автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Теория и методика формирования стохастических представлений в процессе профессиональной подготовки будущих учителей физики в педвузе

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Коваленко, Ольга Вениаминовна, 2000 год

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНО НАПРАВЛЕННОГО ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ ФИЗИЧЕСКОЙ СПЕЦИАЛЬНОСТИ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ВУЗА ОСНОВАМ СТОХАСТИЧЕСКОЙ ДИНАМИКИ

1.1. Становление современной синергетической концепции естествознания.

1.2. Стохастическая динамика как область современного научного знания.

1.2.1. Формирование стохастической динамики

1.2.2. Введение стохастических представлений в содержание образования

1.3. Принцип профессионально-педагогической направленности как основа обучения в педвузе.

1.3.1. Профессиональная направленность личности и профессионально значимые качества учителя физики

1.3.2. Профессионально-педагогическая направленность обучения применительно к физической специальности педвуза

1.4. Спецкурс как форма организации учебного процесса в системе профессиональной подготовки будущих учителей физики.

Выводы к первой главе.

ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНО НАПРАВЛЕННОГО ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ ФИЗИЧЕСКОЙ СПЕЦИАЛЬНОСТИ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ВУЗА ОСНОВАМ СТОХАСТИЧЕСКОЙ ДИНАМИКИ И ЕЕ ОПЫТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ АПРОБАЦИЯ

2.1. Концептуальные положения проектирования дидактической системы.

2.2. Модель системы обучения студентов физической специальности педвуза основам стохастической динамики.

2.3. Проектирование целей обучения.

2.4. Проектирование содержания обучения.

2.4.1. Методика отбора содержания спецкурса

2.4.2. Конструирование содержания спецкурса «основы стохастической динамики»

2.5. Выбор средств педагогической коммуникации.

2.5.1. Методы обучения.

2.5.2. Дидактические средства

2.5.3. Формы организации обучения.

2.6. Психолого - педагогические особенности взаимодействия преподавателя и студентов в процессе проведении спецкурса «основы стохастической динамики».

2.7. Организация контрольно-корректирующих мероприятий.

2.8. Опытно-экспериментальная апробация спроектированной системы обучения студентов физической специальности педвуза основам стохастической динамики.

2.8.1. Динамика компетентности

2.8.2. Динамика мотивации

2.8.3. Динамика и соотношение самооценки и взаимооценки студентов

2.8.4. Критерий эффективности

Выводы ко второй главе.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Теория и методика формирования стохастических представлений в процессе профессиональной подготовки будущих учителей физики в педвузе"

В связи с ростом научных знаний повсеместно изменяются требования к специалистам - выпускникам различных учебных заведений, а, следовательно, изменяется и содержание образования. В последнее десятилетие наблюдается усиление этой тенденции в средней школе. Здесь происходит изменение качества преподавания, расширение объема и повышение уровня сложности информации, внедрение новых методик и нетрадиционных подходов в обучении. Появились профильные классы гуманитарной или естественнонаучной направленности, а, также целые учебные заведения - преобразованные современные аналоги средней школы: гимназии, колледжи, лицеи. Для работы в таких учебных заведениях учителям необходим не только педагогический опыт, но и прочный научный фундамент - глубокое знание своего предмета. В немалой степени это относится к учителям физики. В связи с этим естественным образом повышаются требования к выпускникам педагогических вузов и, в частности, их физико-математических факультетов.

Между тем, наблюдения за ходом учебно-воспитательного процесса подготовки будущих учителей физики показывают, что на данном этапе существует несоответствие содержания образования современному состоянию физики как науки. Основное содержание вузовского курса физики сложилось довольно давно и в течение ряда лет остается практически неизменным, в то время как в науке накопилось уже много новых результатов. Проведенный нами анализ учебников и программ физических специальностей педвузов показал, что сегодняшние студенты изучают научные результаты, как правило, 20-30 - летней давности. В связи с этим представляется целесообразным обновить и дополнить имеющийся курс . физики с учетом современного состояния науки.

Кроме того, сегодняшние выпускники педвузов будут преподавать в школах еще 30-35 лет, т.е. примерно до 2030-2035 года. К тому времени наука сделает новые шаги, а их знания останутся на уровне 70-х годов двадцатого века. Поэтому тем более важно дать им сейчас представление о современном уровне науки, вызвать интерес к узнаванию нового, привить некоторые навыки самостоятельной работы в этом направлении.

Многие физики и методисты указывают на необходимость наполнения курса физики в школе и вузе современными научными знаниями. Так, по мнению А. И. Бугаева школьный курс физики должен быть всегда современным, оставаясь при этом элементарным [А.И.Бугаев,1981]. Научный способ мышления при обучении знаниям в области физики отстаивал В. А. Фабрикант [1974], указывая на необходимость соответствия школьной программы развитию науки. Академик М. В. Келдыш отмечал: «К сожалению, в средней школе и даже в высших учебных заведениях часто ограничиваются традиционным образованием, а надо, чтобы и средняя и высшая школа закладывала фундамент для восприятия новых научных идей и достижений науки, стремительно входящих в практику, в жизнь.» [М. В. Келдыш, 1966]

В программе по физике для высших учебных заведений указываются следующие цели и задачи курса физики [Программа., 1991, с. 6]:

1. Изучение основных явлений и идей; овладение фундаментальными понятиями, законами и теориями современной и классической физики, а также методами физического исследования.

2. Формирование Научного мировоззрения и современного физического мышления.

3. Овладение приемами и методами решения конкретных задач из различных областей физики.

4. Ознакомление с современной научной аппаратурой, формирование навыков проведения физического эксперимента.

5. Формирование навыков физического моделирования прикладных задач будущей специальности.

Как следует из программы, курс физики в вузе призван формировать у студентов научное мировоззрение и современное физическое мышление, то есть знакомить их с современным (в полном смысле этого слова) состоянием науки. На практике же дело обстоит не совсем так.

Традиционно изучение физики в педагогических вузах имеет ступенчатую структуру. На начальном этапе (1-5семестр) изучается общая физика. Далее - теоретическая физика (4-8семестр). Это следующая, более высокая ступень в подготовке будущих учителей. И последний этап -методика преподавания физики (МПФ) - своеобразный «мост» между курсами физики в пединституте и школе.

В течение учебы на изучение физических дисциплин студентам физических специальностей отводится более 1000 часов учебного времени.

Какое же место в этом курсе занимают современные научные концепции? Проведенный нами анализ учебников [И. В. Савельев, 1982; Д. В. Сивухин, 1980; Е. М. Гершензон и др., 1992 и т.д.], которые на сегодняшний день являются традиционными для педвузов, показал следующие результаты.

Общая физика - первый этап обучения - имеет наиболее традиционное, классическое содержание. Механика и теория колебаний, молекулярная физика и термодинамика, электричество и магнетизм, оптика -все эти разделы отражают научные теории и результаты, известные еще в прошлом столетии. Изучаемая в современных вузах общая физика обогатилась такими достижениями науки двадцатого века, как эйнштейновская теория относительности, а также атомная и ядерная физика.

Теоретическая физика - более сложный этап обучения и, в то же время, более современный. Наряду с аналитической механикой, подробно разработанной еще в 18 - 19 веках, она содержит электродинамику, статистическую физику и термодинамику, сложившиеся в конце 19-го начале 20-го веков, а также квантовую механику, являющуюся исключительной заслугой ученых 20-го столетия.

В современных учебниках для педагогических вузов появились и новые разделы, такие как физика элементарных частиц и кварков, сверхпроводимость, астрофизика и т.д.

Мы же хотим отметить, что в современных учебниках и программах для педвузов пока не нашлось места чрезвычайно важной области физики, которая оказала влияние и на другие естественные науки. Возникновение этого раздела физического знания связано с исследованиями в области нелинейной динамики, которые привели к открытию того, что в простых нелинейных физических системах с небольшим числом степеней свободы возможны сложные непредсказуемые, случайные явления. Причем эта случайность имеет принципиальный характер: она не вызвана действием на систему каких-либо внешних случайных сил, а обусловлена динамикой (уравнениями) самой системы.

Порождаемую таким образом случайность стали называть хаосом, или динамическим хаосом. Л выделившаяся область исследований со временем сложилась в общую теорию динамического хаоса - стохастическую (или хаотическую) динамику.

Необходимо разграничить так называемые случайные и хаотические движения. Первый термин относится к ситуациям, когда мы действительно не знаем действующих на систему сил или знаем только некоторые статистические характеристики параметров. Термин «хаотические» применяется в тех детерминированных задачах, где отсутствуют случайные или непредсказуемые силы или параметры.

Развитие стохастической динамики показало, что статистические законы характерны не только для сложных систем со многими степенями свободы (например, идеальный газ - классическая модель статистической физики), но и для довольно простых нелинейных систем, имеющих всего две степени свободы (например, обычный маятник с колеблющейся точкой подвеса). Даже в таких системах самопроизвольно появляется хаос. Главное условие для его возникновения - нахождение нелинейной системы в неустойчивом состоянии (например, для маятника это верхнее положение орбиты его вращения).

Хаос, который ранее представлялся физикам чем-то аморфным, бесформенным, склонным к равновероятности и равновесию, оказался весьма сложным, имеющим скрытую внутреннюю структуру. Более того, хаос способен к самоорганизации, к образованию новых структур, то есть порядка! Это фундаментальное открытие коренным образом повлияло не только на физику, но и на все современное естествознание.

В русле стохастических представлений сложилась новая научная концепция, в контексте которой акцент переносится с изучения положений равновесия систем на изучение состояний неустойчивости, механизмов возникновения нового, рождения и перестройки структур, самоорганизации. Таким образом, в науку пришла синергетическая концепция естествознания.

Синергетика - это наука о самоорганизации в неравновесных открытых системах различной природы, о законах рождения порядка из хаоса. Это междисциплинарное научное направление, опирающееся на современные математические методы, может быть названо «эволюционным естествознанием» в широком смысле.

Синергетический подход показал, что естественные и гуманитарные науки имеют общие корни, и на современном этапе крайне необходимо их объединение, гармоничное слияние. В последнее десятилетие синтез гуманитарных и естественных наук начался спонтанно в силу логики развития самой науки, интеграции ее дисциплин, рассмотрения все более сложных систем в физике, химии, биологии, приближающихся по сложности поведения к живым организмам или их сообществам, моделирующим, как оказалось, также социальные и психические феномены. Сегодня становится очевидной необходимость привнесения в сферу науки нравственных, этических и даже эстетических категорий, столь характерных для древних традиций Запада и Востока в опыте единения человека с природой и космосом. Таким образом, необходимо формирование - с учетом знания современной науки - целостного видения мира. Синтез гуманитарных и естественных наук - это возможный путь к новому пониманию природы, человека и общества.

Такие глубокие мировоззренческие выводы влечет за собой синергетический подход, в основу которого заложен понятийный и физико-математический аппарат современной теории динамического хаоса -стохастической (хаотической) динамики. Этот аппарат активно формировался в середине двадцатого века и получил мощное развитие с возникновением в 60-х годах новых математических методов исследования нелинейных систем и появлением быстродействующих ЭВМ, на которых можно осуществлять численное моделирование.

При содействии этих двух факторов стохастическая динамика стала самостоятельной областью научного знания и нашла многочисленные приложения в самых различных областях науки и техники, включая астрономию, статистическую механику, гидродинамику, электромагнетизм, оптику, физику плазмы, физику элементарных частиц, физическую химию, а также биологию, медицину, социологию, теорию рисков и катастроф, информационные технологии и т.д.

Стохастическая динамика сегодня - это не только область исследований, это неотъемлемая часть нового научного мировоззрения, нового взгляда на устройство нашего мира, на проблему устойчивости и неустойчивости в природе, на предсказуемость путей развития сложных систем. Представления о связи случайного и необходимого, о статистических и динамических закономерностях должны стать сегодня обязательным элементом образования современного человека. Необразованность в области явлений случайной природы может привести «. к тяжелым последствиям, поскольку поколения, воспитанные на строго детерминистическом мышлении, не допускают самой возможности существования закономерностей другого типа. В результате они настаивают на детерминистических представлениях там, где их нет и по существу дела нужно подходить с позиций стохастики. Такой подход нередко приводит не только к материальным потерям, но и к потерям концептуальным» [Б.В.Гнеденко, 1992].

Таким образом, мы считаем, что на сегодняшний день знание основ стохастической динамики как фундамента новой естественнонаучной концепции должно стать необходимым элементом профессиональной подготовки будущих учителей физики.

На практике же студенты обучаются по старым учебникам и программам, которые не отражают отмеченных нами изменений в науке. Студенты не имеют никакого представления о стохастической динамике, так как изучение этой области, которая по существу представляет собой новый взгляд на физику и естествознание вообще, не включено в вузовский курс физики для пединститутов.

Итак, анализ научной, публицистической, учебной, методической литературы, а также практики обучения студентов физических специальностей педвузов выявил глубокое противоречие между назревшей необходимостью изучения основ стохастической динамики и отсутствием этого раздела в курсе физики педагогических вузов.

Указанное противоречие подтверждает актуальность исследования и обосновывает его научную проблему, состоящую в поиске ответа на вопрос: как и при каких условиях возможно введение современных стохастических представлений в курс физики для студентов физической специальности педвуза.

Таким образом, нами была сформулирована следующая цель исследования: разработка содержания и методики профессионально направленного обучения студентов физической специальности педвуза основам стохастической динамики.

Объект исследования: процесс профессиональной подготовки студентов физической специальности педвуза.

Предмет исследования: содержание и методика обучения студентов физической специальности педвуза основам стохастической динамики.

Гипотеза исследования состоит в предположении, что формирование стохастических представлений у студентов физической специальности педвуза будет эффективным, если:

- в качестве приемлемого первоначального варианта ввести в курс физики педвуза спецкурс «Основы стохастической динамики», который может быть рассмотрен в рамках учебной программы педвуза в качестве спецкурса по выбору;

- рассматривать обучение основам стохастической динамики как целостную дидактическую систему, представляющую собой совокупность взаимосвязанных компонентов: целей, содержания обучения, средств педагогической коммуникации, контроля и коррекции, обуславливающих взаимодействие преподавателя и студентов и направленных на получение планируемого конечного результата обучения;

- в основу обучения положить принцип профессионально-педагогической направленности обучения как системообразующий фактор проектируемой дидактической системы, обуславливающий подстройку всех компонентов системы для их совместного целенаправленного функционирования.

Сформулированные цель и гипотеза обусловили постановку следующих задач исследования:

1. Определить роль и место стохастической динамики в современном естествознании и профессионально-педагогическом образовании.

2. Выявить научно-методические основы разработки концепции обучения основам стохастической динамики студентов физической специальности педвуза.

3.Сформулировать концептуальные положения и на их основе спроектировать модель системы обучения студентов физической специальности педвуза основам стохастической динамики.

4.Провести опытно-экспериментальную апробацию и убедиться в эффективности разработанной системы обучения.

Методологическую основу исследования составляют: фундаментальные труды и монографии по стохастической динамике (Арнольд В.И., Боголюбов Н.Н., Заславский Г.М., Колмогоров А.Н., Либерман М., Лихтенберг А., Пуанкаре А., Сагдеев Р.З., Чириков Б.В. и др.); синергетическая концепция естествознания (Бочкарев А.И., Добронравова И.С., Климонтович Ю.Л., Князева Е.Н., Курдюмов С.П., Лоскутов А.Ю., Малинецкий Г.Г., Пригожин И., Хакен Г. и др.); теория системного подхода к организации процесса обучения (Безрукова B.C., Кустов Ю.А., Махмутов М.И. и др.); концепции моделирования и конструирования педагогического процесса (Беспалько В.П., Безрукова B.C., Чернова Ю.К.); методология педагогического исследования (Краевский В.В., Гусев В.А., Смирнова И.М.); идеи развития и творческого саморазвития личности в процессе обучения (Андреев В.И., Выготский Л.С., Давыдов В.В., Занков Л.В., Эльконин Д.Б.); концепции профессиональной и профессионально-педагогической направленности обучения (Батьканова Н.И., Корнев Г.П., Кустов Ю.А., Луканкин Г.Л., Мордкович А.Г., Швецкий М.В.); идеи развития мотивации в процессе обучения (Чернова Ю.К., Ядов В.А.); философские представления о развитии как движении от старого качественного состояния к новому, о единстве теории и практики, о диалектике философских категорий, об общности истоков физики и философии, о глубинной взаимосвязи естественных и гуманитарных наук, о месте человека в природе и обществе.

В процессе исследования были использованы следующие методы:

- анализ научной, публицистической, методической, учебной, психолого-педагогической, философской литературы, а также диссертаций по теме исследования;

- анализ опыта работы физико-математических факультетов педвузов; наблюдение, беседы, интервьюирование, анкетирование, тестирование студентов физических специальностей педвузов;

- проведение педагогического эксперимента по проверке основных положений исследования;

- статистические методы обработки данных.

Исследование выполнялось в несколько этапов.

Подготовительный этап (1995-1996) - определение актуальности темы исследования, ее теоретическое осмысление, анализ литературы по избранной теме, выдвижение рабочей гипотезы, определение цели, задач, предмета, объекта, методов исследования.

Основной этап (1996-1999) - формулировка концептуальных положений, разработка теоретической модели системы обучения студентов физической специальности педвуза основам стохастической динамики, детализация каждого из ее компонентов; апробация теоретических решений в выступлениях и публикациях, экспериментальное обучение студентов, уточнение содержания авторской программы, выявление результативности разработанной системы обучения.

Заключительный этап (1999-2000) - корректировка гипотезы исследования, продолжение экспериментального обучения, обработка и анализ результатов педагогического эксперимента, оформление диссертационной работы.

Научная новизна исследования состоит в том, что:

- предложено и осуществлено формирование современных стохастических представлений у студентов физической специальности педвуза посредством введения в курс физики спецкурса «Основы стохастической динамики», разработанного на основании системного подхода и принципов профессионально-педагогической направленности обучения;

- предложены содержание и методическое обеспечение указанного спецкурса и доведены до внедрения в практику обучения будущих учителей физики в педвузе.

Теоретическая значимость исследования заключается в следующих положениях:

- определены теоретические основы проектирования системы обучения студентов физической специальности педвуза основам стохастической динамики;

- разработаны концептуальные положения и теоретическая модель спецкурса «Основы стохастической динамики» на основании системного подхода и принципов профессионально-педагогической направленности обучения;

- определены показатели эффективности реализации предложенной модели и критерии их оценки.

Практическая значимость. Результаты диссертационного исследования могут быть применены в системе обучения студентов физической специальности педвуза. Составлена рабочая программа спецкурса «Основы стохастической динамики», разработано его методическое обеспечение и учебные пособия к спецкурсу, которые могут быть использованы в практике профессиональной подготовки будущих учителей физики в педвузе.

Достоверность и научная обоснованность результатов исследования обусловлены логикой проведения научно-исследовательской деятельности по проектированию и диагностике учебного процесса; методологической обоснованностью теоретических положений; использованием диагностических методик, адекватных задачам, предмету и объекту исследования; репрезентативностью выборки, количественным и качественным анализом экспериментальных данных; использованием результатов исследования в педагогической практике. На защиту выносятся:

- Концепция и теоретическая модель системы обучения студентов физической специальности педвуза основам стохастической динамики на основании системного подхода и принципов профессионально-педагогической направленности обучения.

- Содержание и методическое обеспечение спецкурса «Основы стохастической динамики».

- Показатели эффективности реализации предложенной модели и критерии их оценки.

Опытно-экспериментальная апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись на базе Тольяттинского филиала Самарского государственного педагогического университета, а также Военного инженерно-технического университета (филиал г. Тольятти), Тольяттинского социально-педагогического колледжа и школ города.

Теоретические положения и результаты исследования докладывались и обсуждались на ежегодных научно-методических конференциях ТолПИ и Тф СГПУ, на научно-методических конференциях «Развитие и совершенствование учебного процесса для подготовки специалистов 21 века» и «Актуальные проблемы университетского технического образования» (Самара, 1998), на Всероссийской научно-методической конференции «Системный подход к обеспечению качества высшего образования» (Тольятти, 2000), на заседаниях кафедры методики преподавания физики и физической электроники Тф СГПУ.

Структура диссертации обусловлена логикой проведения исследования. Диссертационная работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы из 175 наименований, восьми приложений, содержит 20 рисунков, 12 таблиц.

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

- выводы и обобщения.

В конце выступления студентам предлагается высказать собственное мнение по поводу статьи и ответить на вопросы аудитории.

Такие выступления очень полезны для студентов по нескольким причинам. Во-первых, они снимают боязнь перед аудиторией, поскольку выступление происходит в доброжелательной обстановке, перед своими товарищами, и количество присутствующих не так велико. Во-вторых, студенты учатся логично, грамотно строить свое выступление, следить за связностью, правильностью своей речи. В-третьих, они учатся отвечать на вопросы и замечания слушателей.

Все эти навыки, полученные студентами в результате проведения конференций, позитивно отражаются на их подготовке к защите курсовых и дипломных работ.

Третий вид семинарских занятий нацелен непосредственно на моделирование проведения школьных уроков или факультативных занятий по темам, связанным со стохастической динамикой, нелинейными системами и смежными с ними вопросами, которые студенты изучали в процессе спецкурса. Студенты разрабатывали занятия по разным логическим схемам построения в зависимости от конкретных условий, на разных уровнях изложения и контроля материала по своему желанию и возможностям.

Для проведения таких семинаров студенты разделяются на несколько групп по 2-4 человека. Каждая группа получает конкретное задание по теме курса. Нами были предложены следующие варианты заданий:

1. Хаос и порядок в природе.

2. Как в системе появляется хаос?

3. Обнаружение хаоса в эксперименте.

4. Физические системы и математические модели с хаотическим поведением.

5. Роль хаоса в науке и технике.

6. Образование упорядоченных структур из хаоса.

7. Современная синергетическая концепция естествознания.

8. Эволюция концепций естествознания.

9. Соотношение динамических и статистических закономерностей.

10. Соотношение необходимого и случайного.

11. Необратимость - неустранимое свойство реальности.

12. Бифуркации.

13.Неустойчивость как необходимое условие развития систем.

14. Самоорганизация в системах различной природы.

Задание выдается заранее, за 2-3 недели до выступления. Оно предусматривает составление программы занятия, разработку методических указаний и рекомендаций по его проведению, подготовку дидактических средств, написание развернутого плана или конспекта занятия. В течение отведенного времени студенты самостоятельно работают с научной, учебной и методической литературой, составляют план урока, разрабатывают свои методические указания и рекомендации по его проведению. Студенты пытаются логически правильно изложить тот материал, который они будут объяснять слушателям, подвергнуть критическому анализу рассматриваемый вопрос. Изложение выбранного вопроса должно быть представлено не как заученное повторение параграфа лекции, но как творческая работа, выполненная с использованием знания стохастической динамики, а также педагогики и методики преподавания физики.

Естественно, вследствие отсутствия опыта у студентов им предлагалась в качестве исходной основы общая, методически выверенная схема построения занятия. По вопросам, которые возникали у студентов в процессе самостоятельной подготовки, проводились консультации.

Студенты каждой группы продумывали, как реализовать элементы наглядности, чтобы повысить информационную насыщенность материала, изложить его более экономно во времени.

На основе подготовленного учебного материала студенты проводили пробные занятия, которые критически рассматривались их товарищами по группе. При этом задача студента, выступающего в роли обучающего, состояла в том, чтобы изложить теоретический материал ясно, доходчиво, иллюстративно, и в то же время четко, с использованием физического и математического аппарата соответствующей сложности.

Как показала практика, такое моделирование школьных занятий развивает творческую инициативу и активность студентов, повышает их ответственность, развивает умение работать с учебной и научной литературой. Кроме того, формируются и методические навыки студентов: 1) навыки объяснения нового материала; 2) навыки оценки ответов.

Лабораторная работа.

Сущность этой формы организации обучения состоит в выполнении студентами под руководством преподавателя практического задания экспериментального характера.

Знания и навыки, полученные при выполнении лабораторных работ, существенным образом связаны с преподаванием физики в школе. Подготовка и выполнение лабораторных работ влияют на формирование системы знаний и мировоззрения будущих учителей, расширяют их физическую эрудицию, усиливают интерес к физике. Эти качества, в конечном счете, передаются и их ученикам. Приобретенные экспериментальные навыки обогащают арсенал методических приемов, которыми владеет школьный учитель физики.

На лабораторные работы, предложенные к спецкурсу «Основы стохастической динамики», возлагаются следующие задачи:

- углубление вопросов лекционного курса;

- освоение навыков экспериментальных работы и навыков постановки школьного эксперимента;

- анализ полученных результатов;

- развитие навыков познавательной и творческой деятельности.

Выполнение лабораторной работы строится по следующему плану:

- ознакомление с целью, порядком выполнения, методическими указаниями к работе, приборами и материалами;

- выполнение работы и сопровождающих её дополнительных заданий;

- защита работы, ответы на вопросы преподавателя.

Нами предложены к спецкурсу «Основы стохастической динамики» следующие лабораторные работы.

1.«Наблюдение хаотических колебаний на экране осциллографа». Работа заключается в получении бифуркаций удвоения периода и хаотического режима в электрической цепи, состоящей из катушки индуктивности, резистора, диода большой емкости, генератора синусоидального сигнала и осциллографа (схема 1.).

Схема 1. Электрическая цепь с хаотическим поведением

Это устройство, генерирующее хаотические колебания, было предложено в статье Д. Смита в журнале «В мире науки» [1992, № 3].

На одну пару пластин осциллографа подается входное напряжение генератора, на другую - выходное напряжение цепи. Вначале устанавливается входное напряжение около 0,1 В. На выходе при этом возникают синусоидальные колебания той же частоты, а на экране осциллографа наблюдается эллипс. При увеличении напряжения (до 1-2 В) устройство начинает генерировать сигнал с двумя различными частотами. На экране, соответственно, появляются два касающихся эллипса. Точка, в которой возникают новые составляющие, является точкой бифуркации. При дальнейшем плавном увеличении входной амплитуды в выходном сигнале появляются все новые и новые пары составляющих. Число эллипсов на экране осциллографа каждый раз удваивается. При некотором значении напряжения в системе возникают хаотические колебания с бесконечным набором частот, а на экране наблюдается сложная картина, состоящая из множества касающихся эллипсов. Точки бифуркации, при которых происходит удвоение периода, образуют последовательность. Студентам дается задание зафиксировать значения напряжения в точках бифуркаций и установить, что изменение амплитуды напряжения между последовательными бифуркациями уменьшается в геометрической прогрессии. Эта лабораторная работа прекрасно иллюстрирует тему «Путь к хаосу через бифуркации удвоения периода». R

К осциллографу

2.«Вычисление числа Фейгенбаума для логистического уравнения». Эта лабораторная работа выполняется на компьютере. Рассматривается логистическое уравнение, которое является простейшим примером моделирования системы с хаотическим поведением:

Xn+l = hXn (1- Хп).

При значениях параметра 3< А, <4 это простое разностное уравнение описывает множество многопериодических и хаотических движений. В указанном промежутке наблюдается характерное для хаотических систем удвоение периода колебаний вследствие бифуркаций, пока А, не достигнет критического значения Хкрт- 3, 56994 . Вблизи этого значения последовательность тех Я, при которых происходят удвоения периода, подчиняется закону Фейгенбаума. В интервале < X <4 присутствуют и хаотические итерации, и периодические орбиты. В работе ставятся задачи: пронаблюдать движение с различными периодами; убедиться, что период испытывает удвоение и зафиксировать соответствующие значения А,; получить хаотический режим при Крт\ вычислить число Фейгенбаума Разработанная нами компьютерная программа позволяет для каждого заданного пользователем значения К увидеть графическое изображение зависимости Хо(п), а также просмотреть численные значения самих Хп и убедиться, являются ли они периодическими (и с каким именно периодом) или хаотическими. Работа иллюстрирует темы «Логистическое уравнение», «Бифуркации» и «Перемежаемый хаос».

3.«Изучение свойств фрактальных структур». Работа состоит в изучении свойств фракталов, заданных различными итерационными функциями, на экране ЭВМ. Помимо ставших классическими кривой Кох и множества Мандельброта мы предлагаем для рассмотрения и другие фрактальные множества, образующие подчас весьма причудливые формы. Изменяя начальные условия или шаг разбиения, можно наблюдать варианты фрактальных структур. При выделении фрагмента картины и увеличении ее масштаба можно убедиться в идентичности исходной картины и ее фрагментов (свойство самоподобия). Эта лабораторная работа предназначена для того, чтобы студенты получили более наглядное представление о фракталах, самостоятельно изучая их свойства на экране компьютера. Фрактальными свойствами в стохастической динамике обладают хаотические траектории как в гамильтоновских, так и в диссипативных системах; кроме того, граница областей притяжения странных аттракторов диссипативных систем также имеет фрактальную структуру.

4. «Наблюдение возникновения сложных структур в математических моделях». Выполнение этой работы связано с наблюдением структур, возникающих при задании некоторого отображения в плоскости экрана компьютера Можно изменять начальные условия и следить за динамикой системы. Для этой лабораторной работы нами были использованы компьютерные программы «Популяция», «Жизнь», «Воспроизведение» [П. Эткинс, 1987]. Программа «Популяция» моделирует поведение биологического сообщества (например, трава-кролики-лисицы и т.д.) и строит фазовый портрет такой системы при заданных начальных условиях. Это дает возможность убедиться в том, что методы исследования, изученные в спецкурсе, распространяются и на другие науки. Программы «Жизнь» и «Воспроизведение» предназначены для наблюдения возникновения сложных структур на основе простых процессов, задающих некоторые правила развития исходной простой системы (конфигурации точек на экране ЭВМ). Эти две программы могут служить модельным представлением о самоорганизации в реальных природных и социальных системах (тема «Синергетика»).

Предложенные нами лабораторные работы носят скорее демонстрационный, чем исследовательский характер. Это обусловлено следующими соображениями. Физический лабораторный практикум с выполнением измерений и расчетов в педвузе есть по каждому разделу физики. Но нужен и методический практикум, в котором бы у студентов вырабатывались навыки демонстрации физических явлений, подготовки экспериментальной установки, выявления условий для её хорошей работы. Предложенные нами лабораторные работы сопровождались методическими указаниями, каждый из студентов имел возможность переписать себе программные средства для их выполнения. Поэтому при желании и наличии компьютеров, что в современных школах уже не редкость, студенты смогут продемонстрировать хаотическое поведение изученных систем своим будущим ученикам.

При выполнении лабораторных работ студенты получают возможность анализировать исследуемое явление, следить за его ходом, воссоздавать его каждый раз при фиксированных условиях. Соприкосновение теории и опыта не только способствует лучшему пониманию теоретического материала, но и развивает мышление студентов, придавая ему активный характер, оказывает серьезное влияние на уровень и характер подготовки студентов к их будущей профессиональной деятельности.

Самостоятельная работа.

Самостоятельная работа - это форма организации учебной деятельности, осуществляемая под прямым или косвенным руководством преподавателя, в ходе которой студенты преимущественно или полностью самостоятельно выполняют различного вида задания с целью развития знаний, умений, навыков и личностных качеств.

Организация любого вида самостоятельной работы осуществляется в три этапа:

1) постановка перед студентами целей, задач, распределение заданий; указания и разъяснения по выполнению заданий;

2) период самоорганизации студентов и их непосредственная деятельность по выполнению заданий, решению задач, поставленных преподавателем;

3) оценка и подведение итогов выполнения самостоятельной работы.

Самостоятельная работа используется в качестве элемента других форм обучения, но может представлять и самостоятельную ценность.

Виды самостоятельной работы в соответствии с формами организации обучения, применявшимися при проведении спецкурса «Основы стохастической динамики», отражены в таблице 9.

-160-ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты проведенного исследования подтверждают верность положений выдвинутой гипотезы и достижимость поставленных задач и позволяют сделать следующие выводы.

1. Анализ научной, публицистической, методической, учебной литературы позволяет сделать вывод о значимом месте стохастической динамики в современной науке и об отсутствии соответствующего раздела в курсе физики педвуза, что является серьезным недостатком профессиональной подготовки будущих учителей физики.

2. Нами предложено ознакомление студентов физической специальности педвуза с основами стохастической динамики в рамках спецкурса, опирающееся на следующие положения: понятийный и физико-математический аппарат стохастической динамики как научный фундамент разработки содержания обучения; принципы профессионально-педагогической направленности обучения студентов физической специальности педвуза в сочетании с системным подходом к разработке содержания и методики обучения; спецкурс по выбору как эффективная форма организации обучения на физико-математическом факультете педвуза.

3. Анализ научно-теоретических основ исследования позволил сформулировать концепцию системы профессионально направленного обучения студентов физической специальности педвуза основам стохастической динамики: системный подход; принципы профессионально-педагогической направленности обучения; взаимодействие принципов профессионально-педагогической направленности обучения с другими дидактическими принципами; подстройка компонентов дидактической системы в соответствии с системообразующей ролью принципов профессионально-педагогической направленности обучения. создание условий для самообразования и творческого саморазвития личности студента в процессе обучения.

4. Исходя го концептуальных положений, была разработана модель системы обучения студентов физической специальности педвуза основам стохастической динамики, представляющая собой совокупность взаимосвязанных компонентов: целей, содержания обучения, средств педагогической коммуникации, контроля и коррекции, обуславливающих взаимодействие преподавателя и студентов и направленных на получение планируемого конечного результата обучения.

5. Опытно-экспериментальная апробация разработанной системы обучения и всесторонний анализ ее результатов свидетельствуют о верности сформулированной гипотезы исследования и его концептуальных положений; реальности поставленных целей обучения; доступности разработанного содержания спецкурса; эффективности предложенной методики обучения студентов физической специальности педвуза основам стохастической динамики.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Коваленко, Ольга Вениаминовна, Самара

1. Алейников Б.А. Активизация самостоятельной работы студентов в системе семинарских и практических занятий по общей физике в педвузе: Дисс. канд. пед. наук. - Челябинск, 1984. -202с.

2. Амелина Н.С. Учебно-исследовательская деятельность студентов педвуза: Дисс. канд. пед. наук. Киев, 1981. - 211с.

3. Ананьев Б.Г. Избранные психологические труды: В 2 т. М., 1980.

4. Андреев В.И. Педагогика творческого саморазвития. Инновационный курс. Книга 2. Казань, 1998. - 320 с.

5. Андреев В.И. Педагогика творческого саморазвития. Книга 1. Казань, 1996.-565с.

6. Андреев В.И. Эвристика для творческого саморазвития. Казань, 1995.

7. Анофрикова С.В. Совершенствование подготовки студентов-физиков педагогических институтов по школьному физическому эксперименту: Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1980. - 15с.

8. Ансельм А.И. Основы статистической физики и термодинамики. М.: Наука, 1973.

9. Арцимович Л.А., Сагдеев Р.З. Физика плазмы для физиков. М: Атомиздат, 1979.

10. Ю.Атабаев А. Интенсификация лабораторно-практических занятий по физике с применением вычислительной техники в вузе: Дисс. канд. пед. наук. Ташкент, 1991.

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

12. Бабанский Ю.К. Педагогика. М.: Просвещение, 1983.

13. Бабанский Ю.К. Педагогика. М.: Просвещение, 1988. - 479 с.

14. Баскин Э.М., Погосов А.Г., Энтин М.В. Классическая хаотическая динамика двумерных электронов в периодической решетке ангиточек //

15. Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1996. - т. 110. -вып. 6.(12).-с. 2061-2086.

16. Батьканова Н.И. Профессионально-педагогическая направленность обучения элементарной геометрии студентов педвуза: Дис. канд. пед. наук. Саранск, 1994.

17. Безрукова B.C. Педагогика: Учебник для инженерно-педагогических специальностей. Екатеринбург: Изд-во Свердловского инж-пед. института, 1993. - 320 с.

18. Беленок И.Л. Теоретические основы методической подготовки учителя физики к профессиональной деятельности как к творческой в условиях педвуза: Дис. докг. пед. наук. Челябинск, 1996.

19. Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии. -М., 1989. 192с.

20. Беспалько В.П. Теория учебника. -М.: Педагогика, 1988. 160 с.

21. Бетев В.А. Формирование приемов умственной деятельности на основе эксперимента учащихся по физике: Дис. канд. пед. наук. Куйбышев, 1967.-299 с.

22. Бобков М.Е. Дидактические основы контроля профессиональных знаний учащихся: Автореф. дис. д-ра пед. наук. -М., 1989. 355с.

23. Бобкова М.А. Совершенствование самостоятельной работы в методической подготовке будущего учителя физики: Дис. канд. пед. наук. -М., 1979.-212с.

24. Боголюбов Н.Н., Митропольский Ю.А. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний. М.: Наука, 1974.

25. Бородина Н.В. Профессионально-педагогическая направленность организации изучения функциональной линии в курсе математического анализа педагогического института: Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1993. - 16с.

26. Бочкарев А.И. Концепции современного естествознания. Тольятти: Изд-во фонда «Развитие через образование», 1998. - 304 с.

27. Бочкарсв А.И. Проектирование синергетической среды в образовании (на примере курса «Концепции современного естествознания»): Дисс. в виде научного доклада на соиск. уч. степени д-ра пед. наук. М., 2000. - 52 с.

28. Бугаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе. М.: Просвещение, 1981. - 288с.

29. Вечеславов В.В. Движение в окрестности сепаратрисы нелинейного резонанса при высокочастотных возмущениях // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1999. - т. 109. - вып. 6. - с. 2208.

30. Виненко В.Г. Структуры динамического хаоса. \\ Физика в школе. 1997. - № 1. - с. 53-61.

31. Вологодский В.Н. Лабораторные работы по механике в педагогических институтах: Дис. канд. пед. наук. Курган, 1971. - 207с.

32. Выбор методов обучения в средней школе / Под ред. Бабанского Ю.К. -М.: Педагогика, 1981.

33. Выготский Л.С. Избранные психологические исследования. М., 1956.

34. Гальперин П.Я. Теоретические основы инноваций в педагогике. М., 1991.-326 с.

35. Гендлер Я.Г. Интенсификация самостоятельной работы студентов при изучении физики в педвузе: Дис. канд. пед. наук. Челябинск, 1975. -159с.

36. Гершензон Е.М. и др. Курс общей физики: В 4 т. М.: Просвещение, 1992.

37. Гершунский Б.С. Компьютеризация в сфере образования: Проблемы и перспективы. М.: Педагогика, 1987. - 264 с.

38. Гнеденко Б.В. Отзыв на книгу «Обучение статистике» // Математика в школе. -1992. -№1.

39. Гоноблин Ф.Н. Книга об учителе. М.: 1965.

40. Горелов А.А. Концепции современного естествознания. М.: Центр, 2000. -208 с.

41. Горохов В.Г. Концепции современного естествознания и техники: Учебное пособие. -М.:ИНФРА, 2000. 608 с.

42. Гребенюк О.С. Проблемы формирования мотивации учения и труда у учащихся средних профтехучилищ: Дидактический аспект. М.: Педагогика, 1985. - 140 с.

43. Давыдов В.В. Проблемы развивающего обучения. -М.: Педагогика, 1986. -239 с.

44. Давыдов В.В. Виды обобщений в обучении. М.: Просвещение, 1972.

45. Джеймс П. И др. Хаос // В мире науки. 1987. - №2.

46. Дидактика и практика работы в вузе: Уч. пособие / Под. Ред. Н.М.Зверевой, В.А.Глуздова. Н. Новгород: НГПИ им. Горького, 1991. -100 с.

47. Дидактика средней школы. Некоторые проблемы современной дидактики. / Под ред. М.Н.Скаткина. М.: Просвещение, 1982. - 304с.

48. Дмитриев А.Н. Детерминированный хаос и информационные технологии // Компьютерра. 1998. - № 47. - с. 27-30.

49. Добронравова И.С. Синергетика: становление нелинейного мышления. -Киев: Лыбедь, 1990.

50. Дурай-Новакова К.И. Формирование профессиональной готовности студентов к педагогической деятельности: Автореф. дис. д-ра пед. наук. -М., 1983.-32с.

51. Зайцева A.M. Практические занятия по общей физике и их роль в подготовке учителя: Дис. канд. пед. наук. -М., 1974. 193с.51.3анков JI.B. Обучение и развитие. М., 1975.

52. Заславский Г.М. и др. Минимальный хаос, стохастическая паутина и структуры с симметрией типа «квазикристаллы» // Успехи физических наук, 1988. т. 156. - вып.2. - с. 193-249.

53. Заславский Г.М. Статистическая необратимость в нелинейных системах. -М.: Наука, 1970.54.3аславский Г.М. Стохастичность динамических систем. М: Наука, 1984. -271с.

54. Заславский Г.М., Сагдеев Р.З. Введение в нелинейную физику. М: Наука, 1988.56.3аславский Г.М., Сагдеев Р.З., Усиков Д.А., Черников А.А. Слабый хаос и квазирегулярные структуры. - М.: Наука, Гл. ред. физ-мат. лит., 1991. -240 с.

55. Кадомцев Б.Б. Динамика и информация // Успехи физических наук, 1994. -т. 164. №5. - с. 449-530.

56. Казаков В.А. Теория и методика самостоятельной работы студентов: Дис. докт. пед. наук. Киев, 1991. - 445с.

57. Казимирская И.И. Теоретические основы формирования педагогической направленности мышления учителя в системе профессионального образования: Автореф. дис. докт. пед. наук. -М., 1992.

58. Каргин С.Т. Влияние профессионально-педагогической направленности обучения на формирование педагогического мышления будущих учителей: Автореф. дис. канд. пед. наук. Алма-Ата, 1988.

59. Карпенков С.Х. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. - 520 с.

60. Келдыш М. В. Естественные науки и их значение для развития мировоззрения и технического прогресса. М., Коммунист, 1966. - №7. -с.47

61. Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Синергетика как новое мировидение: диалог с Пригожиным // Вопросы философии. 1992. - № 12.

62. Коваленко Н.Д. Методы реализации принципа профессиональной направленности при отборе и построении содержания общеобразовательных предметов в высшей школе: Дис. канд. пед. наук. -Томск, 1995. -158 с.

63. Козлов А.К. Детерминированный хаос в фазовой системе с запаздыванием: (Генерация, управление, обработка): Дис. канд. физ.-мат. наук. -Ниж. Новгород, 1995.

64. Коловский А.Р. Особенности возникновения стохастичности в нелинейных квантовых системах: Дис. канд. физ.-мат. наук. -Красноярск, 1984. 138с.

65. Коменский Я.А. Великая дидактика./Избр. пед. соч. -М., 1955.

66. Кон И.С. Открытие «Я». -М., 1978.

67. Концепции современного естествознания. / (коллектив авторов под руководством д-ра соц. наук, профессора С.И. Самыгина). Ростов Н/Д: Феникс, 1999. - 546 с.

68. Корзинов Л.Н. Пространственно-временной хаос: (модели и диагностика): Дис. канд. физ.-мат. наук. Ниж. Новгород, 1994.

69. Корнев Г.П. Самообразование учителей физики. Новосибирск: НГПИ, 1981.-128 с.

70. Корнев Г.П. Специальный физико-математический курс. Тольятти: ТолПИ, 2000.-504 с.

71. Корнев Г.П., Коваленко О.В. Стохастическая динамика в педвузе // Диагностико-технологическое обеспечение преемственности в обучении. Тольятти; «Форум», 1997. - С. 22-26.

72. Краевский В.В. Соотношение педагогической науки и педагогической практики. М., 1977.

73. Кудратов Ж.Теория вероятностей и математическая статистика в курсе математики средней школы: Дисс. канд. пед. наук. М., 1991.

74. Кузьмина Н.В. Способности, одаренность, талант учителя. Л.: 1985.

75. Кустов Ю.А. Преемственность в системе подготовки и производительного труда молодежи. Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 1985. - 143 с.

76. Кустов Ю.А., Осоргин Е.Л., Гусев В.А. Преемственность учения в системе школа профучилище - колледж - вуз - производство. - Самара, 1999. -252 с.

77. Лазуткин В.Ф. О ширине зоны неустойчивости около сепаратрис стандартного отображения // Доклады Академии Наук СССР, 1990. т. 313. - вып. 2.-с. 268.

78. Ларина И.Б. Профессиональная направленность курса стохастики в педвузе: Дис. канд. пед. наук. -М., 1997.

79. Левитов Н.Д. Книга об учителе. М., 1965.

80. Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. -М., 1989.

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

82. Лернер И.Я., Скаткин М.Н. О методах обучения // Советская педагогика, 1965. №3.

83. Лихачев В.Т. Воспитательные аспекты обучения. М.: Просвещение,1982. -192 с.

84. Лихтенберг А. Динамика частиц в фазовом пространстве. М.: Атомиздат, 1972.-302 с.

85. Лихтенберг А., Либерман М. Регулярная и стохастическая динамика. М: Мир, 1984. 528 с.

86. Лоскутов А.Ю. Нелинейная динамика, теория динамического хаоса и синергетика // Компьютерра. 1998. - № 47. - с. 31-35.

87. Луканкин Г.Л. Научно-методические основы профессиональной подготовки учителей математики в педагогическом институте: Дис. д-ра пед. наук в форме научного доклада. Л., 1989. - 59 с.

88. Лысов В.Ф. Спецпрактикум по физике в пединституте и его роль в повышении эффективности подготовки учителя физики (на примере спецпрактикума по физике полупроводников и полупроводниковых приборов): Дис. канд. пед. наук. Ленинград, 1986.

89. Малинецкий Г.Г. Хаос: тупики, парадоксы, надежды // Компьютерра. -1998.-№47.-21-26.

90. Маневич Д.В. Совершенствование содержания общего среднего образования на основе теории вероятностей и статистики: Дис. канд. пед. наук. Ташкент, 1990.

91. Марквардт К.Г. Вопросы научной организации учебного процесса в техническом ВУЗе. М.: Знание, 1971. - 48с.

92. Мартин Дж. Пирамида познания // Школа. 1996. - № 6.

93. Мирошниченко Э.А. Постановка современного курса теории вероятностей в педагогических вузах: Автореф. дис. канд. пед. наук. -М., 1974.-25с.

94. Молибог А. Г. Вопросы научной организации педагогического труда в высшей школе . 2-ое изд. - Минск: Вышейш. шк., 1975. - 288с.

95. Мордкович А.Г. Профессионально-педагогическая направленность специальной подготовки учителя математики в педагогическом институте: Дис. д-ра пед. наук. М., 1986. - 355с.

96. Мултановский В.В. Физические взаимодействия и картина мира в школьном курсе. -М.: «Просвещение», 1977.

97. Мун Ф. Хаотические колебания. М.: Мир, 1990. - 312 с.

98. Мякишев Г.Я. Динамические и статистические закономерности в физике. М.: Наука, 1973.-152 с.

99. Мякишев Г.Я. Динамический хаос. // Физика в школе. 1993. - № 4. -с. 19-23.

100. Найдыш В.М. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие. М.: Гардарики, 1999. - 476 с.

101. Научные работы: Методика подготовки и оформления. / Авт-сост. И.Н.Кузнецов. 2-ое изд., перераб. и доп. - Минск: Амалфея, 2000. -544с.

102. Нурумжанова К.А. Формирование системы профессионально-методических умений по внеклассной работе по физике у студентов в пединституте: Дис. канд. пед. наук. Алма-Ата, 1986. - 192с.

103. Оганесян В.А. Принципы отбора основного содержания обучения математике в средней школе. Ереван: Луйс, 1984.

104. Оконь В. Введение в общую дидактику // Пер. с польского Л.Г.Кашкуревича, Н.Г.Горина. М.: Высшая школа, 1990. - 382с.

105. Олемской А.И. Теория стохастических систем с мультипликативным шумом // Успехи физических наук. 1998. - т. 168. - № 3. - с. 287- 320.

106. Осоргин Е.Л. Учебно-методическая работа в средней профессиональной школе. Самара, 1997. - 106 с.

107. Петрова Е.Б. Специальный практикум по физике педвуза: концепция и воплощение: Дис. канд. пед. наук. -М, 1995.

108. Пидкасистый П.И. Процесс и структура самостоятельной деятельности учащихся в обучении: Автореф. дис. д-ра пед. наук. -М, 1974.

109. Пидкасистый П.И. Самостоятельная деятельность учащихся. М., 1972.

110. Пономаренко В.И. Некоторые пути повышения эффективности физического лабораторного практикума для студентов педагогических вузов, обучающихся по специальности «физика»: Дис. канд. пед. наук. -Ташкент, 1972. -245с.

111. Посадова Т.А. Совершенствование управления системой НИРС в ВУЗе: Дис. канд. пед. наук. JI., 1982. - 288с.

112. Пригожин И. От существующего к возникающему. М., 1985.

113. Пригожин И. Философия нестабильности И Вопросы философии. -1992.-№12.

114. Пригожин И. Переоткрытие времени // Вопросы философии. 1989. -№8.

115. Программа по физике для инженерно-технических специальностей высших учебных заведений. М.: Высш. Шк., 1991. - 30 с.

116. Программы педагогических институтов. Сборник № 18 (Общая физика. Теоретическая физика. История физики.) -М.: «Просвещение», 1985.

117. Пуанкаре А. Избранные труды. Т.2 М: Наука, 1972.

118. Пышкало A.M. Методическая система обучения геометрии в начальной школе. М., 1975.

119. Рубинова Л.И. Организация самостоятельной работы студентов в связи с лекционным курсом методики преподавания физики: Дис. канд. пед. наук. Челябинск, 1982. - 193с.

120. Рузавин Г.И. Научная теория: логико-методический анализ. М.: Мысль, 1978.-275 с.

121. Савельев И.В. Курс общей физики: В 3 т. М.: Наука, 1982.

122. Самодова Г.А. Формирование мотивационной готовности студентов педвузов к педагогической деятельности: Дис. канд. пед. наук. М., 1988.-200с.

123. Самсонова С.А. Повышение эффективности профессиональной подготовки учителей математики в педвузе на основе использования стохастики: Дис. кацд. пед. наук. -М., 1997.

124. Сафаева Г.С. Совершенствование подготовки будущих учителей физики (на основе спецкурса и спецпрактикума по акустоэлектронике): Дис. канд. пед. наук. Ташкент, 1983.

125. Сивухин Д.В. Общий курс физики: В 5 т. М.: Наука, 1980.

126. Сластенин В.Н., Тамарин В.Э. Методологическая культура учителя // Советская педагогика. 1990.- №7.

127. Смирнов Б.М. Физика фрактальных кластеров. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1991. - 136 с.

128. Смит Д. Генерирование хаоса в домашних условиях. // В мире науки. -1992.-№3.-с. 80-82.

129. Степанова Т.И. Совершенствование методической подготовки учителя физики в университете: Дис. канд. пед. наук. -М., 1990.

130. Ушинский К.Д. Избранные сочинения. М.: Изд-во АПН РСФСР, 1939.

131. Фабрикант В.А. Научно-техническая революция и школьное физическое образование. Физика в школе. - 1974. - № 6. - с. 11-16.

132. Фаизов Р.И. Методы реализации требований принципов научности и доступности в учебном процессе: Дис. кавд. пед. наук. Майкоп, 1995.

133. Фефилова Е.Ф. Обобщение и систематизация знаний и умений учащихся при решении сюжетных задач в девятилетней школе. Автореф. дис. канд. пед. наук. Л., 1993. - 19 с.

134. Хайнтмурадов М. Изучение элементов теории вероятностей с использованием системы средств обучения (на факультативных занятиях в 9-10 классе): Дис. канд. пед. наук. Киев, 1989.

135. Хакен Г. Синергетика. М., 1980.

136. Хакен Г. Информация и самоорганизация. М., 1991.

137. Хамов Г.Г. Методическая система обучения алгебре и теории чисел в педвузе с точки зрения профессионально-педагогического подхода. СПб.: РГПУ, 1993. - 142 с.

138. Чандаева С.А. Физика и человек: Пособие для учителей физики общеобразоват. учреждений, гимназий и лицеев. М.: АО «Аспект Пресс», 1994. - 336 с.

139. Чередов И.М. Система форм организации обучения в советской школе. -М., 1987.

140. Чернова Ю.К. Квалитативные технологии обучения. Тольятти: Издательство фонда «Развитие через образование», 1998. - 149 с.

141. Чириков Б.В. Исследования по теории нелинейного резонанса и стохастичносги: Дис. докт. физ.-мат. наук. Новосибирск, 1969.

142. Чукаев О.В. Формирование профессиональной направленности мышления будущего учителя в процессе изучения педагогики: автореф. дис. канд. пед. наук. -М., 1992.

143. Шамова Т.И. Активизация учения школьников. М.: Педагогика, 1982. -208 с.

144. Шаронова Н.В. Теоретические основы и реализация методологического компонента методической подготовки учителя физики: Автореф. дис. канд. пед. наук. -М., 1997.

145. Швецкий М.В. Методическая система фундаментальной подготовки будущих учителей информатики в педвузе в условиях 2х-ступенчатого образования: Дис. докт. пед. наук. С.-Петербург, 1994.

146. Шестая Всероссийская школа-коллоквиум по стохастическим методам// Обозрение прикладной и промышленной математики. 1999. -т. 6- вып. 1. — с. 101-247.

147. Шувалова Е.М. Дидактические условия формирования профессионального мышления у студентов педагогического вуза с учетом специфики факультета: Автореф. дис. канд. пед. наук-Казань, 1995.

148. Эльконин Д.Б. Психология игры. М., 1978.

149. Эткинс П. Порядок и беспорядок в природе. М.: Мир, 1987. - 223 с.

150. Юркевич А.В. Обучение студентов теории вероятностей на основе логико-методических моделей: Автореф. дис. канд. пед. наук. Минск, 1983.-20с.

151. Яхно О.С. Самостоятельная работа студентов как средство специальной подготовки будущих учителей (на материале физ.-мат. дисциплин): Дис. канд. пед. наук. -М, 1982.

152. Lorenz E.N. J. Atoms. Sci., 1963, v.20, p.130. (Имеется перевод в сб.: Странные аттракторы \ Ред. Синай, Шильников. - М.: Мир, 1981, с.88.)

153. Mandelbrot В. The Fractal Geometry of Nature. Freeman, 1982.

154. Moser J. Nachr. Acad Wiss. Gottingen. Math. Phys. Kl., 1962, p. 1.

155. Ruelle D., Takens F. Commun. Math. Phys., 1971, v. 20, p. 167. (Имеется перевод в сб.: Странные аттракторы / Ред. Синай, Шильников. -М.: Мир, 1981, с. 117.)