Учебный физический эксперимент как средство организации учебного и научного познания при изучении основ физической оптики

Канаева, Анна Юрьевна

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Учебный физический эксперимент как средство организации учебного и научного познания при изучении основ физической оптики

Автореферат

Автор научной работы: Канаева, Анна Юрьевна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Глазов
Год защиты: 2004
Специальность ВАК РФ: 13.00.02

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Учебный физический эксперимент как средство организации учебного и научного познания при изучении основ физической оптики"

На правах рукописи

КАНАЕВА Анна Юрьевна

УЧЕБНЫЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ КАК СРЕДСТВО ОРГАНИЗАЦИИ УЧЕБНОГО И НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ОСНОВ ФИЗИЧЕСКОЙ ОПТИКИ

Специальность 13.00 02 - теория и методика обучения и воспитания (физика)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Киров - 2004

Работа выполнена на кафедре общей физики Глазовского государственного педагогического института им В. Г. Короленко

Научный руководитель'

доктор педагогических наук, профессор Майер Валерий Вильгельмович

Официальные оппоненты:

доктор педагогических наук, профессор Червова Альбина Александровна кандидат педагогических наук, доцент Бутырский Герман Александрович

Ведущая организация -

Ярославский государственный педагогический университет им. К. Д. Ушинского

Защита состоится 22 декабря 2004 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета КМ 212 041.01 при Вятском государственном гуманитарном университете по адресу: 610002; г. Киров, ул. Красноармейская, д. 26, ауд. 104.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Вятского государственного гуманитарного университета

Автореферат разослан «_» ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

КохановК А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Актуальность исследования. Быстрый темп изменения условий жизни, уровня технической и информационной оснащенности населения обусловил постепенное преобразование системы физического образования В этих условиях, чтобы обеспечить социальный заказ на выпускника средней школы, необходим постоянный творческий поиск учителя. Использование избитых методик, устаревших приборов, устаревших опытов ведет к тому, что физика становится неинтересной школьнику, она проигрывает другим предметам Повысить уровень мотивации школьника можно только, вовлекая его в процесс научного познания в сфере учебной физики Студент педагогического вуза (бывший школьник и будущий учитель), решая конкретные проблемы дидактики физики, получает объективно новые результаты в учебной физике, которые могут быть использованы в качестве объектов учебных исследований школьников Такова неразрывная связь учителя и ученика, обеспечивающая научное и учебное познание в современной системе физического образования (В В. Майер),

Разделы школьного курса физики настолько отличаются друг от друга, что не может бьггь единых рецептов организации учебно-исследовательской деятельности учащихся Общие концепции научного и учебного познания в сфере дидактики физики дают лишь руководящие идеи и не могут заменить конкретные дидактические исследования Современный учитель физики фактически не имеет возможности оперативно получить достаточно полную и достоверную информацию по любому разделу школьного курса, которая позволила бы ему организовать представляющую интерес для учащихся и имеющую практическую значимость для учебного процесса учебно-исследовательскую деятельность. Причина заключается в том, что во многих случаях эта информация отсутствует, поскольку не выполнены дидактические исследования, потенциально способные ее дать.

В настоящее время в методической науке и образовании наблюдаются противоречия:

• между необходимостью организации учебного и научного познания при изучении физики э средней школе и отсутствием у учителя нужной информации, изложенной в виде конкретных методических разработок, опирающихся на современные концепции учебного и научного познания;

• между высокими требованиями Государственного образовательного стандарта к глубине теоретических и практических знаний основ физической оптики, методов научного познания, к уровню экспериментальных умений и отсутствием единой системы учебного физического эксперимента, обеспечивающего изучение основных явлений физической оптики в процессе учебного и научного познания с использованием методов науки;

• между наблюдаемой в учебном процессе высокой эффективностью применения цикла учебного физического эксперимента условия результат анализ и отсутствием прямого педагогического эксперимента, подтверждающего эту эффективность при организации учебного и научного познания

Таким образом, в дидактике физики остается неизменно актуальной проблема организации научного познания учителя и ученика в процессе создания новых элементов учебной физики и учебного познанцц» рчяздэд .дрс^ссе самостоятельного изучения этих элементов I библиотека

■■ ■ А

Объектом исследования является учебно-воспитательный процесс изучения физики в средней школе, ведущий к становлению творческой личности ученика.

Предмет исследования - организация научного и учебного познания учителя и ученика при изучении основ физической оптики в школе.

Цель исследования заключается в разработке содержания и методики учебного физического эксперимента по основным явлениям физической оптики, обеспечивающего полноценный познавательный процесс в существующей системе физического образования.

Гипотеза исследования. Если изучение основ физической оптики в средней школе будет сопровождаться совместной деятельностью учителя и ученика по созданию и применению нового учебного физического эксперимента, то эффективность усвоения учащимися сущности метода научного познания возрастет, так как учащиеся смогут получить не только субъективно, но и объективно новые результаты в учебной физике, в этом процессе полностью овладеют познавательными циклами теории факты модель следствия и эксперимента условия —> результат —> анализ, приобретут исследовательские умения и углубят физические знания.

Исходя из цели и гипотезы, поставлены задачи исследования:

1. Изучить современное состояние проблемы организации познавательной деятельности при изучении физики в средней школе. Проанализировать ведущие концепции научного и учебного познания в системе физического образования.

2. Обосновать необходимость дальнейшего совершенствования методики организации научного познания в совместной деятельности учителя и ученика при изучении основ физической оптики в основной и старшей школе.

3. Разработать тематику дидактических исследований учебного физического эксперимента по основным явлениям физической оптики. Выполнить эти исследования в совместной деятельности со студентами педагогического института. Обосновать возможность и целесообразность использования результатов выполненных исследований для организации учебного познания явлений физической оптики в основной и старшей школе.

4. На примере конкретного оптического явления разработать методику учебного познания физического явления, раскрывающую сущность и взаимодействие теоретической, математической, физической, графической и компьютерной моделей явления в цикле научного познания факты модель —> следствия.

5. Подтвердить высокую эффективность применения цикла учебного физического эксперимента условия результат —> анализ для организации учебного и научного познания.

6. Доказать необходимость использования учебного физического эксперимента как основного средства организации учебного и научного познания при изучении основ физической оптики в средней школе.

знапия (С Е. Каменецкий, В.В. Мултановский, В.Г Разумовский, Ю.А. Сауров, Д.Ш. Шодиев), методика организации учебного физического эксперимента при изучении оптических явлений (Я.Е. Амстиславский, Л.И. Анциферов, Н.М. Башкатов, В.А. Буров, ОФ. Кабардин, Н.И. Калитеевский, В.В. Майер, Б.Ю. Миргородский, Н.Я. Молотков, Е С. Объедков, А.И. Песин, A.A. Покровский, Н.М. Шахмаев).

Методы исследования: теоретический анализ научно-методической литературы, классификация основных явлений физической оптики и отбор доступных для изучения в средней общеобразовательной школе оптических явлений; создание оборудования и конструирование экспериментальных установок, обеспечивающих учебный физический эксперимент для изучения основных явлений физической оптики; поисковый, констатирующий, обучающий педагогический эксперимент, статистическая обработка результатов педагогического эксперимента.

Достоверность и обоснованность результатов обеспечиваются опорой на психологические, общедидактические и методические принципы и теории организации учебно-воспитательного процесса в школе, статистически значимыми результатами педагогического эксперимента. Обоснованность применения элементов методики организации учебного и научного познания при изучении основ физической оптики определяется высоким уровнем усвоения методологии и получением субъективно и объективно новых результатов учащимися.

Научная новизна исследования заключается в следующем.

1. Разработана концепция организации научного и учебного познания при изучении явлений физической оптики, включающая следующие положения:

• научное познание осуществляется в совместной деятельности учителя и ученика при исследовании конкретных дидактических проблем учебной физики, предполагает получение объективно нового дня дидактики физики результата и является сильнейшим познавательным и социальным стимулом развита личности,

• учебное познание явлений физической оптики организуется и управляется учителем на основе результатов научного познания, осуществляется учеником и характеризуется получением субъективно новых результатов,

• полноценное научное и учебное познание при изучении явлений физической оптики могут быть реализованы только на основе учебного физического эксперимента.

2. Разработана тематика и выполнены конкретные дидактические исследования основных явлений физической оптики, результатами которых являются:

• 12 новых элементов учебной физики, включающие учебную физическую теорию, учебный физический эксперимент и методику их использования доя организации учебного познания;

• 14 новых учебных приборов и экспериментальных установок, 21 новый вариант учебных опытов по физической оптике;

• новые модели для учебного познания явлений физической оптики

3. Разработаны и созданы условия, получен результат педагогического эксперимента и проведен его анализ, показавший:

• преимущества дидактической модели условия —> результат анализ перед известными дидактическими моделями учебного физического эксперимента при организации учебного и научного познания явлений физической оптики,

• эффективность методики учебного познания явлений физической оптики, раскрывающей сущность и взаимодействие теоретической, математической, физической, графической и компьютерной моделей явления в цикле научного познания факты модель следствия эксперимент;

• актуальность разработанной тематики дидактических исследований, обеспечивающих учебным физическим экспериментом изучение в средней школе основных явлений физической оптики; возможность и целесообразность использования результатов выполненных исследований для организации учебного познания явлений физической оптики в основной и старшей школе.

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что определена фундаментальная функция учебного физического эксперимента как основного средства организации учебного и научного познания при изучении явлений физической оптики в средней школе; подтверждена эффективность применения цикла экспериментального познания условия результат —> анализ в качестве ориентировки познавательной деятельности учащихся и учителя.

Практическая значимость исследования заключается в следующем.

1. Описания дидактических исследований и педагогического эксперимента доведены до уровня конкретных методических рекомендаций и непосредственно могут быть использованы для организации учебного познания явлений физической оптики.

2. Разработаны простые и доступные учебные приборы и экспериментальные установки для учебных исследований: 1) физической модели светового луча; 2) преломления света на сферической границе раздела оптически однородных сред; 3) преломления света в оптически неоднородной среде; 4) интерференции света в приборе для получения колец Ньютона; 5) дифракции света в ближней и дальней зонах; 6) дифракционного спектроскопа; 7) поляризации света при отражении и преломлении; 8) отражательного поляриметра; 9) рассеяния света на тумане; 10) поглощения света; 11) дисперсии света; 12) оптических спектров излучения; 13) оптических спектров поглощения; 14) явления обращения спектральных линий.

Этапы исследования, проводившегося в 2000-2004 гг.:

Первый этап (2000-2002 гг.) начался с выбора и обоснования темы исследования В результате анализа научной и методической литературы были выявлены противоречия, подтвердившие необходимость разработки учебного физического эксперимента по физической оптике с использованием простого и доступного оборудования. Выделен ряд основных явлений физической оптики, включающий в себя явления геометрической оптики, волновой оптики и оптических спектров, изучение которых невозможно без привлечения учебного физического эксперимента. Разработан прибор для изучения дифракции света в ближней и дальней зонах Проведено экспериментальное исследование явления дифракции, проиллюстрированы границы применимости теории дифракции. Выяснено, что для более глубокого понимания оптических явлений процесс их изучения должен быть обеспечен соответствующим экспериментом Проведено дидактическое исследование явления преломления света на сферической границе оптически однородных сред, в ходе которого разработана и сконструирована экспериментальная установка, включающая в себя физические модели преломляющей сферической поверхности и светового луча. Изучена взаимо-

связь теоретической, математической, физической, графической и компьютерной моделей в цикле научного познания факты —> модель —> следствия —> эксперимент.

Второй этап (2002-2003 гг.) состоял в окончательной доработке серии учебных экспериментов по физической оптике. Выделены основные принципы построения содержания и организации процесса учебного и научного познания. Организован и проведен поисковый педагогический эксперимент для выявления основных принципов построения содержания и методики учебного физического эксперимента как средства организации учебного и научного познания. Результаты педагогического эксперимента показали, что учебное познание становится более эффективным, если для его организации использовать учебный физический эксперимент. Выявлена возможность получения студентом объективной новизны в области учебной физики, таким образом доказана возможность организации научного познания при изучении основ физической оптики.

Третий этап (2003-2004 гг.) характеризуется построением четкой концепциии организации учебного и научного познания при изучении основ физической оптики. Экспериментально обоснована эффективность дидактической модели учебного физического эксперимента условия результат -» анализ для организации учебного познания. Осуществлено внедрение разработанных методик в учебный процесс, завершен педагогический эксперимент, проведено обобщение полученных результатов.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялась в Глазов-ском государственном педагогическом институте, Глазовском колледже промышленных технологий, физико-математическом лицее, средних школах №№ 2, 12, 15 г. Глазова, а также в сельских средних общеобразовательных школах д. Люм, д. Пу-сошур, д. Курегово Глазовского района. Полученные результаты обсуждались на заседаниях научного сем.шара физического факультета Глазовского пединститута (2001-2004 гг.), научно-практических конференциях (Екатеринбург, 2002 г., Глазов, 2002-2004 гг.). Основные результаты проведенного исследования изложены в 9 публикациях автора.

Положения, выносимые на защиту.

1. Усвоение учащимися сущности метода научного познания при изучении основ физической оптики в основной и старшей школе наиболее эффективно осуществляется в совместной деятельности учителя и ученика по созданию и применению нового учебного физического эксперимента в соответствии с циклом условия —> результат -> анализ.

2. Учебное познание оптического явления, раскрывающее сущность и взаимодействие теоретической, математической, физической, графической и компьютерной моделей в соответствии с циклом научного познания факты модель ~> следствия -» эксперимент обеспечивает достаточную полноту и глубину усвоения физической сущности явления и сущности метода научного познания одновременно.

3. Разработанная нами тематика дидактических исследований обеспечивает учебным экспериментом основные явления физической оптики. Результаты выполненных в совместной деятельности преподавателя и студента дидактических исследований являются полноценными методическими рекомендациями по организации учебного познания явлений физической оптики в основной и старшей школе.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка (178 наименований, из них 6 иностранных источников). Общий объем диссертации 201 страница; в ней содержится 70 рисунков и 12 таблиц.

Во введении показана актуальность выбранной темы исследования, проанализированы научно-методические факты и выявлены противоречия, приводящие к проблеме исследования, определены объект и предмет исследования, сформулированы его цель, гипотеза и задачи, изложены методы исследования, достоверность и обоснованность результатов, научная новизна, теоретическая и практическая значимость исследования, раскрыты этапы исследования, описаны апробация и внедрение результатов, указаны положения, выносимые на защиту.

Первая глава «Реализация учебного и научного познания в дидактике физики» посвящена методологическим основам физической науки (философский аспект), основным принципам построения современного процесса обучения (психолого-педагогический аспект), методическим разработкам по внедрению в общеобразовательную школу концепций учебного и научного познания, определению роли учебного физического эксперимента в процессе учебного и научного познания (методический аспект). Рассмотренные в первой главе известные теоретические концепции учебного и научного познания в дальнейшем использованы при разработке методики организации учебного и научного познания явлений физической оптики и проверены педагогическим экспериментом. Теоретическое обоснование применения учебного физического эксперимента как основного средства организации учебного и научного познания и разработанная тематика дидактических исследований явлений физической оптики также подтверждены учебным физическим и педагогическим экспериментами. Общая структура диссертации представлена на схеме (рис. 1).

В первом параграфе «Концепции учебной и научной познавательной деятельности учащихся» рассматриваются вопросы методологии физической науки в

Методы научного познания в учебном познании. ■ диагностика знаний выпускников школ; ■ моделирование и методы научного познания 1 Учебное и научное познание I 1 при обучении физике. 1 Л | • методология научного 1. познания в школьном курсе; • научно-методические Г^ (концепции учебного 1 1 и научного познания. 1 Дидактическое исследование- • имеет лопнную структуру, • предполагает получение объективной новизны; • позволяет использовать полученные результаты в в учебном познании.

о о О

Условия - рбзупьтап) ■ анализ -оптимальная модель УФЭ; •учебное познание физтеского явления; ■учебное познание на основе моделирования. 1 УФЭ-основное средство 1 ■организации учебного 1 >1 и научного познания; К условий - результат - анализ -М дидактическая модель УФЭ; 1 I УФЭ -медаль научного 1 Опознания. I Теоретическое, математическое, физическое, графическое и компьютерное моделирование в учебном и научном познании

о О О

Перерастание учебного познания в научное в ход е выполнения дидактических исследований явлений физической оптики. 1 1 а 1 Явления физической оптики СИ] как объект учебного О ■ и научного познания. 1 12 дидактических исследований явлений фиэжеской оптики.

Рис. 1

школьном курсе физики, концепции познавательной деятельности учащихся: учебного познания и организации процесса научного познания. Анализ научной, учебной и методической литературы показывает, что современный выпускник средней общеобразовательной школы должен иметь четкое представление о методе научного познания. Он должен понимать, что представляет собой процесс научного познания, знать и уметь использовать основные методы и приемы научного познания, пользоваться понятийным аппаратом физической науки. Задача овладения основами гносеологии становится вполне реализуемой, если учащийся сам будет активно участвовать в процессе научного познания (деятельностный подход). Однако по причине отсутствия соответствующих дидактических исследований существует проблема организации научного познания с получением объективно нового результата.

Разумовский В.Г. для решения изложенной проблемы предложил концепцию научного познания в школе, которая на самом деле является учебной моделью непосредственно процесса научного познания, так как не предполагает получения объективно нового результата. Разумовским В.Г. предложена цикличная структурная формула процесса познания. Проблемой реализации в школе учебных моделей процесса научного познания занимался также И.Г. Пустильник. Он называет организацию учебной модели процесса научного познания концепцией учебного познания. Согласно этой концепции объектом учебного познания должны стать не готовые знания, предложенный учебный материал, а непосредственно явления природы. Именно в такой ситуации учащийся максимально приближается к условиям естествоиспытателя, изучающего природу с целью получить новое, не известное ранее знание об окружающем мире.

Майер В.В. выделяет тот факт, что процесс научного познания доступен для организации, если обеспечить получение объективной новизны учащимися. Под объективной новизной мы понимаем новый в учебной физике результат, который не опубликован ни в одном учебнике или доступном учителю и учащемуся издании, освещающем достижения в области учебной физики. Организация научного познания возможна в совместном творчестве учителя и учащегося, процесс которого протекает в три этапа (рис. 2). На первом этапе происходит непосредственное усвоение понятийного аппарата, законов, закономерностей протекания явлений, изучаемых тем или иным разделом физики, основных принципов, структуры, логики научного познания, учебной моделью которого и является творческая совместная деятельность учителя и ученика. На втором этапе учащийся получает субъективно новый результат, анализирует полученные им факты, выявляет противоречия. Переходным звеном от учебного к научному познанию становится формулировка проблемы, не решенной до сих пор в учебной физике. Поиском решения поставленной проблемы учитель и ученик занимаются параллельно на третьем этапе, обмениваясь при встречах результатами своей деятельности. Задача преподавателя - не угасить мотивацию учащегося и поощрять его на выдвижение собственных гипотез, разработку своих вариантов экспериментов. Отмечено, что для учащегося в большей мере доступно получение объективной новизны именно в области учебного физического эксперимента.

Во втором параграфе «Учебный физический эксперимент в учебном и научном познании» раскрыто понятие учебного физического эксперимента в дидактике физи-

Рис.2

ки и представлены учебные модели научного эксперимента и научного метода познания.

Возможности использования учебного физического эксперимента в процессе преподавания физики в школе изучены широко. Общее значение, методологические основы и общеметодические аспекты использования ¡учебного физического эксперимента в процессе обучения физике отражены в "фудах Е.В. Оспенниковой, Л.И. Резникова, A.B. Усовой, Т.Н. Шамало, A.A. Шаповалова и других ученых.

Между тем нет конкретной методики применения учебного физического эксперимента как модели научного физического эксперимента в учебном познании, когда он выполняет свою основную функцию - доказательную.

Учебный физический эксперимент является учебной моделью научного физического эксперимента, что подтверждено в исследованиях A.B. Усовой. В научно-методической литературе предложено несколько дидактических моделей организации учебного физического эксперимента. Анализируя некоторые из моделей, определяемых как ориентировочная основа действий третьего типа по П.Я. Гальперину, мы отдаем предпочтение дидактической модели условия —> результат —> анализ, предложенной В.В. Майером, как наиболее соответствующей целям постановки учебного физического эксперимента в качестве средства организации учебного и научного познания.

Эта дидактическая модель имеет четкую структуру, предполагает использование теоретических и экспериментальных методов науки, обладает свойством цикличности, присущим научному методу познания. Простота и стройность этой модели позволяют максимально сократить по времени прохождение учащимися первых этапов формирования основных умений экспериментальной деятельности. В процессе теоретического обоснования основного результата учащиеся примененяют основные общенаучные методы теоретического познания: абстрагирование и идеали-ю

зацию, аналогию и моделирование, формализацию, индукцию и дедукцию, анализ и синтез. Кроме того, учащиеся выдвигают гипотезы для объяснения полученных в ходе эксперимента фактов, выявляют противоречия между условиями эксперимента и следствиями своей гипотезы, учатся проверять и, в случае необходимости, отвергать свои гипотезы. Все эти достоинства дидактической модели условия результат —> анализ позволяют строить на ее основе учебный физический эксперимент, используемый как основное средство организации учебного и научного познания.

Третий параграф «Явления физической оптики как объект учебного и научного познания» раскрывает минимум содержания физической оптики, входящий в состав школьного курса физики. Тематику учебных исследований предлагается строить в соответствии со структурой физической науки.

Целесообразно и методически оправдано предоставил, учащимся возможность учебного и научного познания определенного объекта исследования. В этом случае они могут продвинуться достаточно далеко и получить целостное предствле-ние об этом объекте в рамках различных разделов школьного курса физики. Объекты познавательной деятельности учащихся могут быть различными, но объясняться одной и той же физической теорией. В таком случае исследовательская деятельность учащихся объективно приведет к глубокому овладению определенной теорией.

Исходя из этих соображений, в качестве объекта продуктивной познавательной деятельности учащихся мы выбрали основные явления физической оптики, объяснение которых дает классическая электромагнитная теория света и электронная теория строения вещества. Из большой совокупности возможных явлений мы отобрали следующие: 1) преломление света на сферической границе раздела оптически однородных сред, 2) полное внутреннее отражение света в оптически неоднородной среде, 3) интерференция света в тонком слое (кольца Ньютона), 4) дифракция света на непрозрачных объектах, 5) получение дифракционного спектра, 6) поляризация света при отражении и преломлении, 7) интерференция поляризованного света, 8) рассеяние света на тумане, 9) поглощение света, 10) дисперсия света, 11) оптические спектры поглощения и излучения, 12) обращение спектральных линий.

Вторая глава «Учебный физический эксперимент по физической оптике» содержит в себе 12 дидактических исследований учебного физического эксперимента, описание их структуры и пример применения результатов исследований для организации учебного познания.

В первом параграфе «Особенности организации учебного и научного познания оптических явлений с помощью эксперимента» раскрыты основные принципы методики организации учебного и научного познания: наличие четкой, логичной структуры; возможность получения объективной, а при повторном исследовании -субъективной новизны; возможность использования результатов дидактического исследования для организации учебного познания в школе. Структура дидактического исследования содержит 4 этапа: получение информации, постановка проблемы, формулировка задания и его выполнение.

Сбор информации, ее анализ, выявление противоречий и переход к постановке проблемы происходит на этапе факты. Непосредственная формулировка проблемы является переходом от фактов к модели, где моделью становится неявно выдвинутая гипотеза. Четко обозначенное задание позволяет ограничить сферу исследования

так, чтобы оно стало возможным. Задание является логическим переходом от модели к следствиям. Выполнение начинается с анализа следствий и приводит к выбору условий учебного физического эксперимента Проанализированные результаты проведенного эксперимента являются информацией (фактами) для нового дидактического исследования.

Выполнение задания исследования может быть различным, следовательно, существует не один вариант получения объективно нового результата. Дальнейшее совершенствование решения проблемы может быть выражено в выборе новых условий и формулировке нового задания. Вновь получаем возможность нескольких новых способов выполнения задания. В конце концов, допустим новый анализ предложенной информации, вероятны выявление других противоречий и фомулировка новой проблемы, которая вновь будет иметь ряд различных условий решения, и для каждого условия несколько вариаций выполнения задания. Таким образом, открываются широкие возможности для научной деятельности студентов и школьников в совместном творчестве с преподавателем или учителем.

Второй параграф «Дидактические исследования учебного эксперимента по физической оптике» содержит описание 12 исследований, выбор которых обоснован в первой главе. Организация учебного познания при изучении основ физической оптики требует от учителя умения определить дидактический потенциал конкретной проблемы. Дидактическое исследование учебного эксперимента по физической оптике является основным методом установления познавательной значимости исследуемой проблемы. Приведенные в параграфе исследования были осуществлены в совместном творчестве студента и преподавателя, аспиранта и профессора с получением объективной новизны (табл. 1). Результаты таких исследований могут быть применены, и реально применялись нами, для организации учебного познания.

Таблица 1

Результаты выполнения дидактических исследований

Дидактическое исследование Новый результат, полученный в дидактическом исследовании

1 Преломление света на сферической поверхности Обеспечен индивидуальный физический эксперимент по преломлению света на сферической поверхности Разработана доступная модель сферической поверхности; предложено моделирование светового луча полупроводниковым лазером и цилиндрической линзой

2 Полное внутреннее отражение света в оптически неоднородной среде Решена проблема демонстрации явления полного внутреннего отражения света в оптически неоднородной среде. Разработана доступная и безопасная экспериментальная установка с использованием полоски оргстекла и бытового нагревателя

Ч Прибор для наблюдения колец Ньютона Решена проблема технического обеспечения фронтальной лабораторной работы по изучению интерференции в приборе «кольца Ньютона» Предложен простой и доступный прибор, состоящий из стеклянных пластинок, склеенных клеем «Герметик»

4 Прибор для экспериментального изучения дифракции Доступный, компактный прибор, обеспечивающий проведение индивидуальною и демонстрационного эксперимента по дифракции света на отверстии, прямой и клиновидной щели, непрозрачном круглом экране, цилиндре, острие иглы. Применение лазерного излучения снимает проблему получения яркой и четкой дифракционной картины для ее качественного и количественного исследования, малые габариты установки и сравнительная дешевизна полупроводникового лазера позволяют применять прибор во фронтальном эксперименте

5. Учебный дифракционный спектроскоп Доступный и простой в изготовлении дифракционный спектроскоп, дающий четкий спектр и обеспечивающий проведение не только качественных, но и количественных исследований спектров на основе спектра лампы дневного света, имеющего двойную желтую (581,0 нм и 579,0 нм), светло-зеленую (546,1 нм), светло-фиолетовую (438,0 нм) и фиолетовую 404,7 нм) линии

6. Поляризация света при отражении и преломлении Решена проблема демонстрации явления поляризации света при отражении и преломлении, фронтальный учебный физический эксперимент обеспечен простой и доступной установкой, состоящей из лазерной модели светового луча, дающей поляризованный свет, и полуцилиндра из оргстекла в качестве преломляющей и отражающей среды

7 Отражательный поляриметр и интерференция поляризованного света Доступный и простой отражательный поляриметр из двух черных диэлектрических зеркал, обеспечивающий фронтальное и демонстрационное изучение интерференции поляризованного света

8 Рассеяние света на тумане Моделирование рассеяния света на тумане обеспечено использованием пластиковой бутылки, что облегчает создание условий учебного физического эксперимента и, вместе с тем, дает возможность глубокого и всестороннего изучения рассматриваемого явления

9 Эффектная демонстрация поглощения света Решена проблема многократной воспроизводимости явления поглощения света в зависимости от концентрации раствора бриллиантового зеленого без неоправданных расходов материалов путем помещения источника света (лампочки от карманного фонаря) внутрь раствора. В эксперименте меняют толщу раствора между источником света и наблюдателем

10 Демонстрация дисперсионной кривой Применение голографической дифракционной решетки обеспечивает яркую экспериментальную визуализацию дисперсионной кривой методом скрещивания спектров решетки и призмы Обеспечена возможность качественного и количественного изучения кривой

11. Оптические спектры излучения и поглощения Доступность дифракционного спектроскопа обеспечивает организацию фронтального учебного физического эксперимента по изучению оптических спектров излучения и поглощения. Применение пробирки в качестве емкости для исследуемого раствора и цилиндрической линзы спектроскопа одновременно позволяет получить яркий линейчатый спектр, который изучается путем сравнения с ртутным спектром

12. Метод обращения спектральных линий Доступность приборов, входящих в состав экспериментальной установки обеспечивает эксперимент во фронтальном варианте Использование лампочки от карманного фонаря, включенной в несложную схему регулирования накала нити, спиртовки и дифракционного спектроскопа отвечает правилам техники безопасности и дает возможность изучать метод обращения спектральных линий в условиях школьного кабинета физики

Третий параграф «Взаимодействие физической, графической и компьютерной моделей в учебном познании» содержит методику организации учебного познания на основе моделирования трех уровней. Активное и осознанное применение новых информационных технологий в учебном и научном познании должно начинаться с понимания логики моделирования в науке.

Создание физической, графической и компьютерной моделей явления преломления света на сферической поверхности позволяет учащемуся, поэтапно отбрасывая несущественные свойства изучаемого оптического явления, построить в итоге идеализированную компьютерную модель явления, провести с ней виртуальный физический эксперимент. На рис. 3 представлена схема процесса моделирования. Переход от непосредственного наблюдения оптического явления к построению его

Рис. 3

графической модели может бьггь осуществлен через теоретическую модель (физическую сущность явления), математическую модель (более высокий уровень теоретической модели с применением формального языка науки) и физическую модель (материальную действующую модель оптического явления). Наиболее эффективен вариант одновременного применения всех перечисленных видов моделей. Компьютерная модель становится объектом исследования в виртуальном эксперименте при изучении преломления параксиальных лучей.

Результаты, полученные в виртуальном эксперименте, совпадают с результатами применения графической модели, которая полностью воспроизводит результаты эксперимента с физической моделью. Правомочность использования ргзработан-ной физической модели изучаемого явления доказывается с помощью законов отражения и преломления света. Таким образом, поэтапное моделирование оптического явления позволяет формировать у учащихся понятие о модельности физического знания.

Третья глава «Педагогический эксперимент» включает в себя методику ор-

Рис. 4

ганизации, отчет по проведению и анализ полученных данных многоступенчатого педагогического эксперимента, которым охвачено всего школьников и абитуриентов - 281, студентов - 314. Структура педагогического эксперимента схематично представлена на рис. 4. В результате диагностики выявлено, что выпускники и абитуриенты имеют слабые знания явлений физической оптики и не имеют знаний о структуре и методах научного познания. Данные констатирующего эксперимента обусловили необходимость организации учебного и научного познания в школе; была осуществлена экспериментальная проверка изложенных в первой главе теоретических положений об использовании учебного физического эксперимента для организации учебного и научного познания при изучении основ физической оптики.

В первом пара1рафе «Организация учебного познания при изучении основ физической оптики в школе и вузе» возможность организации учебного познания в школе и вузе исследована с трех позиций. Произведена констатация того факта, что выпускники школ не только не участвовали в процессе учебного познания, но и имеют плохую экспериментальную подготовку. В анкетировании приняло участие 148 респондентов из Удмуртской республики. Проведены поисковый и обучающий педэксперименты по отработке методики организации учебного познания на основе различных дидактических моделей учебного физического эксперимента. В заключение проведен обучающий педексперимент, подтверждающий гипотезу о том, что явное использование учащимися дидактической модели условия результат анализ позволяет добиться включения у них активных мыслительных процессов и получить субъективно новый результат учебного познания физического явления.

С целью сравнения эффективности обобщенной деятельностной модели (ОДМ), предложенной в работе Е.В. Оспенниковой и дидактической модели условия результат анализ (УРА), предложенной В.В. Майером, был проведен обучающий педагогический эксперимент. Педэксперимек/ом был охвачен 131 студент 3, 4 и 5 курсов физического факультета. Студентам было предложено самостоятельно провести два индивидуальных эксперимента, подобных показанному им демонстрационному. Работу можно было оформить, опираясь на любую известную дид актическую модель учебного физического эксперимента. Анализ результатов эксперимента показал, что дидактическая модель условия результат —> анализ является более эффективной для организации учебного физического эксперимента с целью получения субъективно нового результата.

С целью проверки положения о том, что учащиеся сильно затрудняются получить объективную и даже субъективную новизну в области учебной теории или методики, нами был проведен педагогический эксперимент, перед которым стояла задача промоделировать ситуацию процесса научного познания, когда на основе имеющихся фактов и вытекающих из их анализа противоречий исследователь должен выдвинуть гипотезу, позволяющую решить возникшую проблему, то есть определить и объяснить наблюдаемое явление. В эксперименте приняло участие 202 школьника г. Глазова и Глазовского района.

Учащиеся получили оформленное на карточке задание для домашнего экспериментального исследования Задание содержит неполную с точки зрения конструирования экспериментальной установки информацию об условиях эксперимента, и совершенно не имеет информации о наблюдаемом в опыте явлении, его природе и физической сущности Задача учащихся состоит в проведении эксперимента и его

описании Школьникам предложено опираться на структуру учебного физического эксперимента условия результат —>анализ, которая дана в описательной форме

Легче всего учащиеся справляются с перечислением совокупности наблюдаемых явлений и выделением основного явления. Однако метод подведения под понятие правильно используют не все школьники, и вместо физического термина учащиеся используют для названия наблюдаемого явления бытовой язык.

В целом дидактическая модель условия —* результат —> анализ является доступной для понимания учащихся 7-11 классов В явном виде предложенную модель использовали 17% испытуемых, но ее компоненты так или иначе были отражены во всех отчетах. Применение этой модели позволяет организовать учебное познание физического явления даже в домашних условиях, то есть обеспечить максимальную самостоятельность школьников Не все учащиеся способны самостоятельно познавать новое для них физическое явление (из 400 розданных школьникам инструкций собрано было вместе с отчетами лишь 202). Самым сложным для учащихся оказалось выполнение анализа эксперимента. Как правило, учащиеся выдвигают неверную гипотезу Таким образом, субъективную новизну учащиеся способны получить непосредственно в условиях или результатах эксперимента, но не в построении теоретической модели.

Во втором параграфе «Взаимодействие физической, графической и компьютерной моделей в учебном познании» возможность организации учебного познания на основе применения моделирования трех уровней проверена педагогическим экспериментом со студентами 2, 3 и 4 курсов физического факультета Глазовского пединститута. В педэксперименге приняло участие 85 студентов. Подобные педагогические исследования были проведены под нашим руководством студентами со школьниками в виде индивидуальных исследовательских работ Результаты педагогического эксперимента позволяют утверждать, что организация учебного познания с использованием современных информационных технологий хотя и трудоемка, но возможна и целесообразна.

Учебное познание явления преломления света на сферической поверхности было организовано на основе моделирования. Весь процесс учебного познания можно свести к структурной схеме учебного исследования некоторой проблемы Каждый пункт схемы сформулирован таким образом, что его однозначно можно отнести к тому или иному компоненту цикла научного познания Кроме того, схема является алгоритмом законченного исследования, то есть пригодна для изучения непосредственно структуры научного познания и его методов.

По результатам учебного познания каждым участником педэксперимента получены три оценки по пятибалльной шкале (рис. 5): за написание компьютерной программы по алгоритму (учитывалось время работы, четкость реализации алгоритма, правильность компьютерной модели, уровень самостоятельности студеига), за написание заключений, в которых должны бьггь отражены выводы по результатам применения графического и компьютерного моделирования, за выполнение теста (как среднее арифметическое баллов по каждому пункту теста). Общий средний балл по выполнению анкеты 3,1, что говорит о 50% усвоении структуры и методов научного познания Это хороший показатель, если учесть, что студенты были лишь однократно вовлечены в процесс учебного познания, тождественного процессу научного познания за исключением получения объективной новизны.

Педзксперимент подтвердил гипотезу о необходимости использования учебного физического эксперимента как основы процесса учебного познания Кроме того, можно сделать вывод о возможности организации процесса учебного познания в форме фронтальной лабораторной работы учащихся.

В третьем параграфе «Перерастание учебного исследования в научное» описана методика перехода от учебного познания к научному, проверенная на студентах педвуза Основываясь на концепции организации научного познания, были реализо-• ваны совместные исследования, в ходе которых происходит плавный переход от

учебного познания к научному. Весь процесс познания условно можно разделить на следующие этапы: 1) формулировка задания в форме учебного исследования: ин-(, формация, проблема; 2) нахождение в ходе выполнения задания противоречий, не-

решенных проблем; 3) переформулировка задания с целью решения обнаруженной проблемы; 4) разработка и постановка нового варианта учебного физического эксперимента.

Педагогический эксперимент проводился со студентами 3 и 4 курсов Г лазовского государственного педагогического института. В ходе педагогического эксперимента были организованы 24 исследования на различных уровнях научного познания в совместном творчестве преподавателя и студента. Время проведения исследования студентом ограничивалось четырьмя месяцами. Результаты научного или учебного исследования студент оформлял в виде научной статьи в электронном журнале физического факультета «Намеус» (Научно-методические успехи).

Систематизация данных по получению субъективной и объективной новизны в процессе учебных и научных исследований студентов позволяет сделать вывод, что учащийся, получив однажды субъективную новизну и почувствовав вкус открытия, не останавливается на достигнутом, решая уже научную проблему, которую сам и обнаружил вследствие выявления противоречий в имеющихся научных знаниях в области учебной физики Получение объективной новизны является стимулом для дальнейшей творческой деятельности в ходе учительской работы. На наш взгляд, особенно важным для формирования личности будущего учителя физики является вовлечение студентов в процесс научного познания._

Распределение количества средних оценок по заданиям

30 т--

Оценка

Рис. 5

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проведенного педагогического исследования его цель была достигнута, все поставленные задачи решены, гипот&М исследования подтверждена теоретически и экспериментально Результаты исследования позволяют сделать следующие выводы.

1. Учебное и научное познание явлений физической оптики целесообразно осуществлять в совместной деятельности учителя и ученика по созданию и применению нового учебного физического эксперимента, так как совместная творческая деятельность в области учебного физического эксперимента в соответствии с циклом условия —> результат анализ позволяет учащимся получать не только субъективно, но и объективно новые результаты в учебной физике

2. Содержание и методику учебного познания необходимо строить таким образом, чтобы осуществлялась взаимосвязь теоретической, математической, физической, графической и компьютерной моделей в соответствии с циклом научного познания факты модель -> следствия эксперимент, что обеспечит достаточную полноту и глубину усвоения физической сущности явления и сущности метода научного познания одновременно.

3. Результаты выполненной серии дидактических исследований являются полноценными методическими рекомендациями по организации учебного и научного познания и обеспечивают учебным физическим экспериментом основные явления физической оптики в основной и старшей школе.

Основные результаты исследования отражены в следующих публикациях

1. Майер В В. Организация учебного познания при изучении преломления света на сферической поверхности / В В Майер, А.Ю. Канаева // Учебная физика. -2002. - № 2. - С. 42-50. (0,56 печ. л., авторских - 50%)

2 Майер В В Организация учебного познания при изучении преломления света на сферической поверхности / В.В Майер, А Ю Канаева // Учебный физический эксперимент Актуальные проблемы. Современные решения: Программа и материалы седьмой всероссийской научно-практической конференции - Глазов' ГГПИ, 2002. - С. 3. (0,01 печ. л., авторских - 50%)

3 Майер В В Компьютерная модель как аналог теоретической модели в цикле научного познания / В.В. Майер, А.Ю. Канаева // Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики в современных условиях: Материалы международной научно-практической конференции, Екатеринбург, 13-14 апреля 2002 г.: В 2 ч Ч 1 - Екатеринбург. Урал. гос. пед. ун-т., 2002. - С. 56. (0,06 печ. л , авторских - 50%)

4 Майер В.В. Учебное исследование полного внутреннего отражения света в оптически неоднородной среде / В В Майер, А.Ю. Канаева, А.Ю Владыкин // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов Выпуск 17 -М.: ИОСО РАО, 2003 - С. 41-43. (0,13 печ. л., ангорских - 30%)

5 Майер В В. Прибор для индивидуального эксперимента по дифракции света / В В. Майер, А Ю Канаева // Учебный физический эксперимент. Актуальные проблемы. Современные решения' Программа и материалы восьмой всероссийской научно-практической конференции. - Глазов ГТПИ, 2003. - С 15 (0,01 печ л , авторских - 50%)

6 Майер В В Компьютерная модель как аналог научной модели в цикле научного познания / В В Майер, А Ю Канаева // Учебный физический эксперимент: Актуальные проблемы. Современные решения- Программа и материалы восьмой всероссийской научно-практической конференции. - Глазов: ГГГ1И, 2003. - С. 22. (0,03 печ. л., авторских - 50%)

7 Канаева А Ю Оптимальная схема учебного физического эксперимента // Учебный физический эксперимент' Актуальные проблемы. Современные решения'

« Программа и материалы девятой всероссийской научно-практической конференции. - Глазов: ПЛИ, 2004. - С. 5-6. (0,03 печ. л.)

8 Канаева А Ю Использование моделей разного уровня для организации учеб-1 ного познания при изучении преломления света на сферической поверхности//

Учебный физический эксперимент. Актуальные проблемы. Современные решения' Программа и материалы девятой всероссийской научно-практической конференции. - Глазов: ГГПИ, 2004. - С. 23. (0,02 печ. л.)

9. Майер В В. Аналогия и моделирование при изучении преломления света на сферической поверхности / В В Майер, А.Ю. Канаева // Учебная физика. - 2003 -№ 6. - С. 43-52. (0,63 печ. л., авторских - 50%)

Подписано в печать 17. И .04. Формат 60x84 '/i6 Бумага типографская. Усл. печ. л. 1,3 Тираж 100 экз. Заказ 209

Отпечатано в типографии ВятГТУ 610002, г. Киров, ул Ленина, д 111

Р2 604 1

РНБ Русский фонд

2006-4 3925

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Канаева, Анна Юрьевна, 2004 год

Введение

Глава 1. РЕАЛИЗАЦИЯ УЧЕБНОГО И НАУЧНОГО ПОЗНАНИЯ

В ДИДАКТИКЕ ФИЗИКИ

1.1. Концепции учебной и научной познавательной деятельности учащихся.

1.2. Учебный физический эксперимент в учебном и научном познании.

1.3. Явления физической оптики как объект учебного и научного познания

Глава 2. УЧЕБНЫЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

ПО ФИЗИЧЕСКОЙ ОПТИКЕ

2.1. Особенности организации учебного и научного познания оптических явлений с помощью эксперимента

2.2. Дидактические исследования учебного эксперимента по физической оптике

2.3. Методика организации учебного познания на основе аналогии и моделирования.

Глава 3. ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ.

3.1. Организация учебного познания при изучении основ -физической оптики в школе и вузе.

3.2. Взаимодействие физической, графической и компьютерной моделей в учебном познании

3.3. Перерастание учебного исследования в научное

Введение диссертации по педагогике, на тему "Учебный физический эксперимент как средство организации учебного и научного познания при изучении основ физической оптики"

Актуальность исследования. Быстрый темп изменения условий жизни, уровня технической и информационной оснащенности населения обусловил постепенное преобразование системы физического образования. В этих условиях, чтобы обеспечить социальный заказ на выпускника средней школы, необходим постоянный творческий поиск учителя. Использование избитых методик, устаревших приборов, архаичных опытов ведет к тому, что физика становится неинтересной школьнику, она проигрывает другим предметам. Повысить уровень мотивации школьника можно только, вовлекая его в процесс научного познания в сфере учебной физики. Студент педагогического вуза (бывший школьник и будущий учитель), решая конкретные проблемы дидактики физики, получает объективно новые результаты в учебной физике, которые могут быть использованы в качестве объектов учебных исследований школьников. Такова неразрывная связь учителя и ученика, обеспечивающая научное и учебное познание в современной системе физического образования (В.В.Майер).

Разделы школьного курса физики настолько отличаются друг от друга, что не может быть единых рецептов организации учебно-исследовательской деятельности учащихся. Общие концепции научного и учебного познания в сфере дидактики физики дают лишь руководящие идеи и не могут заменить конкретные дидактические исследования. Современный учитель физики фактически не имеет возможности оперативно получить достаточно полную и достоверную информацию по любому разделу школьного курса, позволяющую ему организовать представляющую интерес для учащихся и практическую значимость для учебного процесса учебно-исследовательскую деятельность. Причина заключается в том, что во многих случаях эта информация отсутствует, поскольку не выполнены дидактические исследования, потенциально способные ее дать.

В настоящее время в науке и образовании наблюдаются противоречия:

• между необходимостью организации учебного и научного познания при изучении физики в средней школе и отсутствием у учителя нужной информации, изложенной в виде конкретных методических разработок, опирающихся на современные концепции учебного и научного познания;

• между высокими требованиями Государственного образовательного стандарта к глубине теоретических и практических знаний основ физической оптики, методов научного познания и к уровню экспериментальных умений и отсутствием единой системы учебного физического эксперимента, обеспечивающего изучение основных явлений фической оптики в процессе учебного и научного познания с использованием методов науки;

• между наблюдаемой в учебном процессе высокой эффективностью применения цикла учебного физического эксперимента (условия —)■ результат —)■ анализ) для организации учебного и научного познания и отсутствием прямого педагогического эксперимента, подтверждающего эту эффективность.

Таким образом, в дидактике физики остается неизменно актуальной проблема организации научного познания учителя и ученика в процессе создания новых элементов учебной физики и учебного познания ученика в процессе самостоятельного изучения этих элементов.

Предмет исследования — организация научного и учебного познания учителя и ученика при изучении основ физической оптики в школе.

Гипотеза исследования: если изучение основ физической оптики в средней школе будет сопровождаться совместной деятельностью учителя и ученика по созданию и применению нового учебного физического эксперимента, то эффективность усвоения учащимися сущности метода научного познания возрастет, так как учащиеся смогут получить не только субъективно, но и объективно новые результаты в учебной физике, в этом процессе полностью овладеют познавательными циклами теории (факты —> модель —> следствия) и эксперимента (условия —> результат —> анализ), приобретут исследовательские умения и углубят физические знания.

Исходя из цели и гипотезы, поставлены задачи исследования.

5. Подтвердить высокую эффективность применения цикла учебного физического эксперимента условия —> результат —> анализ для организации учебного и научного познания в соответствии с ориентировочной основой деятельности учащихся третьего типа по П. Я. Гальперину.

Методологической основой исследования являются общедидактические принципы обучения, принципы и идеи педагогики сотрудничества, дидактические закономерности учебно-познавательной деятельности, концепции учебного познания (В.Г.Разумовский [127], И. Г. Пустильник [124, 125]) и организации научного познания (В. В. Майер [76 ]), деятельностный подход в обучении физике (В. С. Да-нюшенков [38, 39 40], Т. Н. Шамало [ 161, 162, 163]), принципы организации в ходе учебной деятельности процесса усвоения моделей науки, моделирования как деятельности, а также структуры процесса познания (С. Е. Каменецкий [55,147], В. В. Мултановский [97, 98], В. Г. Разумовский [127], Ю. А. Сауров [134, 135, 136, 138], Д. Ш. Шодиев [169, 170, 171]), методика организации учебного физического эксперимента при изучении оптических явлений (Я. Е. Амстиславский [ 5, 6 ], JI. И. Анциферов [8, 9, 10], Н. М. Башкатов [14], В.А.Буров [18, 19], О. Ф. Ка-бардин [51, 52, 53 90], Н.И.Калитеевский [54], В.В.Майер [74, 75, 77, ], Б.Ю. Миргородский [93], Н.Я. Молотков [95], Е. С. Объедков [110],

А И. Песин [120, 121], А.А.Покровский [41, 42], Н. М. Шахмаев [ 167]).

Научная новизна исследования заключается в следующем:

1. Разработана концепция использования учебного физического эксперимента как основного средства организации научного и учебного познания при изучении явлений физической оптики, включающая следующие положения:

• научное познание осуществляется в совместной деятельности учителя и ученика при исследовании конкретных дидактических проблем учебной физики, предполагает получение объективно нового для дидактики физики результата и является сильнейшим познавательным и социальным стимулом развития личности;

• полноценное научное и учебное познание при изучении явлений физической оптики может быть реализовано только на основе учебного физического эксперимента.

2. Выполнены дидактические исследования основных явлений физической оптики, результатами которых являются:

• 12 новых элементов учебной физики, включающие учебную физическую теорию, учебный физический эксперимент и методику их использования для организации учебного познания;

• 14 новых учебных приборов и экспериментальных установок, 21 новый вариант опытов по физической оптике;

• новые модели для изучения явлений физической оптики.

3. Проведен педагогический эксперимент, подтвердивший:

• преимущества дидактической модели условия —> результат —> анализ перед известными дидактическими моделями учебного физического эксперимента при организации учебного и научного познания явлений физической оптики;

• эффективность методики учебного познания явлений физической оптики, раскрывающей сущность и взаимодействие теоретической, математической, физической, графической и компьютерной моделей явления в цикле научного познания факты —> модель —> следствия —> эксперимент;

• актуальность разработанной тематики дидактических исследований для организации учебного познания явлений физической оптики в основной и старшей школе.

Теоретическая значимость исследования состоит в том, что доказана необходимость использования учебного физического эксперимента как основного средства организации учебного и научного познания при изучении явлений физической оптики в средней школе; обоснована эффективность применения цикла условия результат анализ в качестве ориентировки познавательной деятельности учащихся.

Практическая значимость исследования заключается в следующем:

1. Описания дидактических исследований доведены до уровня конкретных методических рекомендаций и могут быть использованы для организации учебного познания явлений физической оптики.

2. Разработаны простые и доступные учебные приборы и экспериментальные установки для моделирования светового луча, для исследования преломления света на сферической границе раздела сред, для демонстрации преломления света в оптически неоднородной среде, прибор "кольца Ньютона" для фронтального эксперимента, для изучения дифракции света на непрозрачных объектах, дифракционный спектроскоп, для демонстрации поляризации света при отражении и преломлении, отражательный поляриметр, для моделирования рассеяния света на тумане, для исследования поглощения, дисперсии света, оптических спектров излучения и поглощения, для определения температуры пламени методом обращения спектральных линий.

Этапы исследования, проводившегося в 2000-2004 гг.:

Первый этап (2000-2002 гг.) начался с выбора и обоснования темы исследования. В результате анализа научной и методической литературы были выявлены противоречия, подтвердившие необходимость разработки учебного физического эксперимента по физической оптике с использованием простого и доступного оборудования. Выделен ряд основных явлений физической оптики, включающий в себя явления геометрической оптики, волновой оптики и оптических спектров, изучение которых невозможно без привлечения учебного физического эксперимента. Разработан прибор для изучения дифракции света в ближней и дальней зонах. Проведено экспериментальное исследование явления дифракции, проиллюстрированы границы применимости теории дифракции. Выяснено, что для более глубокого понимания оптических явлений процесс их изучения должен быть обеспечен соответствующим экспериментом. Проведено дидактическое исследование явления преломления света на сферической границе оптически однородных сред, в ходе которого разработана и сконструирована экспериментальная установка, включающая в себя физические модели преломляющей сферической поверхности и светового луча. Изучена взаимосвязь теоретической, математической, физической, графической и компьютерной моделей в цикле научного познания факты —» модель —» следствия —» эксперимент.

Третий этап (2003-2004 гг.) характеризуется четкой концепцией организации учебного и научного познания при изучении основ физической оптики. Экспериментально обоснована эффективность дидактической модели учебного физического эксперимента условия —> результат —>• анализ для организации учебного познания. Осуществлено внедрение разработанных методик в учебный процесс, завершен педагогический эксперимент, проведено обобщение полученных результатов.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялась в Г лазовском государственном педагогическом институте, Глазов-ском колледже промышленных технологий, физико-математическом лицее, средних школах № №2, 12, 15 г.Глазова, а также в сельских средних общеобразовательных школах д. Люм, д. Пусошур, д. Курегово Глазовского района. Полученные результаты обсуждались на заседаниях научного семинара физического факультета Глазовского пединститута (2001-2004 гг.), научно-практических конференциях (Екатеринбург, 2002 г., Глазов, 2002-2004 г.). Результаты проведенного исследования изложены в 9 публикациях автора.

Положения, выносимые на защиту:

2. Учебное познание оптического явления, раскрывающее сущность и взаимодействие теоретической, математической, физической, графической и компьютерной моделей в соответствии с циклом научного познания факты —> модель —> следствия —> эксперимент обеспечивает достаточную полноту и глубину усвоения физической сущности явления и сущности метода научного познания одновременно.

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

КРА ТКИЕ ВЫВОДЫ

1. Педагогическим экспериментом, охватившим 136 студентов и 202 школьника подтверждена высокая эффективность применения цикла учебного физического эксперимента условия —> результат —> анализ для организации учебного и научного познания в соответствии с ориентировочной основой деятельности третьего типа по П. Я. Гальперину.

2. Педагогическим экспериментом, в котором приняло участие 85 студентов проверена и подтверждена эффективность разработанной методики учебного познания преломления света на сферической границе раздела двух оптически однородных сред на основе моделирования с изучением теоретической, математической, физической, графической и компьютерной моделей в цикле научного познания факты —> модель —> следствия —> эксперимент.

3. Педагогическим экспериментом подтверждена необходимость использования учебного физического эксперимента как основного средства организации учебного и научного познания при изучении основ физической оптики в средней школе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проведенного педагогического исследования были решены следующие задачи.

Изучено современное состояние проблемы организации познавательной деятельности при обучении физике в средней школе. Проанализированы ведущие концепции научного и учебного познания в системе физического образования.

Обоснована необходимость дальнейшего совершенствования методики организации научного познания в совместной деятельности учителя и ученика при изучении основ физической оптики в основной и старшей школе.

Разработана тематика дидактических исследований учебного физического эксперимента по основным явлениям физической оптики. Эти исследования выполнены в совместной деятельности со студентами педагогического института. Обоснована возможность и целесообразность использования результатов выполненных исследований для организации учебного познания явлений физической оптики в основной и старшей школе.

На примере явления преломления света на сферической границе раздела оптически однородных сред разработана методика учебного познания физического явления, раскрывающая сущность и взаимодействие теоретической, математической, физической, графической и компьютерной моделей явления в цикле научного познания факты —у модель —У следствия —У эксперимент.

Педагогическим экспериментом подтверждена высокая эффективность применения цикла учебного физического эксперимента условия —> результат —У анализ для организации учебного и научного познания в соответствии с ориентировочной основой деятельности учащихся третьего типа по П. Я. Гальперину.

Доказана необходимость использования учебного физического эксперимента как основного средства организации учебного и научного познания при изучении основ физической оптики в средней школе.

Таким образом достигнута цель исследования, заключающаяся в разработке содержания и методики учебного физического эксперимента по основным явлениям физической оптики, обеспечивающего полноценный познавательный процесс в существующей системе физического образования и подтверждена гипотеза исследования: совместная деятельность учителя и ученика по созданию и применению нового учебного физического эксперимента, сопровождающая изучение основ физической оптике в средней школе действительно повышает эффективность усвоения учащимися сущности метода научного познания, поскольку учащиеся имеют возможность получать не только субъективно, но и объективно новые результаты в учебной физике, в этом процессе полностью овладевают познавательными циклами теории (факты —» модель —» следствия) и эксперимента (условия —> результат —> анализ), приобретают исследовательские умения и углубляют физические знания.

Выполненное нами диссертационное исследование позволяет сделать следующие выводы.

1. Учебное и научное познание явлений физической оптики целесообразно осуществлять в совместной деятельности учителя и ученика по созданию и применению нового учебного физического эксперимента, так как совместная творческая деятельность в области учебного физического эксперимента в соответствии с циклом (условия —> результат —» анализ) позволяет учащимся получать не только субъективно, но и объективно новые результаты в учебной физике.

2. Содержание и методику учебного познания необходимо строить таким образом, чтобы осуществлялась взаимосвязь теоретической, математической, физической, графической и компьютерной моделей в соответствии с циклом научного познания факты —» модель следствия —> эксперимент, что обеспечит достаточную полноту и глубину усвоения физической сущности явления и сущности метода научного познания одновременно.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Канаева, Анна Юрьевна, Глазов

1. Агафонова Е. С. Формирование обобщенных понятий волнового движения на основе учебного эксперимента: Дис. . канд. пед. наук.— М., 1994.— 255 с.

2. Адамов М. Ю. Совершенствование домашней экспериментальной подготовки по физике учащихся основной общеобразовательной школы: Автореф. дис. . канд. пед. наук.— Киров, 2000.— 16 с.

3. Акатов Р. В. Формирование наглядно-чувственных образов при постановке сложного учебного физического эксперимента: Дис. . канд. пед. наук.— Екатеринбург., 1998.— 277 с.

4. Акатов Р. В., Майер В. В. Дидактическая модель учебного физического эксперимента // Модели и моделирование в методике обучения физике: Тезисы докладов республиканской научно-теоретической конференции.— Киров, 1997.— С. 22-24.

5. Амстиславский Я. Е. Некоторые пути совершенствования методики и техники демонстрационного эксперимента по волновой оптике в курсе физики пединститута: Дис. . канд. пед. наук.— Бирск., 1974.— 239 с.

6. Амстиславский Я. Е. Оценка длины волны лазерного излучения // Физика в школе.— 2004.— № 1.— С. 45-49

7. Анастази А. Психологическое тестирование: Книга 1; Пер. с англ./ Под ред. К. М. Гуревича, В. И. Лубовского; Предисл. К. М. Гуревича, В. И. Лубовского.— М.: Педагогика, 1982.— 320 с.

8. Анциферов Л. И. Физический практикум: Факультативный курс / Под ред. А.А.Покровского.— М.: Просвещение, 1972.— 120 с.

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

10. Анциферов Л. И. Самодельные приборы для физического практикума в средней школе: Пособие для учителя.— М.: Просвещение, 1985.— 128 с.

11. Базаров В. В. Концепция креативного обучения в дидактике физики // Учебная физика — 2002.— №4.— С. 55.

12. Балабанова Т. Е. Малая оптическая скамья // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 10 — Глазов-СПб.: ГГПИ, 2000.— С. 52-55.

13. Балабанова Т. Е. Совершенствование методики преподавания физики в школе на основе физического эксперимента: Автореф. дис. . канд. пед. наук.— Рязань, 2000.— 20 с.

14. Башкатов Н. М., Огородников Ю. Ф. Школьные опыты по волновой оптике.— М.: Издательство АПН РСФСР, 1960.— 80 с.

15. Борн М., Вольф Э. Основы оптики / Пер. с англ. С.Н. Бреуса, А. И. Головашкина, А. А. Шубина.— М.: Наука, 1970.— 855 с.

16. Бубликов С. В. Степень детализации физической модели явления // Учебная физика.— 2000 — № 1.— С. 26-29.

17. Буров В. А., Дик Ю.И., Зворыкин Б. С. и др. Фронтальные лабораторные работы по физике в 7-11 классах/ Под ред. В. А. Бурова, Г.Г.Никифорова.— М.: Просвещение, 1996.— 120 с.

18. Буров В. А., Кабанов С. Ф., Свиридов В. И. Фронтальные экспериментальные задания по физике.— М.: Просвещение, 1982.— 115 с.

19. Бутиков Е. И. Оптика: Учеб. пособие для вузов / Под ред. Н. И. Ка-литеевского.— М.: Высшая школа, 1986.— 512 с.

20. Бутиков Е. И. Интерференция света // Квант.— 1985.— №12.— С. 40-45.

21. Бутырский Г. А., Злобин П. В. Простой вариант измерения длины световой волны с использованием запыленной пластинки // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 4.— Глазов: ГГПИ, 1998.— С. 29-30.

22. Бутырский Г. А., Сауров Ю. А. Экспериментальные задачи по физике: 10-11 кл. общеобразоват. учреждений: Кн. для учителя.— М.: Просвещение, 1998.— 102 с.

23. Вольтштейн С. Л., Позойский С. В., Усанов В. В. Методы физической науки в школе: Пособие для учителя / Под ред. С. Л. Вольт-штейна.— Минск: Нар. асвета, 1988.— 144 с.

24. Воробьев А. П. Педагогические условия развития физико-технического творчества школьников: Автореф. дис. . канд. пед. наук.— Нижний Новгород, 2002.— 27 с.

25. Вуд Р. Физическая оптика.— М.: ОНТИ, 1936 — 839 с.

26. Гальперин П. Я. Введение в психологию.— М.: Книжный дом "Университет", 2000.— 336 с.

27. Гершензон Е. М., Малов Н. Н., Мансуров А. Н. Оптика и атомная физика: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений.— М.: Издательский центр "Академия", 2000.— 408 с.

28. Годжаев Н. М. Оптика: Учеб. пособие для вузов.— М.: Высшая школа, 1977.— 432 с.

29. Голин Г. М. Образовательные и воспитательные функции методологии научного познания в школьном курсе физики: Дис. . докт. пед. наук.— Коломна., 1986.— 343 с.

30. Голин Г. М. Вопросы методологии физики в курсе средней школы: Кн. для учителя.— М.: Просвещение, 1987.— 127 с.

31. Городецкий Е. Е. Дифракция света на круглом отверстии // Квант.— 1989.— №11 — С. 46-48.

32. Горячкин Е. Н., Орехов В. П. Методика и техника физического демонстрационного эксперимента в восьмилетней школе: Пособие для учителей.— М.: Просвещение, 1964.— 482 с.

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

34. Громов С. В. Физика: Оптика. Тепловые явления. Строение и свойства вещества: Учеб. для 11 кл. общеобразоват. учреждений

35. С.В.Громов; Под ред. Н.В.Шароновой.— М.: Просвещение, 2003.— 287 с.

36. Грязева Н. Н. Творческие задачи по физике как средство формирования познавательной деятельности учащихся: Автореф. дис. . канд. пед. наук.— Челябинск, 1996.— 17 с.

37. Давыдов В. В. Теория развивающего обучения.— М.: ИНТОР, 1996.— 544 с.

38. Данюшенков В. С. Теория и методика формирования познавательной активности школьников в процессе обучения физике: Автореф. дис. . докт. пед. наук.— М., 1995.— 32 с.

39. Данюшенков B.C. Формирование методологических знаний учащихся в игровой деятельности на простейших электронных устройствах // Учебная физика.— 1999.— № 1 — С. 72-77.

40. Данюшенков В. С. Целостный подход к методике формирования познавательной активности учащихся при обучении физике в базовой школе.— М.: Прометей, 1994.— 208 с.

41. Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы. Т.1: Механика, теплота: Пособие для учителей /

42. B. А. Буров, Б. С. Зворыкин, А. П. Кузьмин и др.; Под ред. А. А. Покровского.— М.: Просвещение, 1971.— 366 с.

43. Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы. Т.2: Электричество, оптика, физика атома: Пособие для учителей / В.А.Буров, Б.С.Зворыкин, А.П.Кузьмин и др.; Под ред. А.А.Покровского.— М.: Просвещение, 1972.— 448 с.

44. Дик Ю.И., Мигунов А. Ф. Требования к конструированию самодельных приборов по физике // Физика в школе.— 1983.— № 1.—1. C. 76-80.

45. Дитчберн Р. Физическая оптика/ Пер. с англ. JI. А. Вайнштейна, О. А. Шустина.— М.: Наука, 1965 — 631 с.

46. Дурасевич Ю.Е. Изучение природы света в курсе физики средней школы: Пособие для учителя.— М.: Государственное учебно-педагогическое издательство Министерства просвещения РСФСР, 1961.— 100 с.

47. Зуев П. В. Пути повышения эффективности школьного физического эксперимента // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 7.— Глазов-СПб.: ГГПИ, 1998.— С. 8-10.

48. Зуев П. В. Теоретические основы повышения эффективности деятельности учащихся при обучении физике в средней школе: Авто-реф. дис. . докт. пед. наук.— СПб., 2000.— 39 с.

49. Зуев П. В. Теоретические основы эффективного обучения физике в средней школе (праксеологический подход): Монография / Урал, гос. пед. ун-т.— Екатеринбург, 2000.— 153 с.

50. Иванов Ю.В. Учебные исследования капель жидкости в системе обучения физике: Дис. . канд. пед. наук.— Киров., 2001.— 232 с.

51. Извозчиков В. А. Педагогические информационные технологии и картина мира в непрерывном образовании: Учеб. пособие.— СПб.: Образование, 1997.— 143 с.

52. Кабардин О. Ф., Орлов В. А., Шефер Н. И. Лабораторные работы по физике для средних ПТУ: Учеб. пособие.— М.: Высшая школа, 1976.— 167 с.

53. Кабардин О. Ф. Методические основы физического эксперимента // Физика в школе.— 1985 — №2.— С. 69-73.

54. Кабардин О. Ф. Методические основы физического эксперимента в средней школе: Дис. . докт. пед. наук в форме науч. доклада.— М., 1985.— 43 с.

55. Калитеевский Н. И. Волновая оптика.— М.: Высшая школа, 1978.— 384 с.

56. Каменецкий С. Е., Солодухин Н. А. Модели и аналогии в курсе физики средней школы: Пособие для учителей.— М.: Просвещение, 1982.— 96 с.

57. Канаева А. Ю. Оптимальная схема учебного физического эксперимента // Учебный физический эксперимент: Актуальные проблемы. Современные решения: Программа и материалы девятой всероссийской научно-практической конференции.— Глазов: ГГПИ, 2004.— С. 5-6

58. Касьянов В. А. Физика. 11 кл.— М.: Дрофа, 2003.— 416 с.

59. Колесников К. А. Спецкурс "Физика природных явлений" как средство формирования у учащихся лицея методологических знаний: Автореф. дис. . канд. пед. наук.— Киров, 1998.— 17 с.

60. Кондратьев А. С., Петров В. Г., Уздин В. М. Методология физической теории в школьном курсе физики.— Инта, 1994.— 102 с.

61. Кондратьев А. С. Физика как основа интеллектуального развития школьников // Обучение физике в школе и вузе: Межвузовский сб. науч. статей.— СПб.: Образование, 1998.— С. 3-8.

62. Концепция школьного физического образования в России // Физика в школе.— 1993.— №2.— С.4-10.

63. Коханов К. А. Демонстрации с самодельными светофильтрами // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 5.— Глазов: ГГПИ, 1998.— С. 51-54.

64. Коханов К. А. Модели и моделирование в методике использования учебного физического эксперимента (На материале темы "Световые явления"): Автореф. дис. . канд. пед. наук.— Киров, 2000.— 22 с.

65. Кравченко А. И. Социология: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений.— М.: Издательский центр "Академия", 2002.— 416 с.

66. Кривцова 3. А. Управление познавательной деятельностью учащихся средствами учебного физического эксперимента // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 7.— Глазов-СПб.: ГГПИ, 1998.— С. 10-12.

67. Ландсберг Г.С. Оптика.— М.: Наука, 1976.— 926 с.

68. Панина И. Я. Методика формирования познавательного интереса школьников в процессе обучения физике: Дис. . докт. пед. наук — J1., 1984.— 401 с.

69. Панина И. Я. Формирование познанвательных интересов учащихся на уроках физики: Кн. для учителя.— М.: Просвещение, 1985.— 128 с.

70. Лекционные демонстрации по физике / М. А. Грабовский, А. Б. Млод-зеевский, Р. В.Телесин и др.; Под ред. В. И. Ивероновой.— М.: Наука, 1972.— 639 с.

71. Леонтьев А. Н. Избранные психологические произведения: В 2 т. Т.2.— М.: Педагогика, 1983 — 320 с.

72. Лихтштейн И. Е. Теория и практика формирования ценностного отношения школьников к физическим знаниям: Автореф. дис. . докт. пед. наук.— СПб., 2000.— 40 с.

73. Майер В. В. Полное отражение света в простых опытах: Учебное руководство.— М.: Наука, 1986.— 128 с.— (Библиотечка физико-математической школы).

74. Майер В. В. Простые опыты по криволинейному распространению света.— М.: Наука, 1984.— 128 с.— (Библиотечка физико-математической школы).

75. Майер В. В. Новые элементы учебной физики как основа организации процесса научного познания в современной системе физического образования: Дис. . докт. пед. наук.— Глазов., 2000.— 409 с.

76. Майер В. В. Уравнение луча в среде с постоянным градиентом показателя преломления // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 12.— Глазов-СПб.: ГГПИ, 2001.— С. 33-34.

77. Майер В. В., Канаева А. Ю. Аналогия и моделирование при изучении преломления света на сферической поверхности // Учебная физика — 2003 — № 6.— С. 43-52.

78. Майер В. В., Канаева А. Ю. Организация учебного познания при изучении преломления света на сферической поверхности // Учебная физика.— 2002.— № 2 — С. 42-50.

79. Майер В. В., Канаева А. Ю., Владыкин А. Ю. Учебное исследование полного внутреннего отражения света в оптически неоднородной среде // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 17.— Глазов-СПб.: ГГПИ, 2003.— С. 41-43.

80. Майер В. В., Майер Р. В. Учебный эксперимент как метод физического доказательства // Учебная физика.—1997.— № 2.— С. 60-72.

81. Майер В. В., Мамаева Е. С. Демонстрация дифракции света на тумане // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 17.—Глазов-СПб.: ГГПИ, 2003.—С. 3941.

82. Майер Р. В. Исследование процесса формирования эмпирических знаний по физике: Учеб. пособие.— Глазов: ГГПИ, 1998.— 132 с.

83. Майер Р. В. Оценка уровня знаний учащимися физического эксперимента // Учебная физика.— 1998.— №4.— С. 54-60.

84. Методика и техника лекционных демонстраций по физике.— М.: Изд-во Моск. ун-та, 1964.— 282 с.

85. Методика преподавания физики в 8-10 классах средней школы. В 2 ч. 4.2 / В.П.Орехов, А.В.Усова, С.Е.Каменецкий и др.; Под ред. В.П.Орехова, А.В.Усовой.— М.: Просвещение, 1980.— 351 с.— (Б-ка учителя физики).

86. Методика факультативных занятий по физике: Пособие для учителя / О. Ф. Кабардин, С. И. Кабардина, В.А.Орлов и др.; Под ред. О.Ф.Кабардина, В.А.Орлова.— М.: Просвещение^ 1988.— 240 с.

87. Методика преподавания физики в средней школе: Частные вопросы: Учеб. пособие для студ. пед. ин-тов по физ. мат. спец./ С. В. Анофрикова, М.А. Бобкова, JI. А. Бордонская и др.; Под ред. С. Е. Каменецкого, JI. А. Ивановой.— М.: Просвещение, 1987.— 336 с.

88. Методика преподавания физики в средних специальных учебных заведениях: Учеб.—метод, пособие для средних спец. учебных заведений/ А. А. Пинский, Г. Ю. Граковский, Ю. И. Дик и др.; Под ред. А. А. Пинского, П. И. Самойленко.— М.: Высш.шк., 1986.— 199 с.

89. Миргородский Б.Ю., Шабаль В. К. Демонстрационный эксперимент по физике. Колебания и волны.— Киев: Радяньска школа, 1968.— 168 с.

90. Моисеева Т. В. Оптимизация ориентировочной учебно-познавательной деятельности студентов технического университета: Ав-тореф. дис. . канд. пед. наук.— Нижний Новгород, 2001.— 23 с.

91. Молотков Н.Я. Приближение учебного познания к научному в целях активизации познавательной творческой деятельности студентов по физике // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 15.— Глазов-СПб.: ГГПИ, 2002.— С. 27-28.

92. Мощанский В. Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики.— М.: Просвещение, 1989.— 192 с.

93. Мултановский В.В. Формирование мышления учащихся при изучении физических теорий // Физика в школе.— 1976.— №4.— С. 22-30

94. Мултановский В.В. Физические взаимодействия и картина мира в школьном курсе: Пособие для учителей.— М.: Просвещение, 1977.— 167 с.

95. Мураховский И. Е. Методические проблемы организации исследовательской деятельности учащихся на занятиях по физике: Автореф. дис. . канд. пед. наук.— СПб., 1996.— 18 с.

96. Мякишев Г. Я. Основные особенности физического метода исследования // Физика в школе.— 1985.— № 6.—■ С. 15-19.

97. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б. Физика: Учеб. для 11 кл. об-щеобразоват. учреждений / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев.— М.: Просвещение, 2003.— 336 с.

98. Мякишев Г. Я., Синяков А. 3. Физика: Оптика. Квантовая физика. 11 кл.: Учеб. для углубленного изучения физики.— М.: Дрофа, 2001.— 464 с.

99. Найдин А.А. Эксперимент в структуре физической теории // Физика в школе.— 1994.— № 2.— С. 51-63.

100. Немов Р. С. Психология: Учеб. для студ. высш. пед. учеб. заведений: В 3 кн.— М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001.— Кн. 1: Общие основы психологии.—688 с.

101. Никитин А. А. О содержании и построении школьного курса физики // Учебная физика.— 1998 — №2.— С. 68-71.

102. Никифоров Г. Г. Совершенствование методики фронтмльного эксперимента по физике на основе реализации метрологических требований к измерениям: Дис. . канд. пед. наук.— М., 1986.— 269 с.

103. Никифоров Г. Г. Определение скорости света методом Ремера // Учебная физика.— 2000.— № 2 — С. 30-35.

104. Нурминский И. И. Закономерности формировсания знаний и умений учащихся при изучении физики в средней школе: Дис. . докт. пед. наук.— М., 1989.— 326 с.

105. Нурминский И. И., Гладышева Н. К. Статистические закономерности формирования знаний и умений учащихся.— М.: Педагогика, 1991.—224 с.

106. Объедков Е. С. Ученический эксперимент на уроках физики.— М.: 1996.—85 с.

107. Обязательный минимум содержания среднего (полного) общего образования // Учебная физика.— 1999.— №6.— С. 71-73.

108. Огородников Г. Ф., Башкатов М. Н., Попов И. В., Ростовцев Н. М. Демонстрационные опыты по оптике и строению атома.— М.: Просвещение, 1967.— 176 с.

109. Оптика // Физический энциклопедический словарь / Под ред. А. М. Прохорова.— М.: Советская энциклопедия, 1984.— С. 489-493.

110. Орехов В. П. Колебания и волны в курсе физики спедней школы: Пособие для учителей.— М.: Просвещение, 1977.— 176 с.

111. Основы методики преподавания физики в средней школе / В. Г. Разумовский, А. И. Бугаев, Ю. И. Дик и др.; Под ред. А. В. Перышки-на, В. Г. Разумовского, В. А. Фабриканта.— М.: Просвещение, 1984.— 398 с.

112. Оспенникова Е. В. Место эксперимента в системе научного познания // Учебная физика.— 2002.— №2.— С. 31-41.

113. Оспенникова Е. В. Развитие самостоятельности учащихся при изучении школьного курса физики в условиях обновления информационной культуры общества: Дис. . докт. пед. наук.— Пермь., 2003.— 751 с.

114. Паненко Д. Дифракция в лазерном свете // Квант.— 1990.— № 12.— С. 36-39.

115. Перышкин А. В. Физика. 9 кл. / А. В. Перышкин, Е. М. Гутник.— М.: Дрофа, 2003 — 256 с.

116. Песин А. И., Волкова Н. А. Световые явления. Часть 1 // Учебная физика.— 1999.— №3.— С. 7-20.

117. Песин А. И., Волкова Н. А. Световые явления. Часть 2 // Учебная физика.— 1999.— №4.— С. 13-35.

118. Практикум по физике в средней школе: Дидакт. материал: Пособие для учителя/ J1. И. Анциферов, В. А. Буров, Ю. И. Дик и др.; Под ред. В.А.Бурова, Ю.И.Дика.— М.: Просвещение, 1987.— 191 с.

119. Программно-методические материалы. Физика. 7-11 кл. / сост. В.А.Коровин.— М.: Дрофа, 2001.— 160 с.

120. Пустильник И. Г. Учебный физический эксперимент и генезис научных понятий // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 14.— Глазов-СПб.: ГГПИ, 2002.— С. 13-15.

121. Пустильник И. Г. Физический эксперимент в концепции учебного познания // Учебная физика.— 2001.— № 1.— С. 53-58.

122. Разумовский В. Г. Методы научного познания и качество обучения // Учебная физика.— 2000.— № 1.— С. 70-76.

123. Разумовский В. Г. Развитие творческих способностей учащихся в процессе обучения физике: Пособие для учителей.— М.: Просвещение, 1975.— 272 с.

124. Разумовский В. Г., Дик Ю. И. Откат к "меловой физике" // Учебная физика.— 2001.— № 4.— С. 3-8.

125. Резников JI. И. Физическая оптика в средней школе. Пособие для учителей.— М.: Просвещение, 1971.— 263 с.

126. Резников JI. И. Методика преподавания физики в средней школе. Т. 4. Оптика. Строение атома.— М.: Издательство АПН РСФСР, 1963.— 302 с.

127. Ростовцев Н. Сделать опыт Юнга? Это не так сложно // Квант.— 1981.— №3. С. 16-17.

128. Рубинштейн С. Л. Основы общей психологии: В 2 т. Т. 2.— М.: Педагогика, 1989.— 328 с.

129. Руководство к лабораторным занятиям по физике / Л. Л. Гольдин, Ф. Ф. Игошин, С. М. Козел и др.; Под ред. Л. Л. Го льдина.— М.: Наука, 1973.— 687 с.

130. Сауров Ю. А. Организация деятельности школьников при изучении физики.— Киров: 1981.— 84 с.

131. Сауров Ю. А. Построение методологии методики обучения физике: Могография.—Киров: Изд-во Кировского ИУУ, 2002.— 164 с.

132. Сауров Ю. А. Проблемы организации учебной деятельности школьников в методике обучения физике: Автореф. дис. . докт. пед. наук.— М., 1992 — 43 с.

133. Сауров Ю. А. О концепции школьного физического образования // Учебная физика.— 1997 — № 2 — С. 73-76.

134. Сауров Ю. А. Основы методологии методики обучения физике: Монография.— Киров: Изд-во Кировского ИУУ, 2003.— 198 с.

135. Светлицкий С. Л. Совершенствование методики преподавания явления дифракции на основе новых информационных технологий: Автореф. дис. . канд. пед. наук.— СПб., 1999.— 17 с.

136. Свириденкова Н.Г., Сбродов В. М. Экспериментальные навыки и умения учащихся — фактор формирования учебно-познавательного интереса // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научных трудов. Выпуск 14.— Глазов-СПб.: ГГПИ, 2002.— С. 18-19.

137. Сивухин Д. В. Общий курс физики. В 5-ти т. Т.4. Оптика.— М.: Наука, 1985.— 752 с.

138. Симанов А. Л. Общее видение физики // Учебная физика.— 1999.— №4.— С. 66-76.

139. Ситаров В. А. Дидактика: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / Под ред. В. А. Сластенина.— М.: Издательский центр "Академия", 2002.— 368 с.

140. Соловьянюк Г. М., Соловьянюк В Г. Роль мышления в демонстрационном эксперименте // Учебная физика.— 2001.— № 4.— С. 42-48.

141. Солодухин Н. А. Методы науки и методы обучения физике // Физика в школе — 1987.— № 1 — С. 33-34

142. Талызина Н. Ф. Педагогическая психология: Учеб. для студ. сред, пед. учеб. заведений.— М.: Издательский центр "Академия", 1999.— 288 с.

143. Теория и методика обучения физике в школе: Частные вопросы: Учеб. пособие для студ. пед. вузов/ С. Е. Каменецкий, Н. С. Пу-рышева, Т. И. Носова и др.; Под ред. С. Е. Каменецкого.— М.: Издательский центр "Академия", 2000.— 384 с.

144. Усова А.В. Формирование у школьников научных понятий в процессе обучения.— М.: Педагогика, 1986.— 176 с.— (Труды д.чл. и чл.кор. АПН СССР).

145. Усова А В., Бобров А А. Формирование у учащихся учебных умений.— М.: Знание, 1987 — 80 с.

146. Усольцев А. П. Демонстрационный эксперимент при реализации продуктивных методов обучения // Учебная физика.— 2002.— № 4.— С. 49-54.

147. Ушачев В. П. Формирование творческой активности личности школьника в процессе обучения физике: Автореф. дис. . докт. пед. наук.— М., 1998.— 37 с.

148. Физика: Учеб. для 11 кл. шк. и кл. с углубл. изуч. физики / А.Т.Глазунов, О.Ф.Кабардин, А.Н. Малинин и др.; Под ред.

149. A. А. Пинского.— М.: Просвещение, 1999.— 432 с.

150. Физический практикум / Под ред. В. И. Ивероновой.— М.: Наука, 1968.— 816 с.

151. Физический практикум для классов с углубленным изучением физики: Дидакт. материал: 9-11 кл. / Ю.И.Дик, О. Ф. Кабардин,

152. B.А.Орлов и др.; Под ред. Ю.И.Дика, О. Ф. Кабардина.— М.: Просвещение, 1993.— 208 с.

153. Хорошавин С. А. Техника и технология демонстрационного эксперимента: Пособие для учителя.— М.: Просвещение, 1978. — 174 с.

154. Хорошавин С. А. Система демонстрационного эксперимента по теме "Световые явления" в 7 классе // Физика в школе.— 1987.— №1. — С. 55-61.

155. Храмович М. А. Научный эксперимент, его место и роль в познании.— Минск: Изд-во БГУ— 1972 — 230 с.

156. Христозов Д. Д. Лазерный рефрактометр // Квант.— 1989.— № 2.— С. 60-61.

157. Шабашов Л. Д. Развитие исследовательских умений учащихся средней школы: Автореф. дис. . канд. пед. наук.— СПб., 1997.— 16 с.

158. Шамало Т. Н. Учебный эксперимент в процессе формирования физических понятий: Книга для учителя.— М.: Просвещение, 1986.—96 с.

159. Шамало Т. Н. Теоретические основы использования физического эксперимента в развивающем обучении.— Свердловск, 1990.—97 с.

160. Шамало Т. Н. Теоретические основы использования физического эксперимента в развивающем обучении: Автореф. дис. . докт. пед. наук — СПб., 1992.— 38 с.

161. Шамаш С. Я. Домашние измерительные работы по физике.— М.: Просвещение, 1964.— 48 с.

162. Шаповалов А. А. Конструктивно-проектировочная деятельность в структуре профессиональной подготовки учителя физики: Автореф. дис. . докт. пед. наук.— М., 1999.— 39 с.

163. Шахмаев Н. М. и др. Физический эксперимент в средней школе:

164. Колебания и волны. Квантовая физика/ Н. М. Шахмаев, Н. И. Павлов, В. И. Тыщу к.— М.: Просвещение, 1991.— 223 с.

165. Шефер Н. И., Букина Н. В., Карелов В. В. Определение температуры пламени методом обращения спектральных линий // Физика в школе.— 2003.— № 2.— С. 45-50.

166. Шодиев Д. Методологические проблемы теоретического и эмпирического уровней познания в учебном процессе.— Ташкент.: Фан, 1982.— 155 с.

167. Шодиев Д. Теория и эксперимент при обучении физике: Учеб.-метод. пособие по спецкурсу для студ. физ.мат.фак. пед.ин-тов.— Ташкент: Укитувчи, 1985.— 136 с.

168. Шодиев Д. Мысленный эксперимент в преподавании физики: Кн. для учителя.— М.: Просвещение, 1987.— 95 с.

169. Koppelmann G., Moest P., Pfaffe S. Einfache Demonstrations-Interferometer fiir Laserlicht // Prax. Naturwiss. Phys., 1985.— №2.— s. 21-32.

170. Koppelmann G., Moest P. Sicherheitsvorschriften bei Anwendung von HeNe-Lasern im Unterricht // Prax. Naturwiss. Phys., 1985.— №2.—s. 35-37.

171. Koppelmann G. Laserlicht-Reflexion an einer Nadel // Prax. Naturwiss. Phys., 1985.— №2,— s. 38-39.

172. Koppelmann G., Pfaffe S. Unterrichtsversuche zur modernen Optik. Ein einfaches Fabry-Perot-Interferometer zum Selbstbau // Phys. und Didakt., 1985.— №2.— s. 102-111.

173. Lay K-W. Anschauliche Experimente zur geometrischen Optik // Naturwis Unterr. Phys./Chem., 1985.— №6.— s. 187-191.

174. TYeitz N. Erstaunliches und Ratselhaftes aus der Ortik und beim Sehen // Phys. und Didakt., 1985.— №2.— s. 155-167.

175. Ащепкова Л.Я. Материалы к семинару по тестированию// kpmit@wl.dvgu.ru, kpm@nt.pin.dvgu.ru