Мысленный эксперимент как средство повышения степени адекватности усвоения студентами учебной информации

Ефимушкина, Светлана Валерьевна

Темы диссертаций по педагогике » Теория и методика профессионального образования

автореферат и диссертация по педагогике 13.00.08 для написания научной статьи или работы на тему: Мысленный эксперимент как средство повышения степени адекватности усвоения студентами учебной информации

Автореферат

Автор научной работы: Ефимушкина, Светлана Валерьевна
Ученая степень: кандидата педагогических наук
Место защиты: Москва
Год защиты: 2004
Специальность ВАК РФ: 13.00.08

Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Мысленный эксперимент как средство повышения степени адекватности усвоения студентами учебной информации"

На правах рукописи

ЕФИМУШКИНА СВЕТЛАНА ВАЛЕРЬЕВНА

МЫСЛЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ КАК СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ СТЕПЕНИ АДЕКВАТНОСТИ УСВОЕНИЯ СТУДЕНТАМИ УЧЕБНОЙ ИНФОРМАЦИИ

13.00.08 - Теория и методика профессионального образования

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Москва -2004

Работа выполнена на кафедре физики и высшей математики Московской государственной технологической академии

Научный руководитель: доктор педагогических наук,

профессор П.И. Самойленко

Официальные оппоненты:

доктор педагогических наук, доцент А.В. Коржуев

кандидат педагогических наук А.И. Архангельский

Ведущая организация: Московский гуманитарный

педагогический институт

Защита состоится 19 ноября 2004 г. в 13 часов на заседании диссертационного совета Д 212.122.04 по присуждению ученой степени кандидата педагогических наук в Московской государственной технологической академии по адресу: 1009004, Москва, ул. Земляной Вал, 73.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской государственной технологической академии.

Автореферат разослан октября 2004 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета и

кандидат педагогических наук, доцент Г А Шашенкова

ZOPS-A i e 5*5*0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

На современном этапе развития отечественной системы высшего профессионального образования важное внимание уделяется проблеме качества образования, формирования у студентов знаний и представлений, адекватных сущности изучаемых объектов, процессов и явлений - таких, которые студент мог бы эффективно использовать и применять в процессе осмысления окружающей действительности, решения теоретических и практических задач, в процессе создания собственных научно-образовательных продуктов. При этом исследователи и практики высшей школы вновь и вновь обращаются к особенностям реализации в вузовском обучении, основополагающих дидактических принципов, среди которых является значимым принцип наглядности.

Принцип наглядности в обучении был сформирован очень давно (ещё Я. А. Коменским) и традиционно рассматривался в контексте соотношения чувственных и рациональных элементов в учебном познании. Основной задачей преподавателя при этом признавалась такая организация учебного процесса, при которой абстрактные понятия формировались бы у студентов на основе богатого чувственного опыта - в этом случае мышление обучаемого развивалось бы наиболее последовательно, а сами научные понятия, законы, категории усваивались бы не формально, а на основе осознания глубоких, не лежащих на поверхности внутренних сущностных связей и отношений зависимости между теми объектами, явлениями и процессами, которые они описывают.

Проблема использования принципа наглядности в обучении исследовалась многими известными психологами и педагогами - JI.B. Занковым, JI.M. Фридманом, Э.Г. Мингазовым, И.К. Марковой, М.Н. Скаткиным, М.А. Даниловым, М.И. Махмутовым, Ю.К. Бабанским, Т.Н. Шамало и многими другими, и на сегодня мы считаем достаточно исследованной и доведённой до «технологического» уровня важнейшую её подпроблему, связанную с дидактическими основами предметно-образной наглядности. Довольно подробно и детально сформулированы требования, предъявляемые к соответствующим наглядным средствам представления информации, определены критерии эффективности их использования в учебном процессе. Однако, до сих пор является недостаточно разработанной подпроблема, связанная с применением средств абстрактно-образной наглядности и формированием в сознании студента адекватных образов явлений, недоступных непосредственнОА^ЗДШтенниму bol иятию и

БИБЛИОТЕКА

ъна:

принципиально не подлежащих отражению «классическими» наглядными средствами. Потому, видимо, в ходе диагностики уровня знаний студентов выявляются многочисленные крайности: от отсутствия всякой наглядной основы изучаемых процессов вообще - до примитивных представлений, грубо искажающих сущностную основу изучаемого.

В связи со всем изложенным выше, следует вспомнить о таком методе реализации абстрактно-образной наглядности как мысленный эксперимент — это особая форма мыслительной деятельности субъекта познания, при которой он оперирует не с реальными объектами, а с их идеализированными моделями, создаваемыми в собственном сознании, экстраполируя затем полученные выводы на реальные объекты и явления окружающего мира. Отмеченный выше негатив, выражающийся в формировании в сознании студентов искаженных, неадекватных сущности происходящего знаний и представлений, в значительной степени связан, по мнению многих исследователей, именно с недостаточно эффективным использованием этого важного общенаучного метода в вузовском обучении, причем как преподавателями в процессе их обучающей деятельности, так и самими студентами в процессе учения.

Таким образом, актуальность данного исследования определяется противоречием между возможным и действительным уровнями использования мысленного эксперимента для повышения степени адекватности усвоения студентами учебной информации.

Из этого вытекает проблема исследования, которая может быть представлена в виде совокупности следующих вопросов: каким требованиям должно удовлетворять важнейшее средство абстрактной наглядности - мысленный эксперимент - с тем, чтобы способствовать в максимально возможной степени повышению степени адекватности усвоения студентами учебной информации; какие модификации содержания вузовского обучения и методы организации учебно-познавательной деятельности студентов необходимы для эффективного использования этого средства?

Объект исследования: процесс усвоения студентами учебной информации.

Предмет исследования: дидактические возможности использования мысленного эксперимента с целью повышения степени адекватности усвоения студентами учебной информации.

Цель исследования: разработка и обоснование методик использования мысленного эксперимента с целью наглядного представления элементов содержания вузовского образования, результатом которого будет повышение степени адекватности усвоения этого содержания студентами.

В своём исследовании мы исходили из гипотезы о том, что степень адекватности усвоения студентами учебной информации повышается, если:

- в процессе усвоения ими учебного материала преподаватель делает акцент на сочетании чувственно-предметной и понятийно-знаковой наглядности - таком, при котором ведущую роль наряду с «натурным» играет мысленный эксперимент;

- реализовать такое целевое использование мысленного эксперимента, при котором главными задачами будут:

а) выявление области применимости используемых моделей;

б) обеспечение всестороннего, многопланового исследования объекта путём конструирования различных его моделей, позволяющих «перенести» модель в любые желаемые для исследователя условия и ситуации;

в) использование результатов самостоятельного мысленного экспериментирования студентов в качестве оценки степени усвоения комплекса сущностных связей и отношений зависимости объектов, явлений и процессов.

Цель и гипотеза обусловили постановку следующих задач исследования:

1. выявить недостатки в плане использования традиционных методик, реализующих принцип наглядности обучения, для формирования у студентов адекватных реальности представлений об изучаемых объектах, процессах и явлениях и обозначить принципиальные возможности их преодоления;

2. разработать принципиальные подходы к использованию наглядных средств для повышения степени адекватности усвоения студентами учебного материала, осуществить их конкретно-дидактическую детализацию;

3. создать методику диагностики у студентов умений адекватного усвоения учебной информации;

4. выявить особенности использования мысленного эксперимента для повышения степени адекватности усвоения студентами учебной информации курсов физики и общетехнических дисциплин;

5. провести экспериментальную проверку разработанных методик.

Методологической основой исследования являются:

а) исследования, связанные с общими вопросами дидактики высшей школы (С.И. Архангельский, В.И. Загвязинский, Ю.Г. Фокин, ВА. Сластёнин, В А. Ситаров, В А. Попков и др.);

б) общедидактические разработки, связанные с реализацией принципа наглядности в обучении (JI.M. Фридман, Э.Г. Мингазов, В.И. Евдокимов, JI.B. Занков и др.);

в) частнодидактические исследования, посвященные реализации принципа наглядности в процессе обучения различным учебным предметам в вузе (И.К. Маркова, Н.С. Пурышева, Д.В. Чернилевский, В.А. Попков, A.B. Коржуев, П.И. Самойленко и др.).

Этапы исследования. Исследование проводилось в 3 этапа:

I этап (2000-2001 гг.): анализ литературы по общим и частным вопросам, связанным с темой исследования, проведение констатирующего эксперимента, разработка принципиальных теоретических идей для реализации поставленных задач;

II этап (2001-2002 гг.)-. разработка основных положений методик реализации поставленных задач, проведение поискового и формирующего педагогического эксперимента, работа над текстом;

III этап (2003-2004 гг.): детализация, коррекция и конкретизация основных идей и методик, завершение формирующего эксперимента, контрольный эксперимент и формулировка выводов исследования; работа над текстом.

Для реализации поставленных задач был использован комплекс методов исследования: анализ философских, методологических и психолого-педагогических исследований, связанных с проблемой диссертации; формулировка, теоретическая и экспериментальная проверка гипотез; построение теоретических моделей формирования у студентов умений адекватного усвоения учебной информации; констатирующий, поисковый, формирующий и контрольный педагогический эксперимент, включающий статистическую обработку полученных результатов.

Научная новизна исследования состоит:

1. в представлении мысленного эксперимента как формы реализации синтеза (сочетания) чувственной и абстрактно-образной наглядности в вузовском обучении, способствую щей повышению степени адекватности усвоения студентами учебной информации;

2. в конкретизации соответствующих возможностей использования мысленного эксперимента, заключающихся в том, что он позволяет в гораздо более высокой степени, чем традиционно используемые формы наглядности:

- иллюстрировать студентам степень ограниченности широко используемых моделей;

- «помещая» исследуемые объекты, процессы и явления в желаемые для автора задачи условия, учить студентов осуществлять многоплановый, разносторонний анализ свойств и особенностей этих объектов и явлений;

- диагностировать степень адекватности усвоения студентами элементов знания.

3. в определении и подробном описании этапов деятельности преподавателя, обучающего студентов самостоятельному мысленному моделированию: мотивационного, обобщенного, теоретического восприятия проблемы, этапа восхождения к конкретному и этапа формирования у студента готовности к самостоятельному применению обсуждаемого метода при решении творческих познавательных задач;

4. в соотнесении выделенных этапов с уровнями сформированное™ у студента умений мысленного экспериментирования.

Теоретическая значимость заключается в конкретизации общедидактических положений, связанных с реализацией важнейшего принципа обучения (принципа наглядности) - на уровне определения принципиального подхода, «синтезирующего» ранее использовавшиеся по отдельности подходы и позволяющего на этой основе решать задачу повышения уровня усвоения знаний студентами и формирования у них общезначимых мыслительных умений.

Практическая значимость состоит в разработке рекомендаций для преподавателя вуза, позволяющих ему адаптировать учебный материал и формы организации познавательной деятельности студентов в рамках конкретных курсов младшей ступени вузовского обучения для решения задачи повышения уровня сформированное™ знаний студентов с использованием мысленного эксперимента.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Мысленный эксперимент в вузовском учебном процессе целесообразно рассматривать как форму сочетания (синтеза) конкретно-чувственной и абстрактно-образной наглядности, позволяющую повышать степень адекватности усвоения студентами содержательных аспектов изучаемого ими знания;

2. При использовании мысленного эксперимента имеется возможность более эффективно, чем при использовании традиционных методик реализации принципа наглядности:

- демонстрировать студентам степень ограниченности используемых для описания объектов и явлений мысленных моделей;

- осуществлять многоаспектный, разносторонний анализ сущностных связей и отношений зависимости явлений и объектов;

- диагностировать степень адекватности усвоения студентами учебной информации.

3. В деятельности преподавателя вуза, осуществляющего обучение студентов самостоятельному мысленному экспериментированию, целесообразно выделить следующие четыре этапа: 1) мотивационный; 2) этап обобщенного дедуктивного (теоретического) осознания проблемы; 3) этап восхождения к конкретному; 4) этап готовности к самостоятельному применению умений мысленного экспериментирования в нестандартных задачах и познавательных ситуациях. Каждому из выделенных этапов соответствует уровень сформированное™ умений мысленного экспериментирования у студентов: 1) репродуктивный; 2) адаптационный; 3) локально-моделирующий; 4) высший.

Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивается опорой на многократно проверенные на практике теоретические психолого-педагогические концепции и теоретические представления (явившиеся методологическими основами исследования), тщательным анализом материала, полученного в результате теоретического исследования, статистической обработкой экспериментальных данных.

Апробация результатов исследования. Результаты исследования докладывались на научно-методических конференциях преподавателей и молодых ученых Московской государственной технологической академии (2001, 2003, 2004 гг.), на научно-методической конференции в Ульяновском Государственном педагогическом университете (2004 г.), на научно-методической конференции-выставке МИФИ (2004 г.) и семинарах филиала МГТА.

Структура диссертации. Диссертационная работа включает в себя введение, две главы, заключение, список использованной литературы. Библиография содержит 111 источников.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В главе I «Современное общедидактическое представление проблемы адекватности усвоения студентами учебной информации» отмечается, что важнейшим процессуальным элементом вузовского обучения является восприятие, осознание, переработка и усвоение студентами учебной информации. Однако, в процессе контроля (рубежного и итогового) очень часто выясняется, что многие фрагменты этой информации, а особенно связи и отношения зависимости между объектами, процессами и явлениями либо усвоены формально, либо искаженно, неадекватно тому, как это предполагал преподаватель, автор учебника, пособия или руководства. В связи с этим формулируется определение: под адекватностью усвоения студентами учебной информации понимается та или иная степень тождественности истинного, сущностного смысла изучаемого знания и сформированных в сознании студентов понятий и представлений.

Особо в качестве причины неадекватности усвоения студентами учебной информации следует отметить отсутствие образной основы у того или иного фрагмента учебного материала. Это обстоятельство обсуждается подробно и это обусловлено отчасти тем, что неоднозначно само понятие наглядности, и последнее обусловливает как положительные, так и отрицательные педагогические эффекты.

В тексте анализируются положительные эффекты и, в частности, отмечается, что они по большей части относятся к классической, конкретно-образной наглядности, когда то или иное научное положение высокой степени абстрактности иллюстрируется с помощью объектов или процессов, по ряду причин лучше воспринимаемых человеком, создающих у него определённые зрительные, слуховые или другие ощущения, помогающие вникнуть в суть иллюстрируемой абстракции.

Так, например:

• выраженная в буквенном виде формула (например, из курса физики или высшей математики) сопровождается графиком зависимости одной величины от другой; представленное в таблице распределение испытуемых, например, по уровням сформированное™ какого-либо качества или умения иллюстрируется столбиковой диаграммой или гистограммой, или круговой диаграммой;

• некоторый многостадийный процесс иллюстрируется с помощью средств компьютерной мультипликации, предполагающей наличие режима «стоп-кадр» - например, процесс деления клетки или четыре такта двигателя внутреннего сгорания, термодинамические циклы Карно, Дизеля, Отта и т.п.;

• уравнения химической реакции иллюстрируются опытами - по появлению характерной окраски раствора, осадка, пузырьков газа можно с той или иной степенью уверенности судить о тех веществах, которые вступали в реакцию;

• та или иная физическая формула подтверждается экспериментом -например, с помощью электронного счётчика-секундомера измеряются пути, пройденные свободно падающим телом в первую, вторую, третью и т.д. секунды после начала движения - тем самым подтверждается формула зависимости пути от времени при равноускоренном движении;

• в процессе изучения того или иного литературного произведения организовывается параллельный просмотр театральной постановки по этому произведению, и студент проникается атмосферой того времени, о котором идёт речь в повести или романе, лучше осознаёт особенности поведения и мотивы поступков героев;

• тот или иной исторический учебный материал сопровождается экскурсией в музей, например, изучение Бородинского сражения сопровождается экскурсией в музей «Бородинская панорама».

Далее в тексте диссертации подробно анализируются случаи, когда традиционная классическая предметная наглядность либо не способствует повышению степени адекватности усвоения студентами учебной информации, либо оказывается вообще непродуктивной. В частности, это иллюстрируется таким примером. До сих пор в преподавании химии (а зачастую и физики) используется классическая интерпретация спина электрона, утверждающая, что это свойство обусловлено вращением «шарика» конечного радиуса вокруг собственной оси. Узнать бы интерпретаторам, что за идея родилась впервые на заре XX века у Гаудсмита и Уленбека, пославших даже соответствующую статью в серьёзный журнал, но вскоре выявивших, что скорость вращения некоторых точек такого шарика оказывается большей, чем скорость света в вакууме. Ученые тут же сообщили об этом своему учителю П. Эренфесту - и просили отозвать статью, но сделать этого не удалось. С тех пор и используется эта ставшая

анекдотичной интерпретация, путешествует по страницам научно-популярных книг и учебников. И это далеко не единственный пример «отрицательной наглядности».

В первой главе определяются также возможные средства наглядного представления студентам особенностей изучаемого ими научного знания. К ним, по нашему мнению, относятся:

1. различные виды рисунков (и рисуемых лектором «от руки» на доске, и представляемых на экране с помощью различных проекторов, и помещенных на страницах книг, учебников, пособий и руководств);

2. схемы - начиная от принципиальных блок-схем, электро- и радиотехнических устройств и кончая применяемыми в гуманитарных науках условными «фиксаторами мысли» автора, с произвольными обозначениями, без строгих правил и т.п.;

3. фотографии и слайды;

4. натурный эксперимент;

5. реальные объекты и процессы окружающего мира, которые по различным причинам нельзя наблюдать в учебной аудитории или лаборатории;

6. многочисленные и интенсивно развивающиеся сегодня средства компьютерной визуализации моделей изучаемых процессов, явлений и участвующих в них объектов, позволяющие, в частности, «мультиплицировать» многостадийные процессы, работать в режиме «стоп-кадр»;

7. учебные кино- и видео-фрагменты;

8. музейные и выставочные экспонаты (панорамы, муляжи, вещи, некогда принадлежавшие знаменитостям, картины и т.п.), задействуемые в учебном процессе.

В диссертации также подчеркивается, что настоящим кризисом предметно-образной наглядности стало использование, например, в физике и в химии квантовых представлений о микромире - в связи с невозможностью использования для описания квантово-механичсских систем обычных, классических, «видимых» и «осязаемых» понятий, величин и образов. Иначе говоря, автором показано, что наглядные средства могут как способствовать адекватному усвоению студентами учебной информации, так и препятствовать ему.

Обсуждая далее общие, принципиальные подходы к модернизации средств и методов наглядного представления учебного знания в контексте

повышения степени адекватности его усвоения, автор исходит из того важного соображения, согласно которому в учебном процессе непродуктивно противопоставление чувственной и понятийной форм познания - это лишает обе эти формы их объективного содержания. Чтобы сформировать в сознании студента теоретический образ недоступного чувственному восприятию явления или процесса, необходимо соединить в единое целое две формы психического отражения человеком объективной реальности — непосредственно чувственно-предметную и понятийно-знаковую Этот тезис служит основой авторского хода к проблеме наглядности в контексте адекватности усвоения учебной информации, в частности, автор отмечает, что в мышлении индивида основным средством осуществления этого синтеза выступает мысленный эксперимент, при котором студент будет оперировать не с реальными объектами, а с их идеализированными моделями, конструируемыми в собственном сознании, экстраполируя затем полученные выводы на реальные объекты и явления окружающего мира. Обучение студентов его осуществлению следует рассматривать, с одной с гороны, как конкретный вариант реализации синтеза чувственной и абстрактной наглядности в обучении, а с другой, - как средство реализации абстрактной наглядности в учебном процессе в том случае, когда традиционные её конкретно-образные формы неприменимы и способствуют формированию у обучающихся искаженных и неверных представлений об изучаемых объектах и процессах.

Подводя итоги главы, автор обозначает те возможности, которые представляет мысленный эксперимент в плане решения проблемы адекватности усвоения студентами учебной информации:

- сочетание классических средств наглядного представления научного знания с мысленным экспериментом позволяет выявить в каждом конкретном случае степень адекватности мысленной модели и реального процесса и явления, степень возможности и правомерности применения той или иной модели для описания конкретного явления или процесса;

- мысленный эксперимент с той или иной выбранной моделью позволяет достаточно оперативно «разместить» эту модель в необходимом месте, в необходимое исследователю время, подвергнуть воздействию интересующих исследователю факторов в определенных условиях, варьируемых по желанию исследователя - таким образом, модель подвергается всестороннему многоплано-

вому анализу и осмыслению, что позволяет сформировать у студента не однобокое и неизбежно ограниченное, узкое понимание происходящего, а достаточно глубокое понимание внутренних сущностных связей, особенностей и свойств изучаемого объекта или процесса;

- анализ результатов самостоятельного мысленного экспериментирования студентов позволяет диагностировать степень адекватности усвоения и осознания ими тех свойств или особенностей процессов и явлений, которые составляют внутреннее содержание, сущность последних.

Эти три позиции определяют логику дальнейшего изложения.

В главе II «Методики конструирования и применения средств абстрактной наглядности, нацеленных на повышение степени адекватности усвоения студентами учебной информации» обсуждаются общие закономерности использования мысленного эксперимента как средства повышения степени адекватности усвоения студентами учебной информации.

При разработке методики использования мысленного эксперимента в вузе автором выделяются следующие три типа мысленного экспериментирования: сенсорно-перцептивный, опирающийся на чувственные восприятия; отвлеченно-логический; смешанный.

Первый тип мысленного экспериментирования связан с преимущественным использованием иконических («изобразительных») моделей как основной формы представления информации, с которой оперирует субъект. Для мысленного экспериментирования второго типа характерна опора на абстрактно-знаковые способы кодирования информации. Лежащие в основе третьего типа мысленного эксперимента формы моделирования опираются на разные типы языков или разные семиотические (знаковые) системы, которые, однако, в процесс-се реальной психической деятельности функционируют не обособленно друг от друга, а в тесном взаимодействии. При этом их взаимодействие может быть либо конфликтным, либо, напротив, дополнительным друг другу. В последнем случае они взаимно усиливают друг друга, особенно в процессе целенаправленного обучения с активным использованием мысленного экспериментирования, способствующего развитию навыков оперирования системами моделей разного типа.

При использовании в процессе мысленного экспериментирования метода моделирования важно учитывать специфику различных этапов моделирования,

которые в процессе обучения выступают в тесной связи друг с другом:

Первый этап - создание модели. Он связан с поиском подходящих абстрактных объектов, которые могут заменить изучаемый фрагмент реальной действительности.

Второй этап характеризуется мысленным экспериментированием с моделью. Познавательный процесс на втором этапе работы с моделью во многом сходен с процессом исследования свойств реального объекта в лабораторном эксперименте. Этот этап, в отличие от первого, открывает перед обучающимися достаточно широкие возможности для творческой деятельности.

Третий этап моделирования связан с самостоятельной проверкой адекватности построенной модели объективной реальности и с выяснением границ её применимости. Этот этап требует достаточно высокой квалификации, и студенты могут справиться с ним самостоятельно лишь в редких случаях.

В процессе обучения эти этапы могут следовать не всегда в одной и той же последовательности. Нельзя не обратить внимания также и на то, что этапу построения модели всегда, очевидно, должен предшествовать важный этап предварительного знакомства с изучаемым явлением. Кроме того, этот этап в методическом отношении должен строиться таким образом, чтобы необходимость перехода от явления к его идеализированной модели стала для обучающихся понятным и оправданным шагом. У них должно сложиться отчётливое представление о том, какие именно черты изучаемого явления сохраняются в модели как существенные, и какими аспектами оригинала мы в модели пренебрегаем, считая их второстепенными и случайными. При этом важно, чтобы студенты понимали, с одной стороны, объективность такого подхода, а с другой - его известную условность, относительность. То, что в начале процесса идеализации рассматривается как несущественный фактор, может впоследствии превратиться в существенный и решающий момент для понимания характера связи изучаемого явления с другими физическими процессами.

Приведем теперь ряд классификационных схем, отражающих в обобщенном виде те дидактические ситуации, в которых целесообразно использование мысленного эксперимента (схемы I, И, III).

Схема I. Классификация ситуаций применения в учебном процессе мысленных экспериментов, перенесённых в преподавание из научного познания

Говоря о ситуациях, связанных с введением орудий познавательной деятельности, мы имеем в виду введение идеализированных моделей, технических и физических понятий и величин. Использование мысленных эксперимента при введении технических и физических величин имеет место в тех случаях, когда процедура связана с необходимостью осуществления предельного перехода в воображаемых измерениях, а использование мысленного эксперимента при введении физико-технических понятий - когда процедура требует определённого структурирования пространства. В свою очередь, при введении физико-технических величин мысленный эксперимент может быть связан с предельным переходом в пространстве или во времени. Классификацию ситуаций применения мысленного эксперимента в связи с введением орудий познавательной деятельности можно представить схемой II.

Классификация ситуаций применения в учебном процессе мысленных экспериментов чисто дидактического назначения представлена на схеме III.

Если среди ситуаций внедрения в учебный процесс мысленных экспериментов из научного познания фигурирует ситуация подготовки реальных экспериментов, среди ситуаций дидактического происхождения вместо этого фигурирует ситуация «проигрывания» сложных фундаментальных опытов. Между этими двумя ситуациями имеется существенное различие. В первом случае речь идёт о предварительном осмыслении способа проведения реального эксперимента и определения вариантов возможных результатов

эксперимента. Во втором же случае опыт на учебных занятиях реально не проводится, и с ним знакомят студентов путём мысленного проигрывания процедуры в! о проведения.

Схема II. Классификация ситуаций применения мысленных экспериментов при введении орудий познавательной деятельности

Схема III. Классификация ситуаций применения мысленных экспериментов дидактического происхождения

Мысленные эксперименты, которые можно осуществить также в форме реальных опытов, отличаются тем, что в них речь идёт об операциях с конструктивными элементами воображаемой экспериментальной установки, которая в этом случае наиболее близка к реальной, хотя и подвергнута определенной схематизации. Что же касается мысленных экспериментов, в принципе неосуществимых в форме реальных опытов, то относящиеся к таким опытам воображаемые экспериментальные установки являются в очень большой мере идеализированными. Кроме того, в этом случае в процессе проведения мысленных экспериментов манипуляции осуществляются не только с конструктивными элементами воображаемой установки, но и с материальными полевыми объектами, участвующими в опыте лишь функционально.

Автор приводит в данной главе так же и методическую детализацию возможностей мысленного эксперимента в повышении степени адекватности усвоения студентами учебной информации. При этом он основывается на том, что необходимость использования в учебном процессе мысленного эксперимента связана с тем, что реальный («натурный») эксперимент иногда объективно способствует раскрытию и иллюстрации одних сторон (аспектов, свойств, особенностей) изучаемых объектов и процессов и искажению других. Кроме того, иногда в реальном («натурном») исполнении изучаемое явление принципиально не воспроизводится, и мысленный эксперимент - есть единственное средство наглядности, которое может способствовать адекватному усвоению студентами внутренних сущностных связей и отношений зависимости между объектами и явлениями к числу соответствующих примеров относятся объекты и процессы микромира.

В связи с этим важна такая форма реализации мысленного эксперимента, которую образно можно назвать «учебньм фантазированием» - она включает:

а) решение студентами задач в логике «а что будет, если...» (произвести то или иное мысленное изменение структуры или свойств исследуемого объекта);

б) проектирование того, что могло бы произойти, если исключить тот или иной фрагмент (элемент) структуры исследуемого технического объекта;

в) выяснение того, что могло бы произойти, если тем или иным образом воздействовать на изучаемый объект или характер протекания процесса.

Такого типа учебные задачи можно сконструировать на материале практически любого учебного предмета, изучаемого на младшей ступени вуза: физики, химии, высшей математики, технической механики и др. и важна разумная степень сочетания:

- использования мысленного эксперимента лектором, автором учебника, пособия или руководства для студентов;

- обучения студентов самостоятельному мысленному экспериментированию.

Представляя обобщенную характеристику методики обучения студентов самостоятельному мысленному экспериментированию, автор выявляет ряд этапов этой деятельное!и (таблица 1).

Таблица 1

Название этапа Деятельность преподавателя

I. Мотивационный Иллюстрация студентам на конкретных примерах продуктивности использования мысленного эксперимента в науке; рассказ об истории становления научного знания в контексте мысленного экспериментирования.

И. Обобщенного теоретического восприятия проблемы Обеспечение овладения студентами знаниями о роли и значении мысленного эксперимента как общенаучного метода и особенностях его использования в конкретной области человеческого знания.

III. Восхождения к конкретному Формирование у студентов умений самостоятельного мысленного экспериментирования: сначала в ситуациях и задачах, сходных с представленными самим преподавателем в качестве эталонных, а затем - во все более отличающихся от эталонных.

IV. Готовности к осуществлению мысленного экспериментирования в самостоятельной познавательной деятельности. «Сопровождающая» деятельность: постановка творческих задач перед студентом, помощь на отдельных этапах, оценка образовательного продукта студента.

В 2001 г. автор приступил к проведению поискового этапа экспериментального исследования. Основными целями данного этапа были:

- проверка предположения о возможности расширения «сферы использования» мысленного эксперимента на младшей ступени вузовского обучения, проверка предположения о посильности соответствующих заданий, задач и упражнений для учащихся и студентов;

- установление того, на каких этапах лекций, семинарских и практических занятий соответствующие задачи, упражнения и задания целесообразно использовать, какой резерв времени для этого необходим, есть ли он реально, каково оптимальное соотношение между мысленным экспериментированием и другими формами работы.

Основными трудностями, с которыми автору пришлось столкнуться на данном этапе эксперимента, были:

1. Отсутствие у преподавателей - экспериментаторов широкого и осмысленного опыта использования задач, заданий и упражнений на развитие умений мысленного экспериментирования в вузовском учебном процессе;

2. Отсутствие умений решения таких задач у студентов.

Для частичного преодоления указанных трудностей были проведены подробные консультации и занятия с преподавателями - экспериментаторами, на которых им были представлены все теоретические идеи, изложенные в тексте работы и методы их реализации в вузовском учебном процессе.

Полученные на поисковом этапе результаты позволили перейти к формирующему эксперименту, в котором реализовывались все представленные в тексте работы теоретические идеи.

В ходе экспериментальной работы велись внимательные наблюдения за характером учебно-познавательной деятельности студентов и, прежде всего, за уровнем сформированное™ умений выявления сущностных связей и отношений зависимости между объектами, явлениями и процессами - именно эти умения, по нашему мнению, свидетельствуют об адекватности усвоения студентами учебной информации. В связи с этим на контрольном этапе эксперимента студентам предлагались задания на выявление степени влияния различных факторов на характер протекания исследуемого явления. При этом сравнивались результаты контрольной группы (где обучение велось по общепринятой для того или иного вуза методике) и экспериментальной, в которой

обучение велось в соответствии с представленными в теоретической части работы подходами, предполагающими активное использование мысленного эксперимента.

Ниже представлен один из образцов проверочного задания и полученные в эксперименте результаты.

Задача. Найдите скорость тела массы "т", вылетевшего из пружинного пистолета, расположенного вертикально. Максимальное сжатие пружины и коэффициент жёсткости известны и равны соответственно "ДХ" и "К". Вылет тела происходит в тот момент, когда пружина недеформирована. Подумайте, какую роль играет последнее условие. Что изменится в решении, если вылет произойдёт в другой момент времени? Почему в задаче ничего не сказано о массе пружины - ведь всякай реальная пружина обладает массой? Уменьшилось или увеличилось бы значение скорости, полученное в ответе, если бы масса была учтена?

В таблице 2 приведены результаты поэлементного анализа ответов студентов.

Таблица 2

Характерные ответы обучающихся Число обучающихся

контр. экспериментальные

20 чел. 19 чел. 19 чел. 23 чел.

1. Решили задачу и получили верную формулу 10/50% 15/79% 18/95% 20/87%

2. * Указали, что если вылет произойдёт в другой момент, то необходимо будет учесть потенциальную энергию упругой деформации пружины не только в начальный, но и в конечный момент времени (момент вылета шара) 2/10% 7/37% 6/32% 5/22%

3. Указали, что в момент вылета не влияет на значение скорости (тем самым признав его несущественность) деформации пружины в этот момент 5/25% 1/5% 2/10% 1/4%

4. Указали, что массу пружины учитывать не нужно в принципе, приведя неверные обоснования (т.к. в формулу скорости не входит масса пружины и т.п.) 5/25% 0/0 1/5% 0/0

5. Указали, что массу пружины учитывать не нужно, т.к. она очень мала 3/15% о/о 1/5% 0/0

6. Указали, что если бы масса пружины была учтена, то скорость снаряда увеличилась бы (без обоснования) 1/5% о/о 0/0 1/4%

7. Указали, что если бы масса пружины была учтена, то скорость уменьшилась (без обоснования) 1/5% 3/16% 3/16% 4/17%

8. * Указали, что пружина входит в систему тел, и потому её массу следует также учесть 0/0 7/37% 8/42% 9/39%

9. *Вдобавок к предыдущему утверждению указали, что в процессе движения пружины и снаряда увеличивается потенциальная энергия взаимодействия пружины с Землёй и потому при учёте массы пружины ответ для скорости будет меньше, чем полученный 0/0 5/26% 5/26% 4/17%

10.*Вдобавок к двум предыдущим утверждениям обратили внимание на то, что в процессе подъёма пружины увеличивается её кинетическая энергия и пришли к ответу, аналогичному в п. 9 о/о 3/16% 4/21% 1/4%

П.*Указали вдобавок к предыдущим трём утверждениям то, что реально масса пружины меньше массы снаряда во много раз и ею можно пренебречь о/о 6/32% 6/32% 5/22%

12. Не приступили к решению — — — —

Эти результаты, как и все другие, приведённые в тексте, подтверждают вывод о том, что результаты экспериментальных групп по выделенным (*) предпочтительным ответам выше тех, которые показали контрольные группы.

Поскольку такое соотношение диагностировалось на протяжении всех трёх лет экспериментального обучения, мы считали возможным утверждать об эффективности разработанной в исследовании методики о подтверждении выдвинутой гипотезы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

а) дидактические требования к «натурным» средствам, реализующим предметно-образную наглядность (натурному эксперименту, таблицам, рисункам, схемам, диаграммам, муляжам и т.п.);

б) дидактические требования к реализации абстрактно-образной наглядности, представленной главным образом мысленным экспериментированием.

На сегодняшний день первая подпроблема достаточно подробно исследована, а вторая требует разработки.

2. Использование мысленного эксперимента в вузовском учебном процессе является дидактически обусловленным и несёт на себе следующие функции:

а) формирование адекватных реальности наглядных образов изучаемых объектов, явлений и процессов в сознании студентов - в том случае, когда средства предметно-образной наглядности неприменимы по принципиальным соображениям;

б) дополнение к тем образам, которые сформированы традиционными средствами наглядности, но по тем или иным причинам недостаточны и нуждаются в конкретизации и обогащении.

3. Адекватность усвоения учебной информации студентами повышается при активном использовании преподавателем мысленного эксперимента. Это обусловлено главным образом тем, что, имея возможность достаточно большое число раз варьировать условия «наблюдения» объекта и внешние факторы, осуществлять «перенос» объекта в пространстве и во времени, желаемым образом трансформировать его, студент под руководством преподавателя включается в осмысление всё большего числа связей и отношений зависимости, в выявление степени ограниченности применяемых моделей, то есть, лучше познаёт сущность объекта.

обобщенного теоретического восприятия проблемы; восхождения к конкретному; формирования готовности к осуществлению мысленного экспериментирования в самостоятельной творческой поисковой деятельности. Выстраивание этапов в приведенную выше цепочку соответствует четырем уровням сформированности у студентов умений мысленного экспериментирования: репродуктивному; адаптационному; локально-моделирующему; высшему уровню, предполагающему ярко выраженную способность к обсуждаемой деятельности.

5. Проведённая в рамках исследования экспериментальная проверка выдвинутых в теоретической части идей показала результаты в экспериментальных группах гораздо более высокие, чем в контрольных. Повторяемость этих результатов от года к году даёт основание считать разработанную методику эффективной, а выдвинутую в работе гипотезу подтвержденной.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Ефимушкина (Семенова) C.B. Функции контроля знаний по физике студентов в заочном ВУЗе. Материалы VII Международной научно-методической конференции «Инновационные технологии обучения в высшей профессиональной школе». Выпуск 5. - М.: МГТА, 2001 г. С. 257-260.

2. Ефимушкина (Семенова) C.B. Принципы педагогического контроля. Сборник статей VIII Международной научно-практической конференции «Проблемы повышения качества подготовки специалистов». Выпуск 6. - М.: МГТА, 2002 г. С. 177-178.

3. Самойленко П.И., Ефимушкина (Семенова) C.B. Показатели усвоения знаний. Материалы конференции «Формирование учебных умений в процессе реализации стандартов образования». - Ульяновск, 2003 г. С. 179-181.

4. Ефимушкина (Семенова) C.B. Модернизация средств и методов наглядного представления учебного знания в контексте повышения степени адекватное! и его восприятия. Сборник научных трудов X Международной научно-методической конференции «Модульные технологии обучения в системе непрерывного профессионального образования (теория и практика). Выпуск 8. -М.: МГУТУ, 2004 г. С. 186-189.

5. Ефимушкина (Семенова) C.B. Использование мысленного эксперимента как средства повышения степени адекватности восприятия студентами учебной информации. Сборник научных трудов X Международной научно-методической конференции «Модульные технологии обучения в системе непрерывного профессионального образования (теория и практика). Выпуск 8. -М.: МГУТУ, 2004 г. С. 193-196.

6. Ефимушкина (Семенова) C.B. Познавательные барьеры и неадекватность восприятия учебной информации. Сборник научных трудов молодых ученых МГУТУ. Выпуск 4.-М.: МГУТУ, 2004 г. С. 20-22.

7. Ефимушкина (Семенова) C.B. Проблемы адеквагаости осознания учебной информации студентами. Сборник научных трудов молодых ученых МГУТУ. Выпуск 4. - М.: МГУТУ, 2004 г. С. 22-24.

8 Самойленко ГШ., Ефимушкина (Семенова) C.B. Особенности использования мысленного эксперимента при обучении общетехническим дисциплинам с применением ИКТ в ВУЗе. Сборник трудов XIV конференции-выставки «Информационные технологии в образовании». - М.: МИФИ, 2004 г. С. 51-53.

Отпечатано с готового оригинал-макета. Москва, 119121, Погодинская, 8

Тираж 100. Формат 60x80 1/6. Заказ б/н.

Бум. офсетная. Гарнитура Тайме. Объем усл. п.л. 1.0.

#103 6 6

РНБ Русский фонд

2005-4 16550

Содержание диссертации автор научной статьи: кандидата педагогических наук, Ефимушкина, Светлана Валерьевна, 2004 год

Введение.

Глава 1. Современное общедидактическое представление проблемы адекватности усвоения учебной информации.

§ 1. Общие подходы к решению исследуемой проблемы.

§ 2. Средства наглядности в контексте адекватности и неадекватности усвоения учебной информации.

§ 3. Познавательные барьеры и неадекватность усвоения учебной информации.

§ 4. Общие принципиальные подходы к модернизации средств и методов наглядного представления учебного знания в контексте повышения степени адекватности его усвоения.

Выводы по первой главе исследования.

Глава 2. Методики конструирования и применения наглядных средств, нацеленных на повышение степени адекватности усвоения студентами учебной информации.

§ 1. Общие закономерности использования мысленного эксперимента как средства повышения степени адекватности усвоения студентами учебной информации.

§ 2. Дидактические ситуации, связанные с целевым использованием мысленного эксперимента в вузовском учебном процессе.

§ 3. Особенности использования мысленного эксперимента при обучении естественнонаучным и общетехническим дисциплинам в вузе.

§ 4. Экспериментальное решение исследуемой проблемы.

Введение диссертации по педагогике, на тему "Мысленный эксперимент как средство повышения степени адекватности усвоения студентами учебной информации"

Принцип наглядности в обучении был сформулирован очень давно (ещё Я.А. Коменским) и традиционно рассматривался в контексте соотношения чувственных и рациональных элементов в учебном познании. Основной задачей преподавателя при этом признавалась такая организация учебного процесса, при которой абстрактные понятия формировались бы у студентов на основе богатого чувственного опыта - в этом случае мышление обучаемого развивалось бы наиболее последовательно, а сами научные понятия, законы, категории усваивались бы не формально, а на основе осознания глубоких, не лежащих на поверхности внутренних сущностных связей и отношений зависимости между теми объектами, явлениями и процессами, которые они описывают.

Проблема использования принципа наглядности в обучении исследовалась многими известными психологами и педагогами - Л.В. Занковым, JI.M. Фридманом, Э.Г. Мингазовым, И.К. Марковой, М.Н. Скаткиным, М.А. Даниловым, М.И. Махмутовым, Ю.К. Бабанским, Т.Н. Шамало и многими другими и на сегодня мы считаем достаточно исследованной и доведённой до «технологического» уровня важнейшую её подпроблему, связанную с дидактическими основами предметно-образной наглядности. Достаточно подробно и детально сформулированы требования, предъявляемые к соответствующим наглядным средствам представления информации, определены критерии эффективности их использования в учебном процессе. Однако, до сих пор является недостаточно разработанной подпроблема, связанная с применением средств абстрактно-образной наглядности и формированием в сознании студента адекватных образов явлений, недоступных непосредственному чувственному восприятию и принципиально не подлежащих отражению «классическими» наглядными средствами. Потому, видимо, в ходе диагностики уровня знаний студентов выявляются многочисленные крайности: от отсутствия всякой наглядной основы изучаемых процессов вообще — до примитивных представлений, грубо искажающих сущностную основу изучаемого.

Из этого вытекает проблема исследования, которая может быть представлена в виде совокупности следующих вопросов: каким требованиям должно удовлетворять важнейшее средство абстрактной наглядности — мысленный эксперимент — с тем, чтобы способствовать в максимально возможной степени повышению степени адекватности усвоения студентами учебной информации; какие модификации содержания вузовского обучения и методы организации учебно-познавательной деятельности студентов необходимы для эффективного использования этого средства?

Объект исследования: процесс усвоения студентами учебной информации.

- в процессе усвоения ими учебного материала преподаватель делает акцент на сочетании чувственно-предметной и понятийно-знаковой наглядности — таком, при котором ведущую роль наряду с «натурным» играет мысленный эксперимент;

- реализовать такое целевое использование мысленного эксперимента, при котором главными задачами будут: а) выявление области применимости используемых моделей; б) обеспечение всестороннего, многопланового исследования объекта путём конструирования различных его моделей, позволяющих «перенести» модель в любые желаемые для исследователя условия и ситуации; в) использование результатов самостоятельного мысленного экспериментирования студентов в качестве оценки степени усвоения комплекса сущностных связей и отношений зависимости объектов, явлений и процессов.

Цель и гипотеза обусловили постановку следующих задач исследования:

1. Выявить недостатки в плане использования традиционных методик, реализующих принцип наглядности обучения, для формирования у студентов адекватных реальности представлений об изучаемых объектах, процессах и явлениях и обозначить принципиальные возможности их преодоления;

2. Разработать принципиальные подходы к использованию наглядных средств для повышения степени адекватности усвоения студентами учебного материала, осуществить их конкретно-дидактическую детализацию;

3. Создать методику диагностики у студентов умений адекватного усвоения учебной информации;

4. Выявить особенности использования мысленного эксперимента для повышения степени адекватности усвоения студентами учебной информации курсов физики и общетехнических дисциплин;

5. Провести экспериментальную проверку разработанных методик.

Методологической основой исследования являются: а) исследования, связанные с общими вопросами дидактики высшей школы (С.И. Архангельский, В.И. Загвязинский, Ю.Г. Фокин, В.А. Сластёнин, В.А. Ситаров, В.А. Попков и др.); б) общедидактические разработки, связанные с реализацией принципа наглядности в обучении (JI.M. Фридман, Э.Г. Мингазов, В.И. Евдокимов, JI.B. Занков и др.); в) частнодидактические исследования, посвящённые реализации принципа наглядности в процессе обучения различным учебным предметам в вузе (И.К. Маркова, Н.С. Пурышева, Д.В. Чернилевский, В.А. Попков, А.В. Коржуев, П.И. Самойленко и др.).

Этапы исследования. Исследование проводилось в 3 этапа:

II этап (2001-2002 гг.): разработка основных положений методик реализации поставленных задач, проведение поискового и формирующего педагогического эксперимента, работа над текстом;

Научная новизна исследования состоит:

1. В представлении мысленного эксперимента как формы реализации синтеза (сочетания) чувственной и абстрактно-образной наглядности в вузовском обучении, способствующей повышению степени адекватности усвоения студентами учебной информации;

2. В конкретизации соответствующих возможностей использования мысленного эксперимента, заключающихся в том, что он позволяет в гораздо более высокой степени, чем традиционно используемые формы наглядности:

- иллюстрировать студентам степень ограниченности широко используемых моделей;

- диагностировать степень адекватности усвоения студентами элементов знания.

3. В определении и подробном описании этапов деятельности преподавателя, обучающего студентов самостоятельному мысленному моделированию: мотивационного, обобщенного, теоретического восприятия проблемы, этапа восхождения к конкретному и этапа формирования у студента готовности к самостоятельному применению обсуждаемого метода при решении творческих познавательных задач;

4. В соотнесении выделенных этапов с уровнями сформированности у студента умений мысленного экспериментирования.

Теоретическая значимость заключается в конкретизации общедидактических положений, связанных с реализацией важнейшего принципа обучения (принципа наглядности) — на уровне определения принципиального подхода, «синтезирующего» ранее использовавшиеся по отдельности подходы и позволяющего на этой основе решать задачу повышения уровня усвоения знаний студентами и формирования у них общезначимых мыслительных умений.

Практическая значимость состоит в разработке рекомендаций для преподавателя вуза, позволяющих ему адаптировать учебный материал и формы организации познавательной деятельности студентов в рамках конкретных курсов младшей ступени вузовского обучения для решения задачи повышения уровня сформированности знаний студентов с использованием мысленного эксперимента.

На защиту выносятся следующие положения:

- диагностировать степень адекватности усвоения студентами учебной информации.

3. В деятельности преподавателя вуза, осуществляющего обучение студентов самостоятельному мысленному экспериментированию, целесообразно выделить следующие четыре этапа: 1) мотивационный; 2) этап обобщенного дедуктивного (теоретического) осознания проблемы; 3) этап восхождения к конкретному; 4) этап готовности к самостоятельному применению умений мысленного экспериментирования в нестандартных задачах и познавательных ситуациях. Каждому из выделенных этапов соответствует уровень сформированности умений мысленного экспериментирования у студентов: 1) репродуктивный; 2) адаптационный; 3) локально-моделирующий; 4) высший.

2001, 2002, 2003, 2004 гг.), на научно-методической конференции в

Ульяновском Государственном педагогическом университете (2004 г.), на научно-методической конференции-выставке МИФИ (2004 г.) и семинарах филиала МГТА.

Заключение диссертации научная статья по теме "Теория и методика профессионального образования"

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Анализ литературы по проблеме адекватности усвоения студентами учебной информации, в связи с принципом наглядности вузовского обучения, показал, что она распадается на две составляющие: а) дидактические требования к «натурным» средствам, реализующим предметно-образную наглядность (натурному эксперименту, таблицам, рисункам, схемам, диаграммам, муляжам и т.п.); б) дидактические требования к реализации абстрактно-образной наглядности, представленной главным образом мысленным экспериментированием.

На сегодняшний день первая подпроблема достаточно подробно исследована, а вторая требует разработки.

2. Использование мысленного эксперимента в вузовском учебном процессе является дидактически обусловленным и несёт на себе следующие функции: а) формирование адекватных реальности наглядных образов изучаемых объектов, явлений и процессов в сознании студентов - в том случае, когда средства предметно-образной наглядности неприменимы по принципиальным соображениям; б) дополнение к тем образам, которые сформированы традиционными средствами наглядности, но по тем или иным причинам недостаточным и нуждаются в конкретизации и обогащении.

4. Представлена обобщенная характеристика методики обучения студентов самостоятельному мысленному экспериментированию и, в частности, определены этапы деятельности преподавателя: мотивационный; обобщенного теоретического восприятия проблемы; восхождения к конкретному; формирования готовности к осуществлению мысленного экспериментирования в самостоятельной творческой поисковой деятельности. Выстраивание этапов в приведенную выше цепочку соответствует четырем уровням сформированности у студентов умений мысленного экспериментирования: репродуктивному; адаптационному; локально-моделирующему; высшему уровню, предполагающему ярко выраженную способность к обсуждаемой деятельности.

Список литературы диссертации автор научной работы: кандидата педагогических наук, Ефимушкина, Светлана Валерьевна, Москва

1. Адамар Ж. Исследование психологии процесса изобретения в области математики. - М.: Наука, 1970. - 150 с.

2. Анвельт Н.Ю., Герасимов В.П Электротехника. — М.~: Высшая школа, 1976.-500 с.

3. Бабанский Ю.К. Оптимизация процесса обучения. М.: Педагогика, 1978. -315 с.

4. Баженов Л.Б. Основные вопросы теории гипотезы. — М.: Высшая школа, 1961.- 170 с.

5. Балл Т.А. Теория учебных задач: психолого-педагогический аспект. М.: Педагогика, 1990. - 184 с.

6. Беспалько В.П. Педагогика и прогрессивные технологии обучения. М.: Просвещение, 1995. - 129 с.

7. Блинов В.М. Эффективность обучения: Методологический анализ определения этой категории в дидактике. М.:Педагогика,1976. - 192 с.

8. Богоявленский Д.Н., Менчинская Н.А. Психология усвоения знаний учащимися в школе. М.: Наука, 1959. — 347 с.

9. Бусыгина А.Л. Профессор профессия. Самара, 2000. - 342 с.

10. Ю.Веденов А.А. Моделирование элементов мышления. — М.: Наука, 1988.159 с.

11. И.Введение в психологию./Под ред. А.В.Петровского М.:Наука, 1996. -279 с.

12. Вербицкий А.А. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход. М.: Высшая школа, 1991. - 205 с.

13. Вергеймер М. Продуктивное мышление. М.: Прогресс, 1987. - 336 с.

14. Воронин А.И. Динамика значимости перцептивных признаков в процессе усвоения научных понятий. Дис. канд. псих. наук. 19.00.07/Моск. гос. ун-т.М., 1980.142 с.

15. Гальперин П.Я. Поэтапное формирование умственной деятельности.-М.:МГУ, 1965.-231 с.

16. Гальперин П.Я. Психология мышления и учение о поэтапном формировании умственных действий. М.: Наука,1965. - 148 с.

17. Гершензон Е.М., Малов Н.Н., Мансуров А.Н. Молекулярная физика. -М.:Изд.центр Академия,2002. 134 с.

18. Гершунский Б.С. Философия образования для XXI века. М.:Наука,1998. -170 с.

19. Гинецинский В.И. Предмет психологии: дидактический аспект. — М.: Логос, 1994.-215 с.

20. Гостев Ю.А. О гносеологических аспектах моделирования. Киев, 1965.-211с.21 .Грабарь М.И, Краснянская К.А. Применение математической статистики в педагогических исследованиях//Педагогические исследования. М.,1997.-С. 27-33.

21. Григорьев А.К. Высшая школа и проблемы воспитания. Д.: ЛГУ, 1981. -158 с.

22. Григорьев Е.В. Комплексный эксперимент при изучении электродинамики//Современные проблемы физического образования.-СПб.,1997. С. 37-44.

23. Гриншпун И.Б. Введение в психологию. М.: Союз, 1995. -300 с.

24. Гультяев A.M. MATLAB 5.2.Имитационное моделирование в среде Windows.-СПб.:КОРОНАпринт, 1999. -С. 34-41.

25. Давыдов В.В. Виды обобщения в обучении.-М.:Педагогика,1985-418 с.

26. Давыдов В.В. Проблемы развивающего обучения: опыт, теоретические и экспериментальные педагогические исследования. — М.: Педагогика, 1986. -240 с.

27. Данин Д.С. Труды и дни Н. Бора: краткое документальное повествование. -М.: Знание, 1985.-80 с.

28. Доблаев JI.П. Анализ понимания текста в учебной деятельности студента//Психосемиотика познавательной деятельности и общения. М., 1983.-С. 27-33.

29. О.Дьяченко М.И., Кандыбович Л.А. Психология высшей школы. Минск: Нарасвета, 1993. - 400 с.

30. Евдокимов В.И. К вопросу об использовании наглядности в школе.// Сов. Педагогика. 1982. - №3. - С. 15-20

31. Елютин В.П. Высшая школа общества развитого социализма. М.: Высшая школа, 1980. - 230 с.

32. Журавлев В.И. Педагогика в системе наук о человеке.-М.'Педагогика, 1989. 132 с.34.3айцев О.С. Методика обучения химии.-М.: Изд.центр Владос 2000. -250 с.

33. Закон Российской Федерации об образовании//Бюллетень Комитета по высшей школе. 1993. - №1. -С. 13.

34. Зб.Занков Л.В. Наглядность и активизация учащихся в обучении. М.: Просвещение, I960. — 115 с.37.3инченко В.П. Миры сознания и структура сознания// Вопросы психологии. 1991. - №2. - С .15-18.

35. Иванова Л.А. Активизация познавательной деятельности учащихся при изучении физики.-М. .'Просвещение ,1983. 142 с.

36. Каган М.С. Человеческая деятельность. М.: Психология, 1974. - 315 с.

37. Кагерманьян B.C., Гарунов М.Г. и др. Перспективные направления и методология обновления содержания различных видов подготовки студентов в вузе. М.: Обзор, информ. НИИВО. - 1997. - Вып. 10. - 115 с.

38. Кан-Калик В.А., Никандров Н.Д. Педагогическое творчество. М.: Поиск, 1990.- 150 с.

39. Кан-Калик В.А. Учителю о педагогическом общении. М.:Педагогика,1987. 129 с.

40. Кинелев В.Г. Об итогах работы высшей школы в 1994 году и основных направлениях ее деятельности в 1995 г. в России//Высшее образование.-1995. -№1. С. 11-16.

41. Кинелев В.Г. Государственная политика развития высшего образования//Высшее образование в России.-1993.- №1.с.8-14.

42. Кинелев В.Г. Проблемы инженерного образования в России//Высшее образование в России. 1993. - №2. - С. 10-17.

43. Кирмайер М. Мультимедия.-СПб.:ВНУ СПб.,1994.- 214 с.

44. Коменский Я.А. Великая дидактика. Избр. пед. соч., т. 19. 278 с.

45. Кондратьев А.С., Филипов М.Э. Физические задачи и моделирование реальных процессов// Инновационные аспекты обучения физике в школе и вузе.СПб.:Образование,1995. С. 3-7.

46. Коржуев А.В. Категория «сущность» и смыслопоисковый аспект физического научного познания. М.: Янус-К, 1999. — 96 с.

47. Коржуев А.В., Попков В.А. Традиции и инновации в высшем профессиональном образовании.-М.:Изд.МГУ,2003. — 136 с.

48. Коржуев А.В., Самойленко П.И. Сущностный подход в научном познании: математика, физика, биофизика. М.: Янус-К, 2000. - 144 с.

49. Краевский В.В. Методология педагогического исследования.-Самара,1994. -210 с.

50. Кузьмина Н.В. Профессиональная компетентность преподавателя вуза. -Л.: ЛГПИ, 1982.- 185с.

51. Кушниренко B.C., Лебедева Г.В., Свореня Р.А. Информатика.-М.: Просвещение, 1991. С .76

52. Лаптев В.В. Технологический подход к повышению эфективности урока физики//Современные проблемы физического образования.-СПб.,1997. -С. 47-55.

53. Лебедь О.И. Анализ современных математических пакетов, используемых при решении физических задач//Современные проблемы обучения физике в школе и вузе.-СПб.:РГПУ им. А.И. Герцена, 1999. С.35-43.

54. Лейтес Н.С. Умственные способности и возраст. М.: Просвещение, 1971. - 280 с.

55. Лернер И .Я. Дидактические основы методов обучения. М.:Педагогика, 1984.- 184с.

56. Лернер И.Я. Процесс обучения и его закономерности.-М.:Педагогика,1980. 103 с.

57. Марев И. Методологические основы дидактики.-М.:Просвещение,1987. -С. 86-91.

58. Маркова И.В. Взаимосвязь и взаимодополнимость предметно-образной и абстрактно-логической наглядности как средство интенсификации процесса обучения. Дис. канд. пед. наук: 13.00.01/ ЛГПИ Л., 1988. 167 с.

59. Материалы Международного симпозиума ЮНЕСКО «Фундаментальное (естественнонаучное и гуманитарное) университетское образование»//Высшее образование в России. 1994. - №4. - С. 15-19.

60. Матюшкин A.M. Проблемные ситуации в мышлении и обучении. М.: МГУ, 1972.-315 с.

61. Мелешина А.М., Гарунов М.Г., Семанова А.Г. Как изучать физико-математические дисциплины в вузе. Воронеж, 1988. — 152 с.

62. Мелхорн Г. Творческое мышление и творческая деятельность студента// Современная высшая школа. 1981. - №4. - С. 14-19.

63. Методы психической диагностики./Под ред. Дружининой В.И., Галкиной Т.В. М.:Педагогика, 1993. - 86 с.

64. Микешина Л.А. Методология научного познания в контексте культуры. М.:Изд.МГУ,1992. -144 с.

65. Мингазов Э.Г. Гносеологические основы наглядности обучения//Сов. Педагогика. 1975. - №9. - С. 43-48.

66. Миронов В.Б. Век образования. М.: Поиск, 1990. — 112 с.

67. Нечаев Н.Н. Психолого-педагогические основы формирования профессиональной деятельности.-М.: Логос, 1988.— 181 с.

68. Низамов Р.А. Дидактические основы активизации учебной деятельности студентов. Казань, 1975. — 118 с.

69. Оконь В. Основы проблемного обучения. М.: Просвещение, 1986. -326 с.

70. Основы педагогического мастерства. Киев, 1987. - С. 67-70.

71. Околелов О.П. Современные технологии обучения в вузе//Высшее образование в России. 1994. - №2. - С. 15-21.

72. Перовский Е.И. Устная проверка знаний учащихся.-М.:АПН РСФСР.-195 5.-206с.

73. Пилипенко А.И. Познавательные барьеры при обучении физике.-Курск.КГПИ, 1996. 115 с.

74. Подласый И.П. Педагогика. М.:Просвещение,Владос. - 1996. - 320 с.

75. Попков В.А., Коржуев А.В. Методология педагогического исследования и дидактика высшей школы. М.:Изд.МГУ,2000. - 198 с.

76. Попкович В.В. Модели в курсе физики средней школы. Дис. канд. пед. наук: 13.00.01/Киевский гос. пед. ин-т.Киев,1971. 145 с.

77. Разумовский В.Г. Развитие творческих способностей учащихся в процессе обучения физике. М.:Просвещение,1975 - 272 с.81 .Розов М.А. Наглядная абстракция и её виды. Новосибирск: Наука (сиб. отд.), 1965. - 320 с.

78. Российская педагогическая энциклопедия. М.:Изд-во БРЭ,1999. - С. 474.

79. Рубинштейн Д.Х. Некоторые вопросы формирования фундаментальных физических понятий и общей дидактики. Хабаровск, 1974. - 123 с.

80. Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии. — М.: Наука, 1946. 618 с.

81. Самойленко П.И., Сергеев А.В. Физика: учеб. пособие. — М.: Владос, 2000. -238 с.

82. Савельев А.П. Технологии обучения и их роль в реформе высшего образования//Высш. образов, в России. 1994. - №2. -С. 15-18.

83. Сенько Ю.В. Формирование научного стиля мышления. М.: Знание, 1986.-380 с.

84. Симдякина Е.Е.Преемственность технологии обучения в системе «лицей — университет»: Дис. канд. пед. наук: 13.00.01/ Саратов, 2000. 152 с.

85. Скаткин М.Н. Проблемы современной дидактики. М.: Педагогика, 1980. -511 с.

86. Славин А.В. Наглядный образ в структуре познания. — М.: Наука, 1971. -351с

87. Словарь терминов профессионального образования/Сост. С.М.Вишнякова. М.:Изд-во АЛО, 1999. - 300 с.

88. Смирнов А.А. Проблемы психологии памяти. М.:Просвещение,1966. — 424 с.

89. Смирнов С.Д. Педагогика и психология высшего образования: от деятельности к личности. М.: Пед. общество России, 1995. - 415 с.

90. Собкин B.C., Писаревский П.С. Социокультурный анализ образовательной ситуации в мегаполисе. М.: Министерство образования РФ, 1992.- 159 с.

91. Солодухин Н.А. Моделирование как метод обучения физике. Дис. канд. пед. наук: 13.00.01/Моск. гос. пед. ин-т. М.,1971.139 с.

92. Талызина Н.Ф. Технология обучения и ее место в педагогической теории// Совр.высш.школа. 1977. - №1. - С. 31-36.

93. Уланова М.Н. Наглядные средства //Учебная физика. 1977. - №1. - С. 66.

94. Философско-психологические проблемы развития образования/Под ред. В.В. Давыдова. М.: Изд-во АПН СССР, 1981. - 482 с.

95. Франкл В. Человек в поисках смысла. М.: Мир, 1990. — 105с.

96. Фридман JI.M. Наглядность и моделирование в обучении. М.: Наука, 1984.-181 с.

97. Халперн Д. Психология критического мышления,-СПб.:Изд.Питер,2000. С. 71-79.

98. Харламов И.Ф. Педагогика. Курс лекций. МН.:Изд.БГУ,1979. - 462 с.

99. Чернилевский Д.В., Филатов O.K. Дидактические технологии в высшей школе. М.: Учеб.лит., 2001. — 400 с.

100. Чернилевский Д.В., Филатов O.K. Креативная педагогика преподавателя высшей школы. М.: МГТА, 2000. - 185 с.

101. Шадриков В.Д. Деятельность и способности. М.: Изд-во «Логос»,ж ■1994.-211 с.

102. Шамало Т.Н. Учебный эксперимент в процессе формирования понятий. М.: Просвещение, 1986. - 96 с.

103. Шевченко Б.А. Развитие творческого воображения. Киев: КГПУ, 1990. - 68 с.

104. Шодиев Д.Ш. Мысленный эксперимент в обучении физике. М.: Просвещение, 1987. - 98 с.

105. Яворский Б.М. Курс физики. М.: Высшая школа, 1972. - 600 с.

106. Янушкевич Ф., Долженко О. Новые методы и технические средства в вузовской дидактике//Совр.высш.школа. 1982. - №2. - С. 27-31.

107. Янушкевич Ф. Технологии обучения в системе высшего профессионального образования. М.: Просвещение, 1986. — 189 с.