автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Управление интеллектуальным развитием учащихся физико-математических классов при обучении физике

Автореферат диссертации по теме "Управление интеллектуальным развитием учащихся физико-математических классов при обучении физике"

На правах рукописи

Самойлов Евгений Андреевич

УПРАВЛЕНИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫМ РАЗВИТИЕМ УЧАЩИХСЯ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ КЛАССОВ ПРИ ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ

13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (физика)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук

. 3 ОКТ 2013

Москва-2013

005534202

005534202

Работа выполнена на кафедре теории и методики обучения физике факультета физики и информационных технологий ФПБОУ ВПО «Московский педагогический государственный университет»

Научный консультант: доктор педагогических наук, профессор

ШАРОНОВА НАТАЛИЯ ВИКТОРОВНА

Официальные оппоненты: ГОЛУБЕВА ОЛЬГА НАУМОВНА,

доктор педагогических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Российский университет дружбы народов», Учебно-научный институт гравитации и космологии, профессор КАРАСОВА ИРИНА СТЕПАНОВНА, доктор педагогических наук, профессор, ФБГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет», кафедра физики и методики обучения физике, профессор ГУРИНА РОЗА ВИКТОРОВНА, доктор педагогических наук, доцент, ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный университет», кафедра физических методов в прикладных исследованиях инженерно-физического факультета, профессор

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Московский государственный областной университет»

Защита состоится 16 декабря 2013 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.154.05 при ФГБОУ ВПО «Московский педагогический государственный университет» по адресу:

119435, Москва, Малая Пироговская, д. 29, ауд. 49.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Московский педагогический государственный университет» по адресу: 119991, Москва, Малая Пироговская, д. 1.

Автореферат разослан "_

Ученый секретарь диссертационного совета

_2013 г.

Прояненкова Лидия Алексеевна

Актуальность исследования

Проблема управления интеллектуальным развитием обучаемых (УИРО) всегда находилась в фокусе внимания специалистов в области психологии, педагогики, дидактики физики. Возможные подходы к решению этой проблемы зависят от материально-технической базы школы, наличия адекватных времени психологических и педагогических концепций, определяются трактовкой понятий «интеллект» и «развитие интеллекта». Нередко интеллект отождествляется с мышлением и мыслительной способностью субъекта.

В психологии различные аспекты развития мышления и мыслительной способности исследовали К.И.Абульханова-Славская, Б.Г.Ананьев, А.Г.Асмолов, Б.Блум, Д.Б.Богоявленская, Дж.Брунер, А.В.Брушлинский, Л.М.Веккер, Б.М.Величковский, М.Вертгеймер, Л.С.Выготский, П.Я.Гальперин, Дж.Гилфорд, В.В.Давыдов, В.Н.Дружинин, К.Дункер, З.И.Калмыкова, В.А.Крутецкий, А.Н.Леонтьев, А.М.Ма-тюшкин, Н.А.Менчинская, Ж.Пиаже, Дж.Равен, Дж.Рензулли, С.Л.Рубинштейн, Н.Ф.Талызина, О.К.Тихомиров, В.Д.Шадриков, Д.Б.Эльконин, Б.Д.Эльконин, И.СЯкиманская и др.

В педагогике проблемами повышения эффективности умственной деятельности школьников в разные годы занимались В.И.Апдреев, Ю.К.Бабанский, В.П.Беспалько, П.П.Блонский, С.И.Гессен, В.В.Гузеев, М.А.Данилов, А.Дистервег, Дж.Дыои, Б.П.Есипов, Л.В.Занков, Л.Я.Зорина, Г.Кершенштейнер, В.В.Краевский, И.Я.Лернер, М.И.Махмутов, П.И.Пидкасистый, М.Н.Скаткин, Б.Скиннер, В.А.Сластенин, Э.Торндайк, К.Д.Ушинский, Ф.Фребель, А.В.Хуторской и др.

В методике обучения физике способы формирования и развития мышления учащихся исследовали Н.Е.Важеевская, Н.К.Гладышева, Г.М.Голин, В.Ф.Ефи-менко, О.Ф.Кабардин, С.Е.Каменецкий, И.С.Карасова, В.В.Майер, Р.В.Майер, Р.И.Малафеев, В.Н.Мощанский, В.В.Мултановский, И.И.Нурминский, В.П.Орехов, В.А.Орлов, Н.С.Пурышева, И.Г.Пустильник, В.Г.Разумовский, Ю.А.Сауров, Е.В.Ситнова, Г.Н.Степанова, С.А.Суровикина, Н.Н.Тулькибаева, А.В.Усова, Л.С.Хижнякова, Т.Н.Шамало, Н.В.Шаронова и другие. Работы В.А.Бетева, В.А.Кондакова, Ч.Кизовски, А.П.Усольцева посвящены управлению умственной деятельностью учащихся при обучении физике.

В последние десятилетия наблюдается возрождение интереса к общепсихологическим теориям интеллекта. Появились продуктивные модели В.Н.Дружинина, М.Минского, Р.Стернберга, М.А.Холодной, которые открывают новые перспективы для частнодидактических исследований. Например, разработаны концепции интеллектуального развития школьников при обучении математике (Э.Г.Гельф-ман), информатике (С.М.Окулов), иностранному языку (Э.В.Криворотова).

На рубеже второго и третьего тысячелетий активизировался поиск новых педагогических идей, подходов, технологий, способствующих решению проблемы управления интеллектуальным развитием школьников при обучении физике. Активность учителей-практиков и ученых - специалистов в области дидактики физики — обусловлена рядом причин.

Особенности информационного общества - изменчивость, глобальные противоречия, обилие потоков информации - требуют от личности сформированности системного ядра базовых знаний и способов действий, а также интеллектуальных качеств, позволяющих самостоятельно перерабатывать информацию, решать проблемы, конструктивно взаимодействовать с партнерами в неоднородном коллективе. В современном социуме приобретает огромное значение развитие творческой индивидуальности, раскрытие и реализация сущностных сил обучающихся. Необ-

ходимым условием становления эффективной экономики, конкурентоспособного процветающего государства признается поиск и развитие уникальности каждого субъекта образовательного процесса, нацеленность на максимально эффективную деятельность с учетом общечеловеческих ценностей. Эти особенности предопределили управленческую антибюрократическую революцию в мире: на смену бюрократическим иерархическим организациям приходят холоиические организации, способные к самообучению и адаптации. Поэтому в российской образовательной системе созданы новые Федеральные государственные стандарты (ФГОС). В их основание положены идеи компетентностно ориентированного образования, которое призвано обеспечить выпускнику успешную адаптацию в холонических орг-системах информационного общества. Высокие требования ФГОС к уровню подготовки учеников по физике детерминируют поиск адекватной системы УИРО.

Новые условия образовательной деятельности - объективный контроль обу-ченности в форме единого государственного экзамена (ЕГЭ) и государственной итоговой аттестации (ГИА), в форме портфолио, а также креативные формы внеурочной учебной деятельности (физические праздники, олимпиады, научные конференции учащихся) - приводят к необходимости эффективного развития продуктивной сферы интеллекта учеников. В частности, результаты констатирующего педагогического эксперимента, проведенного нами в физико-математических классах Самары, показали, что многие ученики испытывают значительные трудности при выполнении физических задач с нестандартными условиями, с неоднозначными способами решения и альтернативными ответами. В анкетах учителя отмечали, что одной из самых трудных методических проблем является обучение школьников самостоятельному открытию нового знания посредством моделирования, выдвижения и проверки гипотез.

Новые средства обучения — современное оборудование для физического эксперимента, компьютеры, проекторы, цифровые образовательные ресурсы - создают предпосылки более эффективного развития интеллекта учащихся. Однако наблюдения и беседы с учителями показывают, что потенциал этих ресурсов реализуется в массовой практике обучения физике не в полной мере из-за отсутствия методических рекомендаций по их системному использованию в рамках УИРО.

Индивидуализация как глобальная мировая тенденция развития образовательных систем находит практическое воплощение в организации профильного обучения (внешняя дифференциация) и в построении учебного процесса в рамках профиля с учетом личностных особенностей школьников (внутренняя дифференциация). Сегодня большие надежды по возрождению экономического потенциала России связываются с воспитанием технической элиты - школьников, изучающих физику на уровне выше базового, в классах математического, информационно-технологического, инженерного, естествешюнаучного профилей. Такие классы будем условно называть физико-математическими (ФМК). Анализ показывает, что в информационном обществе возникает потребность в учителях-проектировщиках, владеющих научными основами организации процесса обучения физике в ФМК, способных придать ему лич-ностно-ориентированный характер. Умение проектировать блоки уроков, прогнозировать и обеспечивать эффективность интеллектуального развития учеников в неоднородном коллективе становится важным элементом в педагогическом арсенале современного учителя физики. Такая проектировочная деятельность предполагает анализ различных аспектов и учет многих факторов, влияющих на конечный результат обучения. Поэтому многие учителя физики испытывают затруднения в процессе педагогического проектирования и нуждаются в ориентировочных опорах для разра-

ботки уроков с учетом специфики профиля класса и особенностей индивидуальных траекторий интеллектуального развития учащихся.

Указанные изменения в системе школьного физического образования становятся источниками творческой активности учителей и ученых, находят отражение в тематике диссертаций. Новые подходы к развитию отдельных интеллектуальных качеств учеников предложены Р.В.Гуриной, С.И.Десненко, Т.М.Коробовой и др. Вопросы организации личностно адаптированной развивающей системы обучения физике рассмотрены Г.МАнохиной, Л.А.Прояненковой и др. Некоторые аспекты формирования когнитивного опыта учащихся проанализированы Е.А.Дьяковой. Е.В.Оспенниковой, А.О.Чефрановой и др. Становлению креативности учащихся посвящены работы Б.С.Кирьякова, М.И.Старовикова, И.Г.Шомполова и др.

В то же время приходится констатировать отсутствие системного исследования проблемы управления интеллектуальным развитием учащихся в процессе их физического образования. Не определено само понятие «управление интеллектуальным развитием обучаемых при усвоении физики» (УИРО), не выявлены элементный состав и структура УИРО как системы, не установлены особенности УИРО как процесса в рамках образовательной деятельности неоднородного коллектива учеников, отсутствуют методические рекомендации по материально-ресурсному сопровождению, организации УИРО и комплексной оценке результатов интеллектуального развития участников образовательного процесса. Кроме того, требует обоснования идея взаимосвязи интеллектуального и духовного развития учащихся при обучении физике в рамках ученического коллектива.

Таким образом, анализ тенденций развития образовательных систем, состояния школьного физического образования, а также результаты констатирующего этапа педагогического эксперимента позволили выявить следующие противоречия:

• между новыми требованиями личности, семьи, общества, государства, системы профессионального образования к качеству интеллектуального развития учащихся ФМК при обучении физике и уровнем исследования системы управления интеллектуальным развитием школьников в дидактике физики:

• между необходимостью индивидуального подхода к развитию интеллектуального своеобразия каждого ребенка в неоднородном коллективе при обучении физике и отсутствием комплекса соответствующих ориентировочных основ, дидактических средств, проектировочных и организационных умений у многих учителей;

• между широкими дидактическими возможностями современного учебного оборудования, технических средств обучения и отсутствием методических разработок, обеспечивающих технологичное управление интеллектуальным развитием учащихся ФМК при высоком уровне предметных результатов обучения физике.

Все вышесказанное делает актуальным исследование на тему «Управление интеллектуальным развитием учащихся физико-математических классов при обучении физике» и обусловливает проблему исследования в форме вопроса «Как следует осуществлять управление интеллектуальным развитием учащихся физико-математических классов при обучении физике?».

Объект исследования - процесс обучения физике в ФМК.

Предмет исследования — управление интеллектуальным развитием учащихся ФМК при обучении физике.

Цель исследования состоит в разработке концепции и системы управления интеллектуальным развитием учащихся ФМК в условиях информационного общества.

Гипотеза исследования формулируется следующим образом.

ЕСЛИ проектирование и использование системы учебного физического знания. образовательной среды и технологии обучения физике будут осуществляться: а) с учетом закономерностей развития интеллекта, понимаемого как форма организации умственного опыта субъекта, б) в соответствии с особенностями функционирования холонических организационных систем, в) с привлечением современных материально-технических ресурсов (в том числе, средств ИКТ) для организации технологичного образовательного процесса,

ТО это будет способствовать эффективному, адекватному требованиям информационного общества управлению интеллектуальным развитием учащихся физико-математических классов при обучении физике.

Одним из возможных критериев эффективности управления интеллектуальным развитием учащихся может выступать совокупный интеллектуальный продукт - количественный интегральный показатель интеллектуальной деятельности ученика (коллектива неоднородных учеников), отражающий в условных баллах трудоемкость всех индивидуально решенных за отчетный период учебных физических задач.

Задачи исследования:

1) определить сущность УИРО при обучении физике с опорой на современные психологические модели индивидуального интеллекта, выявить тенденции развития физического образования и особенности интеллектуального развитая учащихся на основе анализа современного состояния проблемы УИРО и нормативных документов, регламентирующих процесс обучения школьников физике в России и за рубежом;

2) построить понятийный аппарат, адекватный задаче проектирования методической системы УИРО, на основе сравнительного анализа знаниево-исполни-тельного и компетентностно ориентированного физического образования в свете проблемы УИРО;

3) определить структуру концепции управления интеллектуальным развитием при обучении физике в ФМК, адекватного требованиям информационного общества, сформулировать ее основные положения, с опорой на признание взаимосвязи УИРО с методической системой обучения физике;

4) построить в соответствии с системным подходом структурно-функциональную, процессуальную, организационную модели УИРО при обучении физике в ФМК;

5) разработать инструментарий (проверяемые интеллектуальные качества, признаки, уровни, критерии, измерители) для УИРО при обучении физике в ФМК;

6) создать и проверить па практике методическое обеспечение УИРО (критерии анализа учебников физики, комплекс дидактических средств по физике, система мониторинга индивидуального интеллектуального развития) при усвоении курса физики в ФМК;

7) спроектировать и проверить на практике образовательную среду и технологию, способствующую адекватному времени интеллектуальному развитию учащихся ФМК при обучении физике;

8) провести педагогический эксперимент для проверки гипотезы исследования.

Методологическими основаниями исследования являются: 1) на философском

уровне - диалектическая теория познания (И.Кант, Г.Гегель, К.Маркс), идея о взаимообусловленности и целостности явлений, идеи философии экзистенциализма (Ю.Хабермас, М.Хайдеггер и др.); 2) на общенаучном уровне — теория систем, системно-структурный анализ, общесистемные закономерности (И.В.Прангишвили, Г.П.Щедровицкий и др.), идеи развития открытых социальных систем (С.П.Кур-

дюмов, Е.Н.Князева, Г.Хакен и др.), концепция управления открытыми организационными системами (С.Бир, В.А.Витгих и др.); 3) на психологическом уровне - идеи о ведущей роли деятельности при формировании личности (Л.С.Выготский, А.Н.Леонтьев, С.Л.Рубинштейн и др.), принципы природной, социальной, аксиологической и культурной обусловленности развития личности (А.Г.Асмолов, А.А.Деркач, Д.И.Фельдштейн и др.); идеи развития продуктивного мышления личности (Э. де Бо-но, Дж. Гилфорд, З.И.Калмыкова и др.), уровневая модель общего интеллекта (МА.Холодная); 4) на общедидактическом уровне - теория образования (С.И.Гессен), концепция развивающего обучения (В.В.Давыдов, Л.В.Заиков, Б.Д.Эльконин и др.), статистические закономерности формирования знаний и умений у школьников (НХГладышева, И.КНурминский); на частнодидактическом уровне -идеи развития теоретического мышления учащихся при усвоении ими физического знания (В.В.Мултановский, И.С.Карасова, Л.С.Хижнякова и др.), идеи развития продуктивного мышления (В.А.Кондаков) и творческих способностей школьников (В.Г.Разумовский), идеи интенсификации развития учащихся посредством содержательно-знаковой наглядности (В А.Бетев, Г.Н.Степанова, В.Ф.Шаталов и др.).

В ходе исследования применялись следующие методы и виды деятельности:

У) теоретические - абстрактно-логический анализ и синтез, построение гипотезы, моделирование, системный подход, аналогия (межсистемный перенос знаний), проектирование, конструирование;

2) эмпирические — наблюдения, беседы, анкетирование, педагогическая диагностика и измерения, обобщение передового педагогического опыта и личного опыта преподавания, педагогический эксперимент, экспертная оценка;

3) статистические — математическая обработка результатов исследования с помощью критерия знаков и критерия -¿.

Экспериментальная база исследования: ФМК в общеобразовательных учреждениях Самары и Самарской области, Москвы, Калининграда, Уральской области республики Казахстан; Самарский государственный педагогический университет (ныне ПГСГА), Самарский муниципальный университет Наяновой, Самарский институт повышения квалификации работников образования (СИПКРО), Челябинский государственный педагогический университет.

Исследование проводилось в несколько этапов (1990-2013).

На первом этапе (1990-1994 г.г.) изучалось состояние проблемы интеллектуального развития школьников в практике обучения физике, происходило осмысление методологических основ исследования, анализировались учебные программы, учебники, задачники, разрабатывался и апробировался комплекс средств, приемов и форм обучения для развития продуктивного мышления учащихся при усвоении ими курса физики первой ступени. Обнаруженные на этом этапе педагогические факты в дальнейшем послужили эмпирическим базисом для построения концепции и системы УИРО при обучении физике в ФМК.

На втором этапе (1995-2000 г.г.) осуществлялось проектирование и апробация средств обучения (транспаранты к графопроектору для обобщения знаний, комплексы поисковых задач экспериментального, образного, знакового характера) и образовательной технологии для развития продуктивных свойств интеллекта старшеклассников при усвоении ими курса физики профильной школы, происходило накопление эмпирического материала.

На третьем этапе (2001-2006 г.г.) анализировались тенденции развития физического образования. Стратегия модернизации российской образовательной системы; разрабатывались элементы понятийного аппарата (компетентность, компетен-

ция, компетентностно ориентированное образование - КОО, управление интеллектуальным развитием обучаемых - УИРО); изучались возможности и перспективы КОО, новейших психологических моделей интеллекта, цифровых ресурсов для разработки системы УИРО при обучении физике в ФМК.

На четвертом этапе (2007-2013 г.г.) была организована экспериментальная площадка на базе Самарского лицея авиационного профиля №135, разработаны концепция и совокупность моделей УИРО (структурно-функциональная, процессуальная, организационная), подготовлен комплекс цифровых образовательных ресурсов для технологичного развития интеллекта учащихся ФМК при обучении физике, создана система измерителей для контроля и оценки обученност и интеллектуального развития школьников. В это время изданы задачник, содержащий учебно-поисковые комплексы по физике, а также учебные пособия и компакт-диски, куда включены слайды для обобщения физического знания и упражнения для деятельностного формирования физических понятий на основе программы МО PowerPoint

На всех этапах исследования происходили трансляция и обсуждение авторских идей и дидактических средств в рамках научно-практических конференций, в студенческих аудиториях, на курсах повышения квалификации учителей физики и специально организованных семинарах для педагогов, директоров школ, их заместителей по науке.

Научная новизна результатов исследования

1. Обоснована необходимость и возможность управления интеллектуальным развитием учащихся ФМК при обучении физике на основе проектирования и использования системы учебного физического знания, образовательной среды и технологии обучения физике с учетом понимания интеллекта как формы организации умственного опыта субъекта, в соответствии с особенностями функционирования холониче-ских организационных систем, с систематическим применением ИКТ.

2. Показана значимость для успешной жизнедеятельности субъекта в информационном обществе сотрудничества, коммуникации, лидерства, новаторства - комплексных личностных качеств, включающих интеллектуальную составляющую и обеспечивающих человеку сложные виды преобразующих действий; обоснована возможность и целесообразность их формирования у школьников при обучении физике в ФМК. Введено понятие коллективного развивающегося субъекта (КРС) - идеализированной школьной организационной системы, объединяющей учителя и учеников класса на принципах конструктивного сотрудничества для успешного интеллектуального развития каждого при обучении физике. КРС рассматривается как структура, в рамках которой школьники, изучая физику, получают опыт взаимодействия, коммуникации, лидерства и новаторства при достижении стратегической цели учебной деятельности КРС - коэволюции его представителей, совместном согласованном интеллектуальном развитии в рамках системы учебного сотрудничества.

3. Разработана соответствующая условиям информационного общества концепция управления интеллектуальным развитием учащихся физико-математических классов при обучении физике, включающая следующие положения.

• В информационном обществе потребностям заказчиков среднего физического образования отвечают три концептуальные идеи УИРО: антропоцентричность, компе-тентностная ориентация образования, самообразование («учись учиться»).

• Для реализации этих идей допустимо использовать такие теоретические конструкты, как уровневая структура индивидуального интеллекта, социокультурная трактовка содержания физического образования, авторские трактовки компетентности и ключевых компетенций. Компетентность — комплексная характеристика успешности деятельности субъекта, в структуру которой входят четыре элемента: 1)

личиостные ценности, 2) социальные ограничения и установки, 3) базовая подготовка (знания, способы действий, опыт творчества), 4) ключевые компетенции. Компетенции - это комплексы разнородных личностных психических качеств (интеллектуальных, аффективных, волевых), которые обеспечивают человек)' сложные виды практически преобразующих действий и способствуют достижению личностно значимых целей независимо от природы этих целей и социальной структуры, в которой гражданин живет и работает. Ключевые компетенции - это группа родовых качеств, которые важны и необходимы работникам большинства профессий и значимы для общества в целом на данном временном отрезке развития цивилизации.

• Элементный состав используемых теоретических конструктов детерминирует три группы принципов УИРО: 1) принципы интеллектосообразности физического образования (формирование физических понятий на основе трех способов кодирования информации - знакового, образного и чувственного, самоорганизация, свобода индивидуального выбора); 2) принципы самообразования (самопознание физической информации, конструктивизм, проблемность, гуманизм); 3) принципы результативности под эгидой гуманистических ценностей (поиск каждым учеником своего призвания, личная ответственность за результат обучения физике, фундаментальность физического образования, сотрудничество школьников при обучении физике). Современная стратегия педагогического управления, ориентированная на формирование сплоченного и интеллектуально результативного при обучении физике неоднородного коллектива обучаемых, должна исходить из первичности нравственных аспектов образовательного процесса.

• Принципы УИРО предопределяют построение холонической, деятельно-стной, организационной, процессуальной моделей УИРО и специфическое структурирование школьного образовательного пространства с выделением сферы накопления духовно-интеллектуального опыта в рамках изучения школьной физической программы, сферы приобретения духовно-интеллектуального опыта вне рамок изучения школьной физической программы, сферы трансляции накопленного личностного опыта в области изучения физики.

• Дня воплощения принципов и моделей УИРО в практике обучения физике учащихся ФМК необходимы адекватные элементы учебного физического знания и дидактические средства (комплекс учебных заданий, содержательно-знаковая наглядность, экспериментальные и информационные ресурсы), реализуемые в образовательном процессе посредством технологичного использования современного оборудования и технических средств обучения (в том числе компьютеров и проекторов).

4. Построены холоническая, деятельностная и процессуальная модели УИРО при обучении физике в информационном обществе. Холоническая модель УИРО отражает систему регулирования в холонических производственных системах и включает пять уровней (звеньев) управления: 1) местное автономное управление; 2) центральное управление; 3) регулятор автономного местного управлешм; 4) переключатель, связывающий высшее волевое управление макросистемой и местное самоуправление; 5) высшее управление. Согласно деятелыгостной модели, УИРО трактуется как специфический вид образовательной деятельности, компонентами которой являются диагностика, схематизация, текущая регуляция интеллектуального развития школьников, мониторинг эффективности УИРО, корректировка траектории интеллектуального развития учеников. Процессуальная модель УИРО содержит в качестве элементов 1) идеализированный алгоритм достижения физических образовательных целей, с которым сравнивается 2) процесс реальной образовательной деятельности КРС, 3) гибкое планирование образовательной деятель-

ности школьников, 4) пять управляемых параметров, в соответствии с которыми учитель дозирует 5) новую учебную информацию (входные поступления) и обеспечивает 6) интеллектуальные приобретения школьников при обучении физике.

5. Предложена совокупность средств УИРО, в числе которых:

- критерии (количественные и качественные) анализа учебников физики, предназначенные для регуляции интеллектуальной интенсивности учебного процесса;

— типология учебных физических задач, соответствующая элементному составу учебного содержания, используемая для построения разноуровневого тренировочного дидактического комплекса и измерителей ИРО;

— количественные и качественные характеристики учебной физической задачи (сложность, проблемность, трудность), дидактические требования к системе учебных заданий (целевая ориентация, целевая достаточность, возрастание трудности, связность, мотивационная направленность), методика конструирования комплекса учебных физических заданий, применяемые для дифференции ИРО;

- механизм регуляции взаимодействия неоднородных учеников (установка на поиск своего призвания, средства интеграции духовного и интеллектуального развития школьников), предназначенный для установления партнерских отношений в КРС;

— комплекс дидактических средств (цифровых, экспериментальных, абстрактно-поисковых, ситуативных), ориентированный на обобщение и систематизацию знания, на деятельностное формирование понятийных психических структур у воспитанников ФМК при обучении физике;

- инструментарий, включающий признаки, уровни, критерии, средства выявления / измерения важнейших интеллектуальных качеств учеников, а также способы представления результатов интеллектуальной деятельности учеников и учителей (классы, виды, уровни значимости достижений, организационные формы представления ментального опыта), предназначенный для мониторинга и оценки интеллектуального развития.

6. В соответствии с положениями концепции и моделями УИРО построена методическая система обучения физике в ФМК, отличительные особенности которой таковы

6.1. Разбиение содержания курса физики на целостные фрагменты-блоки, изучаемые от 15 до 30 академических часов, в рамках которых удается организовать необходимое разнообразие интеллектуальной деятельности и многомерно оценить интеллектуальный рост каждого школьника в неоднородном ученическом коллективе.

6.2. Создание условий для становления понятийных психических структур, являющихся системообразующим элементом эффективного интеллекта, посредством использования взаимосвязанных цифровых ресурсов (опорных, конспектов и соответствующих им заданий), сочетания экспериментальных, абстрактно-поисковых и ситуативных задач.

6.3. Целенаправленное формирование у школьников приемов продуктивной деятельности (ППД) как важных элементов в структуре методологических (процедурных) знаний.

6.4. Систематическая организация пиковых переживаний учащихся для становления партнерских отношений в неоднородном ученическом коллективе посредством организации групповой образовательной деятельности и использования соответствующих ресурсов УИРО (простых опытов, наглядных средств, фактов из биографий ученых).

6.5. Использование системы мониторинга интеллектуального развития учащихся ФМК, которая ориентирует школьников на конечный результат, побуждает к систематичной учебной деятельности и индивидуальному духовно-интеллектуальному росту, обеспечивает открытые перспективы, создает условия для самоор-

ганизации и личностного выбора, удовлетворяет требованиям сохранения психического и физического здоровья ученика.

Теоретическая значимость результатов исследования определяется вкладом в теорию и методику обучения физике в общеобразовательной школе, который состоит в том, что разработаны:

1) понятийный аппарат для проектирования методической системы управления интеллектуальным развитием учащихся ФМК при обучении физике (компетентность, ключевые компетенции, интеллектуальное развитие при обучении физике, образовательная система обучающего - ОСО, коллективный развивающийся субъект — КРС, управление интеллектуальным развитием обучаемых — УИРО);

2) инструментарий (признаки, уровни, критерии, средства выявления / измерения) для оценки развития важнейших интеллектуальных качеств учащихся;

3) типология учебных физических задач, соответствующая элементному составу учебного содержания (задачи тренировочные типовые, поисковые, ценностной направленности), которая может быть использована для построения комплекса измерителей ИРО; количественные и качественные характеристики учебной физической задачи (сложность, проблемность, трудность), позволяющие ранжировать задачи и осуществлять дифференцированный подход к ИРО;

4) дидактические требования к системе учебных заданий для ФМК (целевая ориентация, целевая достаточность, возрастание трудности, связность, мотивационная направленность) и методика конструирования комплекса учебных физических заданий, направленных на эффективное управление развитием интеллекта школьников;

5) способы количественного представления результатов интеллектуальной деятельности школьников / КРС и учителей (классы, виды, уровни значимости достижений, формы представления ментального опыта); четыре группы количественных показателей образовательной деятельности, которые предполагается использовать для регуляции процесса интеллектуального развития школьника / КРС, в числе которых совокупный интеллектуальный продукт (фактический, предельный, потенциальный и удельный), интеллектуальная интенсивность (фактическая, предельная, потенциальная), интеллектуальная производительность (текущая, потенциальная, скрытая), эффективность образовательной деятельности (адекватность, образовательная экономичность, образовательная фактическая эффективность);

6) механизм регуляции взаимодействия неоднородных учеников в коллективе (КРС), представляющий иерархию таких составляющих, как стратегическая цель (интеграция духовного и интеллектуального развития школьников), средства для самопознания учеников, самостоятельного построения учеником личностной системы ценностей, организации учителем пиковых переживаний учащихся.

Практическая значимость исследования состоит в следующем.

1. Разработан инструментарий для сравнения учебников физики с точки зрения их влияния на интеллектуальное развитие обучаемых, который включает:

- количественные критерии учебника (число страниц, параграфов, задач, вынесенных в конец глав основных положений, выделенных полиграфическими средствами ключевых элементов физического знания);

- качественные критерии, характеризующие нормативные, концептуальные, методические, системные и семантические функции учебника.

Этот инструментарий может быть использован для регуляции интеллектуальной интенсивности процесса обучения физике в ФМК.

2. Предложены система дидактических средств, построенная в соответствии с закономерностями развития индивидуального интеллекта и стратегией интегра-

ции духовно-интеллектуального развития учащихся ФМК при обучении физике в неоднородном коллективе. Элементами этой системы являются:

- средства для обобщения и систематизации физического знания на цифровых носителях (107 слайдов общим объемом 593 МБ),

- комплексы упражнений для деятелыюстного усвоения физических понятий на цифровых носителях (115 слайдов общим объемом 268 МБ),

- совокупность 160 оригинальных простых опытов по физике,

- банк оригинальных задач с разнообразной кодировкой (экспериментальных, абстрактно-поисковых, ситуативных).

3. Опубликованы учебно-методические пособия для учеников и методические рекомендации для студентов педвузов и учителей, предназначенные для эффективного управления развитием интеллекта учащихся ФМК при обучении физике (общим объемом около 122 п.л.).

Применение подготовленных учебно-методических материалов позволяет осуществлять эффективную регуляцию интеллектуального развития и обученно-сти воспитанников ФМК при усвоении ими курса физики.

На защиту выносятся следующие положения

1. Адекватное требованиям информационного общества управление интеллектуальным развитием учащихся ФМК при обучении физике возможно в том случае, если проектирование и использование системы учебного физического знания, технологии обучения физике и образовательной среды (как совокупности условий организации образовательного опыта) будут осуществляться 1) с учетом понимания интеллекта как формы организации умственного опыта субъекта, 2) в соответствии с особенностями функционирования холонических организационных систем и 3) с систематическим применением информационных и коммуникационных образовательных технологий.

2. При моделировании системы УИРО (как подсистемы методической системы обучения физике) целесообразно учитывать особенности функционирования холонических организационных систем. Дня этого вводится понятие коллективного развивающегося субъекта (КРС) как идеализированной школьной организационной системы, объединяющей учителя и учеников класса на принципах конструктивного сотрудничества для успешного интеллектуального развития каждого при обучении физике и обеспечивающей приобретение значимого в информационном обществе опыта взаимодействия, коммуникации, лидерства и новаторства.

3. Система УИРО при обучении физике в ФМК может быть представлена в виде иерархии следующих элементов:

- основополагающих идей (антропоцентричность, непрерывность образования, компетентностная ориентация образования);

- теоретических конструктов, адекватных основополагающим идеям (уровневая структура индивидуальног о интеллекта, социокультурная трактовка содержания физического образования, компетентность как мера успешности деятельности субъекта);

- трех групп принципов УИРО (интеллектосообразности, самообразования, нацеленности на эффективность образовательной деятельности при изучении физики);

- холонической, деятельностной, организационной, процессуальной моделей УИРО;

- дидактических средств, факторов, механизмов, условий практической реализации принципов и моделей УИРО (в том числе, систематическое технологичное ис-

пользование компьютеров, оригинальных цифровых дидактических ресурсов, экспериментальных и теоретических заданий ситуативного и поискового характера);

- способа структурирования образовательной среды школы с выделением сферы накопления духовно-интеллектуального опыта в рамках изучения' учебной программы, сферы накопления духовно-интеллектуального опыта вне рамок изучения учебной программы, сферы трансляции накопленного личного опыта.

4. Система УИРО при обучении физике в ФМК должна отражать систему регулирования в холонических оргсистемах и включать пять звеньев управления: 1) местное автономное управление; 2) центральное управление; 3) регулятор автономного местного управления; 4) переключатель, связывающий высшее волевое управление макросистемой и местное самоуправление; 5) высшее управление. С деятелыюстной точки зрения УИРО представляет собой вид образовательной деятельности, компонентами которой являются диагностика, схематизация, текущая регуляция ИРО, мониторинг эффективности УИРО, корректировка траектории ИРО. В процессуальном плане УИРО - это регулирование перехода КРС из начального образовательного состояния в целевое состояние посредством отрицательной обратной связи, включающей 1) идеализированный алгоритм достижения физических образовательных целей, 2) процесс реальной образовательной деятельности неоднородного КРС, 3) гибкое планирование образовательной деятельности учеников при усвоении курса физики, 4) пять управляемых параметров.

5. Для конструирования интеллекторазвивающих образовательных систем при обучении физике в ФМК целесообразно использовать:

- критерии (количественные и качественные) анализа учебников физики с целью регуляции интеллектуальной интенсивности учебного процесса;

- типологию учебных физических задач, соответствующую элементному составу учебного содержания, с целью построения разноуровневого тренировочного дидактического комплекса и измерителей ИРО;

- количественные и качественные характеристики учебной физической задачи (сложность, проблемность, трудность), дидактические требования к системе учебных заданий (целевая ориентация, целевая достаточность, возрастание трудности, связность, мотивационная направленность), методику конструирования комплекса учебных физических заданий с целью дифференции ИРО;

- механизм регуляции взаимодействия неоднородных учеников (установка на поиск своего призвания, средства интеграции духовного и интеллектуального развития школьников) с целью установления партнерских отношений в КРС;

- комплекс дидактических средств (цифровых, экспериментальных, абстрактно-поисковых, ситуативных) для обобщения и систематизации знания, для деятелыюстного формирования понятийных психических структур у воспитанников ФМК при обучении физике;

- инструментарий, включающий признаки, уровни, критерии, средства выявления / измерения важнейших интеллектуальных качеств учеников, а также способы представления результатов интеллектуальной деятельности учеников и учителей (классы, виды, уровни значимости достижений, организационные формы представления ментального опыта), - для мониторинга и оценки интеллектуального развития.

6. Эффективное УИРО возможно в рамках такой методической системы обучения физике в ФМК, которая предполагает следующее.

6.1. Разбиение содержания курса физики на целостные фрагменты-блоки, изучаемые от 15 до 30 академических часов, в рамках которых удается организовать не-

обходимое разнообразие интеллектуальной деятельности и многомерно оценить интеллектуальный рост каждого школьника в неоднородном ученическом коллективе.

6.2. Создание условий для становления понятийных психических структур, являющихся системообразующим элементом эффективного интеллекта, посредством использования взаимосвязанных цифровых ресурсов (опорных конспектов и соответствующих им заданий), сочетания экспериментальных, абстрактно-поисковых и ситуативных задач.

6.3. Целенаправленное формирование у школьников приемов продуктивной деятельности (ППД) как важных элементов в структуре методологических (процедурных) знаний.

6.4. Систематическая организация пиковых переживаний учащихся для становления партнерских отношений в неоднородном ученическом коллективе посредством организации групповой образовательной деятельности и использования соответствующих ресурсов УИРО (простых опытов, наглядных средств, фактов из биографий ученых и пр.).

6.5. Использование системы мониторинга интеллектуального развития учащихся ФМК, которая ориентирует школьников на конечный результат, побуждает к систематичной учебной деятельности и индивидуальному духовно-интеллектуальному росту, обеспечивает открытые перспективы, создает условия для самоорганизации и личностного выбора, удовлетворяет требованиям сохранения психического и физического здоровья ученика.

Апробация и внедрение результатов исследования

Результаты исследования опубликованы и представлены на научно-практических конференциях, в том числе:

1) международных - «Педагогический процесс как культурная деятельность» (Самара, 1997, 1999,2000, 2002); «Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз» (Москва, 2000); «Содержательно-знаковая наглядность в системе креативного обучения физике» (Самара, 2003); «Проблемы формирования обобщений на уровне физической картины мира при обучении физике: общеобразовательные учреждения, педагогические вузы» (Москва, 2004); «Проблемы взаимосвязи эмпирических и теоретических методов познания в учебном процессе по физике» (Москва, 2005); «Целе-полагание и средства его достижения в процессе обучения физике» (Москва, 2006); «Методология конструирования учебной деятельности по физике. Общеобразовательные учреждения, вузы» (Москва, 2009); «Интеллектуальное развитие в процессе обучения физике» (Самара, 2010); «Проблемы методологии преемственности обучения физике: общеобразовательные учреждения, вуз» (Москва, 2010); «Формирование учебных умений в процессе реализации стандартов образования» (Ульяновск, 2011, 2012); «Воспитательные аспекты процесса обучения физике» (Самара, 2012); «Физическое образование: проблемы и перспективы развития» (Москва, 2011,2013);

2) всероссийских - «Содержательно-знаковая наглядность в процессе управления обучением физике» (Самара, 1990); «Дифференциация обучения физике в средней школе и педагогическом университете» (Москва, 1992); «Образовательный стандарт по физике» (Москва, 1993); «Научные понятия в учебно-воспитательном процессе школы и вуза» (Челябинск, 1994); «Проблемы определения концепции государственного стандарта по физике: педагогический вуз, средняя школа» (Москва, 1995); «Проблемы гуманизации естественнонаучного образования: на примере физики» (Нижний Новгород, 1996); «Модели и моделирование в методике обучения физике» (Киров, 1997); «Взаимосвязь системы научных знаний и методов преподавания физики» (Москва, 1998); «Проблемы форми-

рования теоретических обобщений и вариативных технологий обучения физике» (Москва, 1999); «Проблемы учебного физического эксперимента» (Глазов, 19992002); «Проблемы взаимосвязи системы научных знаний и методов познания в курсе физики 12-летнсй школы» (Москва, 2000); «Повышение эффективности подготовки учителей физики, информатики и технологии в условиях новой образовательной парадигмы» (Екатеринбург, 2001, 2003); «Проблема теоретических обобщений на уровне законов при обучении физике: педагогический вуз, общеобразовательные учреждения» (Москва, 2002); «Формирование учебных умений в процессе реализации стандартов образования» (Ульяновск, 2003, 2004, 2007, 2009); «Проблемы развивающего обучения физике в условиях предметной информационно-образовательной среды» (Москва, 2007); «Проблемы оценки и контроля качества образования по физике: общеобразовательные учреждения, педагогический вуз» (Москва, 2008); «Методы аналогии и моделирования курса физики: общеобразовательные учреждения, вузы» (Москва, 2011); «Системно-деятельностный подход к обучению физике в условиях реализации образовательных стандартов нового поколения: общеобразовательные учреждения, вузы» (Москва, 2012);

3) региональных - «Пути совершенствования подготовки учителя в педвузе» (Тольятти, 1993); «Формирование учебных умений. ГОСТ образования-1, 3» (Ульяновск, 1997, 2001);

4) впутривузовскгсс - «Доклады ежегодной научно-практической конференции СГПУ» (Самара, 1994-2005); «Вестник ПГСГА» (Самара, 2008-2013).

Материалы исследования, представленные в форме двух монографий, серии учебных пособий, методических рекомендаций, цифровых образовательных ресурсов, используются при обучении физике в общеобразовательных учреждениях Самары, Самарской области, Москвы, Калининграда, Уральской области (Казахстан), на занятиях со студентами физико-математического факультета СГПУ (ПГСГА) и 41 НУ, со слушателями курсов повышения квалификации учителей физики в СИПКРО.

Структура и объем работы. Диссертация общим объемом 488 страниц состоит из введения, семи глав, объединенных в три части, заключения, списка литературы (432 наименования), 12 приложений и содержит' 125 рисунков, 38 таблиц. Основной текст занимает 431 страницу.

Основное содержание диссертационной работы

Во введении обоснована актуальность проблемы управления интеллектуальным развитием учащихся ФМК при обучении физике; сформулированы цель, объект, предмет, гипотеза, задачи исследования; определены методологические основы, методы, этапы исследования, его научная новизна, теоретическая и практическая значимость, основные положения, выносимые на защиту; приведены сведения об апробации и внедрении результатов исследования, о публикациях автора.

Часть I «Основания системы управления интеллектуальным развитием учащихся физико-математических классов при обучении физике» включает 1 и 2 главы. В первой главе «Психологические и частнодидакгические основания управления интеллектуальным развитием школьников» анализируются психологические трактовки понятия «индивидуальный интеллект», подходы к его развитию в психологии и дидактике физики, требования к интеллектуальному развитию школьников при обучении физике в информационном обществе. Перспективен подход, предложенный М.А.Холодной, согласно которому индивидуальный интеллект - это форма ор1-анизации ментального (умственного) опыта субъекта, представляющая собой единство трех составляющих: 1) когнитивной (переработка и использование информации), 2) метакогнитивной (регуляция интеллектуальной ак-

тивности), 3) интенционалыюй (использование внутренних критериев личностного выбора). Интеллект применяется человеком для построения субъективной картины происходящего и приведения индивидуальных потребностей в соответствие с объективными условиями жизнедеятельности. Развитие интеллекта связано с обогащением индивидуального ментального опыта. Так как формами проявления интеллекта в действии являются восприятие, мышление, функционирование памяти, воображение, интеллектуальное развитие не сводится только к развитию мышления.

Во многих частнодидактических исследованиях индивидуальное интеллектуальное развитие отождествлялось именно с развитием мышления учащихся. В российской теории и практике обучения физике приоритет отдавался абстрактным умственным действиям с опорой на энциклопедичные, фундаментальные знания школьников. Влияние коллектива, межличностных отношений и коммуникации, индивидуальных ценностей и социальных установок на результаты мыслительной деятельности не учитывалось. Вопросы нравственного развития, как правило, не увязывались с проблемами развития мышления. Такой подход оправдывал себя в стабильных предсказуемых условиях жизнедеятельности и обеспечивал российскому школьному физическому образованию лидирующие позиции в мире. Однако на рубеже веков информационный взрыв и научно-технический прогресс привели к необратимым изменениям социальной среды, и стали источниками новых тенденций в физическом образовании.

В современном социуме востребованы такие качества личности, как I) информационная гибкость (владение разнообразными способами кодирования / декодирования информации); 2) коммуникативность (готовность к высказыванию аргументированных суждений на основе компактного ядра предметных базовых знаний и умений); 3) продуктивность (применение методологических знаний и способов действий в нерегламентировшшых условиях); 4) результативность (разрешение проблемных ситуаций посредством наличных ресурсов); 5) конструктивизм (способность к комплексному использованию предметных и универсальных способов действий). Эти индивидуальные интеллектуальные качества зафиксированы как стратегические цели физического образования в новом варианте российского ФГОС. Однако международные исследования TIMSS, PISA, итоги ГИА и ЕГЭ по физике, результаты авторского констатирующего педагогического исследования свидетельствуют о недостатках в развитии названных свойств интеллекта у учащихся ФМК.

Тенденции эволюции школьного физического образования и педагогические факты побуждают искать новые подходы к проблеме управления интеллектуальным развитием учащихся ФМК. В нашем исследовании развитие индивидуального интеллекта при обучении физике понимается как обогащение (количественное наращивание и качественная перестройка) ментального опыта школьника посредством учебной деятельности, организуемой педагогом в соответствии с психологическими закономерностями интеллектуального становления, спецификой функционирования холонических оргсистем и особенностями курса физики. УИРО представляет собой вид образовательной деятельности, побуждающей учеников к организованному поведению, выполнению требуемых познавательных и инструментальных действий, соблюдению установленных норм учения с целью расширения и усложнения индивидуальных интеллектуальных ресурсов средствами физики.

Во второй главе «Понятийный базис концепции управления развитием интеллекта школьников при обучении физике» рассматриваются особенности и возможности парадигмы компетентностно ориентированного образования (КОО) для построения системы УИРО. В условиях глобального системного кризи-

са цивилизации возлагание каждым гражданином ответственности на себя по собственной воле за свою судьбу и будущее Человечества является необходимым условием самоорганизации социума как сложной открытой системы. Чтобы побудить каждого человека к духовно-интеллектуальному росту, необходимыми управляющими воздействиями на общество сегодня представляются, помимо прочего: 1) пропаганда гуманистических личностных ценностей; 2) использование современных характеристик успешности деятельности субъекта (компетенция, компетентность); 3) разработка и реализация образовательной парадигмы, соответствующей идее самоорганизации социума.

Решение задачи устойчивого развития общества связывается с нацеленностью каждого человека на максимальное раскрытие своих возможностей, на поиск такой сферы приложения своих способностей, в которой он мог бы добиваться наибольшей компетентности - достигать наивысших результатов под императивом нравственности. Компетентностно ориентированное образование - это такой вид образования, который исходит из гуманистических ценностей, учитывает внутренние потребности и ресурсы учеников и нацеливает их на максимально результативную ответственную деятельность в динамичном мире на протяжении всей активной жизни. Компетентность, компетенция являются ключевыми понятиями парадигмы КОО.

Компетентность - комплексная характеристика успешности деятельности субъекта, в структуре которой мы выделяем четыре элемента: 1) личностные ценности, 2) социально-политические ограничения и установки, 3) базовую подготовку (знания, способы действий, опыт творчества), 4) ключевые компетенции. Компетенции - это комплексы разнородных личностных психических качеств (интеллектуальных, аффективных, волевых), которые обеспечивают человеку сложные виды практически преобразующих действий и способствуют достижению личностно значимых целей независимо от природы этих целей и социальной структуры, в которой гражданин живет и работает. Ключевые компетенции — это группа родовых качеств, которые важны и необходимы работникам большинства профессий и значимы для общества в целом на данном временном отрезке развития цивилизации. Философский и социально-экономический анализ показывает, что в настоящее время в состав комплекса ключевых компетенций должны быть включены коммуникация, сотрудничество, лидерство, новаторство. Интеллектуальная компетентность отражает тот факт, что субъект интеллектуальной деятельности результативен и применяемые им способы решения проблем и полученные результаты нравственны.

Исследование показало, что перспективен такой подход к построению системы УИРО при обучении физике в ФМК, который базируется на уровневой модели интеллекта и соответствует идеям КОО, то есть ориентирует учащихся на деятельность в холонических оргсистемах, доминирующих в информационном обществе. В качестве объекта управления мы рассматриваем коллективный развивающийся субъект (КРС) - идеализированную оргсистему, «клеточку» неоднородного школьного коллектива, который оказывает существенное влияние на индивидуальное интеллектуальное развитие при обучении физике. Партнерская образовательная деятельность неоднородных представителей КРС при усвоении курса физики приводит к индивидуальному духовно-интеллектуальному росту более высокого порядка. Завершается вторая глава изложением концепции УИРО на классификационной основе (табл. 1).

Таблица 1

Концепция УИРО на классификационной основе

Заказчики образования Ученики и их родители Система профессионального образования Общество и государство

Стратеги ческие цепи Личная успешность в жизни Непрерывность образования Социальное процветание и устойчивость развития

Концептуальные идеи Антропоцентричность Учись учиться Компетентностная ориентация образования

Теоретические конструкты Интеллект 1. Когнитивный опыт 2. Метакогаигивный опыт 3. Интенциональный опыт Содержание образования 1. Знания 2. Опыт осуществления способов деятельности 3. Опыт творчества 4. Опыт эмоционально-ценностного отношения к миру Компетентность 1. Личностные ценности 2. Социальные установки 3. Базовые знания и способы деятельности 4. Ключевые компетенции

Группы принципов УИРО Интеллектосообразность 1. Формирование понятий на основе трех модальностей опыта 2. Самоорганизация 3. Свобода выбора Самообразование 1. Самопознание информации 2. Конструктивизм (формирование обобщешгых умепий) 3. Проблемность 4. Гуманизм Результативность под эгидой гуманистических ценностей 1. Поиск учащимися личной уникальности 2. Личная ответственность за результат деятельности 3. Фундаментальность образования 4. Сотрудничество учеников в коллективе

Модели УИРО Деятелыгостная Организационная Холоническая

Динамика УИРО Процессуальная модель УИРО

Ресурсы УИРО 1. Современные экспериментальные ресурсы 2. Специальные цифровые дидактические средства 3. Текстовые задачи 1. Задания на поиск конкретной информации или литературы по названной проблеме 2. Задания на анализ текстов из научно-популярной литературы 3. Задания на опровержение неистинной информации 1. Средства для самопознания (анкеты, беседы) 2. Средства для осознания, построения личной иерархии ценностей 3. Средства для организации учителем пиковых переживаний учащихся

4. Открытые задачи 5. Вопросники для самоанализа 6. Комплекс парадоксов 4. Задания на поиск алгоритмов 5. Задания на методологию познания 6. Задания на выделение главного, планирование, рефлексию 4. Средства дня осознания высших ценностей современного общества 5. Средства для осознания традиций 6. Средства для соотнесения личных и коллективных ценностей

7. Три разноуровневые программы 8. Разноуровневый учебник 9. Разноплановые задания и портфолио ученика 7. Разноуровневые проблемы 8. Олимпиадные задачи 9. Научные исследования учащихся 7. Списки и средства обобщения базовых знаний 8. Списки ключевых умешш и банк типовых задач 9. Список ППД и банк со ответствую! них проблем

10. Примеры метакогнитивного, интенционалышго опыта субъектов И. Примеры нравственных поступков деятелей науки и техники 12. Средства стимулирования высоконравственных действий учеников

1. Список ситуативных задач 2. Список тем проектов 3. Задачи с демонстрационного стола

Структурирование образовательной среды школы 1. Сфера накопления духовно-интеллектуального опыта в рамках изучения учебной программы (урочная образовательная деятельность) 2. Сфера накопления духовно-интеллектуального опыта вне рамок изучения учебной программы (внеурочная поисковая деятельность) 3. Сфера трансляции накопленного личного опыта (физические праздники, олимпиады, конференции и пр.)

Таким образом, в I части, включающей главы 1 и 2, выявлены основания для построения системы УИРО в ФМК при усвоении курса физики: эмпирический базис (факты социализации учащихся), идеи философии экзистенциализма, концепции управления открытыми организационными системами, уровневая модель интеллекта, предметный базис (специфика физики, частнодидактические идеи, тенденции развития физического образования), семантический базис (основные понятия исследования, идеализированный объект - КРС, ключевые идеи).

Часть II «Управление интеллектуальным развитием учащихся физико-математических классов в системе обучения физике» включает 3-5 главы.

В третьей главе «Структурно-функциональный аспект управления интеллектуальным развитием школьников при обучении физике» анализируются состав и структура УИРО с холонической и деятельностной позиций. УИРО является элементом образовательной системы обучающего (ОСО), в которую входят еще пять элементов: неоднородные обучаемые, обучающий (учитель физики), образовательные цели, условия и алгоритм достижения целей физического образования (рис. 1).

Окружающая среда

ОСО

оз

Образовательная цель

ОТ

Условия достижения цели

X

Алгоритм достижения цели

УИРО

КРС

Обучаемые

Обучающий

Рис. 1. Схема образовательной системы обучающего (ОСО)

Перечисленные элементы образуют три подсистемы ОСО: 1) коллективный развивающийся субъект (КРС), 2) образовательные задачи (ОЗ), 3) образовательную технологию (ОТ). Генеральная функция ОСО состоит в практическом осуществлении физического образования учеников.

Для многопланового анализа состава, структуры и функций элементов УИРО в ходе исследования созданы холоническая и деятельностная модели УИРО. Хо-лоническая модель УИРО (рис. 2) строится по аналогии с подсистемой управления в холонических производственных системах. Холоны - это автономные элементы оргсистемы, способные к самообучению и адаптации без поддержки извне. Каждый ученик (и педагог) рассматривается как актор (элементарный холон) - лицо, принимающее решения в рамках делегированных ему полномочий. Согласно холонической модели в системе УИРО имеется пять уровней регуляции образовательной деятельности любого холона: 1) местное автономное управление; 2) центральное управление; 3) регулятор автономного местного управления; 4) переклю-

чатель, связывающий высшее волевое управление макросистемой и местное самоуправление; 5) высшее управление. Эти уровни управления связаны восходящими и нисходящими потоками информации, которые циркулируют вдоль центральной командной оси и по двум периферийным каналам - стимулирующему и сдерживающему активность холопа. Такая система управления обеспечивает любому холопу способность к адаптации и устойчивость интеллектуального роста в изменчивой динамичной образовательной среде.

1 - местное автономное управление

2 - центральное управление

3 — регулятор местного управления

4 - переключатель между высшим и местным управления

5 - высшее управление

О - обучающий

МО - методическое объединение

КЭ - коммутирующий элемент

в образовательной системе школы

В процессе индивидуальной образовательной деятельности каждый актор выполняет функции всех звеньев управления единолично посредством своей нервной системы. В рамках деятельности составного холона как совокупности учеников (или учителей), объединяющихся для решения локальных образовательных задач, функции регулирования разделяются и выполняются различными акторами (группами акторов).

С позиций деятельностного подхода УИРО - это специфический вид образовательной деятельности, включающий пять этапов (табл. 2). Для каждого этапа определены цели, задачи и ожидаемые результаты регулирующих действий. Первые два этапа образуют информационно-подготовительную составляющую, а последние три этапа - оперативную составляющую УИРО при обучении физике.

Для мониторинга и оценки интеллектуального развития учеников при усвоении курса физики выделены контролируемые интеллектуачьные качества и определены признаки, уровни, критерии, измерители их сформированное™ (табл. 3).

Рис. 2. Схема холонической пятиуровневой модели УИРО

Таблица 2

Деятельностная модель УИРО_

Этапы деятельности Этапы УИРО Цель этапа УИРО Задачи этапа УИРО Результат

Целепола-гание Диагностика Определение исходного уровня ИРО и межличностных связей в КРС 1. Изучение интенций (внутренней мотивации) 1. Выявление: интереса к физике, структуры мотивации

2. Изучение метакогнитивного опыта 2. Выявление уровня компетенций

3.Изучение когнитивного опыта 3. Выявление уровня базовых ЗУН

4. Фиксирование связей, иерархии в КРС 4. Наличный образ КРС

5. Проектирование желаемого конечного состояния отдельных учащихся и КРС 5. Образ желаемого конечного состояния отдельных учащихся и КРС

Ориентировка Схематизация Конструирование программы ИРО как иерархии взаимосвязанных образовательных задач 1. Прогнозирование траекторий ИРО 1. Разноуровневые программы ИРО

2. Конструирование учебных циклов 2. Календарно-поурочный план

3.Планирование промежуточных состояний КРС и диагностического комплекса ИРО 3. Набор учебных задач и проблем как ед иниц ИРО. Инструментарий для диагностики ИРО

4.Создание вариантов управленческих решений 4. Набор вариантов управленческих решений

Исполнение Текущая регуляция ИРО Обеспечение достижения образовательных целей 1. Мотивирование КРС 1. Принятие учениками целей ИРО

2. Предъявление ученикам средств, увеличивающих возможности самоуправления 2. Самостоятельная партнерская образовательная деятельность учеников

3. Посредничество учителя в ходе решения школьниками образовательных задач 3. Достижение КРС запланированных образовательных состояний

Контроль Мониторинг эффективности УИРО Оценка отклонения реальной траектории ИРО от желаемой 1. Промежуточный контроль ИРО 1. Фиксация промежуточных результатов ИРО

2. Оценка управленческих решений 2. Прогноз итоговых результатов ИРО

3. Управленческая рефлексия 3. Фиксация эффективш>1х управленческих решений

Коррекция Исправление траектории ИРО Приближение реального результата ИРО к желаемому 1. Устранение недостатков ИРО 1. Итоговая оценка результатов ИРО

Таблица 3

Инструментарий для оценки интеллектуального развития учащихся_

№ Качество Признаки Уровни Критерии Измерение

1 Знания Разнообразие, артикулирован-ноегь, быстрота актуализации, категориаль-пость Базовый Минимальный фонд знаний Списки контрольных вопросов, комплексы задач

Повышенный Широкий круг знаний с пониманием существенных связей, возможность быстрой актуализации знаний во многих случаях

Высокий Разнообразные знания (в том числе общие принципы, подходы) с пониманием взаимных связей, стабильно быстрая актуализация знаний

2 Способы действий Разнообразие, оперативность, гибкость, перенос Базовый Верное использование способов действий при решении типовых задач в 1-2 действия Типовые задачи

Повышенный Верное использование способов действий при решении типовых задач в 3-4 действия

Высокий Верное использование способов действий при решении многоходовых типовых задач

3 Новаторство Нацеленность на поиск противоречий и их разрешение Локальный Решение проблем невысокой трудности в рамках дайной темы физики Ситуативные и поисковые задачи

Межсистемный Решение физических проблем с межсистемным переносом знаний

Глобальный Решение проблем, предполагающих межпредметпый перенос знаний

4 Лидерство Инициатива, саморегуляция, своеобразное отношение к происходящему Низкий Пассивность, полная неготовность к саморегуляции, безликость Задачи, решение которых актор возлагает на себя по своей воле

Средний Ситуационная инициатива, саморегуляция с переменным успехом, элементы личной неповторимости

Высокий Острое чувство ответственности и долга, самостоятельность, яркая индивидуальность

5 Коммуникация Деятельность с информацией, конструктивное общение Низкий Хронические трудности в работе с информацией, косноязычие Задания на работу с информацией

Средний Переменный успех в работе с информацией и в использовании устной и письменной речи

Высокий Стабильно продуктивная работа с информацией, свободное владение речью

6 Взаимодействие Особенности участия субъектов в общем деле, отношения в коллективе Конкуренция Индивидуализм и конфликтность в совместной работе, противопоставление личных интересов групповым интересам Групповые задачи (проекты)

Нейтралитет Ситуативное сотрудничество (когда выгодно), бесконфликтность, приоритет личных целей перед групповыми целями

Партнерство Согласованность и взаимная поддержка в совместной работе, учет личных и групповых интересов

Этот инструментарий позволяет в ходе обучения физике: 1) комплексно анализировать духовно-интеллектуальный рост КРС и принимать обоснованные управленческие решения; 2) оценивать результативность УИРО; 3) осуществлять действенную отрицательную обратную связь, которая придает ОСО качества устойчивости и адаптивности.

Таким, образом, холоническая и деятельностная модели позволяют установить элементный состав, структуру и функции УИРО соответственно с позиций функционирования холонических оргсистем, доминирующих в информационном обществе, и с позиций образовательной деятельности по обогащению ресурсов индивидуального интеллекта, понимаемого как форма организации умственного опыта учащихся ФМК при изучении физики. Разноплановое структурно-функциональное понимание УИРО необходимо для построения, адекватной времени образовательной системы обучающего, эффективной в плаце обогащения интеллектуальных ресурсов и качества обучения физике воспитанников ФМК.

В четвертой главе «Процессуальный аспект управления интеллектуальным развитием школьников при обучении физике» рассматриваются количественные способы представления результатов интеллектуальной деятельности КРС и процессуальная модель УИРО. С процессуальной точки зрения УИРО - это регулирование последовательной смены образовательных состояний КРС, которое приводит к желаемому обогащению интеллектуальных ресурсов учащихся при усвоении физики. Для повышения качества процесса УИРО целесообразен количественный анализ интеллектуальных достижений, которые являются следствием интеллектуальных приобретений (новых физических знаний и способов действий) учеников. В качестве меры интеллектуальных достижений школьников допустимо использовать самостоятельно решенную учебную физическую задачу. Для количественной оценки индивидуальных интеллектуальных достижений конструктивна типология задач, соответствующая элементному составу учебного содержания и включающая тренировочные, типовые, поисковые, ценностно направленные учебные физические задачи. Их ранжирование с целью планомерного развития интеллекта возможно посредством параметра «трудность», который, в свою очередь, определяется сложностью и проблемностью задачи. Для мониторинга, измерения и оценки интеллектуальных достижений выделяем их: 1) классы, 2) виды, 3) ранг или уровень значимости (локальный, рубежный, итоговый), 4) способы (накопительный и срезовый), 5) формы представления.

Математически обоснованное управление процессом интеллектуального развития КРС и отдельных школьников возможно на основе четырех групп количественных показателей образовательной деятельности, в числе которых: 1) совокупный интеллектуальный продукт, 2) интеллектуальная интенсивность, 3) интеллектуальная производительность, 4) эффективность образовательной деятельности субъекта.

Отрицательная обратная связь процесса УИРО необходима для устойчивого прогнозируемого перевода КРС из исходного образовательного состояния через промежуточные стадии развития в целевое состояние, характеризуемое комплексом интеллектуальных приобретений учащихся. Благодаря обратной связи входные поступления от учителя приводятся в соответствие с актуализированными знаниями, способами действий учеников и требованиями учебной программы по физике (рис. 3).

Рис. 3. Схема процесса УИРО с отрицательной обратной связью на уровне КРС

Финансирование образовательной системы

Учитель физики

Актуализированные знания и способы действий учеников

Результаты освоения программы

Индивидуально-

уникальные продукты акторов

Педагогические новшества: тенденции в образовании, технологии, ЦОР

Алгоритм и условия достижения образовательных целей

\

Спрос: конкурс поступающих в школу

А, Б, В. Г. Д управляемые параметры

Интеллектуальные достижения

акторов: портфолио, результаты тестирования

Себестоимость интеллектуальных достижений: время, силы, финансы

Интеллектуальный доход акторов: баллы в рейтинге, грамоты, призы

Технические новшества: приборы для эксперимента, ТСО

Рис. 4. Управляемые параметры механизма обратной связи в образовательной деятельности КРС

Функционирование механизма обратной связи происходит посредством таких инструментов регулирования, как: 1) модель идеализированного алгоритма дости-

жения образовательных целей при изучении курса физики Ри (1); 2) гибкое планирование образовательной деятельности Г (I); 3) средства для согласования интеллектуальных действий неоднородных школьников при обучении физике Р (I); 4) пять динамичных управляемых параметров (рис. 3 и 4). Анализ проблемы согласования действий акторов в реальном учебном коллективе Р (О приводит к идее: современная стратегия педагогического управления, ориентированная на становление целеустремленного, сплоченного и интеллектуально результативного при усвоении курса физики коллектива (КРС), должна исходить из первичности нравственных (ценностных) аспектов образовательного процесса (рис. 5).

Рис. 5. Механизм регуляции взаимодействия представителей КРС

Для практического воплощения этой стратегии предлагается культивировать психологическую установку на поиск своего жизненного пути, призвания. Средства реализации стратегии включают инструментарий для: 1) стимулирования самопознания учеников; 2) самостоятельного построения, развития индивидуальной системы ценностей и ее соотнесения, согласования с ценностями КРС; 3) организации учителем пиковых переживаний (состояний эмоционального подъема и единения) представителей КРС при обучении физике.

Процессуальная модель УИРО позволяет разработать рекомендации по эффективному адаптивному обучению физике учащихся ФМК с учетом закономерностей интеллектуального развития и специфики функционирования холониче-ских оргсистем.

В пятой главе «Материально-ресурсный и организационный аспекты управления интеллектуальным развитием учащихся физико-математических классов при обучепии физике» рассматриваются особенности образовательной системы обучающего, обусловленные предлагаемыми принципами и моделями УИРО. Методические ресурсы УИРО - это средства обучения физике, организуемые определенным образом для регуляции образовательной деятельности и достижения коллективом неоднородных учеников целевых результатов интеллектуального развития при усвоении курса физики в ФМК.

Центральное место в подсистеме методических ресурсов УИРО занимает учебник физики, так как он в значительной степени определяет методику обучения. Последние десятилетия отмечены появлением в российской системе школьного физического образования ряда альтернативных учебников. Для анализа их возможностей с позиций УИРО мы предлагаем совокупность критериев, которые оказывают существенное влияние на регулирование и результаты интеллектуальной деятельности учащихся, в том числе: 1) количественные (число страниц, параграфов, задач, вынесенных в конец глав основных положений, выделенных полиграфическими средствами ключевых элементов физического знания) и 2) качественные (нормативные, концептуальные, методические, системные, семантические — табл. 3). Эти критерии могут быть использованы авторами для совершенствования учебников, а учителями физики - для сравнения и выбора учебных книг в плане УИРО. Проведенный нами критериальный анализ ряда учебников, рекомендованных Министерством образования и науки РФ, показывает, что вероятность создания идеального учебника физики, устраивающего всех без исключения субъектов образовательной деятельности, невелика, так как достижение преимуществ по одной группе критериев приводит к появлению недостатков по другой группе критериев.

Разрабатывая содержание учебников для ФМК авторы, чаще всего, во главу угла ставят состав, структуру научного знания и логику физического познания природы. Поэтому для технологичного многопланового обогащения ментального опыта школьников в дополнение к учебнику мы предлагаем оригинальные цифровые дидактические средства, комплексы задач поискового и ситуативного характера, простые опыты по физике. Эти ресурсы созданы и реализуются в образовательном процессе с учетом закономерностей развития индивидуального интеллекта и специфики функционирования неоднородных холонических оргсистем.

Особую ценность представляют те средства, формы и способы обучения физике, которые одновременно отвечают трем группам требований: 1) обогащение компонентов индивидуального ментального опыта, 2) развитие партнерских отношений в КРС, 3) успешное усвоение составляющих содержания курса физики (теория, эксперимент, практическое применение). Педагогический эксперимент показывает, что этим требованиям соответствуют: крупноблочная организация образовательного процесса, задания ценностной направленности, задачи поискового, ситуативного, цифрового, экспериментального (с демонстрационного стола) характера, выполняемые групповым способом.

Таблица 3

Инструментарий для сравнения учебников физики старшей школы

Функции Критерии

Нормативные Соответствие: 1) ФГОС (охват всех элементов обязательного минимума содержания); 2) профилю обучения и возрастным особенностям школьников; 3) сетке часов.

Концептуальные 1) Соответствие логике научного познания природы, формирования научных понятий; 2) единство системы знаний и метода познания: 3) соответствие современным психологическим и дидактическим концепциям развития личности.

Методические 1) Использование эффективной методики изложения элементов содержания (историзм, сочетание элементов классической и современной физики, сочетание теоретического и практического материала, современные примеры и приложения); 2) обеспечение возможностей дифференциации обучения; 3) соответствие макета учебника современным требованиям (выделение ключевых элементов, наличие указателей, соблюдение оптимального объема параграфов, размера шрифта).

Системные 1) Структурирование и систематизация материала; 2) последовательность, преемственность, взаимосвязь частей; 3) качество дополняющего текст аппарата, способствующего усвоению содержания (вопросов, комплексов упражнений и заданий, критериев оценок, тестов самопроверки, алгоритмов деятельности).

Семантические 1) Уровень абстрактности языка (научность и доступность); 2) стилистические особенности (ясность, лаконичность, простота изложения); 3) разнообразие способов кодирования информации (использование образов, знаков, схем и др.).

Рассмотрим особенности методики обучения на основе авторских методических средств.

1. Разбиение содержания курса физики на целостные фрагменты-блоки.

Тема курса физики далеко не всегда эквивалента блоку, время изучения которого должно быть не менее 15 и не более 30 академических часов. Именно в рамках крупного блока удается организовать необходимое разнообразие интеллектуальной деятельности с разноплановыми заданиями, формами обучения и многомерно оценить интеллектуальный рост каждого ученика в неоднородном коллективе. Педагогический эксперимент показывает целесообразность выделения 17 блоков в курсе физики ФМК.

1) Основы кинематики.

2) Законы Ньютона. Силы в природе.

3) Применение законов динамики.

4) Законы сохранения в механике. Элементы статики.

5) Механические колебания и волны.

6) Основы MKT.

7) Основы термодинамики.

8) Молекулярно-кинетическая теория жидкостей и твердых тел.

9) Основы электростатики.

10) Законы постоянного электрического тока.

11) Электрический ток в различных средах.

12) Магнитное поле.

13) Электромагнитная индукция. Колебания.

14) Переменный электрический ток. Волны.

15) Геометрическая оптика.

16) Физическая оптика. Элементы СТО.

17) Основы квантовой физики.

Организационной основой УИРО является алгоритм достижения образовательных целей (АДОЦ) - последовательность этапов учебной деятельности, циклически повторяющихся при изучении каждого блока. Используемая нами при построении АДОЦ известная крупноблочная идея (рис. 6) наполняется новым содержанием благодаря авторским методическим средствам, созданным в соответствии с моделями УИРО и предполагающим систематическое многоцелевое применение компьютера.

щ \ У ■, # ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ БЛОК

Законы сохранения в механике ....

1 Г • ■• ■ - : : • . ' ' , Л

Элемент 1 Элемент 2 Элемент 3 у Элемент 4

Импульс -> Механическая работа Закон сохранения энергии Работа силы упругости -7]

БЕЗЕ

12£

зе

АДОЦ: лекция, решение задач, семинар, лабораторный практикум, текущий контроль

-

Коррекция образовательной деятельности

Рубежный контроль

Обобщение

«--

Рис. 6 Блочная организация образовательной деятельности КРС

Пособия для учителей [27-29] содержат планирование и описание идеализированного АДОЦ по всем блокам согласно процессуальной модели УИРО. В рамках АДОЦ предусмотрено диалектическое единство взаимодополнительных образовательных факторов с учетом специфики фрагмента физического знания, возможных особенностей мотивации и интеллектуального развития учеников: академизм - прагматизм; фундаментальное инвариантное ядро ЗУН - прикладная вариативная оболочка ЗУН; тренировочные и типовые задачи - поисковые задачи; абстрактные задания - ситуативные задания; обязательные действия (усвоение ядра ЗУН) - личный выбор уровня и типа задач; теоретические действия - экспериментальные действия; репродуктивная деятельность — продуктивная деятельность; научный язык - житейский язык; принуждение - самодеятельность; побуждение к поиску истины - побуждение к поиску своей миссии; контроль и оценка учителя -самоконтроль и самооценка.

2. Большое значение в рамках каждого организационного блока уделяется становлению понятийных психических структур, так как именно они являются системообразующим элементом эффективного интеллекта. Дчя этого, в первую очередь, используются опорные конспекты (ОК) на цифровой основе (107 слайдов), которые обеспечивают первый и второй этапы (мотивировка и категоризация) интериоризации физических понятий [27-29]. Арсенал программирования по-

зволяет существенно расширить образовательные функции ОК. Помимо широко используемых в обучении возможностей ОК для эффективного запоминания информации посредством структурирования и многократного повторения знания, мы применяем ОК для: 1) кодирования информации тремя способами - знаковым, образным, действенным, 2) формирования когнитивных схем - прототипов явлений, фреймов, систематизирующих информацию в соответствии с логикой познания, структурой физической теории, обобщенными планами изучения элементов физического знания, сценариев (алгоритмов деятельности), 3) визуализации методологии научного познания природы (рис. 7).

<й) ЗАКОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ЦЕЛЬ МЕТОД

СРЕДСТВА

ОПЫТЫ ОМА

Найти законы постоянного тока

Действие проводника с током на магнитную стрелку

1 - медь

2- висмут

3 - ртуть

1 0°С

Л.] 100°С

зЩ у?

X ^Зйй 1

Медь + висмут = термопара

РЕЗУЛЬТАТ

1 я

I гг-ЕЬ

к - длина проводника, Э - площадь поперечного сечения

СЛЕДСТВИЯ 1. Сопротивление проводников находят из опыта: = и /1

2. [ (?] = Ом = В/А

3.Удельное сопротивление проводников: [р] = Ом м

ЗАКОН ОМА ДЛЯ УЧАСТКА ЦЕПИ

»2 <- I „91 г к ,

г 1*2 < ^ '«1

ВАХ металлов для Р? = сог^

Закон НЕ справедлив для очень больших напряжений

СОЕДИНЕНИЯ ПРОВОДНИКОВ

1. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ 1 = 11=12 и = и, + и.

iiL.fl

и,' к.

я = и, +

2. ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ

1 = 1, + 12

№ '2 и >

и = и, = и2 и/я^ч/я-ч-ш.

Рис. 7. Опорный конспект, юшюстрирующий методологию физического познания природы

Качественная подготовка учениками домашнего задания предполагает соотнесение текста учебника с лекцией учителя и содержанием ОК. Наиболее абстрактные физические понятия удается проиллюстрировать в ОК посредством фотографий и рисунков. Ценной особенностью является то, что ОК последовательно выстраивается на глазах обучаемого, логика познания становится явной. Выводы наиболее важных формул осуществляются последовательно по щелчку «мыши» с применением структурно-логических схем, что облегчает их понимание. Специфика работы с ОК - пошаговая визуализация, проговаривание информации, письменное воспроизведение - учитывает предпочитаемые модальности опыта всех трех групп учащихся - визуалов, аудиалов, кинестетов. Прямая и обратная перекодировка информации (образ - образ, знак - образ, действие - образ) помогает бороться с формализмом знаний школьников. Ценность цифровых ОК по сравнению с их аналогами на бумажных носителях возрастает потому, что ученик может дома с помощью компьютера восстановить логику изложения учителя, повторить вывод теоретических обобщений.

3. Для становления понятийных психических структур на этапах обогащения, переноса и свертывания каждому ОК ставится в соответствие один-два цифровых комплекса разноплановых учебных заданий (всего 115 слайдов, выполненных на основе МО PowerPoint) [27-29]. Они побуждают учеников к разнообразной перекодировке знания и в сочетании с ОК способствуют созданию пиковых переживаний учащихся благодаря эстетической привлекательности, взаимной дополнительности альтернативных выразительных средств и модальностей опыта (рис. 8).

(38) ЭНЕРГИЯ ТЕЛА, КОЛЕБЛЮЩЕГОСЯ НА ПРУЖИНЕ

Ы(ШЩШ ~ F

0 X

СРАВНИ ЭНЕРГИЮ ОДИНАКОВЫХ ПРУЖИН (X - УДЛИНЕНИЕ)

N

о

о

УКАЖИ НЕВОЗМОЖНОЕ ДЛЯ ТЕЛА НА ДЕФОРМИРУЕМОЙ ПРУЖИНЕ (X - УДЛИНЕНИЕ)

WP мДж

| /

__К

0 1 X, м

Wp

WK

|

0 Wp

D

0 X

НАЙДИ КИНЕТИЧЕСКУЮ ЭНЕРГИЮ ШАРА В МОМЕНТЫ ЕГО НАИБОЛЬШЕЙ СКОРОСТИ

t, С 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

X, см 2 0 -2 -4 -2 0 2 4

Wp,fl>K 0,2 0 0,2 0,8 0,2 0 0,2 0,8

Рис. 8. Задание на структурирование пространственного поля

Педагогический эксперимент показал высокую эффективность цифровых заданий для: 1) поэлементного обучения учеников решению многоходовых физических задач, 2) тренировки быстроты и легкости структурирования пространственного поля (рис. 8), 3) категориального контроля суждений, 4) развития произвольного интеллектуального контроля, 5) стимулирования интеллектуальной деятельности учеников. 6) создания ситуации успеха, 7) развития открытой познавательной позиции (рис. 9).

ИСКЛЮЧИ ЛИШНЕЕ В ГРУППЕ ИЗ ЧЕТЫРЕХ ОСЦИЛЛОГРАММ ЗВУКОВЫХ ВОЛН

N \i \ \ m V W \NN\i

Рис. 9. Задание на развитие открытой познавательной позиции ученика

4. Отличительной чертой авторской методики обучения является целенаправленное систематическое формирование у школьников приемов продуктивной деятельности (ППД). Для этого в ходе первичного предъявления нового фрагмента знания используются примеры реализации известными учеными отдельных приемов продуктивной деятельности (ППД) и их сочетаний в реальных научных исследованиях [34]. Для усвоения нового знания на уровне применения в нестандартной ситуации в рамках каждого блока учащимся предлагается совокупность оригинальных поисковых (в том числе, ситуативных) задач двойного назначения (инте-риоризация знаний, умений и применение различных ППД) [30-32, 36, 37]. В сочетании с цифровыми заданиями они образуют единый заданный комплекс, удовлетворяющий требованиям целевой ориентации, целевой достаточности, возрастания трудности, связности и мотивационной направленности. При разработке заданного комплекса в соответствии с этими требованиями применялась такая последовательность действий:

- выделение ключевых элементов физических знаний (понятий, законов);

- построение на их основе совокупности базовых умений;

- подбор тренировочных и типовых заданий разного уровня сложности для отработки физических умений с применением трех способов кодирования знания;

- составление поисковых заданий минимального уровня проблемности на применение некоторого набора базовых умений и какого-либо одного ППД;

- разработка поисковых заданий более высокого уровня проблемности, предполагающих использование набора базовых умений и разные сочетания ППД.

Для полноценного обогащения ментального опыта и индивидуализации ИРО в комплекс включены разноплановые взаимодополнительные задания: абстрактные и ситуативные, эмпирические и теоретические, многозначные и однозначные, на бумажной и цифровой основе, с образным, знаковым и действенным кодированием знания.

5. Особая роль в авторской методике обучения отводится простым опытам, дополняющим экспериментальную деятельность учеников на фабричном оборудовании. Подготовлено (в соавторстве) более 160 новых простых опытов, которые можно поставить на подручных средствах и воспроизвести в домашних условиях [26, 33, 49]. Они полезны на разных этапах усвоения нового фрагмента физического знания для 1) сенсорной и действенной кодировки информации, 2) развития парадоксальности мышления, 3) создания пиковых переживаний школьников. Опыты очень эффективны для организации взаимодействия, коммуникации обучаемых в ходе группового решения экспериментальных задач с демонстрационного стола (рис. 9 и 10). Такие уроки практикуются не реже 1 раза в рамках каждого организационного блока.

Тема «Электромагнитная индукция» Объясни наблюдаемое явление на основе подходящей теоретической модели

А. Оборудование: два штатива, катушка от прибора для демонстрации магнитных спектров тока (1), зеркальный гальванометр (2), длинные провода (рис. 10). Парадокс: в процессе механических колебаний катушки показания зеркального гальванометра изменяются по гармоническому закону (без источника тока!).

Б. Оборудование: дроссельная катушка с сердечником (3600 витков), провода, ключ, батарея на 4,5 В. Парадокс. Собрать схему (рис. 11), ученикам (не менее 25 человек) взяться за руки, образуя последовательную цепь, причем крайним учащимся нужно одной рукой коснуться оголенных проводов (1 и 2). При размыкании цепи ключом все почувствуют легкий укол током. Если отсоединить батарейку и коснуться пальцами ее клемм, то действие тока не ощущается.

Используемые в авторской методике оригинальиые дидактические ресурсы охватывают все темы курса физики для ФМК и соответствуют требованиям фундаментальности, деятельности, открытости, свободы выбора и обратной связи. Педагогический эксперимент показал их эффективность для регулирования интеллектуального развития учеников с различными задатками, мотивацией и психическими особенностями; деятсльностного усвоения физических понятий и методологических знаний; поэлементного формирования умственных действий учащихся.

6. Важную организующую функцию в авторской методике обучения выполняет система мониторинга результатов образовательной деятельности КРС (рис. 12).

ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ БЛОК

Элементы блока

Элементы учебного содержания

Накопительные

Текущие

3 У Т

30

4

4

Элемент 2

3 У т

50

5

Элемент N

1 ш

Щ §

3 У т

3 3 0

к о

8 &

-1

а, и

1МИ

ТЗ КР из

Ср. балл 4

Т - творчество 1 Уровень усвоения

П ■ г

У - умения III . У ^

з У

3 - знания Время усвоения

НЗ - нестандартные задачи

КР - контрольная работа

ТЗ - теоретический зачет

Рис. 12. Мониторинг и оценивание образовательной деятельности учеников в рамках блока

Сочетая срезовый и накопительный способы оценивания интеллектуального роста в рамках блока, она обладает рядом достоинств в плане УИРО: 1) ориентирует на конечный результат, 2) стимулирует и оперативную, и долговременную память, 3) нацеливает на систематичную учебную деятельность, 4) обеспечивает возможность открытых перспектив, 5) создает условия для самоорганизации и личностного выбора.

Таким образом, во II части, включающей главы 3-5, на основе анализа структурно-функционального, процессуального, материально-ресурсного и организационного аспектов УИРО, выделены особенности образовательной системы обучающего, способствующей эффективной регуляции интеллектуального развития воспитанников ФМК при обучении физике: 1) крупноблочное структурирование содержания курса физики, 2) акцент на становление понятийных структур посред-

ством использования взаимосвязанных цифровых ресурсов (опорных конспектов и соответствующих им заданий), сочетания экспериментальных, абстрактно-поисковых и ситуативных задач, 3) целенаправленное формирование у школьников ППД, 4) систематическая организация пиковых переживаний учащихся для становления партнерских отношений в КРС посредством организации групповой образовательной деятельности и использования соответствующих ресурсов УИРО (простых опытов, наглядных средств, фактов из биографий ученых и пр.), 5) использование системы мониторинга интеллектуального развития учащихся ФМК при обучении физике, которая удовлетворяет требованиям сохранения психического и физического здоровья ученика и стимулирования индивидуального духовно-интеллектуального роста.

Часть III «Экспериментальные аспекты построения системы обучеиия физике, способствующей эффективному управлению интеллектуальным развитием учащихся физико-математических классов» объединяет 6-7 главы. В главе 6 «Экспериментальные основы системы обучения физике, способствующей эффективному управлению интеллектуальным развитием учащихся физико-математических классов» дается общая характеристика педагогического эксперимента и описание его констатирующего и поискового этапов. Педагогический эксперимент проводился с 1990 г. по 2003 г. в четыре этапа (табл. 4).

Таблица 4

Общая характеристика педагогического эксперимента

Этапы Задачи Методы Экспериментальная база Участники

Констатирующий 1990-1994, 2011 1. Диагностика развитая продуктивных качеств интеллекта учеников. 2. Выяснение готовности учащихся ФМК применять знания в нестандартных ситуациях Тестирование, анкетирование учителей, наблюдение 17 СОШ, лицеев и гимназий г. Самара и Самарской области; абитуриенты и студенты физмата СГПУ, учителя в СИПКРО 1300 учеников, 300 студентов, 100 учителей

Поисковый 1995-2006 Разработка и апробация дидактических средств, оргформ, педагогических приемов и образовательной технологии для УИРО Конструирование, наблюдение, анкетирование, экспертная оценка СОШ г. Самара: 3, 149; гимназия № 11, Физико-математическая школа VI факультета СГАУ. ЛАП №135, СГПУ (ПГСГА); СИПКРО 500 учеников, 350 студентов, 300 учителей

Обучающий 2007-2010 1. Конструирование комплексов задач, цифровых ресурсов, адекватных тенденциям развития школьного физического образования. 2. Построение и проверка системы УИРО при обучении физике в ФМК 3. Проверка гипотезы. Моделирование, конструирование, экспериментальное обучение, анализ контрольных работ МОУ ЛАП №135 г.Самара, студенты физико-математического факультета СГПУ (ПГСГА); учителя физики в СИПКРО 100 учеников, 250 студентов, 100 учителей

Контрольный 2011-2013 Оценка эффективности разработанной системы УИРО на другой экспериментальной базе, сравнение результатов экспериментальных и контрольных групп Тестирование, математическая статистика, анкетирование г. Самара (десять СОШ и лицеев); три СОШ Уральской области; два лицея Москвы и Калининграда; студенты физмата ПГСГА, ЧГПУ, учителя физики 900 учеников, 70 студентов, 30 учителей

Результаты первых двух этапов послужили эмпирическим базисом для построения концепции УИРО в ФМК при обучении физике, а в рамках 3 и 4 этапов осуществлялась проверка гипотезы исследования.

На первом этапе педагогического эксперимента (1990 - 1994 г.г.) - констатирующем - диагностировался уровень развития продуктивных интеллектуальных качеств учащихся общеобразовательных школ при традиционном обучении физике. Испытуемые выполняли специально сконструированные задания, которые охватывали ключевые понятия той или иной темы школьного курса физики и предполагали нестандартные ходы мысли, гибкость интеллектуального поиска, способность моделировать, фантазировать, учитывать альтернативы и пр. Приведем примеры некоторых заданий, составленных на основе содержания темы «Тепловые явления».

1. Хватит ли 2,2-10е Дж теплоты, чтобы полностью превратить в пар 1 л воды в ходе кипения?

2. Как определить удельную теплоемкость подсолнечного масла? Предложите план исследования и список необходимого оборудования.

3. Как образуются сосульки на крышах? Предложите подходящую теоретическую модель.

Итоги тестирования показали, что подавляющее большинство учеников испытывает значительные трудности при выполнении поисковых заданий, требующих продуктивного мышления, предполагающих моделирование, выдвижение и проверку гипотез, допускающих альтернативные способы решения и результаты.

С введением ГИА и ЕГЭ ситуация в российской системе школьного физического образования кардинально не изменилась. Современные методики обучения физике ориентированы, в основном, на становление воспроизводящего стиля умственной деятельности учащихся. Анкетирование свидетельствует о том, что учителя физики:

1) наибольшие трудности при обучении физике связывают с решением дидактической задачи развития продуктивной сферы интеллекта учащихся;

2) в раду основных причин трудностей в преподавании основ физической науки на первое место ставят отсутствие образовательных технологий, способствующих эффективному развитию продуктивной сферы интеллекта учеников.

Об этом свидетельствуют и результаты зондирующего педагогического исследования, проведешюго в Самаре в 2011 г. Его цель состояла в выяснении готовности учащихся ФМК применять физические знания на практике и продуктивно действовать в нерегламентированных жизненных ситуациях. Измерительные материалы содержали задания по физике, используемые в исследовании PISA. Содержание контрольных заданий позволяло проверить уровень становления ключевых компетенций «новаторство» (нацеленность субъекта на поиск противоречий и способность к их оптимальному разрешению) и «коммуникация» (готовность понять смысл многоаспектной проблемной жизненной ситуации и логично, обоснованно изложить свой способ решения в письменном виде). Зондирующее исследование показало, что готовность учащихся ФМК г. Самары применять физические знания на практике и продуктивно действовать в нерегламентированных жизненных ситуациях в целом превосходит средние показатели по России 15 — 16-летних учеников общеобразовательных школ. Однако результаты не впечатляют, если учитывать различия в условиях обучения (сетка часов, материальная база), а также в составе ФМК и общеобразовательных классов (мотивация, природные задатки школьников). Учащиеся ФМК проявили невысокий уровень усвоения информационных, методологических, коммуникативных, оценочных умений. Итоги конста-

тирующего исследования послужили импульсом к проектированию методики обучения физике, нацеленной на увеличение доли продуктивной деятельности учащихся и стимулирующей их к овладению ППД. Эти идеи были развиты в рамках следующего этапа эксперимента.

На втором этапе (1995-2006 г.г.) педагогического эксперимента - поисковом -разрабатывались и апробировались дидактические средства, организационные формы, педагогические приемы, образовательная технология, предназначенные для разнопланового обогащения умственного опыта старшеклассников при усвоении ими курса физики профильной школы. Опыт реализации авторского подхода к интеллектуальному развитию неоднородных учащихся ФМК при обучении физике свидетельствует о росте познавательной мотивации, интеллектуальной активности и результативности школьников, что выражается большим количеством задаваемых вопросов, смелостью в выдвижении гипотез, величиной совокупного интеллектуального продукта. Установленные факты послужили эмпирическим базисом концепции УИРО.

В седьмой главе «Экспериментальная проверка системы обучения физике, способствующей эффективному управлению интеллектуальным развитием учащихся физико-математических классов» дается описание обучающего и контрольного этапов эксперимента, приводятся результаты применения методов математической статистики для проверки гипотезы исследования. На третьем этапе (2007-2010 г.г.) исследования автор проводил экспериментальное обучение. Для этого на базе Самарского лицея авиационного профиля ЛАП №135 была создана городская экспериментальная площадка. Автором завершено проектирование целостной системы УИРО, в соответствии с которой создана программа развития лицея, организован временный научно-исследовательский коллектив (ВНИК) из шести учителей физики и пяти учителей математики ЛАП №135, спланирована экспериментальная деятельность ВНИК. Регулярно в рамках экспериментальной площадки проводились научно-методические семинары городского и областного масштаба, на которых заместителей директоров школ по научной работе, учителей физики Самарского региона знакомили с результатами апробации авторской методической системы УИРО. Для обогащения ментального опыта учащихся экспериментальных классов использовались авторские учебно-поисковые комплексы, цифровые средства знаковой наглядности (опорные конспекты, фотографии, рисунки, задания) многопланового характера, предназначенные для: 1) создания пиковых переживаний; 2) эффективной интериоризации ключевых знаний и способов действий в процессе вариативного перекодирования информации (знаково-действенного, знаково-образного, образно-действенного, знаково-знакового); 3) усвоения ППД.

Проверялась гипотеза исследования: если проектирование и использование системы учебного физического знания, образовательной среды и технологии обучения физике будут осуществляться а) с учетом закономерностей развития интеллекта, понимаемого как форма организации умственного опыта субъекта, б) в соответствии с особенностями функционирования холонических организационных систем, в) с привлечением современных материально-технических ресурсов (в том числе, средств ИКТ) для организации технологичного образовательного процесса, то это будет способствовать эффективному, адекватному требованиям информационного общества управлению интеллектуальным развитием учащихся ФМК при

обучении физике. Основным критерием эффективности УИРО рассматривался совокупный интеллектуальный продукт - количественный интегральный показатель интеллектуальной деятельности ученика (коллектива неоднородных учеников), отражающий в условных баллах трудоемкость всех индивидуально решенных за отчетный период учебных физических задач.

В ходе эксперимента анализировалась временная динамика духовно-интеллектуального развития учащихся экспериментальных классов с применением разработанного инструментария и измеряемых параметров. Результаты интеллектуального развития экспериментальных групп, обучаемых аэтором исследования, сопоставлялись с результатами контрольных групп по таким показателям: 1) уровень усвоения ключевых (выделенных в учебной программе) знаний и умений, 2) уровень развития продуктивных качеств интеллекта (ППД), 3) уровень становления ключевых компетенций (коммуникация, сотрудничество, лидерство, новаторство). В качестве интегрального показателя ИРО использовался совокупный интеллектуальный продукт.

Сравнительное оценивание традиционного и авторского подходов к управлению развитием продуктивных качеств интеллекта учеников осуществлялось посредством критерия знаков. Для этого в экспериментальной и контрольной группах ФМК в начале I учебной четверти перед изучением основ кинематики была проведена двухчасовая (80 минут) срезовая работа. Поисковые задачи охватывали ключевые элементы знания и умения из ранее пройденных тем, а также ППД. После изучения темы «Кинематика» в начале II учебной четверти учащиеся выполнили вторую срезовую работу, поисковые задачи в которой предполагали использование ключевых ЗУН этой темы и ППД. Результаты двукратного выполнения учащимися срезовых работ представлены в таблице 5.

Таблица 5

Изменение результативности продуктивной деятельности учеников

№ среза Экспериментальные классы Контрольные классы

Совокупный интеллектуальный продукт Удельный интеллектуальный продукт Совокупный интеллектуальный продукт Удельный интеллектуальный продукт

1 1765 44 2425 60

2 2645 66 2115 53

Обнаружена положительная динамика совокупного интеллектуального продукта в экспериментальной группе и небольшой спад в контрольной группе. Поэлементный анализ выполнения срезовой работы с учебными элементами из темы «Кинематика» (рис. 13) показал, что учащимися экспериментальной группы больше решено задач высоких уровней трудности Б и В.

Критерием достижения учениками обязательного уровня становления ППД, а также усвоения ключевых элементов физического содержания темы на уровне применения в незнакомой ситуации мы считали факт правильного выполнения заданий А семьюдесятью процентами школьников. В экспериментальной группе барьер в 80 баллов смогли преодолеть свыше 77% испытуемых, причем более 20% учеников набрали 150 баллов и выше.

Для оценки сотрудничества и коммуникации ученикам предлагались задачи с демонстрационного стола, выполняемые в группах, и ситуативные задания. Кроме того, учащиеся подвергались устному опросу в форме теоретического зачета по контрольным вопросам, а также выполняли типовые задачи, решение которых подразумевало стандартные действия по знакомому алгоритму. Так оценивались объем и качество усвоения школьниками ключевых знаний и умений из темы «Основы кинематики». Итоги изучения этой темы с учетом многопланового контроля таковы: отличных отметок 27%, хороших отметок 14%, удовлетворительных отметок 29%, неудовлетворительных отметок нет. Качество знаний учащихся экспериментальной группы оказалось равным 71%. Анкетирование и наблюдения свидетельствуют о том, что представители экспериментальной группы показали сравнительно высокую: 1) информационную гибкость (владение разнообразными способами кодирования / декодирования информации), 2) готовность к высказыванию аргументированных суждений, 3) способность к комплексному использованию предметных и универсальных способов действий.

Приемы продуктивной деятельности ШПД):

1 - видение проблем в привычных ситуациях,

2 - перенос физических знаний,

3 - трансформация умений,

4 - структурирование,

5 - учет альтернатив,

6 - видение нетрадиционной функции объекта,

7 — выдвижение субъективно

Экспериментальные 35 классы

Контрольные классы

новых идеи. 8 — фантазирование

Рис. 13. Поэлементный анализ выполнения поисковых заданий по кинематике учащимися физико-математических классов

На четвертом этапе (2011-2013) педагогического эксперимента - контрольном — для экспериментального обучения физике в ФМК с использованием авторской системы УИРО были привлечены другие учителя физики. Эффективность экспериментальной системы УИРО оценивалась с помощью критерия х2. В экспериментальную и контрольную группы было включено по 110 учеников. Обучение в экспериментальной группе осуществлялось с использованием авторской образовательной технологии и разработанных дидактических средств. Оказалось, что на уровне значимости а = 0,05 предложенная система УИРО способствует эффективному развитию интеллекта учащихся ФМК при обучении физике.

Таким образом, итоги многолетнего исследования дают основание говорить о преимуществах разработанного подхода к управлению интеллектуальным разви-

тием воспитанников ФМК. Результаты экспериментального преподавания, использование методов математической статистики подтверждают эффективность авторской системы УИРО и доказывают гипотезу проведенного исследования.

Основные результаты исследования таковы.

1. На основе анализа современного состояния проблемы УИРО и нормативных документов, регламентирующих процесс обучения школьников физике в России и за рубежом, определена сущность УИРО при обучении физике с опорой на современные психологические модели индивидуального интеллекта, выявлены тенденции развития физического образования и особенности интеллектуального развития учащихся. Развитие индивидуального интеллекта при обучении физике - это количественное наращивание и качественная перестройка ментального опыта учеников посредством образовательной деятельности, организуемой учителем в соответствии с психологическими закономерностями интеллектуального становления, спецификой функционирования холонических оргсистем и особенностями курса физики. УИРО представляет собой вид образовательной деятельности, побуждающей учеников к организованному поведению, выполнению требуемых познавательных и инструментальных действий, соблюдению установленных норм учения с целью обогащения их индивидуальных интеллектуальных ресурсов средствами физики. В информационном обществе востребованы такие интеллектуальные качества, как информационная гибкость., коммуникативность, продуктивность, результативность, конструктивизм.

2. На основе сравнительного анализа знаниево-исполнителыюго и компетент-ностно ориентированного физического образования в свете проблемы УИРО построен понятийный аппарат, адекватный задаче проектирования методической системы УИРО. Введено понятие «коллективный развивающийся субъект». КРС - это идеализированная жизнеспособная организационная система, «клеточка» школьного неоднородного коллектива учащихся, которая представляет собой прообраз производственных коллективов холонического типа, доминирующих в информационном обществе. Для регуляции индивидуального интеллектуального развития в КРС при обучении физике предложена комплексная характеристика - компетентность, которая трактуется как результативность образовательной деятельности, осуществляемой под императивом гуманистических ценностей, и включает в качестве компонентов: 1) личностные ценности, 2) социально-политические ограничения и установки, 3) базовую подготовку (знания, способы действий, опыт творчества), 4) ключевые компетенции (лидерство, сотрудничество, коммуникация, новаторство).

3. Предложена концепция системы УИРО при обучении физике в рамках неоднородного коллектива учеников на основе уровневой интегральной модели интеллекта, авторской трактовки компетентности, предполагающая технологичное использование оригинальных авторских образовательных ресурсов.

4. Построена совокупность моделей управления интеллектуальным развитием учащихся ФМК при обучении физике. В структурно-функциональном плане УИРО представляет собой систему с пятью уровнями регуляции. Она рекурсивна, то есть одинакова для всех жизнеспособных организационных систем разного ранга: отдельных учеников (учителей), КРС, школы. Каждый ученик (и учитель) рассматривается как актор, элементарный холоп - лицо, обладающее определенной самостоятельностью и правом принимать решения в рамках отведенных образовательных полномочий. С деятелыгостной точки зрения УИРО включает подготови-

тельную и оперативную составляющие, которые объединяют пять этапов (диагностика, схематизация, текущая регуляция, мониторинг, корректировка траектории ИРО). Стабильность успешной образовательной деятельности по изучению курса физики обеспечивается отрицательной обратной связью процесса УИРО. Механизм обратной связи составляют: а) модель идеализированного алгоритма достижения образовательных целей; б) гибкое планирование образовательной деятельности КРС; в) пять динамичных параметров (для управления которыми предлагается использовать количественные показатели образовательной деятельности КРС), г) инструментарий для согласования интеллектуальных действий неоднородных представителей КРС. Превращение КРС в согласованную оргсистему с партнерскими отношениями между учениками становится возможным, если исходить из первичности нравственных аспектов образовательного процесса и культивировать установку на поиск своего призвания.

5. Разработан инструментарий для управления интеллектуальным развитием воспитанников ФМК при обучении физике. Для повышения эффективности УИРО как специфической деятельности при обучении физике в ФМК предлагаются: 1) средства идентификации «скрытой сущности» КРС как объекта управления, 2) тематическое планирование, 3) иерархия учебных физических задач и проблем как единиц ИРО, 4) инструментарий для текущей, рубежной и итоговой диагностики ИРО (проверяемые качества, признаки, уровни, критерии, измерители сформиро-ванности), 5) набор вариантов управленческих решений при обучении физике.

6. Создано методическое обеспечение УИРО: критерии анализа учебников физики, комплекс дидактических средств по физике (цифровых ресурсов, поисковых, ситуативных, экспериментальных задач), система мониторинга интеллектуального развития учащихся ФМК при обучении физике.

7. Разработана и апробирована крупноблочная образовательная технология на основе авторских дидактических средств и систематического использования ИКТ, способствующая успешной регуляции интеллектуального развития учащихся ФМК. Единство двух взаимосвязанных элементов технологии — АДОЦ и УИРО - обеспечивает результативность интеллектуального роста КРС. Важную роль в технологичной организации образовательной деятельности КРС играет подсистема мониторинга и оценивания интеллектуальных приобретений и достижений учеников, которая применяется для алгедонического стимулирования школьников, для генерирования пиковых переживаний и создания ситуаций успеха при обучении физике.

8. Проведен педагогический эксперимент с использованием методов математической статистики, результаты которого подтверждают гипотезу.

Выполненное исследование позволяет сделать вывод о том, что разработанная методическая система УИРО при обучении в ФМК физике эффективна и соответствует требованиям информационного общества. Дальнейшими направлениями работы в области УИРО могут бьггь изучение возможностей современных экспериментальных ресурсов, взаимосвязей урочной и внеурочной образовательной деятельности школьников, сочетания различных форм и видов наглядности в системе регуляции интеллектуального развития воспитанников ФМК, а также построение методической системы УИРО при обучении физике в непрофильных классах.

Содержание диссертации отражено в 130 публикациях общим объемом 180 п.л. (авторских - 162 п.л.), из которых основными являются следующие.

/. Монографии

1. Самойлов, Е.А. Управление интеллектуальным развитием школьников при обучении физике в классах физико-математического профиля [Текст]: моногр. / Е.А. Самойлов.

- Самара: Изд-во ПГСГА, 2013.-452 с. (28,25 п.л.).

2. Самойлов, Е.А. Компетентности) ориентированное образование: социально-экономические, философские н психологические основания [Текст]: моногр. / Е.А. Самойлов. - Самара: Изд-во СГПУ, 2006. - 160 с. (10 пл.).

II. Статьи в .журналах, рекомендованных ВАК РФ

3. Самойлов, Е.Л. Развитие мышления учащихся [Текст] / Е.А. Самойлов // Физика в школе. - 2002. - №8. - С.45-47. (0,3 п.л.).

4. Самойлов, Е.А. Использование приемов продуктивной деятельности [Текст] / Е.А. Самойлов // Физика в школе. - 2005. - №2. - С.28-31. (0,3 п.л.).

5. Самойлов, Е.А. Сравнительный анализ учебников физики для средней (полной) школы [Текст] / Е.А. Самойлов // Физика в школе. - 2005. - №5. - С.52-57. (0,5 пл.).

6. Самойлов, Е.А. Формирование продуктивной деятельности студентов при обучении физике [Текст] / Е.А. Самойлов, П.И. Самойленко // Среднее профессиональное образование. - 2000. - № 1. - С.19-22. (0,4 пл., авторских 0,2 пл.).

7. Самойлов, ЕА. Философские основания компетентпостно ориентированного образования [Текст] / Е.А. Самойлов // Философия образования. - 2008. - №2. -С.86-93. (0,7 пл.).

8. Самойлов, Е.А. Социально-экономические основания компетентпостно ориентированного образования [Текст] / Е.А. Самойлов // Философия образования. -2009. - №3. - С.165-173. (0,81 пл.).

9. Самойлов, Е.А. Ценностные аспекты образования в информационном обществе [Текст] / Е.А. Самойлов // Известия Самарского научного центра РАН. - 2011. -Том 13. - №2(6). - С. 1336-1343. (1,1 пл.).

10. Самойлов, Е.А. Коммуникация и сотрудничество как ключевые компетенции [Текст] / Е.А. Самойлов // Наука н школа. - 2011. - №5. - С.84-89. (1 пл.).

11. Самойлов, Е.А. Лидерство и новаторство как ключевые компетенции [Текст] / Е.А. Самойлов // Наука и школа. - 2012. - №1. - С.96-101. (1 пл.).

12. Самойлов, Е.А. Цифровые ресурсы для изучения классической механики в системе управления интеллектуальным развитием школьников [Текст] / Е.А. Самойлов // Педагогическая информатика. - 2012. - №1. - С.3-10. (1 пл.).

13. Самойлов, Е.А. Цифровые ресурсы для технологичного обучения физике в школе [Текст] / Е.А. Самойлов // Дистанционное и виртуальное обучение. — 2012.

- №1. — С.65-75 (0,9 пл.).

14. Самойлов, ЕА. Коллективный развивающийся субъект как идеализированный объект в концепции управления интеллектуальным развитием школьников [Текст] / Е.А. Самойлов // Дистанционное и виртуальное обучение. - 2012. - №5.

- С.85-94. (0,87 п.л.).

15. Самойлов, Е.А. Холоническая модель управления интеллектуальным развитием школьников при обучении физике [Текст] / Е.Л. Самойлов // Дистанционное и виртуальное обучение. - 2012. - №7. - С.39-58. (1,75 пл.).

16. Самойлов, Е.А. Экспериментальная оценка интеллектуального развития учащихся классов физико-математического профиля [Текст] / Е.А. Самойлов, Ю.А. Охапкина // Дистанционное и виртуальное обучение. - 2012. - №8. - С.64-74. (0,9 ил., авторских 0,8).

17. Самойлов, Е.А. Инструментарий для оценки интеллектуального развития школьников [Текст] / Е.А. Самойлов // Дистанционное и виртуальное обучение.

- 2012. - №10. - С.78-84. (0,56 пл.).

18. Самойлов, Е.Л. Деятельностиая модель управления интеллектуальным развитием школьников при обучении физике [Текст] / Е.А. Самойлов // Дистанционное и виртуальное обучение. - 2012. - №11. - С.79-97. (1,62 пл.).

19. Самойлов, Е.А. Количественное представление результатов интеллектуальной деятельности школьников и учителей [Текст] / Е.А. Самойлов // Дистанционное и виртуальное обучение. -2012. -№12. - С.16-32. (1,3 п.л.).

20. Самойлов, Е.А. Процессуальная модель управления интеллектуальным развитием школьников [Текст] / Е.А. Самойлов // Дистанционное п виртуальное обучение. - 2013. - №1. - С.12-30. (1,62 п.л.).

21. Самойлов, Е.А. Средства наглядности в системе управлепия интеллектуальным развитием школьников при обучении физике [Текст] / Е.А. Самойлов // Дистанционное и виртуальное обучение. -2013. - №2. -С.78-105. (2,13 пл.).

22. Самойлов, Е.А. Управление интеллектуальным развитием учащихся классов физико-математического профиля как элемент образовательной системы педагога [Текст] / ЕА. Самойлов // Дистанционное и виртуальное обучение. - 2013. -№3. - С.71-78. (0,69 пл.).

23. Самойлов, Е.А. Организационный аспект управления интеллектуальным развитием учащихся классов физико-математического профиля [Текст] / Е.Л. Самойлов //Дистанционное и виртуальное обучение. - 2013. -№4. - С.20-29 (0,94 пл.).

24. Самойлов, Е.А. Компетентностно ориентированное образование как альтернатива знаннево-псполпительному образованию [Текст] / Е.А. Самойлов // Дистанционное и виртуальное обучение. - 2013. - №5. - С.36-44 (0,6 пл.).

25. Самойлов, Е.А. Теоретическое обоснование концепции управления интеллектуальным развитием школьников при обучении физике в классах физико-математического профиля [Текст] / Е.А. Самойлов // Дистанционное и вирту-альпое обучение. - 2013. - №8. - С.74-82. (0,69 пл.).

III. Учебные и учебно-методические пособия

26. Самойлов, Е.А. Молекулярная физика и электродинамика в классах с углубленным изучением физики [Текст]: Учебно-методическое пособие / Е.А. Самойлов. - Самара: Изд-во СГПУ, 2008. - 228 с. (14,25 пл.).

27. Самойлов, Е.А. Электродинамика и квантовая физика в классах с углубленным изучением физики [Текст]: Учебно-методич. пособие / Е.А. Самойлов. - Самара: Изд-во ПГСГА, 2009. - 298 с. (18,62 п.л.).

28. Самойлов, Е.А. Классическая механика в классах с углубленным изучением физики [Текст]: Учебно-методическое пособие / Е.А. Самойлов. - Самара: Изд-во ПГСГА, 2011.-308 с. (19,25 п.л.).

29. Самойлов, Е.А. Учебно-поисковые комплексы по физике [Текст]: Задачник / Е.А. Самойлов. - Самара: Изд-во СГПУ, 2007. - 164 с. (10,25 пл.).

30. Самойлов, Е.А. Поисковые задания по механике [Текст]: Учебное пособие / Е.А. Самойлов. - Самара: Изд-во СИПКРО, 2000. - 69 с. (4,3 п.л.).

31. Самойлов, Е.А. Поисковые задания по физике. 7-8 классы [Текст]: Учебное пособие / Е.А. Самойлов. - Самара: Изд-во СИПКРО, 1997. - 52 с. (3,25 пл.).

32. Самойлов, Е.А. Простые опыты по физике [Текст]: Учебное пособие / Е.А. Самойлов, И.А. Шунин. - Самара: Изд-во СИПКРО, 1999. - 74 с. (4,6 пл., авторских 3,6 пл.).

33. Самойлов, Е.А. Приемы продуктивной деятельности в познании природы [Текст]: Учебное пособие / Е А. Самойлов. - Самара: Изд-во СИПКРО, 2002. - 74 с. (4,6 пл.).

34. Самойлов, Е.А. Сборник заданий по физике [Текст]: Учебное пособие для школ и классов с углубленным изучением физики / В.А. Бетев, Е.А. Самойлов, И.А. Шунин и др. - Самара: Изд-во СГПУ, 1996. - 82 с. (5,75 пл., авторских 0,75).

35. Самойлов, Е.А. Научно-техническое творчество и изобретательство школьников [Текст]: Учебное пособие для студентов педвузов / В.А. Бетев, Е.А. Самойлов, И.А. Шунин и др. - Самара: Изд-во СГПУ, 1997. - 73 с. (4.4. пл., авторских 0,5 пл.).

36. Самойлов, Е.А. Экспериментальные задачи по физике. 7 класс [Текст]: Учебное пособие / В.А. Бетев, Е.А. Самойлов, И.А. Шунин. - Самара: Изд-во СИПКРО, 1997. -22 с. (1,5 пл., авторских 1 п.л.).

37. Самойлов, Е.А. Компетентностно-ориентировашгое образование [Текст]: Учебно-методические материалы для учителей / Е.А. Самойлов, О.Н. Огай, НА. Рыбакина. -Самара: Изд-во СИПКРО, 2003.-52 с. (3,25 пл., авторских 1,25 п.л.).

IV. Статьи в других изданиях

38. Самойлов, Е.А. Построение методической системы управления интеллектуальным развитием школьников [Текст] / Е.А. Самойлов // Вестник Поволжской государственной социально-гуманитарной академии. Факультет математики, физики и информатики. - Самара: Изд-во ПГСГА, 2013. - С.95-100 (0,31 п.л.).

39. Самойлов, Е.А. Деятельностный подход к управлению интеллектуальным развитием школьников при обучении физике [Текст] / Е.А. Самойлов // Вестник Поволжской государственной социально-гуманитарной академии. Факультет математики, физики и информатики. - Самара: Изд-во ПГСГА, 2012. - С.278-285. (0,37 пл.).

40. Самойлов, Е.А. Факторы эффективного развития интеллекта школьников в информационном обществе [Текст] / Е.А. Самойлов // Вестпик Самарского государственного педагогического университета. Институт математики, физики и информатики. - Самара: Изд-во СГПУ, 2008. - С.39-41. (0,22 пл.).

41. Самойлов, Е.А. Совершенствование управления интеллектуальным развитием школьников при обучении физике [Текст] / Е.А. Самойлов // Интеллектуальное развитие в процессе обучения физике. Материалы Междунар. науч.-прак. конфер. - Самара: Изд-во ПГСГА. 2010. - С. 176-181. (0,3 пл.).

42.Самойлов, Е.А. Технологичное обучение физике в старшей школе [Текст] / Е.А. Самойлов // Вестник Поволжской государственной социально-гуманитарной академии. Факультет математики, физики и информатики. - Самара: Изд-во ПГСГА, 2010. -С.127-136. (0,4 пл.).

43. Самойлов, Е.А. Некоторые средства формирования интеллектуальной компетенции при обучении физике [Текст] / ЕЛ. Самойлов // Вестпик Самарского государственного педагогического университета. - Самара: Изд-во СГПУ, 2005. - С.144-149. (0,25 пл.).

44. Самойлов, Е.А. Экспериментальное обучение классической механике в школе физико-математического профиля [Текст] / Е.А. Самойлов // Вестпик Поволжской государств венной социально-гуманитарной академии. Факультет математики, физики, информатики. - Самара: Изд-во ПГСГА, 2011. - С.176-182. (0,3 пл.).

45. Самойлов, Е.А. Оптимизация изучения фундаментальных опытов по физике в школе [Текст] / Е.А.Самойлов // Проблемы учебного физического эксперимента: сборник научных трудов, выпуск 16. - М.: Изд-во ИОСО РАО, 2002. - С.22-24. (0.2 пл.).

46. Самойлов, Е.А. Простые опыты по механике [Текст] / Е.А. Самойлов // Проблемы учебного физического эксперимента: сборник научных трудов. - Глазов: Изд-во ГГПИ, 1999. — Вып. 8. -С.60-61. (0,13 пл.).

47. Самойлов, Е.А. Экспериментальные задачи как средство развития продуктивного мышления [Текст] / Е.А. Самойлов // Проблемы учебного физического эксперимента: сборник научных трудов, выпуск 12. - М.: Изд-во ИОСО РАО. - 2001. - С.14-17. (0,19 пл.).

48. Самойлов, Е.А. Экспериментальная деятельность учителей как фактор повышения качества образования в школе [Текст] / Е.А. Самойлов, Н.И. Стогова // Управление качеством образования (теория и практика эффективного администрирования). -2010. - № 1. - С.35-43. (0,44 п.л. авторских 0,35 пл.).

49. Самойлов, Е.А. Экспериментальная деятельность во внеурочном процессе [Текст] / Е.А. Самойлов // Эксперимент в системе обучения физике: межвуз. сборник научн. трудов. - Самара: Изд-во СГПУ, 1994. - С.22-24. (0,25 п.л.).

50. Самойлов, Е.А. Опыты по молекулярной физике [Текст] / Е.А. Самойлов // Физика в школе. -1999.-№5.-С.40. (0,1 пл.).

51. Самойлов, Е.А. Факторы эффективного развития интеллекта школьников в информационном обществе [Текст] / Е.А. Самойлов // Вестник Самарского государственного педагогического университета. Институт математики, физики и информатики. — Самара: Изд-во СГПУ, 2008. - С.39-41. (0,2 пл.).

V. Материалы конференций

52. Самойлов, ЕА. Построение концепции управления интеллектуальным развитием школьников на классификационной основе [Текст] / Е.А. Самойлов // ХП Международная научно-методическая конференция «Физическое образование: проблемы и перспективы развития». -М.: МИГУ, 2013. - С.104-105 (0,19 пл.).

53. Самойлов, Е.А. Проблемы управления учебной деятельностью па уроках физики [Текст] / В.А. Бетев, Е.А. Самойлов // Формирование у учащихся теоретических обобщений на уровне понятий при обучении физике: доклады Межвуз. науч-прак. конф. -М.: МПУ, 2001. - С.233-236. (0,2 пл., авторских 0,1 пл.).

54. Самойлов, Е.А. Тенденции развития физического образования и интеллектуальное развитие школьников [Текст] / В А. Бетев, Е.А. Самойлов // Естествешюпаучное образование. Прошлое, настоящее, будущее. Доклады Всероссийской научно-практической конференции 14-16 ноября 2011 г. - Самара: Изд-во ПГСГА, 2011. -С.95-103. (0,3 пл., авторских 0,2 пл.).

55. Самойлов, ЕА. Стратегия интеграции духовного и интеллектуального развития учеников и средства ее реализации [Текст] / Е.А. Самойлов // Воспитательные аспекты процесса обучения физике: Материалы Международной научпо-практической конференции. - Самара: ПГСГА, 2012. - С.171-177. (0,37 пл.).

56. Самойлов, Е.А Основные положения концепции управления интеллектуальным развитием школышков (УИРШ) при обучении физике в классах физико-математического профиля [Текст] / Е.А. Самойлов // Физическое образование: проблемы и перспективы развития. Материалы X Международной науч.-методич. конференции. Часть 1. — М.: Изд-во МИГУ, 2011. -С.201-203. (0,13 пл.).

57. Самойлов, Е.А. Проектирование урока физики [Текст] / ЕА. Самойлов // Проблемы взаимосвязи эмпирических и теоретических методов познания в учебном процессе по физике: доклады междунар. науч.-прак. конф. - М.: Изд-во МГОУ - 2005. - с.40-43. (0,25 пл.).

58. Самойлов, Е.А. Принцип системности при организации учебного процесса по физике [Текст] / Е.А. Самойлов // Материалы международной научно-практической конференции «Теория, методика и технология обучеши физике в XXI веке». - Самара: СГПУ. 2000. - С.63-68. (0.38 пл.).

59. Самойлов, Е.А. Методология научного познания - фактор интеграции естественных наук [Текст] / ЕА. Самойлов // Педагогический процесс как культурная деятельность: тезисы докл. П междунар. науч.-прак. конф. — Самара: Изд-во СИПКРО, 1999. - С.73-74. (0,13 пл.).

60. Самойлов, ЕА. Модель поисковой деятельности учащихся при решении школьных физических проблем [Текст] / Е А. Самойлов // Модели и моделирование в методике обучения физике: тезисы докл. респ. науч.-теор. конф. - Киров: Изд-во ВГПУ, 1997. - С.93-94. (0,13 пл.).

61. Самойлов, Е.А. Системный подход к развитию продуктивных качеств интеллекта учащихся [Текст] 1 Е.А. Самойлов // Проблемы методологии преемственности обуче-

ния физике. Общеобразовательные учреждения, вуз: доклады междунар. науч.-прак. конф. -М.: Изд-во МГОУ, 2010.-С.43-45. (0,13 п.л.).

62. Самойлов, Е.А. Методологические знания и физическая картина мира в курсе физики средней школы [Текст] / Е.А. Самойлов // Проблемы формирования обобщений на уровне физической картины мира при обучении физике. Общеобразовательные учреждения, педагогические вузы. Доклады международной научно-практической конференции. - М.: МГОУ, 2004. - С. 160-162. (0,13 пл.).

63. Самойлов, Е.А. Элементы квантовой физики в школе [Текст] / ЕЛ. Самойлов // Доклады 51-й внутривуз. научной конференции СГПУ. - Самара: Изд-во СГПУ, 1997. -С.84-88. (0,3 пл.).

64. Самойлов, Е.А. Организация учебной деятельности с использованием современных информационных ресурсов [Текст] / Е.А. Самойлов // Методология конструирования учебной деятельности по физике. Общеобразовательные учреждения, вузы. Доклады международной научпо-практической конференции. - М.: Изд-во МГОУ, 2009. -С.21-23 (0,19 пл.).

65. Самойлов, Е.А. Приемы продуктивного мышления - объект и средство познания на уроках физики [Текст] / Е.А. Самойлов // Педагогический процесс как культурная деятельность: тезисы докл. междунар. науч.-прак. конф. - Самара: Изд-во СИПКРО, 1997. -С.273-275. (0,2 пл.).

66. Самойлов, ЕЛ. Комплексы поисковых заданий по физике для 7 класса [Текст] / Е.А. Самойлов // Материалы Всеросс. науч.-прак. конф. «Проблемы определения концепции государственного стандарта по физике (Педагогический вуз. Средняя школа)». -М.: Изд-во МПУ, 1995. - С.127-129 (0,2 пл.).

67. Самойлов, Е.А. Трёхуровневые задания нешаблогаюго характера по теме «Электростатика» Текст] / Е.А. Самойлов // Доклады ежегодной внутривуз. научной конференции СГПУ. - Самара: Изд-во СГПУ, 1996. - С.66-68 (0,2 пл.).

68. Самойлов, Е.А. Дидактические средства для усвоения десятиклассниками газовых законов [Текст] / Е.А. Самойлов // Научные доклады ежегодной межвузовской 56 научной конференции СГПУ. - Самара: СГПУ, 2002.-С.114-117 (0,2 пл.).

69. Самойлов, Е.А. Знаковая наглядность при изложении фундаментальных опытов по физике [Текст] / Е.А. Самойлов // Проблемы создания учебно-методического комплекса по физике (педагогический ВУЗ. общеобразовательные учреждения): материалы Всеросс. науч.-прак. конф. -М.: Изд-во МПУ, 1996. - С.101-103. (0,2 пл.).

70. Самойлов, Е.А. К методике изложения темы «Опыты Перрена» в средней школе [Текст] / Е.А. Самойлов // Доклады 54-й внутривуз. научной конференции СГПУ. -Самара: Изд-во СГПУ, 2000,- С. 111-113 (0,19 пл.).

71. Самойлов, Е.А. Учет альтернатив при решении учебных физических проблем [Текст] / Е.А. Самойлов // Доклады 53-й внутривуз. науч. конф. СГПУ. - Самара: Изд-во СГПУ, 1999.-С.113-116 (0,2 п.л.).

72. Самойлов, Е.А. Об эффективности усвоения физического знания (Текст] / ЕЛ. Самойлов // Взаимосвязь системы научных знаний и методов преподавшим физики: материалы Всерос. науч.-прак. конф. - М.: Изд-во МПУ, 1998. - С.86-90 (0,31 пл.).

73. Самойлов, Е.А. Технология формирования приемов продуктивной деятельности при обучении физике в школе [Текст] / Е.А. Самойлов // Новые технологии в преподавании физики (школа и вуз): аннотации докладов II междунар. науч.-метод. конф. - М.: Изд-во МПГУ, 2000. -С.26. (0,07 пл.).

74. Самойлов, ЕЛ. Разработка измерителей достижений школьников по физике [Текст] / ВЛ. Бетев, Е.А. Самойлов // Проблемы взаимосвязи системы научных знаний и методов познания в курсе физики двенадцатилетней школы: материалы Всеросс. науч.-прак. конф. -М.: Изд-во МПУ, 2000. - С. 19-22. (0,1 п.л., авторских 0,05 пл.).

75. Самойлов, Е.А. Проектирование общих целей образования в школе физико-математического профиля [Текст] / Е.А. Самойлов, Н.И. Стогова // Целеполагапие и средства его достижения в процессе обучения физике. Общеобразовательные учреждения, педагогический вуз: доклады междунар. науч.- прак. конф. - М.: Изд-во МГОУ. -2006.-с. 184-187. (0,16 пл., авторских 0,08 пл.).

76. Самойлов, Е.А. Знаковое и образное кодирование информации при обучении физике [Текст] / Е.А. Самойлов // Проблемы оценки и контроля качества образования по физике. Общеобразовательные учреждения, педагогический вуз: доклады междунар. иауч,-прак. конф. - М.: МГОУ, 2008. - С.34-35. (0,13 пл.).

77. Самойлов, Е.А. Исследование преломления света в жидкостях учащимися пятых-шестых классов [Текст] / Е.А. Самойлов, Д.Е. Самойлов // Интеллектуальное развитие в процессе обучения физике. Материалы Междунар. науч.-прак. конф. - Самара: Изд-во ПГСГА, 2010. - С. 185-191 (0,3 пл., авторских 0.15 пл.).

78. Самойлов, Е.А. Формирование базовых умений и приемов продуктивного мышления у школьников на уроках физики [Текст] / Е.А. Самойлов // Формирование учебных умений. ГОСТ образования — 1: тезисы докладов регион, науч.-прак. конф. - Ульяновск: Изд-во УлГПУ, - 1997. - С.18. (0,07 пл.).

79. Самойлов, Е.А. Управление продуктивным поиском школьников как элемент процесса обучения физике [Текст] / Е.А. Самойлов // Управление познавательной деятельностью учащихся в процессе обучения физике: тезисы докл. респуб. науч.-прак. конф. -Самара: Изд-во СГПУ, 1998. - С.73-74. (0.07 пл.).

80. Самойлов, ЁА. К формированию интеллектуальных умений [Текст] / Е.А. Самойлов // Формирование учебных умений в процессе реачизации стандартов образования: материалы Всеросс. иауч.-прак. конф. - Ульяновск: Изд-во УлГПУ. 2009. - С.18-20. (0.19 пл.).

Подписано в печать 12.09.2013 г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать оперативная. Усл. печ. л. 2,5. Тираж 100 экз. Заказ № 0648.

Отпечатано с готового оригипал-макета в типографии ООО "Порто-пршгг" 443041, г. Самара, ул. Садовая, 156

Текст диссертации автор научной работы: доктора педагогических наук, Самойлов, Евгений Андреевич, Москва

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский педагогический государственный университет»

На правах рукописи

УДК 373.51

05201352086

Самойлов Евгений Андреевич

УПРАВЛЕНИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫМ РАЗВИТИЕМ УЧАЩИХСЯ ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИХ КЛАССОВ ПРИ ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ

Специальность: 13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (физика)

Диссертация на соискание ученой степени доктора педагогических наук

Научный консультант: доктор педагогических наук, профессор ШАРОНОВА Н.В.

МОСКВА-2013

Содержание

Введение................................................................................ 5

Часть I. Основания системы управления интеллектуальным

развитием учащихся физико-математических классов при обучении физике

Глава 1. Психологические и частнодидактические основания

управления интеллектуальным развитием школьников 26

1.1. Психологические трактовки понятия «индивидуальный интеллект» и подходы к его развитию 26

1.2. Подходы к развитию интеллекта школьников в дидактике физики.................................................................. 45

1.3. Требования к интеллектуальному развитию школьников

при обучении физике в информационном обществе......... 66

1.4. Выводы по главе 1.................................................... 76

Глава 2. Понятийный базис концепции управления развитием

интеллекта школьников при обучении физике 78

2.1. Взаимосвязь понятий «компетентность», компетенция»

и «интеллектуальное развитие».................................... 78

2.2. Компетентностно ориентированное образование как альтернатива знаниево-исполнительному образованию

в свете проблемы интеллектуального развития учащихся 106

2.3. Понятийный аппарат моделирования управления интеллектуальным развитием школьников

2.3.1. Ключевые понятия........................................... 116

2.3.2. Коллективный развивающийся субъект как идеализированная организационная система в школе 122

2.4. Концепция управления интеллектуальным развитием учащихся физико-математических классов

при обучении физике................................................. 130

2.5. Выводы по главе 2.................................................... 137

Итоги части I........................................................................... 140

Часть II. Управление интеллектуальным развитием учащихся

физико-математических классов в системе обучения физике

Глава 3. Структурно-функциональный аспект управления

интеллектуальным развитием школьников

при обучении физике.................................................... 142

3.1. Образовательная система педагога............................... 142

3.2. Холоническая модель управления интеллектуальным развитием школьников при обучении физике.................. 151

3.3. Деятельностная модель управления интеллектуальным развитием школьников при обучении физике................. 177

3.4. Выводы по главе 3.................................................... 210

Глава 4. Процессуальный аспект управления интеллектуальным

развитием школьников при обучении физике................... 212

4.1. Количественное представление результатов интеллектуальной деятельности школьников и учителей 212

4.2. Процессуальная модель управления интеллектуальным развитием школьников при обучении физике................. 236

4.3. Выводы по главе 4................................................... 263

Глава 5. Материально-ресурсный и организационный аспекты

управления интеллектуальным развитием учащихся

физико-математических классов при обучении физике 265

5.1. Учебник физики в системе методических ресурсов управления интеллектуальным развитием школьников...... 265

5.2. Комплекс учебных заданий по физике как средство управления интеллектуальным развитием учащихся......... 279

5.3. Средства наглядности в системе управления интеллектуальным развитием школьников

при обучении физике................................................ 302

5.4. Алгоритм достижения образовательных целей................ 335

5.5. Выводы по главе 5................................................... 354

Итоги части II........................................................................... 357

Часть III. Экспериментальные аспекты построения системы обучения физике, способствующей эффективному управлению интеллектуальным развитием учащихся физико-математических классов 362

Глава 6. Экспериментальные основы системы обучения физике, способствующей эффективному управлению интеллектуальным развитием учащихся

физико-математических классов................................... 362

6.1. Общая характеристика педагогического эксперимента..... 362

6.2. Описание констатирующего и поискового экспериментов 366

6.3. Выводы по главе 6.................................................. 379

Глава 7. Экспериментальная проверка системы обучения физике,

способствующей эффективному управлению интеллектуальным развитием учащихся

физико-математических классов................................... 381

7.1. Описание обучающего и контрольного экспериментов 381

7.2. Статистический анализ и результаты педагогического эксперимента по проверке эффективности авторской системы обучения физике........................................ 399

7.3. Выводы по главе 7.................................................. 406

Итоги части III........................................................................ 407

Заключение............................................................................. 408

Библиографический список....................................................... 411

Приложения............................................................................ 432

Введение

Актуальность исследования

На разных этапах эволюции общества существуют определенные возможности для развития общего интеллекта школьников и повышения качества их физического образования. Эти возможности определяются, помимо прочего, такими важнейшими условиями, как материально-техническая база школы, наличие адекватных времени психологических и педагогических концепций. Прогресс в каждой из трех названных сфер может обеспечить прирост качества образования и интеллектуального развития учащихся при усвоении курса физики.

Проблема управления интеллектуальным развитием обучаемых (УИРО) всегда находилась в фокусе внимания специалистов в области психологии, педагогики, дидактики физики. Возможные подходы к решению этой проблемы во многом определяются трактовкой понятий «интеллект» и «развитие интеллекта».

В нашей стране и за рубежом индивидуальный интеллект нередко отождествлялся с мышлением и мыслительной способностью субъекта.

В психологии различные аспекты развития мышления исследовали К.И.Абульханова-Славская [1, 316], Б.Г.Ананьев [6], А.Г.Асмолов [12], Б.Блум [408], Д.Б.Богоявленская [37], Дж.Брунер [46], А.В.Брушлинский [47], Л.М.Веккер [54], Б.М.Велич-ковский [55], М.Верггеймер [56], Л.С.Выготский [73], П.Я.Гальперин [76, 77], Дж.Гилфорд [417], В.В.Давыдов [91], В.Н.Дружинин [101], К.Дункер [241], З.И.Калмыкова [127], В.А.Крутецкий [154], А.Н.Леонтьев [163], А.М.Матюшкин [181], Н.А.Менчинская [184], Ж.Пиаже [229], Дж.Равен [246], Дж.Рензулли [209], С.Л.Рубинштейн [253], Н.Ф.Талызина [332], О.К.Тихомиров [341], В.Д.Шадриков [386], Д.Б.Эльконин [398], Б.Д.Эльконин [397], И.С.Якиманская [404] и др.

В педагогике проблемами повышения эффективности умственной деятельности школьников в разные годы занимались В.И.Андреев [7], Ю.К.Бабан-ский [17], В.П.Беспалько [21], П.П.Блонский [34], С.И.Гессен [79], В.В.Гузеев [87], М.А.Данилов [93], А.Дистервег [216], Дж.Дьюи [102], Б.П.Есипов [216], Л.В.Занков [112], Л.Я.Зорина [115], Г.Кершенштейнер [123], В.В.Краевский [337], И.ЯЛернер [165], М.И.Махмутов [182], П.И.Пидкасистый [221], М.Н.Скаткин [99], В.А.Сластенин [222], Э.Торндайк [98], К.Д.Ушинский [356], Ф.Фребель [98], А.В.Хуторской [380] и др.

В методике обучения физике способы формирования и развития мышления учащихся исследовали Н.Е.Важеевская [50], Н.К.Гладышева [202], Г.М.Голин [81], В.Ф.Ефименко [106], О.Ф.Кабардин [126], С.Е.Каменецкий [129], И.С.Карасова [131], В.В.Майер [170], Р.В.Майер [171], Р.И.Малафеев [173], В.Н.Мощанский [191], В.В.Мултановский [193], И.И.Нурминский [202], В.П.Орехов [129], В.А.Орлов [213], Н.С.Пурышева [243], И.Г.Пустильник [245], В.Г.Разумовский [247], Ю.А.Сауров [309], Е.В.Ситнова [315], Г.Н.Степанова [323], С.А.Суровикина [331], Н.Н.Тулькибаева [346], А.В.Усова [351], Л.С.Хижнякова [374], Т.Н.Шамало [387], Н.В.Шаронова [388] и другие. Работы В.А.Бетева [24], В.А.Кондакова [144, 145], Ч.Кизовски [134], А.П.Усольцева [353] посвящены управлению умственной и познавательной деятельностью учащихся при обучении физике.

В последние десятилетия наблюдается возрождение интереса к общепсихологическим теориям интеллекта. Появились оригинальные продуктивные модели В.Н.Дружинина [101], М.Минского [188, 189], Р.Стеренберга [427], М.А.Холодной [378], которые открывают новые перспективы для педагогических и частнодидакти-ческих исследований. Например, разработаны концепции интеллектуального развития школьников при обучении математике (Э.Г.Гельфман, [78]), информатике (С.М.Окулов, [212]), иностранному языку (Э.В.Криворотова, [153]).

На рубеже второго и третьего тысячелетий активизировался поиск новых педагогических идей, подходов, технологий, способствующих решению проблемы управления интеллектуальным развитием школьников при обучении физике. Активность учителей-практиков и ученых - специалистов в области дидактики физики - обусловлена рядом причин.

Особенности информационного общества - изменчивость, глобальные противоречия, обилие потоков информации - вызывают потребность личности в действенном системном ядре базовых знаний и способов действий, а также в интеллектуальных качествах, позволяющих самостоятельно перерабатывать информацию, решать проблемы, конструктивно взаимодействовать с партнерами в неоднородном коллективе. Отметим также, что в современном социуме приобретает огромное значение развитие творческой индивидуальности, раскрытие и реализация сущностных сил обучающихся. Необходимым условием становления эффективной экономики, конкурентоспособного процветающего государства признается поиск и развитие

уникальности каждого субъекта образовательного процесса, нацеленность на максимально эффективную деятельность с учетом общечеловеческих ценностей. Эти особенности предопределили управленческую антибюрократическую революцию в мире: на смену бюрократическим иерархическим организациям приходят холониче-ские организации, способные к самообучению и адаптации. Поэтому в российской образовательной системе созданы новые Федеральные государственные стандарты (ФГОС). В их основание положены идеи компетентностно ориентированного образования, которое призвано обеспечить выпускнику успешную адаптацию в холони-ческих организационных системах информационного общества. Высокие требования ФГОС к уровню подготовки учеников по физике детерминируют поиск адекватной системы УИРО.

Новые условия образовательной деятельности - объективный контроль обу-ченности в форме единого государственного экзамена (ЕГЭ) и государственной итоговой аттестации (ГИА), в форме портфолио; креативные формы внеурочной учебной деятельности (физические праздники, научные конференции учащихся, олимпиады и пр.) - приводят к необходимости эффективного развития продуктивной сферы интеллекта школьников. В частности, результаты констатирующего педагогического эксперимента, проведенного нами в физико-математических классах (ФМК) Самары, показали, что многие ученики испытывают значительные трудности при выполнении физических задач с нестандартными условиями, с неоднозначными способами решения и альтернативными ответами. В анкетах учителя отмечали, что одной из самых трудных методических проблем является обучение школьников самостоятельному открытию нового знания посредством моделирования, выдвижения и проверки гипотез.

Новые средства обучения - современное оборудование для физического эксперимента, компьютеры, проекторы, цифровые образовательные ресурсы - создают предпосылки более эффективного развития интеллекта учащихся. Однако наблюдения и беседы с учителями показывают, что потенциал этих ресурсов реализуется в массовой практике обучения физике не в полной мере из-за отсутствия методических рекомендаций по их системному использованию в рамках УИРО.

Индивидуапизация как глобальная мировая тенденция развития образовательных систем находит практическое воплощение в организации профильного обуче-

ния (внешняя дифференциация) и в построении учебного процесса в рамках профиля с учетом личностных особенностей школьников (внутренняя дифференциация). Сегодня большие надежды по возрождению экономического потенциала России связываются с воспитанием технической элиты - школьников, изучающих физику на уровне, выше базового, в классах математического, информационно-технологического, инженерного, естественнонаучного профилей. Такие классы будем условно называть физико-математическими (ФМК). Анализ показывает, что в информационном обществе возникает потребность в учителях-проектировщиках, владеющих научными основами организации процесса обучения физике в ФМК, способных придать ему личностно-ориентированный характер. Умение проектировать блоки уроков, прогнозировать и обеспечивать эффективность интеллектуального развития учеников в неоднородном коллективе становится важным элементом в педагогическом арсенале современного учителя физики. Такая проектировочная деятельность предполагает анализ различных аспектов и учет многих факторов, влияющих на конечный результат обучения. Поэтому многие учителя физики испытывают затруднения в процессе педагогического проектирования и нуждаются в ориентировочных опорах для разработки уроков с учетом специфики профиля класса и особенностей индивидуальных траекторий интеллектуального развития учащихся.

Указанные изменения в системе школьного физического образования становятся источниками творческой активности учителей и ученых, находят отражение в тематике диссертаций. Новые подходы к развитию отдельных интеллектуальных качеств учеников предложены Р.В.Гуриной [88], С.И.Десненко [97], Т.М.Коробовой [150] и др. Вопросы организации личностно адаптированной развивающей системы обучения физике рассмотрены Г.М.Анохиной [10], Л.А.Прояненковой [239] и др. Некоторые аспекты формирования когнитивного опыта учащихся проанализированы Е.А.Дьяковой [103], Е.В.Оспенниковой [217], А.О.Чефрановой [384] и др. Становлению креативности в структуре метакогни-тивного опыта учащихся посвящены работы Б.С.Кирьякова [136], М.И.Старовикова [321], И.Г.Шомполова [393] и др.

В то же время приходится констатировать отсутствие системного исследования проблемы управления интеллектуальным развитием учащихся в процессе их

физического образования. В дидактике физики не определено понятие «управление интеллектуальным развитием обучаемых при усвоении курса физики», не выявлены элементный состав и структура УИРО как системы, не установлены особенности УИРО как процесса в рамках образовательной деятельности коллектива неоднородных учеников, отсутствуют методические рекомендации по материально-ресурсному сопровождению, организации УИРО и комплексной оценке результатов интеллектуального развития участников образовательного процесса. Кроме того, требует обоснования идея взаимосвязи интеллектуального и духовного развития учащихся при обучении физике в рамках неоднородного школьного коллектива.

Таким образом, анализ тенденций развития образовательных систем, состояния школьного физического образования, а также результаты констатирующего педагогического исследования позволили выявить противоречия:

• между новыми требованиями личности, семьи, общества, государства, системы профессионального образования к качеству интеллектуального развития учащихся ФМК при обучении физике и уровнем исследования системы управления интеллектуальным развитием школьников в дидактике физики;

• между необходимостью индивидуального подхода к развитию интеллектуального своеобразия каждого ребенка в коллективе при обучении физике и отсутствием комплекса соответствующих ориентировочных основ, дидактических средств, проектировочных и организационных умений у многих учителей;

• между широкими дидактическими возможностями современного учебного оборудования, технических средств обучения и отсутствием методических разработок, обеспечивающих системное технологичное управление интеллектуальным развитием учащихся ФМК в неоднородном коллективе при высоком уровне усвоения курса физики.

Все вышесказанное делает актуальным исследование на тему «Управление интеллектуальным развитием учащихся физико-математических классов при обучении физике» и обусловливает проблему исследования в форме вопроса «Как следует осуществлять управление интеллектуальным развитием учащихся физико-математических классов при обучении физике?».

Объект исследования - процесс обучения физике в ФМК.

Предмет исследования - управление интеллектуальным развитием учащихся ФМК при обучении физике.

Цель исследования состоит в разработке концепции и системы управления интеллектуальным развитием учащихся ФМК в условиях информационного общества.

Гипотеза исследования формулируется следующим образом.

ЕСЛИ проектирование и использование системы учебного физического знания, обр�