", "ЭВМ в физическом практикуме"), разработаны учебные программы, планирование занятий, дидактический материал для проведения занятий.

б

Апробация и внедрение результатов работы осуществлялись в школах Кабардино-Балкарской Республики, в лицее КБГУ для одаренных детей и в вузах (КБГУ, г. Нальчик, ИнГУ, г. Назрань).

Содержание материала нашло отражение в курсах и спецкурсах, читавшихся в течение ряда лет на физическом факультете Кабардино-Балкарского государственного университета и ИУУ (ИПК и ПРО КБГУ).

Основные положения исследования обсуждались на семинарах КБГУ, Московского педагогического государственного университета, Московского государственного областного университета, на Республиканских (КБР) совещаниях учителей, на городских (г. Нальчик) и республиканских (КБР) семинарах учителей, в ИПК и ПРО КБГУ, докладывались (с публикацией докладов) на конференциях: Международных (Международная конференция ФССО-95 (физика в современной системе образования - 95), Петрозаводск, 1995, III-я конференция стран содружества. "Современный физический практикум", Москва, сентябрь 1995 Международная научно-практическая конференция "Новые информационные технологии и их региональное развитие" ELBRUS-97": - Нальчик, 1997, IX Международная научно-практическая конференция «Технология. Творчество. Личность», 10-12 ноября, Курск 2003, Международная научно-практическая конференция «Проблемы формирования обобщений на уровне теории при обучении физике. Общеобразовательные учреждения, педагогические вуз». - Москва, МГОУ, 2003, Международная научно-практическая конференция «Технологическое образование в школе и ВУЗе в условиях модернизации образования», Москва, Mili У, 4-5 февраля 2003, Международная научно-практическая конференция «Проблемы формирования обобщений на уровне физической картины мира при обучении физике. Общеобразовательные учреждения, педагогические вузы». - Москва, МГОУ, 2004, Международная научно-практическая конференция «Физическое образование: проблемы и перспективы развития», Москва, Mili У, 11-14 марта 2008); Всероссийских (Всероссийская научно-методическая конференция "Педагогические нововведения: технологии, методики, опыт": - Краснодар, 1996, Всероссийская научно-методическая конференция «Образовательные учреждения нового типа в реформировании системы общего образования»: - (24-17 сентября 1998 г.); Таганрог, 1998, Съезд российских физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI веке», Москва, МГУ им. М.В. Ломоносова, 28-30 июня 2000, Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы повышения качества подготовки специалистов образования в системе классических университетов», Нальчик, 10-11 октября 2000);

Региональных (Межвузовская научно-методическая конференция-семинар по методам активного обучения, Нальчик, 1989, Региональная научная конференция, посвящённая 85-летию С.Н. Задумкина, Нальчик, 25-27 марта 1998, Региональный семинар «Актуальные проблемы физического образования», 24—25 марта, Майкоп, 2001, Региональный семинар «Актуальные проблемы физического образования», 14-15 марта, Майкоп, 2003);

Республиканских (Научно-методическая конференция "Вычислительная техника в учебном процессе", Нальчик, 1988, Проблемный семинар "Интеллектуальная и творческая одаренность" (Междисциплинарный подход): - Нальчик, 1997).

На защиту выносятся положения, представляющие собой концепцию методики обучения решению задач по физике с помощью компьютера.

1. В содержание школьного и вузовского физического образования целесообразно включить решение физических задач с помощью компьютера, поскольку решение физических задач в процессе обучения физике играет ведущую роль в освоении методов физической науки и развитии творческих способностей учащихся. Это означает, что:

• компьютерная техника должна выступать в качестве инструментального средства при изучении физики в системе высшего и общего среднего образования;

• решение задач в процессе обучения физике (в школе и в вузе), будучи необходимым элементом целостной системы, должно являться основной областью внедрения компьютера в обучение физике;

• численные методы как методы физической науки следует изучать в школе и в вузе на основе компьютеризации обучения.

2. Отбор содержания и классификация методов решения физических задач отражают объективные признаки - составные части процесса решения (структурные элементы решения задачи как процесса), включающие идеи, лежащие в основе решений и характер методов решений.

3. Деятельность по решению физических задач с помощью компьютера и связанные с ней структура и содержание системы разноуровневых физических задач обеспечивают развитие творческих способностей учащихся и студентов и реализуют важную составляющую творческой деятельности - освоение методов физической науки. В качестве ведущего признака творчества при решении задач с помощью компьютера как одного из методов науки выступает компьютерное перемоделирование в процессе перекодирования (трансляции) и трансформирования информации, заключенной в задачной ситуации.

4. Анализ условия и вытекающий из него выбор метода решения физической задачи с помощью компьютера носит интуитивный характер и определяется системой предписаний, образующих модель уровней «идей и методов решения» физических задач.

5. Решение задач обобщённым методом предписаний является наиболее эффективным медом решения физических задач с помощью компьютера.

6. Системный (аналитико-синтетический) подход к проведению всестороннего анализа ответа и проверки хода решения физических задач вообще и с компьютером, в частности, отражают известную категорию физики-науки «псевдоэксперимент» - критерий истинности решения задачи.

7. Классификация процессов решения физических задач по «идее и методу решения» является наиболее полной, охватывает все решения задач и включает пять уровней: 1) репродуктивный, 2) формализованный, 3) частично-поисковый, 4) эвристический, 5) исследовательский.

8. Методическая система обучения решению физических задач с помощью компьютера и ее составляющая - методика решения этих задач обеспечивает высокую продуктивность усвоения фактического материала.

Структура диссертации. Работа написана на 482 страницах (346 страниц основного текста), состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы (352 наименования), приложения и содержит 77 рисунков, 18 таблиц, 157 задач. Приложение (100 стр.) содержит примеры задач (74), решаемых с помощью компьютера, 59 листингов программ решения задач, программу курса "Решение физических задач с помощью компьютера" (для студентов IV курса физического факультета), анкеты опроса учителей, учащихся, студентов и варианты контрольных работ.

В первой главе «Учебная физическая задача» анализируются и определяются основные понятия, используемые в диссертации (проблемная ситуация, проблема, задачная ситуация, задача, физическая задача, проверка решения задачи, анализ ответа). Необходимость анализа обусловлена некоторой неоднозначностью трактовки этих терминов в педагогической науке. Нами приняты следующие определения понятий.

Проблемная ситуация - состояние системы с частной (или с частичной) неопределенностью информации, которую необходимо понизить. Неопределенность состояния системы связана с обилием неупорядоченной информации (или отсутствием необходимой), в которой находится субъект.

Проблема - сформулированная на некотором языке программа действий, ведущих к выходу из проблемной ситуации к её полному или частичному решению. При наличии сформулированной проблемы и инструментария система переходит в новое состояние, которое назовем задачной ситуацией.

Задачная ситуация - состояние системы с некоторой неопределенностью информации, но с необходимым набором средств, ведущих к выходу из этой ситуации. Задачная ситуация является моделью проблемной ситуации. Выделение задачной ситуации и её осознание делает состояние системы более определенным, уменьшает энтропию состояния системы. Задачная ситуация может породить множество задач. Отметим, что задачная ситуация и ситуация, описанная в задаче являются понятиями, отличающимися по содержанию.

Задача - сформулированная на конкретном языке доступная совокупность информации, которая может быть переведена на формализованный язык науки, с целью получения новой информации, уменьшающей неопределенность системы.

Выделение и формулировка задачи являются непосредственным выходом из задачной ситуации и следующим этапом выхода из проблемной ситуации. В широком смысле задача является моделью проблемы. Естественно, что задача как модель отражает лишь некоторые стороны моделируемой проблемы.

Решение задачи - получение новой (требуемой или достаточной) информации (информации в другом виде) по соответствующим правилам преобразования информации, заключенной в задаче, или привлеченной извне для ее решения. Решение конкретной задачи понижает неопределенность некоторого аспекта состояния системы, понижает энтропию информации. Заключительным этапом является проверка хода решения (в смысле деятельности по решению) и правильности ответа на предмет поиска ошибок.

Анализ решения (как продукта) задачи - анализ полученного ответа на предмет обобщения результата решения, необходимого завершающего этапа некоторого познавательного процесса.

Рассматривая элементарный акт процесса познания от возникновения проблемной ситуации до анализа решения и обобщения полученного результата, мы получили «дерево» (схема 1), которое характеризует процесс познания человеком окружающего мира. Это процесс постановки и решения задач разного уровня и содержания, где в качестве задачи могут выступать, например, формирование задачной ситуации, или формулировка задачи.

ПРОБЛЕМНАЯ СИТУАЦИЯ

1ПРОБЛЕМА] 1ПРОБЛЕМА1 |ПРОБЛЕМА|

ЗАДАННАЯ СИТУАЦИЯ

ЗАДАЧНАЯ СИТУАЦИЯ

ЗАДАЧНАЯ СИТУАЦИЯ

|ЗАДАЧАI |ЗАДАЧА| |ЗАДАЧА[

I решение] | решение] | решение]

|АНАЛИЗ РЕШЕНИЯ!

Схема 1. Модель «дерева» процесса познания Здесь в качестве задачи может выступать формулировка проблемы, выделение из проблемы (или создание) задачной ситуации, формулировка задачи и т.п. Ситуация даже выбора инструментария решения задачи создает некоторую проблему, т.е. также является проблемной ситуацией.

Современные представления о проблемном методе обучения базируются на трудах известных педагогов, психологов ИЛ. Лернера, А.М. Матюшкина, М.М. Махмутова, В. Оконя, С.Л. Рубинштейна и др., в которых разрабатывались и изучались закономерности творческой познавательной деятельности.

Процесс познания не может протекать без осознания проблемной ситуации, постановки проблемы, без сведения проблемной ситуации к задачной ситуации (моделирования проблемной ситуации), формулировки (постановки) задачи (моделирования проблемы), ее решения и анализа решения.

В широком смысле физическая задача по Л.М. Фридману представляет собой реализацию заданной ситуации (термин Л.М. Фридмана) (проблемы) в некоторую вербальную модель физического явления, процесса, протекающего в системе, или модель состояния физической системы, отражающую в той или иной мере сущность этой ситуации.

Исходя из системно-структурного анализа, существенными признаками для классификации методов решения задач (как процесса) можно считать "идею и метод решения" задачи, отражающие процесс решения.

По "идее и методам" выполнения решения задач разбиты на пять уровней: 1) репродуктивный, 2) формализованный, 3) частично-поисковый, 4) эвристический, 5) исследовательский (схема 2).

Схема 2. Модель уровней "идей и методов решения" физических задач

с помощью компьютера

В первой главе предложена возможная классификация решения проблем (микропроблем, физических задач) экспериментальным путем. И в этом случае можно также выделить пять уровней организации обучения и выполнения этих работ. Все характерные основные особенности и признаки уровней будут иметь место и в этой важнейшей форме обучения.

В главе 1 сделан вывод о том, что физическая задача является неотъемлемой составляющей физического образования и имеет большой потенциал для развития творческих способностей обучаемых. Специфика решаемых физических задач объясняет необходимость рассмотрения интеграционных аспектов изучения таких наук, как физика, математика, информатика, численные методы. Возможности и реализация дальних переносов методов исследования каждой науки (в частности, методов решения задач) в другую способствует интенсивному развитию творческих способностей обучаемых. Рассмотренные выше уровни "идей и методов решения" задач и соответствующие им уровни обучения есть отражение методов познавательной деятельности человека, отражение методов физики-науки, которые классифицированы по способу выполнения познавательных действий.

Во второй главе "Компьютер как современное инструментальное средство решения задач по физике" подчеркивается, что спектр возможностей компьютера по обработке информации довольно широк, что делает его пригодным для разнообразного использования в области образования в качестве средства обучения, объекта изучения, инструмента изучения.

Как средство обучения компьютер используется в качестве "тренажера", контролирующего и обучающего устройства, в качестве задачников, учебников, справочников и т.п.

В качестве объекта изучения выступают вопросы устройства и сфер применения компьютера и связанные с ним системы счисления, представление информации в памяти компьютера, принципы управления, микропроцессорные системы, периферия, языки программирования.

В качестве инструмента изучения компьютер используется при решении реальных, практических задач повышенной сложности, при изучении явлений на имитационных моделях, обработке результатов наблюдений, автоматизации эксперимента и т.п.

В области школьного образования проблемы компьютеризации обучения сводятся, как правило, во-первых, к ознакомлению школьников с основами информатики (системы счисления, основы программирования, алгоритмические языки, основы устройства микропроцессорной техники и компьютера) и, во-вторых, к исследованию и разработке программного, технического, учебно-методического и организационного обеспечения применения компьютера в учебном процессе.

В настоящее время компьютерная грамотность является важным показателем культуры, а в будущем окажется необходимой каждому человеку, на каком бы участке он ни работал. Педагогическая наука стоит перед необходимостью определения места компьютера в системе обучения. Процесс компьютеризации обучения станет непрерывным: начатый в школе, он получит продолжение в вузе, охватит все учебные предметы и, как это нам представляется, будет осуществляться в три этапа.

Первый этап должен быть связан с введением упрощенного алгоритмического языка и первоначальным ознакомлением с компьютером.

Второй этап предусматривает решение конкретных задач методами информатики: созданием модели задачи, получением алгоритма ее решения, написанием программы на алгоритмическом языке типа БЕЙСИК, ПАСКАЛЬ.

Наконец, третий этап предполагает профессиональное овладение основами вычислительной техники.

Проведённое нами исследование показало, что с помощью компьютера на занятиях по физике могут быть решены следующие конкретные задачи и вопросы:

1) математическая обработка эксперимента в лабораторном практикуме, расчет по формулам и построение графиков, управление экспериментом;

2) решение физических задач;

3) "численный" эксперимент;

4) имитационное моделирование, позволяющее ряд физических процессов, трудно реализуемых в лабораторных условиях, перенести на экран, считывание результатов с последующей их обработкой;

5) демонстрационный "эксперимент";

6) автоматизированные диагностирующие, обучающие и контролирующие системы и курсы;

7) банк хранения информации для обучающегося (электронный учебник, электронный справочник, электронный задачник, копии опорных конспектов);

8) компьютер как предмет изучения: физические основы и принцип действия основных элементов компьютера;

9) административные функции: АСУ - учитель физики, АСУ - кабинет физики, АСУ - зав. секцией и т.п. (СУБД).

В методической литературе по информатике решение всех перечисленных задач, за исключением второй и четвертой, в разной степени нашли отражение, в том числе и в методической литературе по физике (Бобров М.И., Гаршина М.Н., Долматов Е.Г., Извозчиков В.А., Колясников С.А., Кондратьев A.C., Коновалец JI.C., Королёва Н.Ю., Коуров A.B., Лаптев В.В., Лисицин С.Г., Лырчикова В.И., Москаленко А.Г., Нуркаева И.М., Оловянишникова A.M., Падерина Е.В., Полевой Н.Ю., Попова Н.Г., Разумовская Н.В., Самарский A.A., Солодилова Н.В., Свешникова В.В., Слуцкий A.M., Смирнов A.B., Толстик A.M., Gelbman М, Grayson D. J., McDermott L.C., Heermann D. W., Fuhrmann Th.T., Trumper R. и др.).

Вопросы имитационного и псевдоимитационного моделирования трудно реализуемых физических процессов включают большой круг проблем как физического и методического, так и эстетического, психологического и технического характера и требуют отдельного, более детального изучения. Тем не менее, опыт реализации компьютерного моделирования физических процессов и явлений в преподавании физики (в особенности моделирование демонстрационного эксперимента и «физических» псевдоустановок лабораторного типа) достиг определённого развития (Ильин В.А., Кашицын A.C., Кокорин А.Г., Колесов В.И., Коновалец Л.С., Пахаруков Ю.В, Селицер С.И., Сивоклоков С.Ю., Смирнова Л.Н., Федорова Ю.В., Шклярук Д.С., Oberem G. Е., McDermott L.C., Steinberg R., Wilding N. В. и др.).

Далее рассмотрено применение компьютера при решении задач по общей физике, в частности, - анализ условия задачи и выбор компьютера в качестве инструментального средства решения. В настоящее время вновь стали уделять большое внимание решению физических задач как одному из эффективных средств повышения научно-теоретического, практического уровня преподавания физики, индивидуализации и интенсификации процесса обучения учащихся. Здесь отмечается также, что процесс составления компьютерных программ легко вписывается, согласуется со схемой научного творчества по В.Г. Разумовскому, схемой решения математических задач по Д. Пойа и схемой решения физических задач.

Здесь же дано определение типа физической задачи, решаемой с помощью компьютера. Собственно установление типа задачи определяет способ её решения.

Определение типа физической задачи является эвристической процедурой. Анализ условия позволяет легко определить тип физической задачи после рассмотрения соответствующих задач - примеров и выбрать метод ее решения. Ниже приводится модель анализа условия задачи.

В главе также делаются выводы о том, что физическая задача является не только составляющей содержания физического образования, но и мощным средством освоения физических методов. Решение физических задач - одно из эффективных средств повышения научно-теоретического, практического уровня преподавания физики, индивидуализации и интенсификации процесса обучения.

о

2

С *

Задачи "калькуляторного" типа

Графические задачи

Задачи на решение трансцедентных уравнений

Задачи на га уравнении

ешеиие систем

Задачи на нахождение экстремумов_

Оптимизационные задачи

Задачи дифференциального типа

Задачи интегрального типа

Счётные задачи

Задачи смешанного типа

Схема 3. Классификация физических задач, решаемых с помощью компьютера

Проведённый анализ предложенной системы физических задач позволил выделить и классифицировать основные типы задач, решаемых с помощью компьютера (схема 3).

Процедура решения задач на компьютере образует последовательность предписаний: а) постановка задачи; б) алгоритмизация; в) программирование (реализация алгоритма); г) тестирование, отладка программы и анализ ответа, а процесс составления компьютерных программ согласуется со схемой научного творчества и схемой обычного решения физических задач.

В третьей главе "Освоение методов физики-науки и развитие творческих способностей в процессе решения физических задач с помощью компьютера" отмечается, что внедрение вычислительной техники в учебный процесс открывает новые возможности совершенствования предметных методик (и методики физики как одной из них), активизирует учебный процесс, повышает "коэффициент полезного действия" процесса обучения, предоставляет широкие возможности для изучения методов наук и развития творческих способностей учащихся.

При рассмотрении метода моделирования и физической модели отмечается, что одним из наиболее общих физических методов исследования окружающего мира является моделирование физических явлений. Деление моделей на материальные, идеальные и компьютерные в некоторой степени можно привести в соответствие с областями физики, где они более или менее широко используются (схема 4):

• материальные модели - экспериментальная физика,

• идеальные модели - теоретическая физика,

• компьютерные модели - вычислительная физика.

Схема 4. Материальные, идеальные и компьютерные модели

Деление это условное, так как порой невозможно провести четкую границу между моделями. Это связано с «гибридизацией» используемого инструментария - математики, компьютера и физических установок.

Отмечается, что, будучи заложенной в компьютерную программу, математическая модель транслируется на иной, компьютерный язык моделирования. Иногда на этом этапе решения физических задач, этапе математического моделирования, происходит коренное изменение представления имеющейся информации о модели - ее трансформация. Происходит дискретизация объектов, явлений и формирование компьютерной модели. Поэтому полученная компьютерная модель имеет не только сходство с традиционными моделями, но и приобретает новые качества, иную степень абстракции, более высокую универсальность.

Рассмотрев классификацию процессов решения физических задач, можно предложить обобщённый метод предписаний как совокупность методов проб и ошибок, алгоритмического, обобщенного, эвристического и поискового. Модель решения задач обобщённым методом предписаний имеет вид системы "полупрозрачных" и "непрозрачных" полюсов - предписаний, процедур (схема 4).

ст

полупрозрачный полюс

сх>

2

з:

5

И=

6

~Г~

7

=3=

8

Г£= 9

п=

ю

непрозрачный полюс

Схема 5. Модель решения задач обобщённым методом предписаний

"Непрозрачный" полюс (1, 2, 9, 10) - предписание, являющееся обязательным для исполнения, и "полупрозрачный" полюс (3, 4, 5, 6, 7, 8) - не обязательным (схема 5). Здесь: 1 - чтение условия задачи - исходной вербальной модели заданной ситуации или авторской первичной модели; 2 - принятие субъектом задачи, формирование вторичной модели задачной ситуации, модели решателя; 3 - знаковое перекодирование (трансляция) вторичной модели, или описание вторичной модели на языке знаков, краткая запись условия; 4 - графическое перекодирование (трансляция) вторичной модели, или описание вторичной модели графическими средствами (рисунок, чертеж, график, схема, диаграмма); 5 - перемоделирование, трансформация вторичной модели, получение третичной модели задачной ситуации; 6 - математическое перекодирование (трансляция) вторичной или трансформированной, третичной модели; 7 - решение системы уравнений - обработка информации, перекодированной на язык математики; 8 - компьютерное моделирование задачной ситуации, моделирование процесса расчета; 9 - анализ ответа и проверка хода решения задачи; 10 - запись ответа.

Схема 6. Модель компьютерного моделирования задачной ситуации обобщённым методом предписаний

Рассмотрим структуру восьмого предписания (схема 5) - компьютерное моделирование заданной ситуации, моделирование процесса расчета (схема 6). Структура этого предписания представляет собой также совокупность подобных "полупрозрачных" и "непрозрачных" предписаний.

Анализ структуры и процесса решения физических задач с помощью компьютера позволяет почти всегда выделить основные этапы построения компьютерной модели принятой задачи: 8.1 - дискретизация явления, процесса, объекта или объектов (перемоделирование условия задачи) и получение новой, третичной, компьютерной модели (в словесной форме); 8.2 - получение рекуррентных зависимостей (уравнений); 8.3 - графическая трансляция, перекодирование вторичной модели; 8.4 - математическое описание трансформированной, третичной модели (формализация); 8.5 - алгоритмизация -составление алгоритма решения с детализацией при помощи блок - схемы (описание третичной модели на алгоритмическом языке); 8.6 - программирование -описание третичной модели на каком-либо языке программирования высокого уровня (Бейсик, Паскаль, ...); 8.7 - отладка и тестирование программы -верификация компьютерной модели, контроль результатов, выяснение области применения этой модели; 8.8 - документирование, описание программы.

Ясно, что решение задачи предполагает в качестве обязательных элементов наличие условия задачи (предложенной субъекту с некоторой целью или сформулированной субъектом, например, из наблюдений и т.д.), анализа условия, собственно решения, анализа ответа с проверкой хода решения задачи и записи ответа в конечном виде. Структура остальных предписаний довольно сложна. Например, анализ условия физической задачи имеет вид сложного графа, системы предписаний (схема 7), так как выбор метода решения носит зачастую интуитивный характер._

Анализ физического явления

Чтение и принятие задачи, формирование вторичной модели условия задачи

~ Л

Выбор метода решения

Схема 7. Модель анализа условия задачи

Одна из целей обучения в школе и в вузе предполагает освоение методов изучаемых наук. В третьей главе решение физических задач рассматривается как средство освоения методов науки. Отмечается, что спектр методов физики-науки один из самых широких. Последовательное освоение этих методов открывает большие возможности для творческого роста учащихся. Физическая задача является не только составляющей содержания физического образования, но и одним из средств освоения методов физики. Освоение методов науки в свою очередь -необходимый элемент творческого развития учащегося.

Здесь же подчёркивается, что при решении физических задач с помощью компьютера используются все основные методы физики-науки: наблюдение, сравнение, измерение, эксперимент, обобщение, абстрагирование, формализация, анализ, синтез, индукция, дедукция, аналогия, моделирование, идеализация. Отмечается также, что научное творчество, развитие творческих способностей учащихся определяется уровнем усвоения научных методов.

В третьей главе сформулированы и ведущие идеи исследования:

физическая задача (в широком смысле) является составляющей содержания физического образования и может выступать основным средством освоения фактического материала, методов физической науки и развития творческих способностей учащихся и студентов;

решение задач выступает как метод обучения, выполняя при этом все функции (побуждающую, обучающую, воспитывающую, контролирующую и развивающую);

умение решать физические задачи во многом определяется умением применять методы физики-науки;

- компьютерная техника, выступающая в качестве инструментального средства физики, должна занять соответствующее требованиям времени место при изучении физики в системе общего среднего и высшего образования;

- численные методы как специфические математические методы являются частью формализованных методов физической науки, что позволяет рассматривать их изучение как проблему из области методики обучения физике;

- выбор метода решения физических задач однозначно определяется содержанием задач, уровнем развития мышления и степенью освоения методов решения задач;

- классификация методов решения позволяет систематизировать задачи и определить стратегию и тактику обучения решению задач;

- эмпирическое мышление является необходимой базой развития теоретического мышления, последовательное формирование этих типов мышления в процессе освоения методов науки при изучении физики является основой творческого развития учащихся и студентов.

Проведенный в третьей главе анализ состояния проблемы решения задач с помощью компьютера позволил выдвинуть идею о ведущей роли решения (с помощью компьютера, в частности) физических задач (в широком смысле) в процессе обучения физике, освоении методов физической науки и развитии творческих способностей учащихся и студентов и сделать вывод о том, что решение физических задач с помощью компьютера должно стать составляющей физического образования (школьного и вузовского).

В третьей главе делаются также выводы о том, что компьютер влияет на содержание образования и на методы обучения. Определено, что характер мыслительной деятельности при научном творчестве и при решении физических задач с помощью компьютера одинаков. В силу специфики этого инструментария возникает новая методология исследования, новый операционный стиль мышления, что открывает новые возможности творческого развития обучающихся в деятельности по решению физических задач с помощью обычного инструментария и компьютера на любом этапе изучения физики и на любом уровне развития субъекта.

В четвертой главе «Методы решения физических задач с помощью компьютера» рассмотрены методы решения физических задач с помощью компьютера. Отмечается, что каждая решенная задача должна носить обучающий характер и в конечном счете - на практике учить умению ориентироваться в различных проблемных ситуациях. Опыт решения задач должен быть упорядочен, что повышает уровень стандартных знаний обучающихся. Этим и вызвана попытка сформулировать определения и систематизировать методы решения физических задач с примерами решения некоторых из них. Спектр методов решения вышеназванных задач довольно широк и простирается от метода случайного перебора (вклад решающего в аналитическое решение задачи "приближается к нулю") до калькуляторного метода (на долю компьютера остается расчет той или иной меры сложности по конечной формуле, полученной при решении).

Некоторые методы имеют принципиальные различия, другие же отличаются друг от друга лишь "вкладом" решающего в обычную, аналитическую часть решения или в подготовку к написанию программы. Поэтому это деление на методы и систематизация носят весьма условный характер, например, разница между аналитико-вычислительным и "калькуляторным" методами невелика.

В принципе, все методы можно свести к одному синтетическому методу - обучаемый решает задачу до определенного этапа (что в конечном счете и определяет деление на методы решения), составляет программу и компьютер завершает решение задачи, выдавая либо некоторые промежуточные результаты, либо ответ, либо график и т.п.

Однако имеет смысл различать методы перебора, расчетные и модельные методы решения физических задач (схема 8).

Схема 8. Классификация методов решения физических задач с помощью компьютера

Рассмотрим, например, решение задачи одним из методов перебора. Систематизация методов перебора создает возможность разумного выбора соответствующего метода решения, а при необходимости решения вторым, независимым методом для последующего анализа ответа или других целей.

Методы перебора подразделяются на ряд методов (типов), одни точнее других, вторые - более просты, третьи - короче. Этими методами решаются задачи на "поиск экстремума", оптимизационные и другие типы задач. Одна из особенностей решения задач на компьютере - поиск ответа с заданной ошибкой.

Способы перебора (случайный или упорядоченный) конкретизируют методы перебора, подразделяя их на методы упорядоченного или случайного перебора.

Решим задачу на поиск экстремума методом перебора. Следует обратить внимание на особенности применения рассматриваемых методов в этих случаях: сходство, различие и особенности решений. Задачи на поиск экстремумов - один из типов задач, решаемых на компьютере, содержание которых следует из самого названия. Этот тип задач встречается редко, но методическая ценность их велика, так как их решение помогает раскрывать физическое содержание явления, процесса, уяснить его суть, раскрывать опосредованные связи между физическими величинами, описывающими явление, процесс и т.д.

Решим следующую задачу (задача на принцип Ферма). ЗАДАЧА 1. Спортсмен должен пробежать из пункта А первой зоны в пункт В второй зоны за минимальное время. В какой точке X следует пересечь границу раздела этих зон, если известно, что скорость спортсмена в первой зоне (с твердым покрытием) VI, а во второй зоне (с рыхлым покрытием) V2, причем, V1>V2. Известны расстояния Ь, Ы, Ь2 (рис. 1)._

Рис. 1. К ЗАДАЧЕ 1 Сделаем чертеж траектории движения спортсмена для произвольной координаты X - точки С - пересечения границы раздела в интервале 0 - Ь. Зная, что общее время движения спортсмена равно времени движения на первом и втором участках t = 1АС + 1СВ, найдем (рис. 1):

, ч Лл'+Х1 ^Ь22+(Ь-Х)2

1(х) =-+-.

VI У2

Согласно условию задачи, это время движения спортсмена из пункта А в пункт В должно быть минимальным, т.е. необходимо найти такое значение X, при котором функция 1(Х) будет иметь минимум.

Решим ЗАДАЧУ 1 методом упорядоченного перебора с постоянным шагом. Начнем поиск значения X слева, от значения X = 0 с шагом Н, равным допустимой ошибке ответа DX - длине шага спортсмена, тогда

Xi+i = X¡ + H.

Организуем цикл по" условию", выход из цикла осуществим с помощью простого критерия - если время движения спортсмена уменьшается с ростом X, то счет продолжаем, как только оно станет увеличиваться, счет прекращаем.

Таким образом, если последующее значение времени движения I¡+i станет меньше предыдущего T¡ (T¡+1<T¡), счет прекращаем. Первоначальное значение времени возьмем опять-таки достаточно большим TPR = 1Е20. Значение "предыдущего времени" будем обозначать через TPR, а текущее, следующее значение времени — через Т.

Запишем фрагмент программы решения ЗАДАЧИ 1 методом упорядоченного перебора с постоянным шагом. 100 INPUT L, LI, L2, VI, V2, Н 110 TPR= 1Е20 : Х = 0 120 TAC = SQR(L1*L1 + Х*Х) / VI 130 ТСВ = SQR(L2*L2 + (L - X)*(L - X)) / V2 140 Т = TAC + ТСВ 150IFT>TPR THEN 190 160X = X + H 170 TPR = T 180 GOTO 120 190 PRINT X-H,TPR 200 END

(Организацию цикла можно осуществить и без оператора GOTO.)

В строке 170 "очередное" время движения становится "предыдущим", с которым в строке 150 будет сравниваться новое, "очередное время".

Найденное таким образом значение X, при котором время движения спортсмена будет минимальным, подставим в выражение, определяющее "показатель преломления" траектории движения спортсмена, которое легко находится из рисунка 1.

NK = sin а = X VL22+(L-X)2

" sinb " л/li2 + х2 (L"x)

Здесь NK - показатель преломления, и есть возможность проверить решение с использованием знаний по Оптике: рассчитанное таким образом NK должно совпадать с теоретическим значением показателя преломления -

NKT = V1/V2.

Таким образом, для решения задачи необходимо знание теоремы Пифагора и простейшей формулы механики - S = Vt.

Далее в четвёртой главе обращается внимание на то, что методологические межпредметные связи - инструментальные и методические, отражают единство средств и методики процесса познания окружающего мира, изучения частных дисциплин школьной программы.

Это имеет исключительно большое значение для организации трансфера - межпредметного переноса методов решения задач и реализации творческого развития учащихся, и, в частности, для формирования решения задач обобщенным методом предписаний. Рассмотрены решения семи разных по содержанию задач из разных предметных областей одним методом.

Здесь же рассмотрена методика проведения системного анализа ответа и проверки хода решения задач и приведены приемы проверки (тестирования) программ.

Заключительному этапу - проверке решения и анализу ответа - необходимо уделить особое внимание. Во-первых, это связано с тем, что в процессе обучения решению задач с помощью компьютера нами было выявлено появление у обучающихся «абсолютного доверия» к результату решения. Подобное заключение основано на алогичном аргументе - «ведь компьютер не может ошибаться».

Во-вторых, решение физических задач в качестве заключительного этапа предполагает обязательную проверку ответа, как и при любом научном исследовании. Умение проводить анализ ответа и на этом основании ставить заключение о его правильности позволяет учащимся делать самостоятельные выводы на базе полученных знаний, поднимает уровень рефлексии, развивает ориентировочную основу действий — развивает теоретическое мышление.

Системный подход к анализу ответа и проверке хода решения задачи способствуют формированию у учащихся обобщенных способов подхода к решению обширных классов физических задач.

Часть рассматриваемых приемов проверки встречается у некоторых авторов. Эти приёмы обобщены, систематизированы и проиллюстрированы на конкретных примерах при решении физических задач. Нами предложена модель методики проведения анализа ответа и проверки хода решения задачи (схема 9).

Схема 9. Модель методики проведения анализа ответа и проверки хода решения задачи

При проверке программ в качестве тестов аналогично используются примеры, являющиеся частными случаями рассматриваемой задачи. В некоторых случаях программа и результат решения могут быть проверены на симметричность относительно исходных данных.

В большинстве случаев можно организовать тестирование программы вариацией исходных данных. Это один из самых распространенных приемов тестирования, наряду с проверкой на частные случаи.

В четвёртой главе делаются выводы о том, что системно-структурный анализ задач позволяет предложить и рассмотреть классификацию процессов решения физических задач с помощью компьютера. Это имеет принципиальное значение для формирования подходов к дифференциации содержания обучения решению задач с помощью компьютера.

В ходе теоретического исследования и апробации построена методика проведения анализа ответа и хода решения физических задач с помощью компьютера как система частных методов, приёмов, правил решения, анализа решения (физические и другие приёмы тестирования программ) и оформления результатов решения. Анализ ответа в большинстве случаев сопровождается трансформацией условия задачи в той или иной степени, что имеет немаловажное значение для формирования у учащихся творческого мышления.

В пятой главе «Концепция методики обучения и система обучения решению физических задач с помощью компьютера в школе и в вузе» приведены описание концепции обучения решению задач с помощью компьютера как составляющей физического образования и адекватных ей моделей. Рассмотрены концепция и элементы методической системы обучения решению задач с помощью компьютера. Предложена методика обучения определению типа задач и выбора метода решения задач с помощью компьютера.

Изложены также частнометодические вопросы обучения конкретным процедурам, необходимым при решении задач с помощью компьютера -' дискретизации объектов, процессов и т.д. Описана модель методической системы обучения решению задач с помощью компьютера (см. ниже).

Для организации и проведения обучения решению задач с помощью компьютера в школе и в вузе, необходимы и достаточны следующие условия.

1. Решить следующие проблемы дидактики и методики:

• разработать теоретическое обоснование необходимости использования компьютера в качестве инструментального средства решения задач с целью овладения новыми методами физики;

• систематизировать психологические характеристики уровней мышления при решении задач, соотнести типы решаемых задач уровням мышления учащихся;

• разработать и систематизировать известные компьютерные методы решения физических задач;

• очертить круг физических задач, решаемых с помощью компьютера;

• рассмотреть возможности развития творческих способностей учащихся при решении физических задач с помощью компьютера.

2. В вузе (и в системе подготовки учителя физики) выделить решение задач с помощью компьютера и методику решения задач с помощью компьютера как самостоятельные и самодостаточные предметы для получения качественного физического и методического образования.

3. В школе (средняя (полная) школа) в профильных классах ввести решение задач с помощью компьютера в рамках элективного курса.

4. Содержанием подготовки следует считать знания:

• о типах задач, решаемых с помощью компьютера;

• о методах решения задач с помощью компьютера;

• об анализе ответа и проверке решения задач;

• о методике преподавания решения задач с помощью компьютера (студенты вуза, учителя физики).

5. Методы, формы, средства и инструментарий реализации обучения могут быть различными, однако они должны удовлетворять требованиям соответствия целям и содержанию обучения.

6. Методологический компонент методической подготовки учителя должен быть направлен на формирование нового «информационного мировоззрения» у педагогов-предметников (в частности, у физиков), компьютер следует считать современным мощным инструментом научного познания.

7. Обучение решению задач с помощью компьютера может быть базовым или дополнительным. Базовое обучение предназначено для тех, кто хочет продолжать заниматься физикой (стать учителем физики), дополнительным для тех, кто хочет повысить уровень знаний по физике (или в рамках профориентационных курсов).

8. Процесс обучения решению задач с помощью компьютера следует организовать непрерывным: школа - вуз - ИПК.

Ядро концепции обучения решению задач с помощью компьютера как составляющей физического образования составляют основные положения, в соответствии с которыми были созданы модели предметной образовательной среды решение физических задач с помощью компьютера. Эти положения вынесены на защиту и представлены в автореферате на стр. 8.

Реализация основных идей концепции и проверка гипотезы предполагают разработку и апробацию адекватной частнометодической системы организации изучения методов науки при решении физических задач (в частности, с применением компьютера), включающей цели, содержание, методы, средства, формы обучения и контроля.

Цели и задачи обучения определяются потребностями общества, его прошлым и настоящим опытом - социальным заказом. Новые цели обучения возникают под влиянием изменений характера труда людей. Изменяется и мотивация учёбы людей. Эти изменения отражаются на таких компонентах цели, как общий объем знаний (уровень общего образования), характер знаний, характер мышления. В практической дидактике принята классификация целей обучения, в соответствии с которой они делятся на образовательные, воспитательные и цели развития. Ещё Скаткин М.Н. отмечал, что к настоящему времени состав целей обучения расширяется: такие цели, как формирование знаний учащихся о методах исследования в физике, подготовка учащихся в процессе обучения физике к выбору профессии, развитие творческих способностей учащихся, поставлены перед физическим образованием лишь в последнее время. В связи с этим можно утверждать, что решение физических задач с помощью компьютера должно преследовать вполне определенные цели обучения:

- повысить уровень общего объема знаний, дать систему знаний о компьютерном моделировании физических процессов и ситуаций, составляющих содержание задач;

- организовать освоение методов таких наук, как физика, математика (численные методы), информатика и вместе с этим развить творческие способности учащихся, сформировать и развить такие формы мышления, как алгоритмическая, логическая, операционная, образная;

- создать у учащихся представление о современных научных физической и «информационной» картинах мира;

- воспитать у учащихся потребность в познавательной деятельности, "жажду серьезного труда".

Содержание обучения решению задач с помощью компьютера вполне адекватно целям обучения, соответствует уровню современной науки, познавательным возможностям обучающихся, их интересам и включает в себя как обычные, так и специфические элементы.

В основу технологии отбора содержания обучения решению задач с помощью компьютера и его структурирования в соответствующих курсах положены основные дидактические принципы: направленности обучения на комплексное решение задач образования, воспитания и развития; научности; систематичности и последовательности; системности; межпредметных связей; профессиональной направленности; связи теории с практикой; наглядности и доступности; индивидуализации и дифференциации; мотивации и создания положительного отношения к учению (схема 10).

| СОЦИАЛЬНЫЙ ЗАКАЗ | | МОТИВАЦИЯ]

, ♦ _—Ц

|ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ]

Модель методической системы

МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ

3=

ЗЕ

ИНСТРУМЕНТ ИЗУЧЕНИЯ

т

Модель J ' методики обучения

Га -У-

ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ

ТЕХНОЛОГИЯ ОТБОРА СОДЕРЖАНИЯ ОБУЧЕНИЯ

--т--

я

_

:-•■_:

1 ¡СТРУКТУРА КУРСА]

' ЭЯМЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯХ . Ш, V : 1

-1 -ГГ7 1. —пят—™\ 11

ТЕХНОЛОГИЯ 01Б0РАГ » >

МЕТОДОВ, ФОРМ И МФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ]*— 1 '—-—Т-

т __ /

СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ

щ-

СОДЕРЖАНКЕ ОБУЧЕНИЯ

[СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ Г

ТЕХНОЛОГИЯ КОНТРОЛЯ ДОСТИЖЕНИЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ

г; ; í :

Схема 10. Модель методической системы обучения (изучения) решению физических задач с помощью компьютера В основу конструирования спецкурсов (например, Программа спецкурса "Решение физических задач с помощью компьютера") положены частно-методические принципы линейности построения, генерализации и цикличности.

Каждая тема изучается в курсе только один раз. Обучающиеся изучили все основные разделы физики, владеют математическим аппаратом, необходимым для решения задач с помощью компьютера.

Принцип генерализации реализуется посредством группировки фактического материала в основном вокруг методов решения, что позволяет формировать у обучающихся теоретический способ мышления, развивать дивергентное и конвергентное мышление. Соглашаясь со Скатанным М.Н., можно считать, что в основе теоретического мышления лежит теоретическое или содержательное обобщение, процесс формирования которого представляет собой путь познания.

Последовательность развертывания теоретического обобщения при решении задач с помощью компьютера, как и в научном познании, состоит из 4-х этапов: I - факты; II - модель; III - следствия; IV - эксперимент.

В начале этой главы рассмотрены частнометодические вопросы методики решения задач с помощью компьютера и каркас методической системы обучения решению физических задач с помощью компьютера, используемого в качестве инструментального средства. На схеме 10 приведена описанная выше модель методической системы, составляющей частью которой является модель методики обучения, используемая нами при обучении решению задач с помощью компьютера.

В шестой главе «Экспериментальные основы исследования» рассмотрены результаты педагогического эксперимента и проведен их анализ.

Перед нами стояла практическая задача - разработать и апробировать в условиях высшего учебного заведения (и в средней (полной) школе) методику решения физических задач с применением компьютера в качестве инструментального средства.

Организация масштабного эксперимента затруднена по ряду причин:

1) отсутствие в литературе работ по методике использования компьютера в качестве инструментального средства при решении физических задач;

2) отсутствие подготовленных кадров (учителей физики, владеющих навыками работы с компьютером и знающих один из языков программирования) - ограничение возможности обеспечения репрезентативного выбора объема групп и категорию участников эксперимента (студентов и школьников);

3) отсутствие в научной литературе критериев определения уровня знаний, умений и навыков работы с компьютером при решении задач.

Это и определило временной интервал проведения эксперимента (16 лет) и контингент участников экспериментального обучения (414 студентов, 96 учащихся выпускных классов, основную массу которых составили учащиеся лицея КБГУ для одарённых детей - 66 учеников, остальные - из сш №23, сш №9, сш №6).

Ежегодно в эксперименте принимало участие 60 - 75 студентов IV и V курсов физического факультета. Каждый студент прошёл 3-х семестровый курс обучения в рамках спецкурсов (со сдачей экзаменов и зачётов):

I) VII семестр - «Решение задач по физике с помощью компьютера»;

II) VIII семестр - «Методика решения задач по физике с помощью компьютера»;

III) IX семестр - «Компьютерный физический практикум».

По отдельной программе работал кружок «Интерфейс» для студентов и учащихся старших классов школ города Нальчика. Итоги работы докладывались на конференциях разного уровня. Участниками кружка опубликовано свыше 20 работ (в центральной печати и других изданиях).

Достоверность и обоснованность результатов, выводов и рекомендаций, полученных в диссертационном исследовании, связываются с непротиворечивостью логических рассуждений, осуществлявшихся в ходе теоретического анализа проблемы, а также положительным результатом опыта обучения студентов физического факультета Кабардино-Балкарского государственного университета в период с 1990 по 2007 г. (охват 414 студентов) и учащихся средних школ города Нальчика (2, 6, 23, лицей Кабардино-Балкарского государственного университета (КБГУ)) в период с 1990 по 2007 г. (96 учащихся).

Наряду с автором в эксперименте в разные годы приняли участие следующие преподаватели школ Кабардино-Балкарской республики, Республики Ингушетия, Ингушского государственного университета и Кабардино-Балкарского государственного университета: Бейтокова JI.P. (КБГУ), Газарян P.M. (лицей КБГУ), Гайтукиева А.У-Г. (ИнГУ), Долгополова JI.B. (МОУ СОШ №23, г. Нальчик, КБР), Куршев О.И. (КБГУ), Лихицкая И.В. (МОУ СОШ №6, г. Нальчик, КБР), Подлинов Р.В. (КБГУ).

В ходе эксперимента был разработан и издан (в объёме более 100 печатных листов) разнообразный материал дидактического и методического характера. Эксперимент начался в 1990 году. Генеральная выборочная совокупность составила 1201 участников эксперимента (таблица 1).

При проведении констатирующего эксперимента (1990 г. и далее) была использована стандартная методика анкетирования, опроса, бесед.

В период поискового эксперимента (в рамках констатирующего эксперимента) организовано и проведено анкетирование учителей и учащихся (1998 г), целью которого было установление связи между уровнем подготовленности учащихся по информатике и их потребностями использовать компьютер при изучении физики и выявления готовности учителей к применению компьютера в преподавании (таблица 1).

Анкеты для опроса учителей, учащихся и студентов включали пять групп вопросов (анкеты приведены в приложениях 4, 5, 6), которые позволили:

• определить представления респондентов о значении компьютера, используемого в качестве инструментального средства в формировании общеучебных умений;

• оценить уровень знаний и умений учащихся и студентов, полученных при изучении информатики, необходимых для использования компьютера при решении физических задач;

• определить представления респондентов о возможностях и методах использования компьютера, в частности, в качестве инструментального средства при решении физических задач;

• оценить уровень знаний и умений учащихся и студентов, полученных при изучении физики, необходимых для решения физических задач;

• определить степень доступности компьютерной техники для учащихся.

Проведение констатирующего этапа осуществлялось с помощью

традиционных методов педагогического исследования - эмпирического и

теоретического, которые использовались совместно на всех этапах:

• теоретический анализ директивных материалов по проблеме, программ, психолого-педагогической и методической литературы для определения степени разработанности проблемы;

• анкетирование и интервьюирование учащихся;

• наблюдение за обучением в естественных условиях;

• наблюдение и оценка знаний и умений учащихся применять компьютер при изучении информатики;

• тестирование.

Таблица 1

Общая характеристика эксперимента

Этап Годы Эксперимен тальная база Число участников Цель, метод

| Констатирующий 19901992, Шк. №№ 2, 6,23 г.Нальчик 256 учеников 53 учителя Цель - выявить состояние проблемы на практике. Метод: 1. Анкетирование и интервьюирование учащихся. 2. Наблюдение за обучением в естественных условиях. 3. Наблюдение и оценка знаний и умений учащихся применять компьютер при изучении информатики.

Вуз КБГУ 54(1-11) + +130(1-У) студентов.

1998 Шк. №№2, 6, 23 KEP 220 учеников 32 учителя

| Поисковый 19921996 Шк. №№ 6, 9, 23 30 учеников Цель: 1. Разработать методику решения задач, проверить эффективность её фрагментов. 2. Сформулировать и разработать гипотезу решения проблемы. Метод - пролонгированный камерный эксперимент.

Вуз КБГУ 120 студентов

Обучающий 19962001 Шк. Лицей КБГУ 36 учеников Цель: экспериментально проверить гипотезу исследования, с помощью разработанной методики решения физических задач с помощью компьютера и модельных лабораторных работ для практикума. Метод - пролонгированный обучающий эксперимент со студентами 4 и 5-го к. физфака КБГУ.

Вуз КБГУ, ИнГУ 140 студентов

Контрольный 20022006 Шк. Лицей КБГУ 30 учеников Цель: экспериментально проверить степень усвоения материала в контрольном эксперименте и сравнить с результатами обучающего эксперимента. Метод - пролонгированный обучающий эксперимент со студентами 4 и 5-го к. физфака КБГУ.

Вуз КБГУ 100 студентов

Первичная информация, полученная в результате тестирования, обрабатывалась по стандартной методике с помощью компьютера.

На рисунке 2 приведены результаты анкетирования учителей (53 человека -1992 г.), учащихся старших классов (256 человек - 1990 г.) и студентов физического факультета КБГУ (54 человека - 1990 г.).

Ш - учителя, fl ■ учащиеся, [J - студенты

12345678» 10

1. Способствовать развитию творческих способностей.

2. Помочь в самообразовании.

3. Способствовать повышению качества знаний.

4. Помочь учащемуся в выборе профессии.

5. Позволить учащемуся лучше изучить информатику.

6. Способствовать развитию познавательных интересов.

7. Обеспечивать индивидуальный подход.

8. Повысить мотивацию деятельности учащегося.

9. Облегчить контроль знаний.

10.Позволит лучше изучить физику.

Рис. 2. Оценка учителями, учащимися и студентами ожидаемых результатов применения компьютера как инструментального средства при решении физических задач (1990-1992 г.г.)

В результате предварительного исследования можно констатировать следующее:

• выяснено, что в научно-методической литературе уделено недостаточное внимание проблеме использования компьютера в качестве инструментального средства обучения;

• определено, что базовый курс информатики достаточен для обучения решению физических задач с помощью компьютера;

• доказано наличие высокой потребности у учащихся к формированию навыков работы с компьютером при изучении физики.

Для разработки гипотезы исследования в рамках констатирующего эксперимента в 1990 году был поставлен небольшой по масштабу эксперимент по решению задач с помощью компьютера. В эксперименте приняли участие 54 студента 1-го и 2-го курсов физического факультета. Эксперимент, длившийся 1 семестр (34 часа), показал, что студенты успешно справились с поставленной задачей - 85% студентов усвоили 80% объёма знаний (коэффициент усвоения равен в среднем 0,8), который им был предъявлен в течение семестра.

В поисковом эксперименте (1992-1996), который проводился в течение пяти лет (десять семестров), приняло участие 150 обучаемых (120 студентов и 30 учащихся профильных классов).

Основными целями этого эксперимента являлись следующие.

1. Выявить и подготовить систему задач, решаемых с помощью компьютера методами перебора и решаемых обычными аналитическими методами на основе разработанной программы курса «Решение задач по физике с помощью компьютера», с целью сравнения полученных результатов обучения;

2. Выявить готовность студентов и учащихся к применению компьютера при решении физических задач;

3. Разработать методику и оценить продуктивность её фрагментов:

а) разработать методы решения задач с помощью перебора;

б) разработать классификацию методов перебора;

в) проверить доступность методов решения задач методами перебора. Эксперимент показал возможность введения дисциплины «Методика решения

физических задач с помощью компьютера» на старших курсах физического факультета для будущих учителей физики, что и было осуществлено в условиях физического факультета КБ ГУ. Эксперимент также показал возможность проведения занятий по решению физических задач с учащимися профильных классов (коэффициент усвоения в обоих случаях мало отличался от 80%).

На обучающем (формирующем) этапе эксперимента были поставлены следующие цели:

1. Экспериментально проверить гипотезу исследования.

2. Экспериментально проверить скорректированную методику (для школы и вуза) инструментального применения компьютера в преподавании физики (при решении задач).

3. Проверить в условиях обучающего эксперимента разработанную методику решения физических задач с помощью компьютера как инструментального средства и методику создания и проведения модельных лабораторных работ в практикуме для вуза и школы (последние рассматривались нами как физические задачи экспериментального характера).

Во время обучающего эксперимента были запланированы разработка и создание рабочих программ курсов и пособий для организации и проведения спецкурсов и спецпрактикумов.

Для реализации этих целей были применены различные методики и приёмы:

1) пролонгированный (1 семестр) обучающий эксперимент со студентами IV и V курсов физфака КБГУ по программе, утвержденной Учёным советом физического факультета КБГУ;

2) контрольный эксперимент (диагностический), проводимый по системе рейтингового оценивания работы студентов, экзамен;

3) эксперимент по организации продуктивной работы учащихся и студентов в условиях кружковой работы (кружок «Интерфейс»);

4) контрольное тестирование с соответствующим содержательным наполнением итоговой и промежуточных аттестаций (три аттестации в семестр).

В качестве итогов проведения обучающего (формирующего) этапа эксперимента были получены следующие результаты.

1. Дополнена и скорректирована методика решения физических задач с помощью компьютера как инструментального средства.

2. Созданы рабочие программы следующих дисциплин:

а) «Решение физических задач с помощью компьютера» (34 ч.);

б) «Методика решения физических задач с помощью компьютера» (34 ч.).;

в) «Компьютерное моделирование в физическом практикуме» (34 ч.).

3. Разработаны соответствующие дисциплинам следующие пособия:

а) «Решение физических задач с помощью компьютера»;

б) «Методика решения физических задач с помощью компьютера»;

в) «Компьютерное моделирование в физическом практикуме».

4. Разработана и создана методика решения физических задач с помощью компьютера как инструментального средства и предложен ряд модельных лабораторных работ для физического практикума.

5. Участники эксперимента освоили навыки интеллектуальной и практической деятельности, овладели знаниями и умениями, востребованными физикой.

6. Участники эксперимента получили возможность ознакомиться с новой формой изучения методов физической науки в деятельности по решению задач с помощью компьютера.

На контрольном этапе эксперимента были сформулированы задачи:

1) получить скорректированную методику решения задач с помощью компьютера как инструментального средства;

2) сформулировать рекомендации к внедрению компьютера в практику решения физических задач;

3) внедрить сформулированные рекомендации в практику преподавания физики.

Для реализации поставленных задач были использованы следующие стандартные методы проведения эксперимента:

1) контрольный эксперимент, проводимый по системе рейтингового оценивания работы студентов, экзамен;

2) контрольное тестирование с соответствующим содержательным наполнением итоговой и промежуточных аттестаций (три аттестации в семестр).

Результаты контрольного эксперимента в целом оказались сравнимы с результатами обучающего эксперимента, но были несколько выше, что объясняется рядом факторов. Во-первых, в результате обучающего эксперимента был наработан определённый опыт. Во-вторых, студенты получили возможность работать самостоятельно, в связи с появлением необходимой авторской учебно-методической литературы. В-третьих, вырос уровень преподавания информатики в школе, а вместе с ним и интерес учащихся к этому предмету.

Одним из важных результатов контрольного эксперимента явилось создание скорректированной методики преподавания курсов по использованию компьютера в качестве инструментального средства решения физических задач в школе и в вузе. В ходе проведения эксперимента в практику преподавания на физическом факультете КБГУ внедрены новые курсы по решению физических задач с помощью компьютера. Коэффициент усвоения материалов курсов по решению задач с помощью компьютера студентами находится на уровне 73% -83% (в зависимости от года).

Для измерения параметров, предусмотренных педагогическим экспериментом, были разработаны контрольные задания. Целью рейтинговой контрольной работы №1 (таблица 2) являлась проверка сформированное™ действий, указанных в таблице, при решении задач по теме "Решение задач по физике методами перебора". Цель работы №2 (там же) - проверка сформированное™ действий, указанных в таблице, при решении задач по теме "Решение задач по физике расчетными и модельными методами". Цель работы №3 (там же) - проверка сформированное™ действий, указанных в таблице, при решении задач по теме "Решение задач смешанного типа и задач с компьютерным моделированием физических явлений".

Для определения продуктивности разработанной методики были выбраны следующие критерии:

1) коэффициент сформированности умения выполнять операции, из которых складывается решение задачи:

1 14 к=4г£п"

чМн

где, п,— количество правильно выполненных операций всеми учащимися; п - максимальное количество операций, которые необходимо выполнить; N - количество учащихся, выполнявших задание.

2) средний темп решения задачи Т, определяющийся из выражения:

N С / N С

^ ¡.1 / ¡.11.1

где, ^ - время выполнения 1-тои задачи контрольного задания;

пр - величина, равная единице, если задача решена верно, и равна нулю - если решена неверно.

Таблица 2.

Год Рейтинг 1 Рейтинг 2 Рейтинг 3

2002 0,72 0,73 0,78

2003 0,70 0,76 0,80

2004 0,75 0,81 0,85

2005 0,71 0,80 0,83

2006 0,78 0,83 0,87

Среднее 0,73 0,79 0,83

Коэффициент усвоения (коэффициент сформированности умений) (таблица 2) определялся нами, как отмечалось выше, по стандартной методике -отношение числа элементов знаний, усвоенных студентом, к числу элементов знаний, входящих в эталон.

Нами определялся и средний темп решения задач. Ниже, в таблице 3, приведены значения среднего темпа решения задач (в минутах) (2002 - 2006 г.г.)

Таблица 3.

Год Рейтинг 1 Рейтинг 2 Рейтинг 3

2002 30 41 85

2003 32 39 85

2004 28 32 80

2005 29 32 82

2006 22 30 74

Среднее 28 35 81

Средние темпы решения задач отличаются друг от друга незначительно, но от рейтинга к рейтингу существенная разница обусловлена возрастающей сложностью задач. На первом и втором рейтинговых мероприятиях предлагались по две контрольные задачи, на третьем - одна. Уменьшение времени решения одной задачи от года к году связано с ростом опыта преподавателя и повышением компьютерной грамотности обучающихся.

Определённая из эксперимента продуктивность методики преподавания курса «Решение физических задач с помощью компьютера» оказалась высокой (80%), что может свидетельствовать о справедливости выдвинутой гипотезы.

В заключении работы сформулированы основные результаты и выводы:

1. Проведённое исследование показало необходимость и возможность классификации процессов решения физических задач (и с помощью компьютера в частности) исходя из системно-структурного анализа задач. В работе предложена и рассмотрена модель уровней «идей и методов решения» задач.

Проведённый анализ существующей системы физических задач позволил выявить, классифицировать и сформулировать десять основных типов задач, решаемых с помощью компьютера.

В проведённом исследовании разработаны и классифицированы частные методы решения задач с помощью компьютера: методы перебора, расчетные и модельные методы, каждый из которых включает ряд методов. В частности, методы перебора включают семь, расчетные - три, модельные - четыре метода. Это имеет принципиальное значение для формирования подходов к дифференциации содержания обучения решению задач с помощью компьютера.

2. В ходе педагогического эксперимента выявлена степень готовности и уровни потребности учителей, учащихся и студентов вуза к формированию умений работать с компьютером в качестве инструментального средства при изучении физики, в частности, при решении задач.

Отмечено, что компьютер как важнейший инструмент обучения достаточно высоко (но в разной степени) востребован учителями, учениками школы и студентами вуза.

Проведённое исследование показало целесообразность и принципиальную возможность введения решения задач с помощью компьютера в вузе и в старшей школе (профильные классы).

3. Разработана концепция методики обучения решению физических задач с помощью компьютера и модель методической системы обучения решению задач с помощью компьютера, опирающаяся на совокупность дополняющих друг друга моделей решения задач.

4. Определено, что характер мыслительной деятельности при решении задач и при научном творчестве одинаков. При решении физических задач используются все основные методы физики-науки: наблюдение, сравнение, измерение, эксперимент, обобщение, абстрагирование, формализация, анализ, синтез, индукция, дедукция, аналогия, моделирование, идеализация.

5. В ходе теоретического исследования и апробации разработана модель методики решения физических задач с помощью компьютера как система частных методов, приёмов, правил решения, анализа решения (физические и другие приёмы тестирования программ) и оформления результатов решения.

Отмечено наличие методологических межпредметных связей при решении задач - инструментальных и методических, отражающих единство средств и методов процесса познания окружающего мира, изучения частных дисциплин, что имеет исключительно большое значение для организации трансфера -межпредметного переноса методов решения задач и реализации творческого развития учащихся, в частности, для формирования обобщенных методов.

6. Проведённое исследование позволило обосновать системный подход к проведению анализа ответа и проверки хода решения задач с помощью компьютера (аналитико-синтетический подход), который отражает «псевдоэксперимент» - критерий истинности решения задачи (эквивалент заключительного этапа научного исследования). Подчёркивается, что анализ ответа и проверка хода решения задачи способствуют формированию обобщенных способов решения задач.

7. Выявлены теоретические (психолого-педагогический аспект) и практические возможности развития творческих способностей учащихся и студентов при решении физических задач с помощью компьютера. Проведена оптимизация структуры и содержания системы разноуровневых физических задач, решаемых с помощью компьютера и обеспечивающих процесс творческой деятельности - освоение методов науки на примере вузовских курсов «Решение физических задач с помощью компьютера» и «Методика решения физических задач с помощью компьютера». Показаны возможности дальних переносов методов физики-науки на исследования в области других наук, что способствует интенсивному развитию творческих способностей.

8. Разработана и апробирована в условиях вуза и школы методика дополнения физического лабораторного и демонстрационного экспериментов модельными и имитационными работами (труднореализуемыми в условиях лабораторного физического кабинета). Рассмотрен последовательный подход к разработке содержания дополнительных лабораторных работ, вылившийся в создание вузовского спецкурса «Компьютерное моделирование в физическом практикуме».

9. Экспериментально подтверждена гипотеза исследования.

Направления дальнейших исследований связаны с конкретной и масштабной реализацией идей исследования. Для этого необходимо построить систему задач соответственно курсу информатики, математики и физики. Конкретное решение этой проблемы должно быть реализовано созданием двухгодичного элективного курса «Решение физических задач с помощью компьютера». Этот курс будет иметь большой потенциал для решения комплекса психолого-педагогических проблем: дифференциации и индивидуализации обучения, развития мотивации изучения физики, развития творческих способностей, познавательной активности и качественного освоения методов науки учащимися.

Основное содержание исследования отражено в 101 публикации общим объемом 172 авторских печатных листа. Основными являются следующие публикации:

Монографии

1. Петросян, В.Г. Решение задач по физике с помощью компьютера [Текст]: Монография /В.Г.Петросян. - М.: Прометей, 2004. -176 с. ( 11 пл.) - Гриф РИСМПГУ

2.Петросян, В.Г. Обобщенные методы решения физических задач [Текст]: Монография/В.ГЛетросян.-Нальчик: 1998.146 с. (9,1 пл.).

Научно-методические издания

3.Петросян, В.Г. и др. Концепция физического образования в Кабардино-Балкарской Республике [Текст] / В-ГЛетросян: - Нальчик: КБГУ, 1996. - 108 с. (6,75 пл., авторских - 2 пл.-30%) Гриф МОНКБР.

Учебные и учебно-методические издания

4.Петросян, В.Г. Решение физических задач с помощью компьютера и развитие творческих способностей учащихся [Текст] / ВГ.Петросян. - Нальчик: Каб.-Балк. гос. ун-т., 2000. - 236 с. (14,7 п.л.) - Гриф УМО вузов РФ по педагогическому образованию.

5.Петросян, В.Г. Методика решения задач по физике [Текст] / ВГЛетросян. -Нальчик: Каб.-Балк. гос. ун-т., 2002. - 492 с. (30,7 п.л.) Гриф УМС по физике УМО по классическому университетскому образованию.

6. Петросян, В.Г., Лихицкая, И.В., Бейтокова, Л.Р., Газарян, P.M. Решение физических задач с помощью компьютера [Текст] / В.Г.Петросян, И.В. Лихицкая, Л.Р. Бейтокова, P.M. Газарян. - Нальчик: Каб.-Балк. гос. ун-т., 2003. - 256 с. (16 пл., авторских - 10 п.л. - 63%) Гриф УМС по физике УМО по классическому университетскому образованию.

7. Петросян, В.Г. Решение физических задач с помощью компьютера в средней школе [Текст] /В-ГЛетросян. - Нальчик: Каб.-Балк. гос. ун-т., 1997. - 143 с. (8,9 пл.).

8.Петросян, В.Г. Решение физических задач эвристическим методом и развитие творческих способностей учащихся [Текст] / В.Г.Петросян. - Нальчик, 1998. -116 с. (19 пл.).

9. Петросян, В.Г., Гайтукиева, А.У-Г. Методика обобщений при решении задач по физике [Текст] / В.Г.Петросян, А. У-Г. Гайтукиева. - Нальчик, 2002. - 64 с. (4 пл., авторских - 3 п.л. - 70%).

10. Петросян, В.Г., Долгополова, Л.В., Емельченко, A.A., Перепеча, И.Р. Решение физических задач с помощью ЭВМ [Текст] / В.Г.Петросян, ЛБ. Долгополова, A.A. Емельченко, И.Р. Перепеча: учебное изд. - Нальчик, 1994. - 68 с. (4,3 пл., авторских - 3 п.л. - 70%).

11. Петросян, В.Г., Долгополова, Л.В., Лихицкая, И.В. Методы расчета резисторных схем [Текст] / В.Г.Петросян, Л.В. Долгополова, И.В. Лихицкая. - Нальчик: КБГУ, 2000. - 59 с. (3,7 пл., авторских - 2 пл. - 54%).

12. Петросян, В.Г., Емельченко, A.A., Поздняков, A.B. Динамика колебательного -движения [Текст] / В.Г. Петросян, A.A. Емельченко, A.B. Поздняков: - Нальчик: КБГУ, 1986. - 40с (2,5 пл., авторских-1 пл. -40%).

13. Петросян, В.Г., Емельченко, A.A., Долгополова, Л.В., Захарченко, Г.В. Решение физических задач с помощью программируемых микрокалькуляторов [Текст] / В.Г.Петросян, A.A. Емельченко, Л.В. Долгополова, Г.В .Захарченко: - Нальчик: КБГУ, 1987. - 40 с. (2,5 п.л., авторских - 1 п.л. - 40%).

14. Петросян, В.Г., Карашаев, A.A. Сборник вопросов, задач и упражнений по курсу "Физика и химия", 5 - 6 класс [Текст] / ВГ.Пегросян, A.A. Карашаев. - Нальчик: Изд-во «Адыгея», г. Майкоп, 1997. - 155 с. (9,7 пл., авторских- 8 пл. - 82%). Гриф МОНКБР.

15. Петросян, В.Г. Сборник вопросов, задач и упражнений по Физике, 6 класс [Текст] / В.Г.Петросян. - Нальчик: Изд-во «Адыгея», г. Майкоп, 1997. - 155 с. (9,7 п.л.) Гриф МОНКБР.

16. Петросян В.Г., Карашаев A.A., Мальбахов A.M. Сборник вопросов, задач и упражнений по физике, 7 класс [Текст] / В.Г.Петросян, A.A. Карашаев, А.М, Мальбахов. - Нальчик: Изд-во «Поматур», 1998. - 90 с. (5,6 п.л., авторских - 4 п.л. -71%). Гриф МОН КБ Р.

17. Петросян, В.Г., Карашаев, A.A., Мальбахов, A.M. Сборник вопросов, задач и упражнений по физике, 8 класс [Текст] / В.Г.Петросян, A.A. Карашаев, А.М, Мальбахов. - Нальчик: Изд-во «Поматур», 1999. - 100 с. (6,25 п.л., авторских - 5 п.л. -80%). Гриф МОН KEP.

18. Петросян, В.Г., Карашаев, A.A., Мальбахов, A.M. Сборник вопросов, задач и упражнений по физике, 9 класс [Текст] / В.Г.Петросян, A.A. Карашаев, А.М, Мальбахов. - Нальчик: Изд-во «Поматур», 2000. - 90 с. (5,6 п.л., авторских - 4 п.л. -71 %). Гриф МОН КБР.

19. Петросян, В.Г., Хоконов, Х.Б., Мальбахов, A.M. Карашаев, A.A. Физика 7 класс [Текст]: Учебное пособие / В.Г. Петросян, Х.Б. Хоконов, A.M. Мальбахов, A.A. Карашаев.- Нальчик: Изд-во «Поматур», 1999. - 164 с. (6,25 п.л., авторских - 3 п.л. -48%). Гриф МОН КБР.

20. Петросян, В.Г., Хоконов, Х.Б., Мальбахов, A.M. Карашаев, A.A., Поздняков, A.B. Физика 8 класс [Текст]: Учебное пособие / В.Г. Петросян, Х.Б. Хоконов, A.M. Мальбахов, A.A. Карашаев, A.B. Поздняков. - Нальчик: Изд-во «Поматур», 1999. - 191 с. (12 пл., авторских - 4,8 п.л. - 40%). Гриф МОН КБР.

21. Петросян, В.Г., Хоконов, Х.Б., Мальбахов, A.M. Карашаев, A.A., Поздняков, A.B. Физика 9 класс [Текст]: Учебное пособие/ В.Г. Петросян, Х.Б. Хоконов, A.M. Мальбахов, A.A. Карашаев, A.B. Поздняков. - Нальчик: Изд-во «Поматур», 2003. - 208 с. (13 пл., авторских - 5,2 п.л. - 40%). Гриф МОН КБР.

22. Петросян, В .Г., Мальбахов, А.М., Карашаев, A.A. Билеты. Базовый курс физики 7-9 классы [Текст]: (Рекомендации и указания) / В.Г. Петросян, A.M. Мальбахов, A.A. Карашаев. - Нальчик: Изд-во «Поматур», 2001. - 48 с. (3 п.л., авторских - 2п.л. - 67%).

23. Петросян, В.Г. Пособие по решению задач [Текст] / В.Г.Петросян: -Нальчик, 2003. - 108 с. (6,75 п.л.)

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК

24. Петросян, В.Г., Долгополова, Л.В., Захарченко, Т.В. Использование ПМК при решении физических задач [Текст] / В.Г.Петросян, J1.B. Долгополова, Т.В. Захарченко // Физика в школе. 1989. №5. - С. 62 - 64. (0,2 п.л., авторских - ОДн.л. -50%).

25. Петросян, В.Г., Поздняков, A.B., Долгополова, Л.В. Проверка решения задач по механике [Текст] / В.Г.Петросян, A.B. Поздняков, Л.В. Долгополова // Физика в школе. 1990. №5. - С.179 -181. (0,2 пл., авторских - 0,1п.л. - 50%).

26. Петросян В.Г., Петросян Т.В. Методы перебора в решении физических задач // "Информатика и образование". 1996. №3. - С. 73-83. (0,62 п.л., авторских - 0,4 п.л.-66%).

27. Петросян, В.Г. Использование графических возможностей ЭВМ при решении физических задач [Текст] / В.Г.Петросян // "Информатика и образование". 1996. №4. - С. 69-79. (0,62 п.л.).

28. Петросян, В.Г., Перепеча, И.Р., Петросян, Л.В. Методы решения физических задач на компьютере [Текст] 1 В.Г.Петросян, И.Р. Перепеча, Л.В. Петросян // "Информатика и образование". 1996. №5. - С. 94-99. (0,37 пл., авторских -0,2 пл.-54%).

29. Петросян, В.Г., Газарян, P.M. Межпредметные связи информатики, физики, математики, биологии при решении задач [Текст] / В.Г.Петросян, P.M. Газарян // "Информатика и образование", 1998. №8. - С. 63-68. (0,37 пл., авторских -0,2 пл.-54%).

30. Петросян, В.Г., Газарян, P.M., Сидоренко, Д.А. Моделирование лабораторных работ физического практикума [Текст] / В.Г.Петросян, P.M. Газарян, Д.А. Сидоренко // "Информатика и образование". 1999. №2. - С. 59-67. (0,5 пл., авторских - 0,25 п.л. - 50%).

31. Петросян, В.Г. Решение физических задач с помощью компьютера [Текст] / В.Г.Петросян // Информатика в уроках и задачах: приложение к журналу "Информатика и образование". 1999. №4: - М.: Информатика и образование. 1999. -С. 3-29.(1,62 п.л.).

32. Петросян, В.Г., Подлинов, Р.В., Пан, Б.К. Компьютерный физический практикум в школе [Текст] / В.Г.Петросян, Р.В. Подлинов, Е.К. Пан II "Информатика и образование". 2001. №6. - С. 84-89. (0,37 пл., авторских - 0,2 пл. - 54%).

33. Петросян, В.Г., Бейтокова, JI.P., Лихицкая, И.В. Решение задач на равноускоренное движение методами перебора [Текст] / В.Г.Петросян, JI.P. Бейтокова, И.В. Лихицкая // «Информатика и образование». 2002. № 7. - С.46-53. (0,5 п.л., авторских - 0,25 пл. - 50%).

34. Петросян, В.Г., Бейтокова, Л.Р., Гайтукиева, А.У-Г. Решение задач на поиск экстремума методами перебора [Текст] / В.Г.Петросян, Л.Р. Бейтокова, А.У-Г. Гайтукиева // «Информатика и образование». 2003. №2. - С.49-56. (0,44 пл., авторских -0,25 пл.-56%).

35. Петросян, В.Г., Гайтукиева, А.У-Г., Шериев, А.М. Постановка задачи как форма обучения решению задач с помощью компьютера [Текст] / В.ГЛетросян, А. У-Г. Гайтукиева, А.М. Шериев // «Информатика и образование». 2003. № 9. - С.77-82. (0,37 пл., авторских - 0,2 пл. - 54%).

36. Петросян В.Г., Газарян P.M., Бейтокова Л.Р. «Стохастические» задачи преследования [Текст] / В.ГЛетросян, P.M. Газарян, Л.Р. Бейтокова // «Информатика и образование». 2003. № 11. - С.42-48. (0,44 пл., авторских - 0,25 пл. - 56%).

37. Петросян, В.Г., Насипов, А.Ж., Лепежев, К.В. «Компьютерная поддержка уроков технологии в V-VI классах» [Текст] / В.Г.Петросян, А.Ж.. Насипов, КВ. Лепежев // «Информатика и образование». 2003. №12. - С.93-96. (0,25 пл., авторских -0,15 пл.-60%).

38. Петросян, В.Г., Газарян, P.M., Любицкий, A.A. «Бильярд в силовом поле» [Текст] / В.Г.Петросян, P.M. Газарян, A.A. Любицкий // «Информатика и образование». 2004. № 2. - С.66-70. (0,31 пл., авторских - 0,2 пл. - 64 %).

39. Петросян, В.Г., Газарян, P.M. Решение задач по алгебре с помощью компьютера [Текст] / В.Г.Петросян, P.M. Газарян // «Информатика и образование». 2004. № 9. - С.54-58. (0,31 пл., авторских - 0,2 пл. - 64 %).

Публикации в материалах международных конференций

40. Петросян, В.Г. и др. Компьютерные методы в физическом практикуме [Текст] / В.Г.Петросян // Тезисы докладов III конференции стран содружества. "Современный физический практикум". - Москва, 1995.

41. Петросян, В.Г. ЭВМ в общем физическом практикуме [Текст] / В.Г.Петросян и др. // Тезисы докладов международной конференции ФССО - 95. - Петрозаводск, 1995. - С. 26-27. (ОД п.л., авторских - 0,1 п.л. - 50 %).

42. Петросян, В.Г., Перепеча, И.Р., Дымов, P.M., Петросян, Л.В. Решение физических задач курса общей физики на ЭВМ [Текст] / В.Г.Петросян, И.Р. Перепеча, P.M. Дымов, Л.В. Петросян // Тезисы докладов международной конференции ФССО - 95. -Петрозаводск, 1995. - С. 42 - 43. (0,2 пл., авторских - 0,1 п.л. - 50 %).

43. Петросян, В.Г., Газарян, P.M. Развитие творческих способностей учащихся при решении задач с помощью компьютера [Текст] / В.Г.Петросян, P.M. Газарян // Международная научно-практическая конференция «Новые информационные технологии и их региональное развитие. "ELBRUS-97"»: Тезисы докладов. - Нальчик, 1997.- С. 57 - 59. (0,2 п.л., авторских - 0,1 п.л. - 50 %).

44. Пстросян, В.Г., Газарян, P.M. Трансфер как средство развития творческих способностей учащихся [Текст] / В.Г.Петросян, P.M. Газарян // Международная научно-практическая конференция «Новые информационные технологии и их региональное развитие. "ELBRUS-97"»: Тезисы докладов. - Нальчик, 1997,- С. 60 - 61. (0,2 п.л., авторских - 0,1 п.л. - 50 %).

45. Петросян, В.Г., Газарян, P.M., Люгай, С. Математический бильярд в силовом поле [Текст] / В.ГЛетросян, РМ. Газарян С. Люгай // Международная научно-практическая конференция «Новые информационные технологии и их региональное развитие. "ELBRUS-97"»: Тезисы докладов. - Нальчик, 1997. - С. 63 - 65(0,2 п.л., авторских - 0,1 пл. - 50%).

46. Петросян, В.Г. Программа факультативного спецкурса "Методы решения физических задач с помощью компьютера [Текст] / В.Г.Петросян // Международная научно-практическая конференция «Новые информационные технологии и их региональное развитие. "ELBRUS-97"»: Тезисы докладов. - Нальчик, 1997. - С. 68 - 70. (0,2 пл.).

47. Петросян, В.Г. Методы решения физических задач с помощью компьютера и развитие творческих способностей учащихся [Текст] / ВХ.Петросян //Международная научно-практическая конференция «Новые информационные технологии и их региональное развитие. "ELBRUS-97"»: Тезисы докладов. - Нальчик, 1997. - С.65 - 68. (0,2 пл.).

48. Петросян, В.Г. и др. Технологические задачи как средство развития творческих способностей учащихся [Текст] / В.Г.Петросян // Материалы Международной научно-практической конференции МПГУ (4-5 февраля 2003 г.). - М.: 2003. С. 129 - 131. (0,2 пл., авторских - 0,1 пл. - 50 %).

49. Петросян, В.Г., Лепежев, К.В., Бейтокова, Л.Р. Постановка и реализация имитационной компьютерной лабораторной работы по физике «Определение скорости звука в воздухе» [Текст] / В.Г.Петросян, К.В. Лепежев, Л.Р. Бейтокова // Проблемы формирования обобщений на уровне теории при обучении физике. Общеобразовательные учреждения, педагогические вуз. Доклады Международной научно-практической конференции. - М.: МГОУ, 2003. - С. 74 - 81. (0,5 пл., авторских -0,3 пл.-60%).

50. Петросян, В.Г., Лихицкая, И.В., Бейтокова, Л.Р. Постановка и решение исследовательских задач по физике при помощи компьютера [Текст] / В.Г.Петросян, И.В. Лихицкая, Л.Р. Бейтокова // Проблемы формирования обобщений на уровне теории при обучении физике. Общеобразовательные учреждения, педагогические вуз// Доклады Международной научно-практической конференции. - М.: МГОУ, 2003. - С. 113 - 121. (0,5 пл., авторских - 0,3 п.л. - 60 %).

51. Петросян В.Г., Лихицкая И. В., Гайтукиева А. У-Г. Эвристические методы решения задач. Трансфер и аналогия// Проблемы формирования обобщений на уровне теории при обучении физике. Общеобразовательные учреждения, педагогические вуз. Доклады Международной научно-практической конференции. - М.: МГОУ, 2003. - С. 161 -167(0,4 пл., авторских - 0,2 п.л. - 50 %).

52. Петросян, В.Г., Газарян, P.M., Гайтукиева, А. У-Г. Обобщения при решении задач и развитие творческих способностей учащихся [Текст] / В.Г.Петросян, P.M. Газарян, А. У-Г. Гайтукиева // Проблемы формирования обобщений на уровне теории при обучении физике. Общеобразовательные учреждения, педагогические вуз. Доклады Международной научно-практической конференции. - М.: МГОУ, 2003. - С. 151 -157(0,4 пл., авторских - 0,2 п.л. - 50 %).

53. Петросян, В.Г., Бейтокова, Л.Р., Лихицкая, И.В. Исследование распределения Больцмана с помощью компьютерной модели и элементы философских обобщений на уровне физической картины мира [Текст] / В.Г.Петросян, Л.Р. Бейтокова, И.В. Лихицкая //

Проблемы формирования обобщений на уровне физической картины мира при обучении физике. . Общеобразовательные учреждения, педагогические вузы. Доклады Международной научно-практической конференции. - М.: МГОУ, 2004. - С. 167- 170 (0,3 п.л., авторских - 0,15 пл. - 50 %).

54. Петросян, В.Г., Бейтокова, Л.Р., Лихицкая, И.В. Изучение Броуновского движения с помощью компьютерной модели как эксперимента формирующего понятия необходимого и случайного [Текст] / В.Г.Петросян, Л.Р. Бейтокова, И.В. Лихицкая // Проблемы формирования обобщений на уровне физической картины мира при обучении физике. Общеобразовательные учреждения, педагогические вузы. Доклады Международной научно-практической конференции. - М.: МГОУ, 2004. - С. 170 - 173 (0,3 пл., авторских-0,15 пл.-50%).

55. Петросян, В.Г., Бейтокова, Л .Р., Гайтукиева, А. У-Г. Изучение движения тела, брошенного под углом к горизонту, с помощью компьютера и формирование элементарных философских понятий причины и начальных условий [Текст] / В.Г.Петросян, Л.Р. Бейтокова, А. У-Г. Гайтукиева // Проблемы формирования обобщений на уровне физической картины мира при обучении физике. Общеобразовательные учреждения, педагогические вузы. Доклады Международной научно-практической конференции. - М.: МГОУ, 2004. - С. 173- 176 (0,3 пл., авторских- 0,15 пл. - 50 %).

56. Петросян, В.Г., Бейтокова, Л.Р., Газарян, Р.М. Изучение явления флуктуации плотности с помощью компьютерной модели и формирование понятий необходимого и случайного [Текст] / В.Г.Петросян, Л.Р. Бейтокова, Р.М. Газарян // Проблемы формирования обобщений на уровне физической картины мира при обучении физике. Общеобразовательные учреждения, педагогические вузы. Доклады Международной научно-практической конференции. - М.: МГОУ, 2004. - С. 176 - 179 (0,3 пл., авторских - 0,15 пл. - 50 %).

Статьи в сборниках научных трудов и материалов конференций

57. Петросян, В.Г. и др. Образовательный стандарт и уровни его усвоения [Текст] / В.Г.Петросян / Съезд российских физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI веке». 28-30 июня 2000 г. Тезисы докладов. -Москва: МГУ им. М.В. Ломоносова. С. 59 (0,1 пл., авторских - 0,03 пл. - 30 %).

58. Петросян, В.Г. и др. Концепция школьного физического образования в Кабардино-Балкарской Республике [Текст] / В.Г.Петросян / Съезд российских физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI веке». 28-30 июня 2000 г. Тезисы докладов. -Москва: МГУ им. М.В. Ломоносова. С. 60 (0,1 пл., авторских - 0,03 пл. - 30 %).

59. Петросян, В.Г. О модели непрерывного школьного естественно-математического образования [Текст] / В.Г.Петросян и др. / Съезд российских физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI веке». 28-30 июня 2000 г. Тезисы докладов. - Москва: МГУ им. М.В. Ломоносова. С. 61(0,1 пл., авторских - 0,03 пл. - 30 %).

60. Петросян, В.Г., Хоконов, М.Х., Мальбахов, А.М., Подлинов, Р.В. Компьютерные технологии в школьном физическом практикуме [Текст] / В.ГЛетросян, М.Х. Хоконов, А.М. Мальбахов, Р.В. Подлинов / Съезд российских физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI веке». 28 - 30 июня 2000 г. Тезисы докладов. - Москва: МГУ им. М.В. Ломоносова. С. 77-78 (0,15 пл., авторских - 0,05 пл. - 30 %).

61. Петросян, В.Г., Петросян, Т.В., Подлинов, Р.В. Визуализация процедур перебора при решении физических задач с помощью компьютера [Текст] / В.Г.Петросян, Т.В. Петросян, Р.В. Подлинов // Вестник Кабардино-Балкарского государственного университета. Серия Физические науки. Вып. 2. - Нальчик: КБГУ, 1997. - С. 79 - 83(0,3 пл., авторских - 0,15 пл. - 50 %).

62. Петросян, В.Г., Подлинов, P.B. Решение задач с компьютерной имитацией физических явлений [Текст] / В.Г.Петросян, Р.В. Подлинов // Вестник Кабардино-Балкарского государственного университета. Серия Физические науки. Вып. 4. - Нальчик: КБГУ, 2000. - С. 67 - 69 (0,2 пл., авторских - 0,1 пл. - 50 %).

63. Петросян, В.Г. Уровни обучения и концентрическое построение учебного материала в модели физического образования КБР [Текст] / В.Г.Петросян и др. // Вестник Кабардино-Балкарского государственного университета. Серия Физические науки. Вып. 4. - Нальчик: КБГУ, 2000. - С. 73 - 74 (0,2 пл., авторских - 0,1 пл. - 50 %).

64. Петросян, В.Г., Лихицкая, И. В. Ситуационная трансформация условия задачи в процессе ее решения [Текст] / В.Г.Петросян, И.В. Лихицкая // Вестник Кабардино-Балкарского государственного университета. Серия Физические науки. Вып. 5. - Нальчик: КБГУ, 2000. - С. 57 - 58 (0,2 пл., авторских - 0,1 пл. - 50 %).

65. Петросян, В.Г., Газарян, Р. М., Лихицкая. И. В. Развитие творческих способностей школьников при решении физических задач [Текст] / В.Г.Петросян, P.M. Газарян, И.В. Лихицкая // Вестник Кабардино-Балкарского государственного университета. Серия Физические науки. Вып. 5. - Нальчик: КБГУ, 2000. - С.. 58 - 63 (0,3 пл., авторских - 0,15 пл. - 50 %).

66. Петросян, В.Г., Гайтукиева, А.У-Г. Классификация процессов решения задач [Текст] / В.Г.Петросян, А. У-Г. Гайтукиева //Вестник Кабардино-Балкарского государственного университета. Серия Физические науки. Вып. 6. - Нальчик: КБГУ, 2001.-С. 29-31 (0,2 пл., авторских-0,1 пл.-50%).

67. Петросян, В. Г., Гайтукиева, А. У-Г., Лихицкая, И. В. Алгоритм как теоретическое обобщение решения первой задачи [Текст] / В.Г.Петросян, А. У-Г. Гайтукиева, И.В. Лихицкая // Вестник Кабардино-Балкарского государственного университета. Серия Физические науки. Вып. 7. - Нальчик: КБГУ, 2002. - С. 51 - 54 (0,3 пл., авторских - 0,15 пл. - 50 %).

68. Петросян, В.Г., Насипов, А.Ж., Лепежев, К.В. Компьютерные имитационные модели в демонстрационном эксперименте [Текст] / В.Г.Петросян,

A.Ж. Насипов, К.В. Лепежев // Вестник Кабардино-Балкарского государственного университета. Серия Физические науки. Вып. 8. - Нальчик: КБГУ, 2003. - С. 56 - 57 (0,2 пл., авторских - 0,1 пл. - 50 %).

69. Петросян, В.Г., Газарян, P.M., Бейтокова, Л.Р. Слабодетерминированная задача преследования [Текст] / В.Г. Петросян, P.M. Газарян, Л.Р. Бейтокова // Вестник КБГУ. Серия Физические науки. Вып. 7., 2002. - С. 49 - 51 (0,2 пл., авторских - 0,1 пл. - 50 %).

70. Петросян, В.Г., Лихицкая, И.В. Классификация лабораторных работ физического практикума [Текст] / ВГЛетросян, И.В. Лихицкая // Труды региональной научной конференции, посвященной 85-летию С.Н. Задумкина. - Нальчик, 1998. С. 155-159. (0,3 пл., авторских - 0,15 пл. - 50 %).

71. Петросян, В.Г., Исаев, Д.А., Гайтукиева, А.У-Г., Программа элективного курса «Анализ ответа и проверка хода решения задач по физике» [Текст] /

B.Г. Петросян, Д.А.Исаев, А.У-Г.Гайтукиева // Материалы VII Международной научно-практической конференции «Физическое образование: проблемы и перспективы развития», Часть 1.- М:Изд-во «Школа будущего», 2008. -340 с. С 182-185 (0,2 пл., авторских - 0,1 пл. - 50 %).

72. Петросян В.Г., Исаев Д.А., Бейтокова Л.Р., Программа элективного курса «Решение задач по физике с помощью компьютера» [Текст] / В.Г.Петросян, Д.А.Исаев, Л.Р.Бейтокова // Материалы VII Международной научно-практической конференции «Физическое образование: проблемы и перспективы развития», Часть 1.- М:Изд-во «Школа будущего», 2008. -340 с. С 315-317 (0,2 пл., авторских-0,1 п.л. - 50 %).

Подп. к печ, 06.07.2009 Объем 2,5 пл. Заказ № 157 Тираж 100 экз.

Типография МПГУ

Содержание диссертации автор научной статьи: доктора педагогических наук, Петросян, Валерий Гургенович, 2009 год

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Учебная физическая задача.

1.1. Физическая проблема, физическая задача и учебная физическая задача.

1.2. Классификация процессов решения задач.

1.3. Классификация процессов выполнения экспериментальных задач

Выводы по ГЛАВЕ 1.

ГЛАВА 2. Компьютер как современное инструментальное средство решения задач по физике.

2.1. Компьютерная техника в учебном процессе.

2.2. Анализ условия задачи и выбор компьютера в качестве инструментального средства решения.

2.3. Анализ условия и определение типа физической задачи, решаемой с помощью компьютера.

Выводы по ГЛАВЕ 2.

ГЛАВА 3. Освоение методов физики-науки и развитие творческих способностей в процессе решения физических задач с помощью компьютера.

3.1. Метод моделирования и физическая модель.

3.2. Решение физических задач как средство освоения методов науки

3.3. Развитие творческих способностей учащихся и студентов вузов при освоении научных методов.

3.4. Ведущие идеи, обусловливающие применение компьютера при решении задач по физике в процессе обучения физике.

Выводы по ГЛАВЕ 3.

ГЛАВА 4. Методы решения физических задач с помощью компьютера.

4.1. Методы перебора.

4.2. Решение задач на поиск экстремума методами перебора.

4.3. Расчетные методы.

4.4. Модельные методы решения задач на компьютере.

4.5. Решение задач смешанного типа с использованием графических средств.

4.6. Решение задач с компьютерной имитацией физических явлений

4.7 Реализация межпредметных связей физики, информатики, математики, биологии при решении задач.

4.8 Методика проведения анализа ответа и проверки хода решения задач

4.9. Приемы проверки (тестирования) программ.

Выводы по ГЛАВЕ 4.

ГЛАВА 5. Концепция методики обучения и система обучения решению физических задач с помощью компьютера в школе и в вузе.

5.1. Концепция применения решения задач по физике с помощью компьютера в процессе обучения физике.

5.2. Идеи решений и методы их реализации при решении задач с помощью компьютера.

5.3. Методика обучения определению типа задач и выбору метода решения задач с помощью компьютера.

5.4. Методика обучения расчету конечных выражений, процедурам дискретизации объектов и процессов.

5.5. Модель методической системы обучения решению физических задач с помощью компьютера.

Выводы по ГЛАВЕ 5.

ГЛАВА 6. Экспериментальные основы исследования.

6.1. Организация педагогического эксперимента.

6.2. Методика проведения и результаты этапов педагогического эксперимента в школе и в вузе.

Выводы по ГЛАВЕ 6.>.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Решение физических задач с помощью компьютера как составляющая физического образования"

Бурное развитие электроники, широкое распространение в обществе аппаратных и программных средств вычислительной техники все отчетливее выявляют черты современной технической цивилизации. Электронная техника! определяет технический и научный прогресс практически любой области человеческой деятельности, формирует новые виды деятельности.

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

Современный мощный инструментарий — компьютер (с соответствующим языком моделирования), численные методы математики, развивавшиеся в течение почти 2000 лет, стали неотъемлемой частью культуры человечества, в частности, научной культуры физики. Всё это требует изменения содержания курсов физики и методов организации учебно-познавательной деятельности учащихся при изучении физики в школе и в вузе.

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

Различные аспекты проблем информатизации физического образования и компьютерных технологий обучения физике нашли отражение в результатах научно-методических исследований и в трудах многих авторов (Э.В. Бурсиан, X. Гулд, В.А. Извозчиков, А.С. Кондратьев, В.В. Лаптев, Н.В. Разумовская,

A.А. Самарский, А.М. Слуцкий, А.В. Смирнов, Я. Тобочник, А.И. Ходанович и др.). Большое число методических работ посвящено вопросам отражения методологии научного познания и компьютерных технологий в формировании мировоззрения и познавательной деятельности учащихся в процессе обучения физике (Э.В. Бурсиан, X. Гулд, В.А. Извозчиков, А.С. Кондратьев, В.В. Лаптев,

B.В. Мултановский, А.А. Самарский, Я. Тобочник, Н.В. Шаронова и др.). Решение физических задач является одним из мощных средств развития творческих способностей на всех этапах обучения физике. Проблема развития творческих способностей рассматривалась в рамках различных психолого-педагогических концепций: в теории проблемного обучения (Ю.К. Бабанский, И .Я. Лернер, М.И. Махмутов, A.M. Матюшкин, В. Оконь и др.), в теории учебной деятельности, в работах психологов и дидактов (В.И. Андреев, Г.А. Балл, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, В.И. Загвязинский, Ю.Ю. Кулюткин, П.И. Пидкасистый, Я.А. Пономарёв, В.Г. Разумовский, М.Н. Скаткин, Н.Ф. Талызина, О.К.Тихомиров и др.).

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

Изначально компьютер использовался в качестве инструментального средства для решения сложных научно-практических задач. Вместе с компьютером получили развитие численные методы в науке, что пока не нашло должного отражения в научно-методической литературе.

Таким образом, изменение роли компьютера в образовании становится необходимостью, и одним из направлений расширения внедрения компьютерной техники в учебный процесс является использование компьютера не только как объекта изучения и средства обучения, но и инструмента изучения, и не только информатики, но и других предметов, в частности, физики.

Анализ школьных и вузовских программ по физике позволяет сделать заключение об отсутствии требований к формированию у обучаемых некоторых современных способов деятельности, связанных, например, с использованием компьютера в качестве инструментального средства. Иными словами, курс физики не ориентирован на освоение компьютера в качестве современного инструментария и связанных с ним новых методов науки. Следовательно, существует противоречие между объективной необходимостью формирования у учащихся и студентов современных научных способов деятельности и реальной направленностью физического образования преимущественно на усвоение только «традиционных» методов физики-науки, в котором компьютер используется, в основном, как средство обучения.

Применение компьютерной техники как инструментального средства при обучении решению задач сдерживается из-за нерешённости следующих проблем дидактики и методики физики:

- отсутствует систематизация психологических характеристик уровней мышления при решении задач;

- не выявлена корреляция между известными типами физических экспериментальных задач и уровнями мышления (не соотнесены типы решаемых задач с уровнями мышления учащихся);

- не рассмотрена связь методов решения физических задач с методами физики;

- отсутствуют как теоретическое обоснование необходимости использования компьютера в качестве инструментального средства решения задач с целью овладения новыми методами физики, так и соответствующие методики;

- не систематизированы компьютерные методы решения физических задач;

- не очерчен круг физических задач, решаемых с помощью компьютера;

- не рассмотрены возможности развития творческих способностей учащихся при решении физических задач с помощью компьютера.

Таким образом, второе существующее противоречие — это противоречие между требованиями формирования у обучаемых системных знаний о методах физики-науки и недостаточной эффективностью их выполнения, обусловленной нерешённостью отмеченных выше проблем дидактики, теории и методики обучения физике.

Обучение методам научного познания — современная составляющая естественнонаучного, в частности, физического образования. Появление компьютера - нового мощного инструмента научного познания — вызывает необходимость его применения при обучении физике. Известно, что методы, средства и формы обучения в их взаимосвязи составляют технологию обучения. Однако понятие "новые информационные технологии" (НИТ) очень часто сужают, сводя их только к использованию компьютерных программных средств, что, на наш взгляд, совершенно не соответствует самой идее технологии. Такое использование компьютера в некоторых случаях может стать только начальным этапом внедрения НИТ в учебный процесс.

Общая логика развития внедрения НИТ в учебный процесс проявляется, конкретизируется и реализуется в процессе решения задач с помощью компьютера, используемого в качестве современного инструментального средства. При этом необходимы теоретическое обоснование и перенос изучения инструментальных возможностей использования компьютера при решении соответствующих задач (методологический аспект) на предметные области: физику, математику, химию и др.

Однако недостаточная сформированность умений и навыков программирования у педагогов-предметников (в частности, у физиков), отсутствие опыта применения компьютера, например, при решении физических задач создают третье противоречие — между необходимостью формирования у обучающихся системы новых информационных методов физики-науки и недостаточной специальной подготовкой к этой работе будущих учителей физики.

Указанные противоречия обусловили проблему: как изменить содержание физического образования с тем, чтобы сформировать у учащихся школ и студентов вузов (в том числе и будущих учителей) новые способы деятельности с использованием компьютера в качестве инструментального средства обучения физике и организовать реальную направленность физического образования на усвоение новых методов физики-науки, связанных с широким применением компьютеров в науке?

Для развития научного, диалектического мышления необходимо знакомить обучающихся с применяемыми в физике теоретическими методами познания, среди которых: абстрагирование, идеализация, моделирование, мысленное экспериментирование, анализ, синтез, метод аналогий, дедукция и т.п. В свою очередь решение задачи требует следующих умений: анализировать условие задачи в соответствии с её вопросом; преобразовывать проблему в ряд частных проблем; составлять план и выделять этапы решения проблемы; формулировать гипотезу; представлять задачу в виде математической модели; проводить анализ полученного решения. При решении задач обеспечивается систематическое овладение методами научного познания в процессе деятельности по поиску методов решения задач. Отсюда можно сделать вывод: умение решать физические задачи (в широком смысле) определяется умением применять методы физики-науки.

Объект исследования - процесс обучения решению физических задач в школе и в вузе.

Предмет исследования — обучение решению физических задач с помощью компьютера как составляющая физического образования.

Цель исследования - теоретически обосновать и разработать методику обучения решению физических задач с помощью компьютера в качестве способа освоения методов науки при обучении физике как студентов физических факультетов вузов, так и учащихся общеобразовательных школ.

Анализ научно-методической литературы, многолетняя научно-исследовательская работа, опыт преподавания физики в школе и в вузе, анализ результатов констатирующего и поискового этапов эксперимента позволили выдвинуть гипотезу исследования: если решение физических задач с помощью компьютера (с использованием компьютера в качестве современного инструментального средства) станет составляющей физического образования, то даже при традиционных формах обучения это приведёт к освоению новых методов физической науки, к освоению новых информационных технологий и развитию мышления учащихся школ и студентов.

Сформулированные выше цель и гипотеза обусловили следующие задачи исследования:

1) проанализировать существующую систему физических задач и признаки классификаций методов их решения с целью определения типов задач, решаемых с помощью компьютера и классификации методов их решения;

2) выявить степень готовности и уровень потребности учителей, учащихся и студентов вуза к работе с компьютером при изучении физики и, в частности, при решении задач и рассмотреть целесообразность и принципиальную возможность решения задач с помощью компьютера в средней (полной) школе;

3) разработать концепцию методики обучения решению физических задач с помощью компьютера и модель методической системы обучения решению задач с помощью компьютера;

4) выявить методы науки, используемые при решении задач;

5) разработать и апробировать методику решения физических задач с помощью компьютера как систему частных методов, приёмов и правил решения;

6) проанализировать существующую методику анализа решения задач и разработать вариант системного подхода к проведению анализа ответа и проверки хода решения задач как обычными методами, так и с помощью компьютера;

7) выявить теоретические основы развития творческих способностей учащихся и студентов при решении физических задач с помощью компьютера, а именно рассмотреть психолого-педагогический аспект развития творческих способностей при решении физических задач с помощью компьютера и оптимизировать структуру и содержание системы разноуровневых физических задач, решаемых с помощью компьютера, обеспечивающих освоение методов науки и развитие творческих способностей;

8) разработать и апробировать в условиях вуза и средней общеобразовательной школы методику обучения решению экспериментальных задач и дополнения физического лабораторного и демонстрационного экспериментов виртуальными работами, труднореализуемыми натурно в условиях физического кабинета;

9) экспериментально проверить гипотезу исследования.

Методологическая основа исследования: методология науки (в частности, методология физики), теория процесса познания, теория развивающего обучения, теория дифференцированного обучения физике, теоретические основы разноуровневых обобщений, теоретические основы компьютеризации обучения физике.

Для исследования проблемы и решения поставленных задач были использованы следующие теоретические и эмпирические методы: теоретический анализ научно-методической и психолого-педагогической литературы, наблюдение, моделирование, педагогическое проектирование, прогнозирование, опрос, анкетирование учителей, студентов вуза, учащихся, педагогические измерения, статистические методы обработки результатов эксперимента.

Новизна результатов исследования заключается в следующем. 1. Показано, что в современных условиях обучение решению задач с помощью компьютера в роли инструмента исследования должно выступать составляющей как школьного, так и вузовского физического образования.

2. Сформулирована концепция методики обучения решению физических задач с помощью компьютера как составляющей физического образования, расширяющая понимание роли компьютера в обучении физике в школе и в вузе.

3. Предложены модели процесса решения физических задач с помощью компьютера, дополняющие друг друга:

• модель выбора метода решения физических задач с помощью компьютера;

• модель решения задач обобщенным методом предписаний;

• модель методики решения физических задач;

• модель проведения анализа ответа физической задачи.

4. Предложена модель уровней «идей и методов решения» физических задач.

5. Создана модель методической системы обучения решению физических задач с помощью компьютера.

6. Разработана методика решения физических задач с помощью компьютера в средней (полной) школе и в вузе, включающая классификацию процессов решения задач и типологию задач, исходя из системно-структурного анализа задачи, систему разноуровневых задач, модельных и имитационных лабораторных работ, а также учебно-методическое обеспечение обучения выбору метода решения задачи, решению задачи обобщенным методом предписаний и анализу ответа задачи, решенной с применением компьютера.

Теоретическая значимость исследования состоит в развитии теоретических основ методики обучения учащихся школ и студентов решению физических задач с помощью компьютера: обоснована необходимость решения физических задач с помощью компьютера (как инструментального средства) в качестве составляющей физического образования в вузе; обоснована возможность и целесообразность применения компьютера для решения физических задач с целью организации изучения современного метода физики-науки и методов науки вообще; созданы теоретические основы (концепция и адекватные ей модели) методики решения и методики обучения решению физических задач с помощью компьютера.

Практическая значимость исследования состоит в том, что:

1) разработаны методические рекомендации, пособия, пакеты программ решения задач с помощью компьютера по всем разделам вузовского курса «Общей физики», обеспечивающие овладение современными методами физики;

2) разработаны методические рекомендации, пакеты программ модельных и имитационных лабораторных работ по разным разделам школьного курса физики для практической реализации применения компьютера в процессе обучения;

3) созданы, апробированы и внедрены вузовские спецкурсы ("Решение физических задач с помощью компьютера", "Методика решения задач по физике", "Методика решения физических задач с помощью компьютера", "ЭВМ в физическом практикуме"), разработаны учебные программы, планирование занятий, дидактический материал для проведения занятий.

Апробация и внедрение результатов работы осуществлялись в школах Кабардино-Балкарской Республики, в лицее КБГУ для одаренных детей и в вузах (КБГУ, г. Нальчик, ИнГУ, г. Назрань).

Содержание материала нашло отражение в курсах и спецкурсах, читавшихся в течение ряда лет на физическом факультете Кабардино-Балкарского государственного университета и ИУУ (ИПК и ПРО КБГУ).

Достоверность и обоснованность результатов, выводов и рекомендаций, полученных в диссертационном исследовании, связываются с непротиворечивостью логических рассуждений, осуществлявшихся в ходе теоретического анализа проблемы, а также положительным результатом опыта обучения студентов физического факультета Кабардино-Балкарского государственного университета в период с 1990 по 2007 г. (охват 414 студентов) и учащихся средних школ города Нальчика (2, 6, 23, лицей Кабардино-Балкарского государственного университета (КБГУ)) в период с 1990 по 2007 г. (96 учащихся).

Наряду с автором в эксперименте в разные годы приняли участие следующие преподаватели школ Кабардино-Балкарской республики, Республики

Ингушетия, Ингушского государственного университета и Кабардино-Балкарского государственного университета: Бейтокова JLP. (КБГУ), Газарян P.M. (лицей КБГУ), Гайтукиева А.У-Г. (ИнГУ), Долгополова Л.В. (МОУ СОШ №23, г. Нальчик, КБР), Куршев О.И. (КБГУ), Лихицкая И.В. (МОУ СОШ №6, г. Нальчик, КБР), Подлинов Р.В. (КБГУ), Чочаева А.М.(КБГУ).

Основные положения исследования обсуждались на семинарах КБГУ, Московского педагогического государственного университета, Московского государственного областного университета, на Республиканских (КБР) совещаниях учителей, на городских (г. Нальчик) и республиканских (КБР) семинарах учителей, в ИПК и ПРО КБГУ, докладывались (с публикацией докладов) на конференциях:

Международных (Международная конференция ФССО-95 (физика в современной системе образования — 95), Петрозаводск, 1995, III—я конференция стран содружества. "Современный физический практикум", Москва, сентябрь 1995 Международная научно-практическая конференция "Новые информационные технологии и их региональное развитие" ELBRUS-97": — Нальчик, 1997, IX Международная научно-практическая конференция «Технология. Творчество. Личность», 10-12 ноября, Курск 2003, Международная научно-практическая конференция «Проблемы формирования обобщений на уровне теории при обучении физике. Общеобразовательные учреждения, педагогические вуз». — Москва, МГОУ, 2003, Международная научно-практическая конференция «Технологическое образование в школе и ВУЗе в условиях модернизации образования», Москва, Mill У, 4—5 февраля 2003, Международная научно-практическая конференция «Проблемы формирования обобщений на уровне физической картины мира при обучении физике. Общеобразовательные учреждения, педагогические вузы». — Москва, МГОУ, 2004, Международная научно-практическая конференция «Физическое образование: проблемы и перспективы развития», Москва, Mill У, 11-14 марта 2008);

Всероссийских (Всероссийская научно-методическая конференция "Педагогические нововведения: технологии, методики, опыт": — Краснодар, 1996, Всероссийская научно-методическая конференция «Образовательные учреждения нового типа в реформировании системы общего образования»: - (24-17 сентября 1998 г.); Таганрог, 1998, Съезд российских физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI веке», Москва, МГУ им. М.В. Ломоносова, 28-30 июня 2000, Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы повышения качества подготовки специалистов образования в системе классических университетов», Нальчик, 10-11 октября 2000);

Региональных (Межвузовская научно-методическая конференция-семинар по методам активного обучения, Нальчик, 1989, Региональная научная конференция, посвящённая 85-летию С.Н. Задумкина, Нальчик, 25—27 марта 1998, Региональный семинар «Актуальные проблемы физического образования», 24-25 марта, Майкоп, 2001, Региональный семинар «Актуальные проблемы физического образования», 14-15 марта, Майкоп, 2003);

Республиканских (Научно-методическая конференция "Вычислительная техника в учебном процессе", Нальчик, 1988, Проблемный семинар "Интеллектуальная и творческая одаренность" (Междисциплинарный подход): -Нальчик, 1997).

На защиту выносятся положения, представляющие собой концепцию методики обучения решению задач по физике с помощью компьютера.

1. В содержание школьного и вузовского физического образования целесообразно включить решение физических задач с помощью компьютера, поскольку решение физических задач в процессе обучения физике играет ведущую роль в освоении методов физической науки и развитии творческих способностей учащихся. Это означает, что:

• компьютерная техника должна выступать в качестве инструментального средства при изучении физики в системе высшего и общего среднего образования;

• решение задач в процессе обучения физике (в школе и в вузе), будучи необходимым элементом целостной системы, должно являться основной областью внедрения компьютера в обучение физике;

• численные методы как методы физической науки следует изучать в школе и в вузе на основе компьютеризации обучения.

2. Отбор содержания и классификация методов решения физических задач отражают объективные признаки — составные части процесса решения (структурные элементы решения задачи как процесса), включающие идеи, лежащие в основе решений и характер методов решений.

3. Деятельность по решению физических задач с помощью компьютера и связанные с ней структура и содержание системы разноуровневых физических задач обеспечивают развитие творческих способностей учащихся и студентов и реализуют важную составляющую творческой деятельности — освоение методов физической науки. В качестве ведущего признака творчества при решении задач с помощью компьютера как одного из методов науки выступает компьютерное перемоделирование в процессе перекодирования (трансляции) и трансформирования информации, заключенной в заданной ситуации.

4. Анализ условия и вытекающий из него выбор метода решения физической задачи с помощью компьютера носит интуитивный характер и определяется системой предписаний, образующих модель уровней «идей и методов решения» физических задач.

5. Решение задач обобщённым методом предписаний является наиболее эффективным медом решения физических задач с помощью компьютера.

6. Системный (аналитико-синтетический) подход к проведению всестороннего анализа ответа и проверки хода решения физических задач вообще и с компьютером, в частности, отражают известную категорию физики-науки «псевдоэксперимент» — критерий истинности решения задачи.

7. Классификация процессов решения физических задач по «идее и методу решения» является наиболее полной, охватывает все решения задач и включает пять уровней: 1) репродуктивный, 2) формализованный, 3) частично-поисковый, 4) эвристический, 5) исследовательский.

8. Методическая система обучения решению физических задач с помощью компьютера и ее составляющая — методика решения этих задач обеспечивает высокую продуктивность усвоения фактического материала.

Структура диссертации. Работа написана на 482 страницах (346 страниц основного текста), состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы (352 наименования), приложения и содержит 77 рисунков, 18 таблиц, 157 задач. Приложение (100 стр.) содержит примеры задач (74), решаемых с помощью компьютера, 59 листингов программ решения задач, программу курса "Решение физических задач с помощью компьютера" (для студентов IV курса физического факультета), анкеты опроса учителей, учащихся, студентов и варианты контрольных работ.

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

Основные результаты и выводы:

1. Проведённое исследование показало необходимость и возможность классификации процессов решения физических задач (и с помощью компьютера в частности) исходя из системно-структурного анализа задач. В работе предложена и рассмотрена модель уровней «идей и методов решения» задач.

Проведённый анализ существующей системы физических задач позволил выявить, классифицировать и сформулировать десять основных типов задач, решаемых с помощью компьютера.

В проведённом исследовании разработаны и классифицированы частные методы решения задач с помощью компьютера: методы перебора, расчетные и модельные методы, каждый из которых включает ряд методов. В частности, методы перебора включают семь, расчетные — три, модельные — четыре метода. Это имеет принципиальное значение для формирования подходов к дифференциации содержания обучения решению задач с помощью компьютера.

2. В ходе педагогического эксперимента выявлена степень готовности и уровни потребности учителей, учащихся и студентов вуза к сформированию умений работать с компьютером в качестве инструментального средства при изучении физики, в частности, при решении задач.

Отмечено, что компьютер как важнейший инструмент обучения достаточно высоко (но в разной степени) востребован учителями, учениками и студентами вуза.

Проведённое исследование показало целесообразность и принципиальную возможность введения решения задач с помощью компьютера в вузе и в старшей школе (профильные классы).

3. Разработана концепция методики обучения решению физических задач с помощью компьютера и модель методической системы обучения решению задач с помощью компьютера, опирающаяся на совокупность дополняющих друг друга моделей решения задач.

4. Определено, что характер мыслительной деятельности при решении задач и при научном творчестве одинаков. При решении физических задач используются все основные методы физики-науки: наблюдение, сравнение, измерение, эксперимент, обобщение, абстрагирование, формализация, анализ, синтез, индукция, дедукция, аналогия, моделирование, идеализация.

5. В ходе теоретического исследования и апробации разработана модель методики решения физических задач с помощью компьютера как система частных методов, приёмов, правил решения, анализа решения (физические и другие приёмы тестирования программ) и оформления результатов решения.

Отмечено наличие методологических межпредметных связей при решении задач — инструментальных и методических, отражающих единство средств и методов процесса познания окружающего мира, изучения частных дисциплин, что имеет исключительно большое значение для организации трансфера - межпредметного переноса методов решения задач и реализации творческого развития учащихся, в частности, для формирования обобщенных методов.

6. Проведённое исследование позволило обосновать системный подход к проведению анализа ответа и проверки хода решения задач с помощью компьютера (аналитико-синтетический подход), который отражает «псевдоэксперимент» — критерий истинности решения задачи (эквивалент заключительного этапа научного исследования). Подчёркивается, что анализ ответа и проверка хода решения задачи способствуют формированию обобщенных способов решения задач.

7. Выявлены теоретические (психолого-педагогический аспект) и практические возможности развития творческих способностей учащихся и студентов при решении физических задач с помощью компьютера. Проведена оптимизация структуры и содержания системы разноуровневых физических задач, решаемых с помощью компьютера и обеспечивающих процесс творческой деятельности — освоение методов науки на примере вузовских курсов «Решение физических задач с помощью компьютера» и «Методика решения физических задач с помощью компьютера». Показаны возможности дальних переносов методов физики-науки на исследования в области других наук, что способствует интенсивному развитию творческих способностей.

8. Разработана и апробирована в условиях вуза и школы методика дополнения физического лабораторного и демонстрационного экспериментов модельными и имитационными работами (труднореализуемыми в условиях лабораторного физического кабинета). Рассмотрен последовательный подход к разработке содержания дополнительных лабораторных работ, вылившийся в создание вузовского спецкурса «Компьютерное моделирование в физическом практикуме».

9. Экспериментально подтверждена гипотеза исследования.

Направления дальнейших исследований связаны с конкретной и масштабной реализацией идей исследования. Для этого необходимо построить систему задач соответственно курсу информатики, математики и физики. Конкретное решение этой проблемы должно быть реализовано созданием двухгодичного элективного курса «Решение физических задач с помощью компьютера». Этот курс будет иметь большой потенциал для решения комплекса психолого-педагогических проблем: дифференциации и индивидуализации обучения, развития мотивации изучения физики, развития творческих способностей, познавательной активности и качественного освоения методов науки учащимися.

В исследовании показано, что умение проводить анализ ответа и на этом основании ставить заключение о его правильности позволяет делать самостоятельные выводы, прививает навыки творческого физического мышления, поднимает уровень рефлексии, развивает ориентировочную основу действий в большинстве случаев сопровождается трансформацией условия задачи, что развивает теоретическое мышление.

Подчёркивается, что анализ ответа и проверка хода решения задачи способствуют формированию обобщенных способов подхода к решению классов физических задач. Последнее означает, что можно отвлекаясь от конкретных особенностей условия, схематизировать задачу, сравнить ее с известными задачами и на этом основании определить, каким должен быть метод решения, или найти способ проверки, если решение получено.

В работе предложены и систематизированы основные типы и формы проверки ответа и хода решения задачи, решенных обычными методами и с помощью компьютера: проверка равенства размерностей, проверка на частные случаи, проверка на предельные случаи, проверка вариацией данных, проверка на экстремальные случаи, проверка на симметричность, проверка подстановкой, проверка повторным решением (вторым способом), числовой расчет и его анализ, экспериментальная проверка.

Введение решения задач с помощью компьютера в старшей школе (профильные классы) значительно облегчится при условии создания двухгодичного элективного курса «Решение физических задач с помощью компьютера». После изучения курса учащиеся будут:

• знать правила и приёмы решения задач с помощью компьютера;

• понимать роль и значение задач в процессе познания окружающего мира; цель, схему применения компьютера при решении задач, результат и значение приёмов решения задач с помощью компьютера;

• уметь классифицировать предложенные задачи и их решения, пользоваться сформированным банком приёмов решения задач с помощью компьютера, проверять и анализировать ответы решённых задач, обобщать решения задач, формулировать новые задачи.

Список литературы диссертации автор научной работы: доктора педагогических наук, Петросян, Валерий Гургенович, Нальчик

1. Абросимов, П.В., Ельцов, А.В., Степанов, В. А., Применение ЭВМ в курсе физики Текст. / П.В. Абросимов, А.В. Ельцов, В.А. Степанов // Преподавание физ. в высш. шк. -1997 — №10. С.52-59.

2. Акулынин, С.В., Роль ЭВМ в формировании у учащихся средней школы знаний о фундаментальных физических экспериментах Текст. / С.В. Акулынин // Пробл. учеб. физ. эксперим. 1995 - №1. С. 103-104.

3. Альтшуллер, Г.С. Алгоритм изобретений Текст. / Г.С. Альтшуллер. М.: Московский рабочий, 1973. - 296 с.

4. Ананьев, Б.Г. Избранные психологические труды Текст. / Б.Г. Ананьев. -М.: 1980. -Т.2. 144 с.

5. Андреев, В.И. Диалектика воспитания и самовоспитания творческой личности: Основы педагогики творчества Текст. / В.И. Андреев. Казань, 1988.-236 с.

6. Андреев, В.И. Об оценке и развитии исследовательских способностей старшеклассников в обучении физике Текст. / В.И. Андреев. — Казань: 1975. — 159 с.

7. Андреев, В.И. Эвристическое программирование учебно-исследовательской деятельности: (В обучении естественным предметам) Текст.: Дисс.д-ра пед.наук / В.И. Андреев. -Казань, 1983. 452 с.

8. Андреев, И.Д. Наука и общественный прогресс Текст. / И.Д. Андреев. М.: «Высшая школа», 1972. — 343 с.

9. Анофрикова, С.В., Одинцова, Н.И., Обучение сравнению результатов эксперимента с предсказанными Текст. / С.В. Анофрикова, Н.И.Одинцова // Физика в школе, 2000. №3 - С.36-38.

10. Анофрикова С.В., Стефанова, Г.П. Применение задач в процессе обучения физике Текст.: Учебное пособие для студентов физических факультетов пединститутов / С.В. Анофрикова, Г.П. Стефанова. — М.: Прометей, 1991. 176 с.

11. Бабанский, Ю.К. Методы обучения в современной общеобразовательной школе Текст. / Ю.К. Бабанский. -М.: Просвещение, 1985. 208 с.

12. Бакулевская, С.С. Становление интеллектуально-творческой деятельности старшеклассника в процессе решения эвристических задач Текст.: Дис. канд. пед. наук / С.С. Бакулевская. — Волгоград, 2001.- 162 с.

13. Балаш, В.А. Задачи по физике и методы их решения Текст. / В.А. Балаш.-М.: Просвещение, 1974. 165 с.

14. Балаш, В.А. Сборник задач по курсу общей физикиТекст. / В.А. Балаш. -М.: Просвещение, 1978. 172 с.

15. Балл, Г.А. Теория учебных задач. Психолого-педагогический аспект Текст. / Г.А. Балл. М.: Педагогика, 1990. - 184 с.

16. Баяндин, Д.В., Гаряев, А.В., Мухин, О.И., Интегрированный курс "Компьютерное моделирование физических процессов" Текст. / Д.В. Баяндин, А.В. Гаряев, О.И. Мухин // Проблемный учебный физический эксперимент, 2001. — № 13. -С.59-61.

17. Баяндин, Д.В., Медведева Н.Н., О методике проведения занятий компьютерного практикума Текст. / Д.В. Баяндин, Н.Н. Медведева // Проблемный учебный физический эксперимент, 2002. — №14. — С.64-69.

18. Баяндин, Д.В., Моделирующая активная обучающая среда "Виртуальная физика" Текст. / Д.В. Баяндин // Проблемный учебный физический эксперимент, 2001. —№11. — С.67-70.

19. Беланов, А.С., Жуков, Д.О., Карпицкая, Я.А., Создание компьютерных лабораторных работ для электронного учебника покурсу физики "Оптика" Текст. / А.С. Беланов, О.Д. Жуков, Я.А. Карпицкая // Физическое образование в вузах, 2001. №3. - Т.7. - С.97-105.

20. Белоцерковский, О.М. Математическое моделирование — отрасль информатики Текст. / О.М. Белоцерковский // Кибернетика: Становление информатики. М.: Наука, 1986. - С. 45

21. Берулава, Г.А. Развитие естественнонаучного мышления учащихся Текст.: автореф. дис. .док. психолог, наук /Г.А. Берулава. -М.1992 — 32с.

22. Беспалько, А.А., Слинкина, И.Н., Компьютерный эксперимент как средство отработки физических понятий Текст. / А.А. Беспалько, И.Н. Слинкина // Проблемный учебный физический эксперимент, 1995. -№ 3. С.107-109.

23. Бессонов, А.А., Дергобузов, К.А., Компьютерный эксперимент на уроках физики Текст. / А.А. Бессонов, К.А. Дергобузов // Проблемный учебный физический эксперимент, 1996. № 2. - С.74.

24. Богоявленская, Д.Б. Интеллектуальная активность как проблема творчества Текст. / Д.Б. Богоявленская. Ростов/Дон, 1983. — 173 с.

25. Богоявленская, Д.Б. Пути к творчеству Текст. / Д.Б. Богоявленская. -М.: Знание, 1981.-96 с.

26. Браверманн, Э.М., Самостоятельное проведение учениками экспериментов для проверки теоретических прогнозов Текст. / Э.М. Браверманн// Физика в школе, 2000. -№3 . С.43-46.

27. Бугаев, A.M. Методика преподавания физики в средней школе Текст.: Теоретические основы / A.M. Бугаев. — М.: Просвещение. 1981. -288 с.

28. Булавинцева, Л.И. Развитие творческих способностей при обучении биологии Текст.: дис. . канд. пед. наук / Л.И. Булавинцева. — М.: 1991. -158 с.

29. Бурдун, Г.Д., Калашников Н.В., Стоцкий Л.Р. Международная система единиц Текст. / Т.Д. Бурдун, Н.В. Калашников, Л.Р. Стоцкий. -М.: Высшая школа. 1964. 165 с.

30. Бурмистров, С.К. Радость познания Текст. / С.К. Бурмистров. -Тверь, 1993.-191 с.

31. Буров, В.А., Кабанов, С.Ф., Свиридов, В.И. Фронтальные экспериментальные задания по физике в 6 — 7 классах средней школы Текст.: Пособие для учителей /В.А. Буров, С.Ф. Кабанов, В.И. Свиридов. -М.: Просвещение, 1981 112 с.

32. Бурсиан, Э.В. Задачи по физике для компьютеров Текст.: Учебное пособие для студентов физ.-мат. фак. Пединститутов / Э.В. Бурсиан.- М.: Просвещение, 1991. 256 с.

33. Бурсиан, Э.В. Физика. 100 задач для решения на компьютере Текст.: Учебное пособие / Э.В. Бурсиан. СПб.:ИД «МиМ», 1997. - 256с.

34. Важеевская, Н.Е. Изучение гносеологических основ науки в школьном курсе физики Текст. / Н. Е. Важеевская. -М.: Прометей, 2001. 180 с.

35. Варганова, Э.Ф. Формирование у школьников исследовательских умений и навыков в процессе обучения зоологии Текст.: Дис. . канд. пед. наук / Э.Ф. Варганова. Л. 1982, - 166 с.

36. Винокурова, О.Л. Компьютерно-конструкторская среда в образовании Текст. / О.Л. Виновурова // Тезисы докладов международной конференции ФССО 95. - Петрозаводск, 1995. - С.98 - 100.

37. Власов, В.К., Королев, Л.Н., Сотников, А.Н. Элементы информатики Текст. / В.К. Власов, Л.Н. Королев, А.Н. Сотников. М.: Наука, 1988. -112 с.

38. Власова, Е.З. Интеллектуальные системы в обучении Текст. / Е.З. Власова // Тезисы докладов международной конференции ФССО — 95. — Петрозаводск, 1995.-С. 100-101.

39. Волков, Е.А. Численные методы Текст. / Е.А. Волков. — М.: Наука, 1987.-123 с.

40. Воронин, Ю.А., Бовин, И.Т., Современный физический эксперимент на основе измерительно-вычислительных комплексов Текст. / Ю.А.

41. Воронин, И.Т. Бовин // Проблемный учебный физический эксперимент, 1995.-№ 1. -С.109-111.

42. Воронин, Ю.А., Чудинский, P.M., Компьютерный эксперимент в системе учебного физического эксперимента Текст. / Ю.А. Воронин, P.M. Чудинский // Проблемный учебный физический эксперимент, 2002. — № 14. С.64-69.

43. Выготский, JI.C. Избранные психологические исследования Текст. / JI.C. Выготский. М.: 1956. - 356 с.

44. Выготский, JI.C. Собрание сочинений: в 6т. Текст. / JI.C. Выготский. М.: Педагогика, 1983. — Т.З: Проблемы развития психики. -367 с.

45. Выготский, JI.C. Собрание сочинений: в 6т. Текст. / JI.C. Выготский. М.: Педагогика, 1982. - Т.2: Проблемы общей психологии. - 504 с.

46. Гаврилюк, В.В. Формирование субъекта познавательной деятельности в условиях программированного и проблемного обучения Текст. /В.В. Гаврилюк // сб. Формирование познавательной деятельности школьников и студентов. Тюмень, 1982. — С.45-48.

47. Гальперин, П.Я. Организация умственной деятельности и эффективность учения Текст. / П.Я. Гальперин // Возрастная и педагогическая психология. Пермь, 1974. - С. 90 - 104.

48. Гейн, А.Г. Изучение информационного моделирования как средство реализации межпредметных связей информатики с дисциплинами естественнонаучного цикла Текст.: Дис. . д-р пед. наук / А. Г. Гейн. М., 2000. - 307 с.

49. Гершунский, Б.С. Компьютеризация в сфере образования Текст.: Проблемы и перспективы / Б.С. Гершунский. — М.: Педагогика, 1987. -264 с.

50. Голиков, Б. Д. Использование алгоритма в процессе воспроизводящей и творческой деятельности учащихся Текст.: Дис. . канд. психол. наук / Б.Д. Голиков. — М.: 1987. — 127 с.

51. Гомулина, Н.Н., Обучающие интерактивные компьютерные курсы и имитационные программы по физике Текст. / Н.Н. Гомулина// Физика в школе. 2000. - №8 . - С.69-74.

52. Горбунова, И.Б. Некоторые аспекты использования компьютеров при обучении физике в средней школе Текст. / И.Б. Горбунова // Тезисы докладов международной конференции ФССО — 95. — Петрозаводск, 1995. С. 102 — 103.

53. Горбушин, Д.Ш., Касимов, Р.Г., Нопин, C.JL, Саранин, В.А., Виртуальные лабораторные работы по механике Текст. / Д.Ш. Горбушин, Р.Г. Касимов, C.JI. Нопин, В.А. Саранин // Проблемный учебный физический эксперимент. 2002. - №14. - С.71-72.

54. Горстко, А.Б., Кочковая, С.В. Азбука программирования Текст. / А.Б. Горстко, С.В. Кочковая. -М.: Знание, 1988. 125 с.

55. Готская, И.Б. Применение заданий — ситуаций в комплексе ЭВМ при обучении физике в ПТУ (Теоретические и прикладные проблемы компьютеризации обучения) Текст. / И.Б. Готская // тезисы докладов. -Казань, 1988.- 115 с.

56. Гриценко, Л.И. Особенности интуиции в педагогическом предвидении Текст. / Л.И. Гриценко // сб. Формирование познавательной деятельности школьников и студентов. — Тюмень, 1982. — С. 26 — 42.

57. Гришин, Г.А., Компьютерная модель изучения влияния воздушной среды на движение тела под углом к горизонту Текст. / Г.А. Гришин // Физика в школе. 2000. - №5. - С.37-42.

58. Гулд, X., Тобочник, Н., Компьютерное моделирование в физике Текст. / X. Гулд, Н. Тобочник. М.: Мир, 1990. - т. 1. - 234 с.

59. Гуров, Л.Л. Развитие мышления учащихся в процессе овладения компьютерной грамотностью Текст. / Л.Л. Гуров // сб. Психологические проблемы создания и использования ЭВМ. изд-во МГУ. — М.: 1985. С. 69-75.

60. Гутман, В.И., Мощанский, В.Н. Алгоритмы решения задач по механике в средней школе Текст. / В.И. Гутман, В.Н. Мощанский. — М.: Просвещение, 1988. 95 с.

61. Давлятов, А. Методика обучения учащихся составлению физических задач Текст.: дис. канд. пед. наук / А. Давлятов. Душанбе, 1982. — 162 с.

62. Давыдов, В.В. Виды обобщения в обучении Текст. / В.В. Давыдов. -М.: Педагогика, 1972.-424 с.

63. Давыдов, В.В. Проблемы развивающего обучения Текст.: Опыт теоретических и экспериментальных психологических исследований / В.В. Давыдов. -М.: Педагогика, 1986. 239 с.

64. Дайбов, В.А. Применение метода математического моделирования в процессе решения прикладных физических задач в техническом вузе Текст.: дис. канд. пед. наук / В.А. Дайбов Челябинск, 1990. - с. 182.

65. Дребущак, Т.Н., Величко, А.Н., Применение стандартных программных средств в школьном физическом эксперименте /Т.Н. Дребущак, А.Н. Величко // Проблемный учебный физический эксперимент. 1997 - №3. - С.79-80.

66. Дьякова, Е.А. Теоретические основы обобщения знаний учащихся по физике (в старших классах) Текст.: Монография / Е.А. Дьякова // Под ред. Н.С. Пурышевой. -М.: Прометей, 2001. 145 с.

67. Дьяконов, В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке Бейсик для персональных ЭВМ Текст.: Справочник / В.П. Дьяконов. М.: Наука, 1987.-240 с.

68. Загвязинский, В.И. Развитие творческих способностей учащихся на основе самостоятельного проблемного анализа учебного материала Текст. / В.И. Загвязинский // Проблемы способностей в советской психологии. — М.: 1984-С.129- 134.

69. Загвязинский, В.И. Роль познавательных задач в организации учебной деятельности Текст. / В.И. Загвязинский // сб. Формирование познавательной деятельности школьников и студентов. — Тюмень, 1982. — С. 5-10.

70. Зак, А.З. Как определить уровень мышления школьникаТекст. / А.З. Зак. -М.: Знание, 1982. -118 с.

71. Зарецкий, В.К. Педагогическая роль подсказок в воспитании творческого мышления Текст. / В.К.Зарецкий //Проблемы формирования творческого мышления учащихся // ред. Рахимов А.З.— Уфа, 1982. 186 с.

72. Зельдович, Я.Б. Высшая математика для начинающих Текст. / Я.Б. Зельдович. М.: Наука, 1965. - 357 с.

73. Земцова, В.И., Подготовка учителя к применению имитационного физического эксперимента Текст. / В.И. Земцова // Проблемный учебный физический эксперимент. 2001. —№11. — С.80-81.

74. Зубков, В.Г., Мерзляков, А.В., Мостовщиков, М.В., Комплекс компьютерных лабораторных работ по физике Текст. / В.Г. Зубков, А.В. Мерзляков, М.В. Мостовщиков // Физическое образование в вузах. -2002. №3, т.8. - С.85-92.

75. Зуева, М.В. Система задач как средство повышения эффективности обучения химии Текст.: автореф. дис. . канд. пед. наук /М.В. Зуева. М. 1970.-14 с.

76. Зухуров, Б.С., К вопросу о путях компьютеризации обучения и обучения физике в школах и педвузах Республики Таджикистан Текст. / Б.С. Зухуров // Преподавание физики в высшей школе. 1996. - №5. -С.33-35.

77. Извозчиков, В.А., Слуцкий, A.M., Решение задач по физике на компьютере Текст.: Кн. для учителя / В.А. Извозчиков, A.M. Слуцкий. -М.: Просвещение, 1999.-256 с.

78. Ильин, В.В., Калинкин, А.Т. Природа науки Текст. / В.В. Ильин, А.Т. Калинкин. — М.: «Высшая школа», 1985.— 230с.

79. Исаев, Д.А. Компьютерное моделирование учебных программ по физике для общеобразовательных учреждений Текст.: Монография / Д.А. Исаев. — М.: Прометей, 2002. 152с.

80. Калмыкова, З.И. Продуктивное мышление как основа обучаемости Текст. / З.И. Калмыкова. — М.: Педагогика, 1981. — 200 с.

81. Калмыкова, З.И. Развитие продуктивного мышления школьниковТекст.: дис. . докт. психол. наук] / З.И. Калмыкова. — М.: 1975.-206 с.

82. Калошина, И.Г. Структура и механизмы творческой деятельности Текст. / И.Г. Калошина. М.: Педагогика, 1983. — 120с.

83. Каменецкий, С.Е., Орехов, В.П. Методика решения задач по физике в средней школе Текст.: Пособие для учителей / С.Е. Каменецкий, В.П. Орехов. -М.: Просвещение, 1971. 124 с.

84. Каменецкий, С.Е., Солодухин, Н.А. Модели и аналогии в курсе физики средней школы Текст. / С.Е. Каменецкий, Н.А. Солодухин. М.: Просвещение, 1982. - 96 с.

85. Кизовски Чеслав. Теория и практика управления деятельностью учащихся по развитию их мышления на уроках физики Текст.: дис. . д-р пед. наук / Чеслав Кизовски. СПб., 2002. - 310 с.

86. Ковалев, А.П., Использование компьютера при решении физических задач Текст. / А.П. Ковалев. Физическое образование в вузах. - 2000. -№4, т.6. - С.86-89.

87. Кокорин, А.Г., Компьютерные модели в учебном физическом экспериментеТекст. / А.Г. Кокорин // Проблемный учебный физический эксперимент. -1997. №3. - С.83-84.

88. Колясников, С.А., Компьютер в учебном физическом эксперименте Текст. / С.А. Колясников // Проблемный учебный физический эксперимент. 1996. — №2. - С.83.

89. Колясников, С.А., Применение ЭВТ при изучении основ квантовой физики в современной средней школе Текст. / С.А. Колясников // ЭВТ в обучении и моделировании. — 1996. С. 128-130.

90. Коновалец, JI.C., Моделирование на компьютере в ходе лабораторных работ по физикеТекст. / JI.C. Коновалец // Проблемный учебный физический эксперимент. 1996. — №2. — С.86.

91. Коржуев, А.В. Использование оценочных задач для развитиятеоретического мышления при обучении физике Текст.: дис.канд. пед.наук / А.В. Коржуев. М.: 1993. - 205 с.

92. Королева, Н.Ю., Компьютерная лаборатория как форма организации экспериментальной деятельности Текст. / Н.Ю. Королева // Проблемный учебный физический эксперимент. — 1997. №3. — С.84-85.

93. Коуров, А.В., Компьютерные среды как средство формирования понятий Текст. / А.В. Коуров // Проблемный учебный физический эксперимент. 1995. -№1. - С.115-116.

94. Крутецкий, В.А. Психология математических способностей школьников Текст.: дис. . докт. пед. наук / В.А Крутецкий. — М.: 1967. -896 с.

95. Кулюткин, Ю.Н. Индивидуальные различия в мыслительной деятельности взрослых учащихся Текст. / Ю.Н. Кулюткин. —М.: Педагогика. 1971. 110 с.

96. Кулюткин, Ю.Н. Эвристические методы в структуре решений Текст. / Ю.Н. Кулюткин. М.: Высшая школа, 1993. - 368 с.

97. Кузнецов, А.А., Бешенков, С.А., Ракитина, Е.А. Современный курс информатики: от концепции к содержаниюТекст. / А.А. Кузнецов, С.А. Бешенков, Е.А. Ракитина // "Информатика и образование". 2004. — №2. -С. 2-6.

98. Ланина, И.Я., Лаптев, В.В. Развитие познавательных интересов учащихся при использовании компьютеров на уроках физики Текст. / И.Я. Ланина, В.В. Лаптев // Тезисы докладов международной конференции ФССО-95. -Петрозаводск, 1995. -С. 113.

99. Лаптев, В.В. Компьютерные уроки Текст. / В.В. Лаптев // Физика в школе. -1989. №1. - С. 32 -34.

100. Лаптев, В.В. Теоретические основы методики использования современной электронной техники в обучении физике в школе Текст.: дис. . докт. пед. наук / В.В. Лаптев. — Ленинград, 1989. 212 с.

101. Лернер, И.Я. Методы обучения Текст. / И.Я. Лернер. М.: Просвещение, 1982. — 127с.

102. Лернер, И.Я. Проблемное обучение Текст. / И.Я. Лернер. М.: Знание, 1974,-64 с.

103. Лернер, И.Я., Скаткин, М.Н. О методах обучения Текст. / И.Я. Лернер. М.Н. Скаткин. — Советская педагогика, 1965 . — №3. — С. 56-67

104. Лисицын, С.Г., Компьютерные эксперименты в физическом практикуме Озерского технологического института Текст. / С.Г. Лисицын // Компьютерные технологии в науке, производстве, социальных и экономических процессах. 2000. - С.8-19.

105. Литвак-Горская, Л.Б., Пурышева, Н.С., Черных, А.В. Лекционные демонстрации курса общей физики в задачах Текст. / Л.Б. Литвак-Горская, Н.С. Пурышева, А.В. Черных // сб. Преподавание физики в высшей школе. М.: 1994. - С. 88 - 91.

106. Лошак, А.А. Стратегические умения как фактор развития личности и их формирование у студентов Текст. / А.А. Лошак // сб. Формирование познавательной деятельности школьников и студентов. — Тюмень, 1996. — С.35-38.

107. Лырчикова, В.И., Формирование у студентов-физиков умения применять ЭВМ в учебном процессе Текст. / Лырчикова В.И. // Проблемный учебный физический эксперимент. — 2002. — №14. — С.79-81.

108. Ляпунов, А.А. О некоторых общих вопросах кибернетики Текст. / А.А. Ляпунов. Проблемы кибернетики, 1958. — вып. 1. - С. 46-49.

109. Ляудис, В.Я. Инновационное обучение и наука Текст. / В.Я. Ляудис. М.: 1992. - 98 с.

110. Майер, Р.В., Эмпирические знания как основа развития физических знаний Текст. / Р.В. Майер // Проблемный учебный физический эксперимент. 2002. - № 15. — С. 22-25.

111. Малафеев, Р.И., Казенас В. Е., Демонстрационный эксперимент в школе и физико-техническое творчество учащихся Текст. / Р.И. Малафеев, В.Е. Казенас // Проблемный учебный физический эксперимент. 1997. — №3 - С.48-49.

112. Матаев, Г.Г., Учебная компьютерная лаборатория Текст. / Г.Г. Матаев // Проблемный учебный физический эксперимент. —1996. №2 . -С.89-91.

113. Матвеев, А.И. Механика и теория относительности Текст. / А.И. Матвеев. М.: Высшая школа, 1976. — 256 с.

114. Матюшкин, A.M. Проблемные ситуации в мышлении и обучении Текст. / A.M. Матюшкин. М.: Педагогика, 1972. -208 с.

115. Матюшкин, A.M. Психологические основы диагностики и развития творческих способностей в обучении Текст. / A.M. Матюшкин // Проблема способностей в советской психологии. — М.: 1984. С.18 — 24.

116. Матюшкин, A.M., Актуальные вопросы проблемного обучения Текст. / A.M. Матюшкин // Основы проблемного обучения. — Просвещение, 1968.-С. 186-204.

117. Махмутов, М.И. Проблемное обучение Текст.: Основные вопросы теории / М.И. Махмутов. М.: Педагогика, 1975. — 367 с.

118. Машбиц, Е.И. Психолого педагогические проблемы компьютеризации обученияТекст. / Е.И. Машбиц. — М.: Педагогика. 1988.- 192 с.

119. Методика преподавания математики в средней школеТекст. / под ред. Т.Г. Новиковой. М.: Просвещение, 1975. — 147 с.

120. Методические рекомендации использования ЭВМ для решения задач по физике Текст. / под ред. Еремина Е.А. — Пермь, ПГПИ, 1985. -30 с.

121. Мещерский, И.В. Сборник задач по теоретической механике Текст. / И.В. Мещерский. М.: Наука, 1981. - 480 с.

122. Миронов, И.Ф. Построение общих и частных методических указаний к решению количественных задач по физике на основе анализа целостности решенийТекст.: дис. . канд. пед. наук / И.Ф. Миронов. — М.: 1989.- 160 с.

123. Молотков, Н.Я., Приближение учебного познания к научному в целях активизации познавательной творческой деятельности студентов по физике Текст. / Н.Я. Молотков //Проблемный учебный физический эксперимент. 2002. - №15. - С.27-28.

124. Москаленко, А.Г., Гаршина, М.Н., Попова, Н.Г., Солодилова, Н.В., Бобров, М.И., Полевой, Н.Ю., Долматов, Е.Г., Программно-методическое обеспечение компьютерного практикума по физике Текст. / А.Н.

125. Москаленко, М.Н. Гаршина, Н.Г. Попова, Н.В. Солодилова, М.И. Бобров, Н.Ю. Полевой, Е.Г. Долматов // Реализация регионального науч.-техн. прогресса. Центр.-Чернозем. региона, 1996. - С.21-28.

126. Мошков, С.С. Экспериментальные задачи по физике в средней школе Текст. / С.С. Мошков. Л.: Учпедгиз, 1955. - 143 с.

127. Мултановский, В.В. Физические взаимодействия и картина мира в школьном курсе физики Текст. / В.В. Мултановский. — М.: Просвещение. 1976.- 293 с.

128. Никитин, А.А. Теоретические основы обучения учащихся методам научного познания при изучении физики в школе Текст.: Дис. . д-р пед. наук / А.А. Никитин. СПб., 2001. - 399 с.

129. Нуркаева, И.М., Методика организации самостоятельной работы учащихся с моделирующими программами Текст. / И.М. Нуркаева // Преподавание физики в высшей школе. 1999. - №17. - С.23-25.

130. Оконь, В. Основы проблемного обучения Текст. / В. Оконь. — М.: Просвещение, 1968.-205 с.

131. Оловянишникова, A.M., Толстик, A.M. О компьютерном лабораторном практикуме Текст. / A.M. Оловянишникова, A.M. Толстик // Физика в школе. 2001. - №2. - С.35-37.

132. Основы научных исследований Текст. / под ред. Крутова В.И. М.: «Высшая школа», 1989. - 399 с.

133. Оспенникова, Е.В., Виртуальный лабораторный эксперимент: его методологическая и дидактическая функции Текст. / Е.В. Оспенникова // Проблемный учебный физический эксперимент. — 2002. — № 15. — С.79-81.

134. Оспенникова, Е.В., Оспенников, Н.А. Модельный компьютерный эксперимент в лабораторном физическом практикуме. Обучающий проект "Sitmaker" Текст. / Е.В. Оспенникова, Н.А. Оспенников // Проблемный учебный физический эксперимент. 2001. — №11. — С.87-90.

135. Павленко, А.И. Составление учащимися задач как средство изучения физики Текст.: дис. . канд. пед. наук / А.И. Павленко. Киев, 1986.- 192 с.

136. Павлов, А.Н. Интегрированный курс математики и информатики в старших профильных классах Текст.: дис. канд. пед. наук / А.Н. Павлов.- М., 2002. 199 с.

137. Падерина, Е.В. Возможности использования компьютера при обучении физике Текст. / Е.В. Падерина // Физика в школе. — 2000. №6.- С.27-34.

138. Пальянов, М.П. Дидактические условия формирования опыта творческой деятельности: (На материале предметов естественно-научного цикла) Текст.: автореф. дис. . канд. пед. наук / М.П. Пальянов. М. 1977. -18 с.

139. Параламчук, В.Ф. Дидактические основы формирования мышления учащихся в процессе обучения Текст.: дис. . д-ра пед. наук / В.Ф. Параламчук. Киев, 1974. - 198 с.

140. Первин, Ю.А. Обучение программированию и использование ЭВМ в системе компьютерной грамотности учащихся общеобразовательных школ (на базе кабинета информатики) Текст.: дис. . д-ра пед. наук. / Ю.А. Первин. Новосибирск - Барнаул, 1986. - 356 с.

141. Петросян, В.Г., Долгополова, JI.B., Захарченко, Т.В. Использование ПМК при решении физических задач Текст. / В.Г. Петросян, JI.B. Долгополова, Т.В. Захарченко // Физика в школе. 1989. - №5. - С.62 - 64.

142. Петросян, В.Г., Поздняков, А.В., Долгополова, JI.B. Проверка решения задач по механике Текст. / В.Г. Петросян, А.В. Поздняков, Долгополова// Физика в школе. 1990. №5. - С.179 - 181.

143. Петросян, В.Г., Петросян, Т.В. Методы перебора в решении физических задач Текст. / В.Г. Петросян, Т.В. Петросян // "Информатика и образование". 1996. - №3. - С. 73-83.

144. Петросян, В.Г. Использование графических возможностей ЭВМ при решении физических задач Текст. / В.Г. Петросян // "Информатика и образование". 1996. -№4. - С. 69-79.

145. Петросян, В.Г., Перепеча, И.Р., Петросян, JI.B. Методы решения физических задач на компьютере Текст. / В.Г. Петросян, И.Р. Перепеча, JI.B. Петросян // "Информатика и образование". 1996. №5. С. 94-99.

146. Петросян, В.Г., Газарян, P.M. Межпредметные связи информатики, физики, математики, биологии при решении задач Текст. / В.Г. Петросян, P.M. Газарян // "Информатика и образование". 1998. - №8. - С. 63-68.

147. Петросян, В.Г., Газарян, P.M., Сидоренко, Д.А. Моделирование лабораторных работ физического практикума Текст. / В.Г. Петросян, P.M. Газарян, ДА. Сидоренко // "Информатика и образование". — 1999. — №2. -С. 59-67.

148. Петросян, В.Г. Решение физических задач с помощью компьютераТекст./ В.Г. Петросян //. Информатика в уроках и задачах приложение к журналу "Информатика и образование" /- М.: Информатика и образование. 1999.-№4. -С. 3-29.

149. Петросян, В.Г., Подлинов, Р.В., Пан, Е.К. Компьютерный физический практикум в школе Текст. / В.Г. Петросян, Р.В. Подлинов, Е. К. Пан // "Информатика и образование". 2001. - №6. - С. 84-89.

150. Петросян, В.Г., Бейтокова, Л.Р., Лихицкая, И.В. Решение задач на равноускоренное движение методами перебора Текст. / В.Г. Петросян, Л.Р. Бейтокова, И.В. Лихицкая // «Информатика и образование». — 2002. — № 7. С.46-53.

151. Петросян, В.Г., Бейтокова, Л.Р., Гайтукиева, А.У-Г. Решение задач на поиск экстремума методами перебора Текст. / В.Г. Петросян, Л.Р. Бейтокова, И.В. Лихицкая, А.У-Г. Гайтукиева // «Информатика и образование». 2003. -№2. -С.49-56.

152. Петросян, В.Г., Гайтукиева, А.У-Г., Шериев, A.M. Постановка задачи как форма обучения решению задач с помощью компьютера Текст. / В.Г. Петросян, А.У-Г. Гайтукиева, A.M. Шериев // «Информатика и образование». 2003. - № 9. - С.77-82.

153. Петросян, В.Г., Газарян, P.M., Бейтокова, Л.Р. «Стохастические» задачи преследования Текст. / В.Г. Петросян, P.M. Газарян, Л.Р. Бейтокова, // «Информатика и образование». — 2003. № 11. — С.42-48.

154. Петросян, В.Г., Насипов, А.Ж., Лепежев, К.В. «Компьютерная поддержка уроков технологии в V-VI классах» Текст. / В.Г. Петросян, А.Ж. Насипов, К.В. Лепежев // «Информатика и образование». -2003. -№12.- С.93-96.

155. Петросян, В.Г., Газарян, P.M., Любицкий, А.А. «Бильярд в силовом поле» Текст. / В.Г. Петросян, P.M. Газарян, А.А. Любицкий // «Информатика и образование». 2004. - № 2. - С.66-70.

156. Петросян, В.Г. Решение задач по физике с помощью компьютера Текст.: Монография / В.Г. Петросян. М.: Прометей, 2004. - 176 с.

157. Петросян, В.Г. Обобщенные методы решения физических задач Текст.: Монография / В.Г. Петросян. Нальчик: 1998. 146 с.

158. Петросян, В.Г. Решение физических задач с помощью компьютера и развитие творческих способностей учащихся Текст. / В.Г. Петросян. — Нальчик: Каб.-Балк. гос. ун-т., 2000. 236 с.1

159. Петросян, В.Г. Методика решения задач по физике Текст. / В.Г. Петросян. Нальчик: Каб.-Балк. гос. ун-т., 2002. - 492 с.

160. Петросян, В.Г., Лихицкая, И.В., Бейтокова, Л.Р., Газарян, P.M. Решение физических задач с помощью компьютера Текст. / В.Г. Петросян, И.В. Лихицкая, Л.Р. Бейтокова, P.M. Газарян. Нальчик: Каб.-Балк. гос. ун-т., 2003.-256 с.3

161. Петросян, В.Г. Решение физических задач с помощью компьютера в средней школе Текст. / В.Г. Петросян. Нальчик: Каб.-Балк. гос. ун-т., 1997. - 143 с.

162. Петросян, В.Г. Решение физических задач эвристическим методом и развитие творческих способностей учащихся Текст. / В.Г. Петросян. -Нальчик, 1998. 116 с.

163. Петросян, В.Г., Гайтукиева, А.У-Г. Методика обобщений при решении задач по физике Текст. / В.Г. Петросян, А.У-Г. Гайтукиева. -Нальчик, 2002. 64 с.

164. Петросян, В.Г., Долгополова, Л.В., Емельченко, А.А., Перепеча, И.Р. Решение физических задач с помощью ЭВМ Текст.: учебное изд. / В.Г. Петросян, Л.В. Долгополова, А.А. Емельченко, И.Р. Перепеча. Нальчик, 1994. - 68 с.

165. Рекомендовано в качестве учебного пособия УМО вузов РФ по педагогическому образованию

166. Рекомендовано УМС по физике УМО по классическому университетскому образованию в качестве методического пособия для преподавателей, студентов.

167. Рекомендовано УМС по физике УМО по классическому университетскому образованию в качестве методического пособия для преподавателей, студентов.

168. Петросян, В.Г., Долгополова, JI.B., Лихицкая, И.В. Методы расчета резисторных схем Текст. / В.Г. Петросян, Л.В. Долгополова, И.В. Лихицкая. Нальчик: КБГУ, 2000. - 59 с.

169. Петросян, В.Г., Емельченко, А.А., Поздняков, А.В. Динамика колебательного движения Текст. / В.Г. Петросян, А.А. Емельченко, А.В. Поздняков, Нальчик: КБГУ, 1986. - 40 с.

170. Петросян, В.Г., Емельченко, А.А., Долгополова, Л.В., Захарченко, Г.В. Решение физических задач с помощью программируемых микрокалькуляторов Текст. / В.Г. Петросян, А.А. Емельченко, Л.В. Долгополова, Г.В. Захарченко Нальчик: КБГУ, 1987. - 40 с.

171. Петросян, В.Г., Емельченко, А.А., Кляцкий, А.В. Методические указания по решению задач на законы постоянного тока для учащихся заочной физической школы Текст. / В.Г. Петросян, А.А. Емельченко, А.В. Кляцкий. Нальчик: КБГУ, 1987. - 40 с.

172. Петросян, В.Г. Концепция физического образования в Кабардино-Балкарской Республике Текст. / В.Г. Петросян и др. Нальчик: КБГУ, 1996.- 108 с.

173. Петросян, В.Г., Карашаев, А.А. Сб. вопросов, задач и упражнений по курсу "Физика и химия", 5-6 класс Текст. / В.Г. Петросян, А.А. Карашаев. Нальчик: Изд-во «Адыгея», 1997. - 155 с.

174. Петросян, В.Г., Карашаев, А.А., Мальбахов, A.M. Сб. вопросов, задач и упражнений по физике, 7 класс Текст. / В.Г. Петросян, А.А. Карашаев, A.M. Мальбахов. Нальчик: Изд-во «Поматур», 1998. - 90 с.

175. Петросян, В.Г., Карашаев, А.А., Мальбахов, A.M. Сб. вопросов, задач и упражнений по физике, 8 класс Текст. / В.Г. Петросян, А.А. Карашаев, A.M. Мальбахов. Нальчик: Изд-во «Поматур», 1999. - 100 с.

176. Петросян, В.Г., Карашаев, А.А., Мальбахов, A.M. Сб. вопросов, задач и упражнений по физике, 9 класс Текст. / В.Г. Петросян, А.А. Карашаев, A.M. Мальбахов. Нальчик: Изд-во «Поматур», 2000. - 90 с.

177. Петросян, В.Г., Хоконов, Х.Б., Мальбахов, A.M. Карашаев, А.А. Физика 7 класс Текст.: Учебное пособие / В.Г. Петросян, Х.Б. Хоконов, A.M. Мальбахов, А.А. Карашаев. Нальчик: Изд-во «Поматур», 1999. -164 с.

178. Петросян, В.Г., Хоконов, Х.Б., Мальбахов, A.M. Карашаев, А.А., Поздняков А.В. Физика 8 класс Текст.: Учебное пособие / В.Г. Петросян, Х.Б. Хоконов, A.M. Мальбахов, А.А. Карашаев, А.А. Поздняков. Нальчик: Изд-во «Поматур», 1999. - 191 с.

179. Петросян, В.Г., Хоконов, Х.Б., Мальбахов, A.M. Карашаев, А.А., Поздняков А.В. Физика 9 классТекст.: Учебное пособие/ В.Г. Петросян, Х.Б. Хоконов, А.М. Мальбахов, А.А. Карашаев, А.А. Поздняков. Нальчик: Изд-во «Поматур», 2003. - 208 с.

180. Петросян, В.Г., Мальбахов, A.M., Карашаев, А.А. Билеты. Базовый курс физики 7-8 классы Текст.: Рекомендации и указания. / В.Г. Петросян, A.M. Мальбахов, А.А. Карашаев. Нальчик: Изд-во «Поматур»,2001. -48 с.

181. Петросян, В.Г., Долгополова, JI.B., Лихицкая, И.В. «Решение физических задач эвристическим методом» Текст. / В.Г. Петросян, Л.В. Долгополова, И.В. Лихицкая // Физика: Прилож. к газ. «Первое сентября».2002. № 2, № 6, № ю.

182. Петросян, В.Г., Долгополова, Л.В., Лихицкая, И.В. «Методы расчета резисторных схем постоянного тока» Текст. / В.Г. Петросян, Л.В. Долгополова, И.В. Лихицкая // Физика: Прилож. к газ. «Первое сентября». 2002. № 14, № 18, № 22.

183. Петросян, В.Г. Исследование явления противотока на уроках физики и информатики Текст. / В.Г. Петросян // Физика: Прилож. к газ. «Первое сентября». — 1997. № 46. - С. 14

184. Петросян, В.Г., Долгополова, Л.В. Анализ ответа и проверка решения задач по механике Текст. / В.Г. Петросян, Л.В. Долгополова// Физика: Прилож. к газ. «Первое сентября». — 1995. -№33. -С.5-6.

185. Петросян, В.Г. Решение задач с помощью принципа эквивалентности Текст. / В.Г. Петросян // Физика: Прилож. к газ. «Первое сентября». 1995. - № 41. - С.6-7.

186. Петросян, В.Г., Петросян, Т.В. Решение физических задач с использованием ЭВМТекст. / В.Г. Петросян, Т.В. Петросян // Физика: Прилож. к газ. «Первое сентября». — 1996. № 42. — С.4-5.

187. Петросян, В.Г., Петросян, Т.В. Решение физических задач с помощью компьютера Текст. / В.Г. Петросян, Т.В. Петросян //Физика: Прилож. к газ. «Первое сентября». — 1997. № 6, № 11, № 18.

188. Петросян, В.Г., Гайтукиева, А.У-Г. Классификация процессов решения задач Текст. / В.Г. Петросян, А.У-Г. Гайтукиева // Вестник Кабардино-Балкарского государственного университета. Серия Физические науки. Вып. 6. Нальчик: КБГУ, 2001. - С. 29 - 31.

189. Петросян, В.Г., Бейтокова, Л. Р., Лихицкая, И. В. Решение задач по механике с помощью компьютера методами перебора Текст. / В.Г.

190. Петросян, JI.P. Бейтокова, И.В. Лихицкая. // Вестник Кабардино-Балкарского государственного университета. Серия Физические науки. Вып. 6.-Нальчик: КБГУ, 2001. С. 31 - 35.

191. Петросян, В.Г., Газарян, Р. М. Решение задач по алгебре с помощью компьютера Текст. / В.Г. Петросян, P.M. Газарян // «Информатика и образование». 2004. -№9. -С.54-58.

192. Петросян, В.Г., Бейтокова, Л.Р., Лихицкая, И.В. Исследование распределения Больцмана с помощью компьютерной модели и элементыSфилософских обобщений на уровне физической картины мира Текст. /

193. Петросян, В.Г. Технологические задачи как средство развития творческих способностей учащихся Текст. / В.Г. Петросян и др. // Материалы Международной научно-практической конференции Mill У. — М.: 2003.-С. 129-131

194. Петросян, В.Г. и др. Реализация новой концепции физического образования в КБР Текст. / В.Г. Петросян и др. // Актуальные проблемы физического образования: Материалы регионального семинара. Майкоп, 2003.-С. 15-18.

195. Петросян, В.Г. и др. Физика в системе технологического образования Текст. / В.Г. Петросян и др. // Актуальные проблемы физического образования: Материалы регионального семинара: Майкоп, 2003.-С. 21 -25.

196. Петросян, В.Г. Пособие по решению задач Текст. / В.Г. Петросян -Нальчик, 2003. 108 с.

197. Петросян, В.Г. Обработка результатов наблюдений в физпрактикуме с помощью ЭВМ Текст. / В.Г. Петросян и др. // Тезисы докладов научно-методической конференции "Вычислительная техника в учебном процессе".-Нальчик, 1988. С. 19-20.

198. Петросян, В.Г. Изучение статистических закономерностей с помощью ЭВМ Текст. / В.Г. Петросян и др. // Тезисы докладов научно-методической конференции "Вычислительная техника в учебном процессе". Нальчик, 1988. С. 21-22.

199. Петросян, В.Г. Применение мини ЭВМ при решении задач из общего курса физики Текст. / В.Г. Петросян и др. // Тезисы докладов научно-методической конференции "Вычислительная техника в учебном процессе". Нальчик, 1988. С. 25-26

200. Петросян, В.Г. Модельные лабораторные работы по общей физики Текст. / В.Г. Петросян и др. // Тезисы докладов научно-методической конференции "Вычислительная техника в учебном процессе". Нальчик, 1988. С. 27.

201. Петросян, В.Г. Применение ЭВМ при решении задач из общего курса физики Текст. / В.Г. Петросян и др. // Тезисы докладов Межвузовской научно-методической конференции и семинара по методам активного обучения. — Нальчик, 1989. С. 179-181.

202. Петросян, В.Г. Модельные лабораторные работы по общей физике Текст. / В.Г. Петросян и др. // Тезисы докладов Межвузовской научно-методической конференции и семинара по методам активного обучения. -Нальчик, 1989. С. 63-64.

203. Петросян, В.Г. Компьютерные методы в физическом практикуме Текст. / В.Г. Петросян и др. // Тезисы докладов III конференции стран содружества. "Современный физический практикум". — Москва, 1995. -С. 105-108.

204. Петросян, В.Г. ЭВМ в общем физическом практикуме Текст. / В.Г. Петросян и др. // Тезисы докладов международной конференции ФССО -95. Петрозаводск, 1995. - С. 26 - 27.

205. Петросян, В.Г., Перепеча, И.Р., Дымов, P.M., Петросян, JI.B. Решение физических задач курса общей физики на ЭВМ// Тезисы докладов международной конференции ФССО 95. - Петрозаводск, 1995. -С. 42 - 43.

206. Петросян, В.Г. Классификация лабораторных работ физического практикума Текст. / В.Г. Петросян // Труды региональной научной конференции, посвящённой 85-летию С.Н. Задумкина. — Нальчик, 1998.

207. Петросян, В.Г. Концепция физического образования в Кабардино -Балкарской Республике Текст. / В.Г. Петросян и др. // Труды региональной научной конференции, посвящённой 85-летию С.Н. Задумкина. Нальчик, 1998.

208. Петросян, В.Г. Технологические задачи как средство развития творческих способностей учащихся Текст. / В.Г. Петросян и др. // Материалы Международной научно-практической конференции Mill'У (4 5 февраля 2003 г.).-М.: 2003. С. 129-131.

209. Петросян, В.Г. Образовательный стандарт и уровни его усвоенияТекст. / В.Г. Петросян и др. // Съезд российских физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI веке». 28—30 июня 2000 г. Тезисы докладов. Москва: МГУ им. М.В. Ломоносова.

210. Петросян, В.Г., Карашаев, А.А. Применение принципа "дозированной подсказки" при самостоятельной работе учащихся на уроке решения задач по физикеТекст. / В.Г. Петросян, А.А. Карашаев // Педагогический вестник. Вып.1. — Нальчик, 1994, -С. 58 — 64.

211. Петросян, Г.А. Совершенствование занятий по физике в педвузе Текст.: дис. . канд. пед. наук / Г.А. Петросян. М.: 1985. — 145с.

212. Пидкасистый, П.И., Меняев, А.Ф. Обучение студентов познавательной деятельности в системе практических занятий Текст. / П.И. Пидкасистый, А.Ф. Меняев. Тюмень, 1982. — 160 с.

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

214. Пинский, А.А. К формированию понятия "функция" в школе Текст. / А.А. Пинский // Физика в школе. 1977. - №2. - С.32-34.

215. Погосян, С.Г. Проблемы управления познавательной деятельностью учащихся при обучении решению физических задач Текст.: дис. . кан. пед. наук/ С.Г. Погосян.- Баку: 1982. — 124с.

216. Подковыркин, И.А. О проверке решения задач Текст. / И.А. Подковыркин // Физика в школе. 1953. - №2. — С.5-8.

217. Поздняков, А.В. Основы молекулярно кинетической теории строения вещества Текст. / А.В. Поздняков. — Нальчик: изд-во Эльбрус, 1993.- 120 с.

218. Поздняков, А.В., Тищенко, А.А. Модель для демонстрации теплового движения частиц. Новые исследования по методике преподавания физики в средней школе Текст. / А.В. Поздняков, А.А. Тищенко // Сб. научных трудов, — М.: 1976. С. 56-59.

219. Пойа, Д. Как решать задачу Текст. / Д. Пойа /под ред. Гайдука Ю.М. -М.: изд-во МП РСФСР. 1961.-207 с.

220. Пойа, Д. Математическое открытие Текст. / Д. Пойа. — М.: Наука, 1976 г, 274 с.

221. Полянская, Е.Е. Компьютерное моделирование физических задачТекст. / Е.Е. Полянская // Вестн. Оренбург, гос. пед. ун-та. — 1998. -№4. С.60-62.

222. Пономарев, Я.А. Проблемы психологии творчества Текст.: дис. . доктора психол. наук / Я.А. Пономарев. — М.: 1971, 633 с.

223. Пономарев, Я.А. Психология творчества и педагогикаТекст. / Я.А. Пономарев. М.: Педагогика, 1976, - 280 с.

224. Пономарев, Я.А. Творчество и педагогика Текст. / Я.А. Пономарев. — М.: Педагогика, 1986,234с.

225. Поршнев, С.В., Компьютерная модель опыта РезерфордаТекст. / С.В. Поршнев // Проблемный учебный физический эксперимент. — 2001. — №2. — С.55-67.

226. Пронина, Н. А., Максутова Н. X., Моделирование физических задач на компьютере Текст. / Н.А. Пронина, Н.Х. Максутова // Физика в школе. 2001. -№8. - С.65-66.

227. Психологические исследования творческой деятельности Текст. / под ред. Б.А. Сосновского. -М.: 1975. 660 с.

228. Пурышева, Н.С. Дифференцированное обучение физике в средней школе Текст. /Н.С. Пурышева. -М.: Прометей, 1993. — 161 с.

229. Пурышева, Н.С. Методические основы дифференцированного обучения физике в средней школе Текст.: дис. . д-ра пед. наук: / Пурышева Н. С. — М., 1995.-490 с.

230. Раводин, Е. М., К компьютерной модели опыта Резерфорда Текст. / Е.М. Раводин // Физика в школе. 1998. -№2. - С.60.

231. Разумовская, Н.В. Компьютер на уроках физики Текст. / Н.В. Разумовская // Физика в школе. 1985.- №3. - С. 51 - 56.

232. Разумовский, В.Г. Развитие творческих способностей учащихся Текст. / В.Г. Разумовский. М.: Просвещение, 1975. — 272 с.

233. Разумовский, В.Г. Творческие задачи по физике в средней школе Текст. / В.Г. Разумовский. -М.: Просвещение, 1966. — 155 с.

234. Разумовский, В.Г. ЭВМ и школа: научно — педагогическое обеспечение Текст. / В.Г. Разумовский // Советская педагогика. — 1985. -№9.-с. 12-16.

235. Разумовский, В.Г., Рабоджийска Р.К. Обучение школьников и их развитие Текст. / В.Г. Разумовский, Р.К. Рабоджийская // Физика в школе. 1994.-№2.-С. 45-47.

236. Разумовский, В.Г., Тарасов, JI.B., Развитие общего образования: интеграция и гуманитаризацияТекст. / В.Г. Разумовский, JI.B. Тарасов //Советская педагогика. 1988 - № 7. - С.3-10.

237. Розова, Н. Б., Компьютерное моделирование на уроках физики при изучении темы "Молекулярная физика и термодинамика" Текст. / Н.Б. Розова // Проблемный учебный физический эксперимент. 2001. — №13. -С.79-81.

238. Рубинштейн, C.JI. О мышлении и путях его исследования Текст. / С.Л. Рубинштейн. М., 1958. - 47 - 48 с.

239. Рубинштейн, С.Л. Проблемы общей психологии Текст. / С.Л. Рубинштейн. — М.: Педагогика, 1976. 764 с.

240. Савенко, Д.А., Физический эксперимент и Интернет-технологии Текст. / Д.А. Савенко // Физическое образование в вузах. 2000 — №4. -Т.6. - С.72-75.

241. Самарский, А.А. Предисловие: Компьютеры, модели, вычислительный эксперимент Текст. / А.А. Самарский. — М.: Наука, 1988. С. 3 - 15

242. Сахейшвили, Г.А. Использование мысленного эксперимента для развития познавательной активности и самостоятельности школьников Текст.: автореферат дис. . канд. пед. наук / Г.А. Сахейшвили. — Тбилиси, 1990.- 17 с.

243. Свешникова, В.В. Применение компьютера при изучении изопроцессов Текст. / В.В. Свешникова// учебный эксперимент в высшей школе. 2001. -№2. - С.75-76.

244. Свешникова, В.В. Программное обеспечение для исследования изопроцессов Текст. / В.В. Свешникова // Проблемный учебный физический эксперимент. 2001. - №13. - С.81-82.

245. Семаков, А.В. Лабораторная база спецкурса "Применение компьютеров в физическом эксперименте" Текст. / А.В. Семаков // Проблемный учебный физический эксперимент. — 2000. — №12. -С.126-130.

246. Семенов, А.И. Возможности персональных компьютеров в организации учебной работы, связанной с решением физических задач Текст. / А.И. Семенов // Преподавание физики в высшей школе. — 1998. -№12. С.107-111.

247. Семенов, И.Н. Проблемы рефлексивной психологии решения творческих задачТекст. / А.И. Семенов. — М.: НИИ АПН СССР, 1990. -215 с.

248. Сена, Л.А. Единицы физических величин и их размерностиТекст. / Л.А. Сена. -М.: Наука, 1977. 76 с.

249. Сивухин, Д.В. Общий курс физики Текст. / Д.В. Сивухин. М.: Наука, 1979. - 434 с.

250. Синников, А.А. История и методология науки Текст. / А.А. Синников. Тверь, ВУ ПВО, 2000. - 90 с.

251. Скаткин, М.Н. Школа и всестороннее развитие детей Текст. / М.Н. Скаткин. — М.: Просвещение, 1980. 144 с.

252. Сквайре, Дж. Практическая физика Текст. / Дж. Сквайре. М.: Мир, 1971.-109 с.

253. Смирнов, А.В. Концепция применения средств новых информационных технологий в обучении физике Текст. / А.В. Смирнов // Преподавание физики в высшей школе. — 1996. — №5. — С.88-95.

254. Сперанская, Н.М. Как решать задачи по физике Текст. / Н.М. Сперанская-М.: Высшая школа, 1967. — 134с.

255. Стефанова, Т.П. Теоретические основы и методика реализации принципа практической направленности подготовки учащихся при обучении физике Текст.: дис. . д-р пед. наук / Т.П. Стефанова. — М: 2002. -366 с.

256. Стефанова, Г.П. Методика разработки дидактических средств для подготовки учащихся к жизни в процессе обучения физике Текст. / Г.П. Стефанова // Преподавание физики в высшей школе. 2001. —№12. -С.53-59.

257. Стефанова, Г.П. Формирование у учащихся обобщенных приемов решения физических задач Текст.: дис. . канд. пед. наук / Г.П. Стефанова. -М., 1979. 145 с.

258. Талызина, Н.Ф. Компьютеризации обучения — научную основу Текст. / Н.Ф. Талызина // Вестник МГУ. Психология. — 1986. №1. -С. 3-9.

259. Талызина, Н.Ф. Управление процессом усвоения знаний Текст. / Н.Ф. Талызина. -М.: изд-во МГУ, 1975. 343 с.

260. Теория и методика обучения физике в школе: Общие вопросы Текст.: учеб. пособие для студентов высш. пед. учеб. заведений; / С.Е. Каменецкий [и др.]; под ред. С.Е. Каменецкого, Н.С. Пурышевой. М.: Издательский центр "Академия", 2000. - 368 с.

261. Тихомиров, O.K. Стратегия и тактика компьютеризации Текст. / O.K. Тихомиров // Вестник высшей школы. — 1988. — №3. С. 25 - 30.

262. Тихомиров, O.K., Бабанин, JI.B. ЭВМ и новые проблемы психологии Текст. / O.K. Тихомиров, JI.B. Бабанин. М.: МГУ, 1986. -203 с.

263. Толлингерова, Д., Голоушова, Д. К теории учебных задач Текст. / Д. Толлингерова, Д. Голоушова. — Прага, 1992. — 206 с.

264. Толстик, A.M. Компьютерный лабораторный практикум по волновой оптике Текст. / A.M. Толстик // Физическое образование в вузах. 2001. - №1. - Т .7. - С.94-97.

265. Толстик, A.M. Компьютерный лабораторный практикум по молекулярной физике Текст. / A.M. Толстик // Изв. вузов, физ. — 2001. — №6. Т.44. - С.43-47.

266. Толстик, А. М. Применение компьютерных моделей в физическом практикуме Текст. / A.M. Толстик // Физ. образ, в вузах. 2000. - №4. -Т.6. - С.76-80.

267. Толстик, А. М. Роль компьютерного эксперимента в физическом образовании Текст. / A.M. Толстик // Физ. образ, в вузах. — 2002. — №2. — Т.8. С.94-102.

268. Уемов, А.И. Логические основы метода моделирования Текст. / А.И. Уемов.-М.: Мысль, 1971.-331 с.

269. Уолш, Б. Программирование на языке Бейсик Текст. / Б. Уолш. —М.: Радио и связь, 1988. С. 23

270. Усова, А.В. Формирование обобщенных умений Текст. / А.В. Усова // Нар. Образование 1974. - №3. - С.117 - 123.

271. Усова, А.В. Формирование у учащихся учебных умений и навыков Текст. / А.В. Усова // Физика в школе. 1984 . - №1. - С. 35 - 60.

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

273. Усова, А.В., Свистяков, В.Ю. Критерии дидактической добротности педагогических программных средствТекст. / А.В. Усова, В.Ю. Свистяков // сб. компьютер и образование / под ред. В.Г. Разумовского. — АПН СССР, 1991.-117 с.

274. Физический практикум Текст. / под ред. В.И. Ивероновой. —М.: Наука, 1976.-352 с.

275. Философская энциклопедия Текст. —М.:«Советская энциклопедия», 1989.-Т.3-584 с.

276. Философские проблемы естествознания Текст. / под ред. С.Т. Мелюхина. М.: «Высшая школа», 1985. — 400 с.

277. Фридман, Л.М. Логико — психологический анализ школьных учебных задач Текст. / Л.М. Фридман. М.: Педагогика. 1972. - 234 с.

278. Хантли, Г. Анализ размерностей Текст. / Г. Хантли. М.: Мир, 1970.-238 с.

279. Хижнякова, Л.С. Введение в методику преподавания физики. 4.1. Предмет и история её развития Текст. / Л.С. Хижнякова. — М.: МПУ, 1998. -С. 76.

280. Ходанович, А. И., Компьютерное моделирование в физикеТекст. / А.И. Ходанович // Проблемный учебный физический эксперимент. 2000. — №5. - С.53-58.

281. Червова, А.А., Зуйков, И.О., Дидактический комплекс из реальной и виртуальной лабораторий Текст. / А.А. Червова, И.О. Зуйков // Проблемный учебный физический эксперимент. — 2001. —№12. С.79-80.

282. Черепанова, Ю.Г., Применение компьютерных моделей при проведении физических экспериментов и решении задач Текст. / Ю.Г. Черепанова // Проблемный учебный физический эксперимент. — 1997. -№3. -С.90-91.

283. Чернобай, В.И. Методика составления и решения ситуативных и абстрактных задач по физике Текст. / В.И. Чернобай. — Ростов / Дону, 1986.-345 с.

284. Шабаев, Р.Б., Поэтапное обучение физике с использованием ЭВМ Текст. / Р.Б. Шабаев // Проблемный учебный физический эксперимент. — 1997.-№3.-С.91-92.

285. Шадыев, Т. Использование моделирования в обучении решению физических задач Текст.: дис. . канд. пед. наук / Т. Шадыев. -Душанбе, 1982.-128 с.

286. Шаронова, Н.В. Методика формирования научного мировоззрения учащихся при обучении физике Текст. / В.Н. Шаронова. М.: МП MAP, 1994.- 183 с.

287. Шендрин, М.П. Наука и культура Текст. / М.П. Шендрин. Львов, 1967.-70 с.

288. Шеннон, Р. Имитационное моделирование системы — искусство и наука Текст. / Р. Шеннон М.: Мир, 1978. - 406 с.

289. Штоф, В. А. Моделирование и философия Текст./В.А. Штоф. —М.: Наука, 1956.-348 с.

290. Щукина, Г.И. Роль деятельности в учебном процессе Текст. / Г.И. Щукина. -М.: Просвещение, 1986. 144 с.

291. Щуп, Т.Е. Прикладные численные методы в физике и технике Текст. / Т.Е. Щуп. М.: Высшая школа, 1990. - 209 с.

292. Яглом, И.М. Психологические и педагогические аспекты компьютеризации Текст. / И.М. Яглом // Сб. Психологические проблемы создания и использования ЭВМ. М.: изд. МГУ, 1985. -198 с.

293. Якиманская, И.С. Развивающее обучение Текст. / И.С. Якиманская. М.: Педагогика, 1979. - 144с.

294. Яковлев, А.Л. Программно — целевой подход к формированию творческих способностей младших школьников в учебной и спортивной деятельности Текст.: автореферат дис. . канд. пед. наук/ А.Л. Яковлев. -Казань, 1987.- 18 с.

295. Яхиел, Н. Социология науки Текст. / Н. Яхиел. — М.: «Прогресс», 1977.-271 с.

296. Bulur Е., Anilturk S.O., Ozer A.M., Computer analysis of pendulum motion: An alternative way of collecting experimental data, Amer. J. Phys. №10, 1996, V.64, P.1333-1337.

297. Grayson D.J., McDermott L.C., Use of the computer for research on student thinking in physics, Amer. J. Phys. №5, 1996, V.64, P.557-565.

298. Guilford J.P. Intellectual Resources and Their Values as Seen by Scientists in Scientific Creativity: Its Recognition and Development. N-Y., 1964.

299. Heermann D.W., Fuhrmann Th.T., Teaching physics in the virtual university: The mechanics toolkit, Comput. Phys. Commun. №1, 2000, V.127, P.11-15.

300. Kocijancic S., Online experiments in physics and technology teaching, IEEE Trans. Educ. №1, 2002, V.45, P.26-32.

301. Lacaze M., Simulation d'une regulation de temperature, Bull. Union phys. №818, 1999, V.93, P. 1679-1682.

302. Logofatu Bogdan, Munteanu Marius, Microcomputers-based laboratory for physics education, Bulg. J. Phys. №4, 2000, V.27, P.35-38.

303. Logofatu M., Learning electricity by simulations, Bulg. J. Phys. №4, 2000, V.27, P.31-34.

304. Martinez-Jimenez P., Casado E., Martinez-Jimenez J. M., Cuevas-Rubino M., Gonzalez-Caballero D., Zafra-Lopez F., Interactive physics simulations appeal to first-year students, Comput. Phys. №11, 1997, V.l 1, P.31-35.

305. Preston D.W., Good R.H., Computers in the general physics laboratory, Amer. J. Phys. №6, 1996, V.64, P.766-772.

306. Steinberg R.N., Computers in teaching science: To simulate or not to simulate? Amer. J. Phys. №7, 2000, V.68, P.37-41.

307. Steinberg R., Oberem G.E., McDermott L.C., Development of a computer-based tutorial on the photoelectric effect, Amer. J. Phys. №11, 1996, V.64, P.1370-1379.

308. Trumper R., Gelbman M., A computer-based revitalization of Atwood's machine, Phys. Educ. №5, 2000, V.35, P.354-358.

309. White C., Alizoti A., DelphiCAL Delphi Computer aided learning, Bulg. J. Phys., 2000, V.27, P.291-294.

310. Wilding N.B., Computer simulation of fluid phase transitions, Amer. J. Phys. №11, 2001, V.69, P.l 147-1155.