close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

bd000103533

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
Рупасова Галина Бахтияровна
МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ ПРИЕМОВ
ПРОДУКТИВНОГО
М Ы Ш Л Е Н И Я ПРИ ОБУЧЕНИИ ОБЩЕЙ ФИЗИКЕ
Специальность 13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания
(физика в общеобразовательной и высшей школе)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата педагогических наук
Томск
2005
Работа выполнена
в Горно-Алтайском государственном университете
Научный руководитель:
до1сгор педагогических наук,
профессор Петров Анатолий Викторович
Официальные оппоненты:
доктор педагогических наук, профессор
Шаповалов Анатолий Андреевич,
кандидат педагогических наук, доцент
Михайличеыко Юрий Павлович
Ведущая организация:
Тюменский государственный университет
Защита состоится 23 декабря 2005 года в 16.00 часов на заседании дис­
сертационного совета К 212.266.01 в Томском государственном педагогическом
университете по адресу: 634041, г. Томск, пр. Комсомольский, 75.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского государств
венного педагогического университета по адресу: 634041, г. Томск, пр. Комсо­
мольский, 75.
Автореферат разослан 21 ноября 2005 года.
Ученый секретарь
диссертационного совета
^
^^''^
Л^^^--&
Е.А. Румбешта
^
^^ьее^т^
Актуальность исследования. Положение о том, что развитие учащихся за­
висит от характера обучения, сегодня уже стало аксиомагичным. В современном
обучении существенно возрастает роль методологии. Учащиеся должны не толь­
ко запоминать информацию, но и уметь ее анализировать, сравнивать, делать пра­
вильные выводы, получать новые знания посредством использования методов и
приемов познавательной деятельности. Это хорошо согласуется с образовательньп4И ориентирами, которые к началу 90-х гг. получили международное признание
в качестве рабочих ориентиров в программах Ю Н Е С К О , ' где среди глобальных
образовательных тенденций выделена «ориентация на активное освоение челове­
ком способов познавательной деятельности». Эти же тенденции отражаются в
государственной «Концепции структуры и содержания общего и среднего 12летнего образования».^ В ней особо выделяется гфинцип «усиления методологи­
ческой составляющей содержания образования, обеспечивающей универсальность
получаемых знаний, изучение основных теорий, законов, принципов, понятий, ос­
новополагающих проблем..., возможность применения полученных знаний в но­
вых ситуациях». При этом подчеркивается необходимость формирования «нового
качества обучения: от репродуктивного - к продуктивному, ориентированному не
столько на ретрансляцию прошлого, сколько на конструирование будущего»; вы­
деляются «личностное содержание образования», «умение и желание выполнять
любую задачу творчески», отмечается необходимость формирования «критиче­
ского и прогностического мышления, самоконтроля, самооценки, умения выстраи­
вать доказательства». Все это, очевидно, возмож1Ю при обучении учащихся физике
только в случае использования развивающих технологий, которые позволяют, на­
ряду с предметными, формировать методологические знания, умения и навыки.
Именно «в условиях развивающего обучения, формирование приемов познава­
тельной деятельности является не побочной, а одной из центральных задач... под­
линная организация познавательной активности возможна лишь в том случае, если
учащихся, в ходе овладения знаниями, умениями и навьпсами специально и систе­
матически обучают приемам познавательной деятельности».'
В дидактике и методике обучения физике к настоящему времени можно вы­
делить два подхода к использованию методологических званий. В первом случае
методологические знания рассматриваются как средства обучения физике. Они
используются для формирования системных физических знаний. Во втором случае
они рассматриваются как элементы содержания образования, которые усваива­
ются учащимися в процессе обучения физике. Однако, как показывают исследова­
ния (Н.В. Кочергиной, Е.Н. Поляковой и других) оба эти подхода слабо внедряют­
ся в практику обучения общей физике студентов педвузов.
Это связано с тем, что исследования в области подготошси студентов к про­
фессиональной деятельности по преподаванию физики (В.А. Алейникова, Я.С.
Бадретидова, Г.Ф. Бушок, A . M . Зайцевой, А.Ж. Мотовилова, И.А. Юшкевича и
др.) сводятся лишь к отдельным, хотя и очень важным аспектам. Так, например,
работы Г.Г. Селезневой, В.И. Тесленко, А.В. Усовой и других посвящены вопро-
г
' Naisbift J , AbunJcne Р Mega-trends 2000 ~ N Y . 1990 Towards developmg new teacher competencies m response
tofflega-trendsin cumculum refonns - Bangkok, 1992
^ «Феиераяыш программа разаипи образован»! в России на 20O0-20OTif.H ШИЦЧ «llilumiiuuiuiiiu дни
обраэошшяа Российской фелерашо!» // Учительски газета, 1999
I РОС HAUIfQiiAJKrHAJI
^ЯшмансюшИС Развивающее обучение - М.-Педагогика, 1979-С 1Т-18
БИБЛИОТЕКА
3
*" м
^
'"ЗЭ?/^
I
С.П.
сам организации самостоятельной работы учащихся в школе и использованию ее в
вузе в цикле методических дисциплин. Работы Н.А. Михеевой, Г.Н. Солоновой,
Н.Н. Тулькибаевой, Н.И. Чернавского посвящены проблеме подготовки студентов
к использованию учебных задач при обучении школьников физике. Продуктивное
мышление и познавательную деятельность учащихся в различных аспектах иссле­
довали психологи Н.А. Головникова З.И. Калмыкова, Е.Н. Кабанова-Меллер, Я.А.
Пономарев. Вопросам более общего плана, охватывающим комплекс профессио­
нально-методической подготовки учителя физики, посвящены исследования В.И.
Земцовой, С И . Иванова, М.А. Кудайкулова, хотя в них особо не выделяется зада­
ча методологической подготовки учителя физики в педвузе.
Вопросам вооружения учащихся и студентов педвуза методологией науч­
ного познания посвящены фундаментальные работы А.И. Бугаева, С Е . Каменецкого, Н.В. Кочергина, И.Я. Лернера, В.В. Мултановского, В.Г. Разумовского, И.К.
Турышева, А.В. Усовой и других. Целая плеяда ученых занималась методикой
формирования у школьников знаний методологии физики (В.Ф. Ефименко, И.С
Карасова, В.В. Мултановский, Н.С Пурышева и др.). Однако все эти исследования
проводились достаточно лав1Ю. Рекомендации предлагаемые авторами методик в
рамках традиционного обучения требуют з^ета современных условий и соответст­
вующих дополнений. В появившемся за последнее время инновационном обуче­
нии, каковым является развивающее обучение, методологические знания оказа­
лись востребованными по определению, но методика их реализации в вузе, нахо­
дится в стадии разработки и апробации.
Анализ современной системы подготовки учителя физики в педвузе выявля­
ет ряд оротиворечий:
- между широким использованием научных методов и приемов познания в
физике как науке и практическим отсутствием целенаправленного формирования
этих приемов у студентов при обучении их общей физике в педвузе;
- между необходимостью активизации процесса обучения физике в вузе и
недостатком методических разработок по формированию продуктивного мышле­
ния у студентов;
- между необходимостью формирования методологических знаний у школь­
ников и практическим отсутствием профессиональнойподготовки студентов пед­
вуза в этой области.
Отмеченные противоречия обусловливают актуальность исследования.
Кроме того, актуальность в настоящее время становится более очевидной, в связи
с тем, что в программу единого государственного экзамена по физике в структуре
«тематических подборок» включен раздел «Методы научного познания», в кото­
ром учащимся предлагается использовать методы научного познания при решении
задач.'
В связи с этим, была сформулирована тема нашего исследования «Методика
формирования приемов продуктивного мышления при обучении общей физике».
Цель исследования состоит в разработке методики формирования приемов
продуктивного мышления ( П П М ) студентов в условиях развивающего обучения
общей физике в педвузе.
' Единый государственный экзамен 2002 Контрольные измерительные материалы Физика / Авт сост В А Ор­
лов, Н К Ханнаноа. М-во образованна Р Ф -М ■ Просвещение, 2001 - С 103
4
Объект исследования - процесс обучения общей физике в педвузе.
Предмет исследования - методика формирования приемов продуктивного
мышления в процессе обучения студентов общей физике в педвузе.
Для достижения цели исследования мы исходим из следующей гипотезы:
если в процессе обучения студентов общей физике, организовать разноуровневую
познавательную деятельность по формированию комплекса приемов продуктивно­
го мышления, х^иктерных для научного познания, то повысится уровень пред­
метной, методологической и профессиональной подготовки будущих учителей.
Под приемами продуктивного мышления ( П П М ) мы понимаем приемы, с
помощью которых студент субъективно добывает новые знания в результате само­
стоятельной или с помощью преподавателя деятельности (С. Е. Каменецкий, Н.С.
Пурышева).
Исходя из гипотезы и цели исследования, в работе ставились следующие
задачи:
1. Выявить проблемы формирования у студентов методологических знаний в
практике обучения общей физике.
2. Разработать модель организации учебного процесса, ориентированную на фор­
мирование методологических знаний у студентов.
3. Разработать методику разноуровневого обучения П П М студентов в курсе об­
щей физики.
4. Разработать комплекс дидактических средств для формирования конкретных
П П М в процессе обучения студентов общей физике в педвузе.
5. Разработать комплекс средств для осуществления контроля предметных, мето­
дологических и профессиональных знаний, умений и навыков.
6. Подготовить и провести педагогический эксперимент с целью проверки гипоте­
зы исследования и эффективности предлагаемой в работе методики.
Решение поставленных задач осуществлялось в четыре этапа:
Первый этап (1998-2000 гг.) включал в себя анализ философской, психоло­
го-педагогической, научно-методической, учебной литературы и изучение опыта
работы преподавателей вузов с целью выяснения состояния исследуемой пробле­
мы в теории и практике обучения студентов общей физике в педвузе. Определение
основ планируемого исследования. Были определены цели, объект, предмет,
сформулированы гипотеза и задачи исследования, разработан план проведения ис­
следования и проведен констатирующий эксперимент.
На втором этапе исследования (2000-2001 гг.) проводилось моделирование
учебного процесса, определился комплекс методов и приемов познавательной
деятельности студентов на базе функциональной структуры модели учебного про­
цесса. Была разработана методика развивающего обучения студентов через фор­
мирование приемов продуктивного мышления в курсе общей физики и соответст­
вующие средства ее реализации. Осуществлен пробный эксперимент, который
проводился в целях проверки гипотезы исследования и эффективности предлагае­
мой в работе методики.
Третий этап (2001-2002 гг.) включал в себя обучающий эксперимент, который
проводился на базе Горно-Алтайского государственного университета ( Г А Г У ) ,
Бийского педагогического государственного университета и РИПКРО Республики
Алтай. Проводился анализ результатов эксперимента, уточнялись некоторые по-
ложения предлагаемой методики. На данном этапе осуществлялась проверка эф­
фективности разработанной методики.
На четвертом этапе (2003-2005 гг.) был завершен обучающий эксперимент,
осущес!влено внедрение разработанной методики обучения общей физике в Г Л Г У
и частично в РИПКРО, произведена оценка достоверности результатов исследова­
ния, сформулированы основные выводы и завершена работа по оформлению дис­
сертации.
В процессе исследования применялись следующие методы: анализ фило­
софской, психологической, дидактической и методической литературы по иссле­
дуемой проблеме; анкетирование, тестирование студентов, учителей, школьни­
ков; моделирование з^ебного процесса по формированию приемов продуктивного
мышления.
Научная новизна исследования состоит в том, что в нем:
• Обоснована необходимость целенаправленного введения дидактических анало­
гов общенаучных методов познания в процесс преподавания курса общей физики.
• Получили развитие общедидактические и частнодидактические идеи формиро­
вания у студентов системных физических и методологических знаний, через орга­
низацию разноуровневой познавательной деятельности при изучении курса общей
физики.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что в нем:
• Разработана фзт1Кциональная структура модели учебного процесса по подготов­
ке учителя физики в педвузе при изучении курса общей физики, основанная на со­
вместном использовании методологических знаний в процессах обучения и учения
на основе присвоения приемов познания через рефлексию.
• Разработана методика разноуровневого обучения студентов общей физике.
• Определен комплекс дидактических средств для формирования приемов про­
дуктивного мышления студентов:
- диалогическое изложение учебного материала различной степени эвристичности;
- использование диалоговых и полилоговых задач;
- применение структурно-логических схем при изучении основных физических
понятий.
Практическую значимость исследования составляют:
1. Методика разноуровневого обучения П П М в условиях развивающего обучения
общей физике студентов педвуза, опирающаяся на функциональную структуру
модели учебного процесса и включающая этапы деятельности преподавателя и
студентов по формированию этих знаний, обобщенные планы деятельности
студентов и дидактические материалы.
2. Программа спецкурса для профессиональной подготовки учителей физики в
области формирования приемов и методов продуктивного мышления.
3. Учебно-методическое пособие и дидактические материалы для преподава гелей,
студентов и учителей, содержащие основные положения и рекомендации по
реализации методики формирования у студентов и учащихся школ системы ме­
тодологических знаний в условиях использования развивающего обучения
4. Разработанные критерии и способы оценки методологической и профессио­
нальной подготовки студентов.
На защиту выносятся:
1. Положение о целесообразности и необходимости формирования П П М с учетом
двух подходов к использованию методологических знаний: в качестве элемен­
тов содержания образования и средств обучения студентов педвуза в курсе
общей физики.
2. Функциональная структура модели учебного процесса по подготовке учителя
физики в педвузе в условиях развивающего обучения.
3. Методика организации разноуровневой познавательной деятельности студен­
тов, способствующей формированию приемов продуктивного мышления по­
следних.
4. Теоретически разработанные, и практически реализованные дидактические
средства, соответствующие методике формирования методологических знаний
у студентов при обучении их общей физике, и способы проверки эффективно­
сти предлагаемой в работе методики.
Апробация я внедрение результатов исследования.
Процесс обучения студентов и переподготовки учителей осуществлялся в
вузах г. Бийска, г. Челябинска, г. Горно-Алтайска, в Республиканском институте
повышения квалификации работников образования г. Горно-Алтайска. Результаты
исследования докладывались и обсуждались на различных конференциях: на зо­
нальном семин^>е-совещании преподавателей физики, методики обучения физике,
астрономии и технологических дисциплин педвузов Урала, Сибири и Дальнего
Востока "Подготовка студентов к исследовательской работе" (Новосибирск, 2000
г.); четвертой Всероссийской межвузовской научно-практической конференции
"Психодидактика высшего и среднего образования" (Барнаул, 2002 г.); междуна­
родной научно-практической конференции аспирантов, студентов и учащихся
'"Наука и образование: проблемы и перспективы" (Бийск, 2002 г.); X Всероссий­
ской научно-практической конференции "Методология и методика формирования
научных понятий у учащихся школ и студентов вузов (Челябинск, 2003 г.);
X X X V I зональной конференции преподавателей физики, методики преподавания
физики, астрономии и технологических дисциплин педвузов Урала, Сибири и
Дальнего Востока "Подготовка учителя к реализации профильного обучения в
средней школе" (Новосибирск, 2003 г.); 5-й Всероссийской научно-практической
конференции «Психодидактика высшего и среднего образования» (Барнаул, 2004
г.); Всероссийской конференции «Современный учитель: подготовка, опыт, ком­
петенции» (Томск, 2004 г.).
Объем н структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех
глав, заключения, библиографии (189 наименований) и приложения, общим обьемом (без приложения) 168 страниц. Диссертация содержит 17 таблиц, 9 рисунков 9
схем.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
В о введении: обоснована актуальность темы исследования, сформулирова­
ны проблема, цель, объект, предмет, гипотеза, задачи, методы исследования; рас­
смотрены этапы исследования, его научная новизна, теоретическая и практическая
значимость; выделены основные положения, выносимые на защиту.
в первой главе «Современные образовательные технологии и проблема
развития продуктивного мышления студентов» рассматриваются современные ди­
дактические концепции развивающего обучения СВ.В. Давыдова и Д.Б. Эльконина:
П.Я. Гальперина и Н.Ф Талызиной; Л.В. Занкова; З.И. Калмыковой; A.M. Матюшкина; М И. Махмутова; В. Оконя; А.В. Петрова; Л.М. Фридмана и др.), их ха­
рактеристики; содержание и структура системы дидактических методов и приемов
развивающего обучения; рефлексия как необходимый атрибут развивающего обу­
чения и центральное новообразование учащихся в учебном процессе; проводится
анализ современных профамм, учебников и задачников по общей физике с пози­
ции соответствия их методике развивающего обучения, использования в процессе
обз^ения методологических знаний, позволяющих включать студентов в познава­
тельную деятельность по самостоятельному получению новых знаний; выявляют­
ся различные подходы к классификации методов обучения и обосновывается не­
обходимость использования бинарных методов М.И. Махмутова, предполагающих
взаимодействие методов преподавания и учения, в развивающем обучении; дается
определение приемам продуктивного мышления. Сделан вывод о необходимости
дополнительных разработок для перевода учебного процесса по курсу общей фи­
зики в русло педагогической системы развивающего обучения (РО), которое мы
определяем как обучение, формирующее способности к самообразованию, само­
воспитанию, саморазвитию, сознательной регуляции личностной активности
(А.В. Петров).
Ведущим принципом в такой педагогической системе выступает принцип
развивающего обучения с его сущностными, нормативными и процессуальными
функциями, что находится в полном согласии с концепцией личностпоориентированного образования В.И. Загвязинского.
Когда мы говорим о методологических знаниях, то имеем в виду знания
средств, методов и приемов познавательной деятельности таких как' анализ,
синтез, моделирование и др, а такмсе область знания о средствах и принципах
организации познавательной и практически-преобразующей деятельности, в ходе
которой вырабатываются предметные знания {определение дано согласно фило­
софскому словарю').
В докторской диссертации Н.В. Кочергиной дано следующее определение
методологичеетсим знаниям: « - это понятия и категории, законы и принципы,
методы и подходы, теории и картины мира, реализующие прюцесс познания (и
мышления) на философском, общенаучном и часпюнаучном уровнях».^
В своей работе мы основное внимание уделили исследованию лишь подсис­
темы методологических знаний, которая, согласно Н.В. Кочергиной, является под­
системой знаний «методологии гносеологии». В нее входят методы познаватель­
ной деятельности на эмпирическом и теоретическом уровнях научного познания.
Эмпирические ППМ: наблюдение, эксперимент, выдвижение гипотез, абст­
рагирование от несущественных сторон явления, анализ и сравнение полученных
данных, индукция, обобщение и систематизация опытных фактов.
Теоретические ППМ: идеализация, моделирование, проведение мысленно­
го эксперимента, теор)етический анализ, выдвижение гипотез, аналогия, дедукция.
^ Философский словарь / Под ред. И Т Фролова -5-е изд. М Политиздат, 1987 - С 278
2 Кочергина Н В Формирование системы методологических знаний при обучении физике в средней школе
Автореф. докг дисс пед. наук. - М 2003 - С 8
8
в работе выделен комплекс приемов познавательной деятельности, которы­
ми должен овладеть студент в стенах вуза: умозаключение по аналогии; модели­
рование объектов и явлений; гипотеза; индукция, дедукция; системный анализ;
восхождение от абстрактного к конкретному.
Делается вывод, что включение этих приемов как средств развивающего
обучения общей физике и как элементов содержания образования, которые усваи­
ваются студентами в процессе обучения, ликвидирует сложившийся в практике
обучения физике дисбаланс в сторону усиленного функционирования репродук­
тивного мышления в ущерб продуктивному и творческому. При этом появляется
необходимость организации работы по формированию предметной и профессио­
нальной рефлексии, которая органично включается в образовательный процесс.
В о второй главе «Методика формирования приемов продуктивного мыш­
ления студентов при обучении их общей физике» рассматривается:
- методический аспект взаимосвязи развивающего обучения и научного исследо­
вания;
- предлагается поэтапная методика формирования приемов продуктивного мыш­
ления у студентов в процессе обучения общей физике;
- выявляются условия и средства ее реализации.
М ы полагаем, что в методике развивающего обучения методы и приемы познава­
тельной деятельности играют роль дидактического инсфументария для развертыва­
ния соответствующей познавательной деятельности. В связи с этим в главе ра^иботаны еущностные, нормативные и яр<щес<уальные функции методов научного по­
знания (методов системного познания, моделирования, формаяизсщии) для исполь­
зования их в организации учебно-познавательной деятельности студентоа
Поскольку в педагогической системе РО, приоритет отдается способам, мето­
дам и приемам получения знаний, роль методологических знаний в этой системе
становится основополагающей. Последнее, в свою очередь, требует дидактиче­
ского осознания всех аспектов образования, разработки функциональной струк­
туры модели учебного процесса в новых условиях и соответствующей методики
обучения общей физике в системе подготовки учителя физики в педвузе.
Разработанная функциональная структура модели учебного процесса пред­
ставляет собой взаимосвязь следующих основных системных блоков: система
управления, в которую входит главная педагогическая цепочка «теория - методи­
ка - технология - практшса»; методы преподавания и учения, соединенные бло­
ком познавательной и профессиональной рефлексии; деятельность преподавания и
учения, соответствующие вы^)анной системе образования. Данная функциональ­
ная структура носит цикличный характер. Она включает в себя «анализ и коррек­
тировку» результатов каждого цикла обучения.
На базе функциональной структуры модели учебного процесса была разра­
ботана методика обучения студентов общей физике в педвузе с целью формирования приемов продуктивного мышления как средств обучения физике и как эле­
ментов содержания образования. Эта методика базируется на использовании би­
нарных методов преподавания и учения М.И. Махмугова' и представляет собой
поэтапное формирование у студентов физических и методологических знаний.
Она использовалась систематически и последовательно: в курсе «физика
атома, ядра и элементарных частиц» ( Ш курс), который является завершающим
' Махмутов М И Проблемное обучение - М
1975 - 368 с
9
разделом общей физики; на спецкурсе «Формирование системы методологиче­
ских знаний при обучении физике в средней школе» (IV курс, 7семестр и V курс,
9 семестр); в курсе учебной практики по ТиМОФ, читаемом перед выходом сту­
дентов на педагогическ5то практику. Кроме того, элементы этой методики под
общим руководством преподавателя использовались студентами IV-V-x курсов
при обучении школьников физике.
Суть предлагаемой методики по формированию П П М на основе разноуров­
невой познавательной деятельности студентов можно раскрыть на примере разви­
тия понятия «атом» (Таблица 1).
Таблица 1
Методика формирования приемов продуктивного мышления
'^тлпы!
методы
препода­
вания
Даггельностъ преподяватсла /
ведущие формы учебных
занятий
Мето­
ды
уче­
ния
Деятельность студента/
уровни сформированностн
5
II
Сообщение преподавате.пем фактов
и выводов о модели атома без достэтх>чного их объяснения, обобще­
ния и систематизации (словесная
«подача информации»)
Заучивание фактического материала и выводов
без критического их анализа и осмысления, вос­
произведение содержания текста, выполнение
узкого Kpyrtf задач и упражнений при иаксимальной помощи преподавателя
Понимание модели атома на этом уровне в ос­
новном связано с соответствующей наглядной
моделью Студент пользуется терминам «модечь», но лишь на уровне Ж'итеиского ее пони­
мания
Лекции монологового характера
Сообо^ние
преподавателем не
только фактов о модели атома, но и
их объяснение и обоснование
Преподаватель дает образец дейст­
вий по использованию знаний об
атоме при решении физических задач и упражнений
is
Осознанное усвоение энакий, приводящее к по­
ниманию и щ>авильвому их применению в раз­
личных задачах н упражнениях, О13)аботк8 на­
выков решения несложных, классических задач
Самостоятельная работа осуществляется по об­
разцу
Понимание модели атома связано не только с
наглядной моделью, ной с сопоставлением ее с
исторически предшествующей моделью Сту­
дент не акцентирует внимание на приемах по­
знавательной деятельности
Лекции - беседы, практикуй по
решению з а л п
Отработка соответствующих умений и навыков
Самостоятельная работа осуществляется по ус­
военному алгоритму Решение широкого к|^га
задач алгоритмического характера
Управление практической учебной
деятельнос1ъю студента на различ­
ных видах учебньпс занятий Сис­
тема указаний преподавателя вы­
ступает в виде жестких алго^нггаов
Поигшамие модели атома
связано с ее
обоснованием,
доказательством
несо­
стоятельности
предшествующей модели в
данной ситуации. При этом студент со­
общает об используемых методах позна­
вательной деятельности в npotfecce ревработки в науке соответствующей
модели
атома
Практикум по решению задач, се­
минарские занятия
10
т^
Учебный мапфиал частично объ­
ясняется преподавателе», а час­
тично дается стулеятам в виде
проблемных познавательных залач,
вопросов и заданий ляя самостоя­
тельного получения и усвоения но­
вых знаний
Даются исследовательские задания
к отдельным этапам, а не к позна­
вательному процессу в целом Организуется эвристический диалог
Выполнение поисковой деятелыюсти при само­
стоятельном планировании отдельных этапов
познавательного процесса
Производятся продуктивные, эвристические,
логические действия по найденному спулентами
алгорншу, за счет использования ими сформи­
рованных методологических знаний
Понимание мода/и атома находится на
теоретическом
уровне Студенты способ­
ны не только обосновать структуру
той
или иной модели атома, но могут
дать
математическое
ее описание, подучить
самостоятельно
соответствующие
след­
ствия и на примере развития этих знаний
щродемонстрировать
использование прие­
мов познавательной
деятельности
Практикум по решению задач се­
минарские и ла6<ч>аторные занятия
Студент без существенной помощи преподава­
теля, самостоятельно планирует свою деятель­
ность, выполняет ее, анаяизврует, рефпекснрует
и видит проблему в целом
Постановка преподавателем про­
блемных вопросов и задач, органи­
зация самостоятельной поэнавательыой деятельности студектов
поискового характера
Понимание модели атома находится не
только на фактологическом и теоретиче­
ском уровне, но и на философском, методо­
логическом Студенты, используя истори­
ческий и логический методы исследования,
шжазывают
граниуы применимости моде­
ли атома, делают методологические выво­
ды и представляют пути совершенствования рассматриваемое модели
Лекции диалогового характера, ла­
бораторные работы исследователь­
ского характера, НИРС (рефераты,
курсовые, дипломные работы)
Все рассмотренные этапы обучения предполагают использование модулей,
охватывающих предметные, методологические и профессиональные знания на том
или ином уровне их развития и включают в себя все формы учебных занятий и за­
вершаются для студентов заполнением структурно-логической схемы по соответ­
ствующей теме в процессе индивидуальной исследовательской работы студентов
(Схема 1).
Знания при этом оцениваются по специальным критериям сформированности предметных и методологических знаний с учетом уровня их системности
(Табл. 2).
Критерии сформированности методологических и профессиональных
знаний при использовании поэтапной методики:
1. Студенты способны лишь репродуцировать знания, полученные в процессе
обучения.
2. Студенты производят самостоятельно продуктивные логические действия при
использовании жестких алгоритмов, предоставленных преподавателем.
11
3. Студенты осуществляют продуктивные логические и эвристические действия
по найденному ими с помощью преподавателя алгоритму, за счет сформированности у них методологических знаний.
4. Студенты без помощи преподавателя осуществляют продуктивные логические
и эвристические действия, используют известные им П П М профессионально в
решении новых задач, т.е. переноса известные приемы в новую ситуацию.
Общая структурно-логическая схема развития понятия «атом»
в рамках атомной физики
Схема 1
Физическая теория строения атома
Основание
I
•
<J о
gfi
s'^
13
a «
Ядро
Рабочая модель
III
Следствия
IV
VI
i
a:
Z
« <=:
!«.
3
I
«I
VII
1
vm
I1
IX
1
I
Табл1ша2
Оценка уровней системности знаний согласно структурно-логической схеме
Уровни
системности знаний
Соответствующие уровням блоки структур­
но-логической схемы
I
Основание
Научных фактов
(эмпирический)
II
Теории
(теоретический)
III
Практических
знаний
(практический)
ГУ Философский
(мировоззренче­
ский, философский,
методологический)
Ядро
Следствия
физической
теории
Факты, исходные принципы,
модели
Основные положения и понятия,
методы научного познания, ос­
новные законы, уравнения
Факты, явления, законы, объяс­
няемые теорией, границы приме­
нимости теории
Методологические выводы, пути
совершенствования теории
12
Э т а п ы форми­
рования физи­
ческих понятий
1-й этап
П-й и частично
1И-Й этапы
111-й этап
IV-й этап
Покажем как оцениваются уровни системности знаний студентов на приме­
ре формирования модели атома Резерфорда.
1-й уровень. Уровень научных фактов.
Студент дает историческую справку о существовании модели атома Томсона и о ее несостоятельности. Затем он переходит к представлениям о модели атома
Резерфорда, рисует схему ядерной (планетарной) модели атома с указанием раз­
меров самого атома и ядра, обосновывает нейтральность атома. Понятие «модель»
используется формально, без соответствующей трактовки.
Данный уровень знаний студентов позволяет выполнять достаточно узкий
круг задач и упражнений по теме. На этом уровне лишь отдельные студенты могут
сознательно осуществлять сопоставление моделей атомов Томсона и Резерфорда и
проводить обобщения и систематизацию знаний.
П-й уровень. Уровень теорегических знаний.
Студент, используя метод сравнения, дает классические представления о
модели атома Томсона и говорит о ее несостоятельности. Затем, опираясь на экс­
перимент, как метод научного исследования, опровергает гипотезу Томсона и
обосновывает, путем анализа экспериментальных данных Резерфорда, планетар­
ную модель атома. При этом данные о структурных характеристиках атома оказы­
ваются доказательными. Метод индукщ«и приводит к новым обобщенным знани­
ям. Студент, используя метод математической обработки модели, формирует со­
держательное обобщение - теоретическую модель атома Резерфорда, позволяю­
щую получать новые знания методом дедукции. Для этих целей он дает не просто
схему атома, но и зарисовывает силы, действующие в этой модели, дает анализ
поведения электрона в атоме и записывает уравнение движения электрона. Дан­
ный уровень знаний студентов позволяет выполнять достаточно широкий круг за­
дач и упражнений по теме.
Приемы индукции, анализа и синтеза, математической обработки и доказа­
тельства оказываются на этом уровне основополагаюишми.
Ш-й уровень. Уровень практических знаний.
Студент, как и на втором уровне, дает осмысленную информацию не только
о модели атома, но и о самом моделировании, как о научном приеме, позволяю­
щем получать новые знания. Он осознанно показывает, что именно метод индук­
ции позволил получить качественно новые обобщенные знания. Затем, посредст­
вом использования приема восхождения от абстрактного к конкретному, студент
самостоятельно приходит к заключению, что гипотеза Резерфорда о модели атома
- несостоятельна. На данном уровне студенты не просто выполняют задачи и уп­
ражнения, опираясь на предметные знания, но и, используя методы и приемы по­
знавательной деятельности, получают самостоятельно новые знания. Приемы де­
дукции, восхождения от абстрактного к конкретному, анализа и синтеза, сравне­
ния теорегических и практических знаний оказываются на этом уровне основопо­
лагающими.
rV-й уровень. Мировоззренческий, философский, методологический.
Студент при ответе ставит своей задачей не просто дать фактический и тео­
ретический аспекты о модели атома Резерфорда, а вскрыть философские и мето­
дологические аспекты, которые раскрывают ход развития научных знаний, опира­
ясь на исторический и логический методы исследования. С этой целью он изучает
13
дополнительно литературу о модели атома Томсопа и показывает, что ее нельзя
огульно считать несостоятельной.
Приведем фрагмент ответа студента из эксперименталь£юй ф у п п ы . При
этом заметим, что студенты из контрольной группы отвечают стандартно, пользу­
ясь учебником для высшей школы, например, курсом физики Т . И . Трофимовой,
где дословно и без сокращения сказано следующее;
«Первая попытка создания на основе накопленных экспериментальных данных моде­
ли атома принаалежит Дж Дж. Томсону (1903) Согласно этой модели атом представляет
собой равномерно положительно заряженный шар радиусом порядка 10 м, внзггри которо­
го около своих положений равновесия колеблются электроны, суммарный отрииательный
заряд электронов равен положительному заряду шара Модель Томсона оказалась несостоетельной»
Задача. Раскрыть содержание модели атома Док Томсона и выявить научные ме­
тоды, которые позволили построить эту модель Существует ли преемственность между
предыдущей и последуюирлми моделями атома"^
Ответ. Используя исторический метод исследования, я обнаружил, что познаватель­
ный процесс, в плане построения структурной модели атома, шел иначе Дж Томсон хорошо
понимал, что никакая совокупность точечных положительньге и отрицательных зарядов, свя­
занных взаимод^{ствием только по закону Кулона, не может ни при каком расположении за­
рядов оказаться устойчивой системой (теорема Ирншоу) Значит, модель атома должна была
учитывать эти обстоятельства Первое решение этой проблемы было предложено Кельви­
ном, который в 1902 году выдвинул гипотезу о том, что положительный заряд атома дол­
жен распределяться с равномерной плотностью по объему атома. Его расчеты показали, что
внутриатомные электроны вследствие взаимного отталкивания и притяжения к центру атома
должны были бы образовать несколько групп в виде концентрических слоев Теоретиче­
ский метод исследований структуры атома, по существу, опирался на эксперимент из об­
ласти магнетизма (опыт Майера) и при использовании метода аналогии позволял считать его
дополнительным доказательством справедливости гипотезы Кельвина.
Дж Томсон проанализировал модель атома Кельвина, сохранил его гипотезу, но при
этом видоизменил представления о распределении электронов в модели. Он предположил,
что электроны движутся по орбитам. При этом он показал, что по законам классической
электродинамики количество излучаемой электронами энергии должно было бы зависеть
от степени урегулированности врашения электронов больше, нежели от их скорости
Шесть электронов, движущихся по одной орбите на равных расстояниях один от другого со
скоростью в 1/10 скорости света, должны были бы излучать в б млн раз меньше эн^>гии,
чем один электрон, движущийся с той же скоростью по той же орбите. Надо заметить, что
излучение световых воли атомами оказалось происходящим иначе, чем предполагал Том­
сон, но его выводы сохранили значение для движения электронов в ускорительных прибо­
рах Излучение не было бы совершено, если бы электроны на орбите были бы расположены
так тесно, что образовали бы непрерывное кольцо отрицательного электричества
На базе этой модели атома было разработано учение о внутриатомных вибрато­
рах, разъяснявшее сложный характер явлений дисперсии и поглощения света, возникло
учение о поляризации атомов, был понят физический смысл диэлектрической постоян­
ной, предсказано существование изотопов, разработаны условия равновесия электронов
в атоме. Эти предсгавлеяия позволили подойти к объяснению периодичности в свойствах
элементов и были сохранены в новой теории атома, что является проявлением преемствен­
ности в развитии научных знаний
Таким обраюм, модель Томсона могла объяснить многие явления, но, для объяснения,
например, спектральных закономерностей оказалась непригодной
Студент, опровергая гипотезу Томсона о строении атома, находит в ней
элементы, которые согласно принципу преемственности переносятся в новые
с т р у к т у р ы знания. О н демонстрирует философские представления о "первой
с у щ н о с т и " природы, из которой устроен мир, об ажурности строения всех ма­
териальных объектов, об электронной оболочке, ответственной за химические и
14
многие физические свойства вещества, об атомном ядре, обуславливающем ин­
дивидуальность любого химического элемента.
Как итог изучения теории модели атома Резерфорда, студент, анализируя
противоречия между теоретическими и практическими знаниями об атоме, пред­
лагает пути совершенствования этой теории (выход на теорию атома Бора).
На данном уровне студенты демонстрируют умения использовать не только
предметные, но и методологические знания. При этом последние используются и
как элементы содержания учебного предмета, и как приемы познавательной дея­
тельности. Такой характер учебной деятельности студентов приводит к формиро­
ванию и развитию у них научно-обоснованного мировоззрения.
Приемы дедукции, восхождения от абстрактного к конкретному, анализа и
синтеза, сравнения теоретических и практических знаний, моделирования, гипо­
тез оказываются на этом уровне основополагающими. Кроме того, все используе­
мые приемы познавательной деятельности на этом этапе носят рефлексивный ха­
рактер.
Рассмотренные этапы обеспечиваются соответствующими средствами обу­
чения, способствующими целенаправленной и систематической реализации мето­
дологических знаний при обучении физике. Это диалоговые задачи, структурнологические схемы, рефераты, курсовые, дипломные. В том числе и специально
разработанный и реализуемый на IV, V - курсах спецкурс, обобщенные планы дея­
тельности студентов на различных формах учебных занятий и т.д.
Диалоговые задачи, основаны на дишюговом мышлении и дают возмож­
ность в процессе решения использовать П П М в явном виде. Они базируются на
различных формах сотрудничества, которые развиваются в логике перестройки
уровней саморегуляции деятельности студентов от максимальной помощи пре1юдавателя к последовательному нарастанию их собственной активности вплоть до
полностью самовыстраиваемых предметных действий. Эти действия основаны на
использовании способов, методов и приемов познавательной деятельности.
Структурно-логические схемы (СЛС) так же способствуют эффективному
использованию П П М , так как:
- требуют активной мыслительной деятельности по систематизации и структури­
рованию учебного материала;
- выступают в качестве определенного обобщенного плана познавательной дея­
тельности;
- позволяют включать студентов в деятельность по самостоятельному формиро­
ванию физических понятий, моделей, теорий и П П М , когда используются в каче­
стве средств познавательной деятельности.
Опыт показал, что одним из главных факторов развития мышления студен­
тов и основным способом их продуктивной и творческой деятельности является
самостоятельное конструирование структурно-логических схем. Таким образом,
СЛС могут выступать в качестве средства контроля достигнутых уровней систем­
ности как предметных, так и методологических знаний студентов.
При использовании стандартных вузовских задач по курсу физики (Фирганг
Е.В.; Трофимова Т.Н., Павлова З.Г. и других авторов) главное внимание уделялось
не способам интуитивного подбора необходимых формул, а через анализ содержа-
15
ния задачи выходу на эти формулы обоснованно, используя П П Д . Приведем п р и ­
мер решения вузовской задачи «средним» с т у д е н т о м , по предложенной методике.
Задача. Вычислить для атома водорода радиус первой боровской орбиты и скорость элек­
трона на ней.
Решение:
1 Начнем решение с анализа содержания задачи. Решение любой физической задачи осуще­
ствляется в рамках определенной модели В данной задаче такая модель определена самим
содержанием - это модель атома Бора.
2 Проанализируем, как было осуществлено моделирование атома Бором, чтобы осознать са­
му физическую модель. Для этих целей он по существу использовал метод нвучной индук­
ции и системный подход Он поставил перед собой задачу связать в единое целое эмпири­
ческие закономерности линейчатых спектров, ядч5ную модель атома Резерфорда и кванто­
вый характер излучения и поглощения света Выявлялись необходимые и причинные связи
Найденные связи, в конечном счете, и определили структуру модели атома Научная индукЩ1Я привела к содержательному обобщению (физической модели атома)
3 Раскроем содержание модели атома Бора. В основе ее лежит модель атома Резерфорда.
Поэтому при ее осознании приходится использовать сравнение и аналогию с моделью атома
Резерфорда. Аналогия в данном случае неполная Структура ядерной модели Резффорда со­
хранена и в модели Бора, но поведение электронов в атоме ограничено двумя постулатами
4 Попробуем от анализа, сравнения, аналогии перейти к синтезу составных элементов, ко­
торые Бор попытался объединить в целостную модель.
По аналогии с моделью атома Резерфорда электрон в модели атома Бора тоже дви­
жется по круговой орбите вокруг ядра под действием кулоновской силы, и характер этого
движения определяется вторым законом Ньютона
- ^ =^
4Ж|,г"
г
О).
В этом выражении г и v могут принимать бесчисленное множество значений и ме­
няться непрерывно при переходе с одной орбиты на другую Но это противоречит опытным
данным, поэтому Бор ввел ограничения Он исключил большинство орбит и сохранил только
те, которые удовлетворяют условию:
«vr, = nh (n=l, 2,3 ) (2).
Таким образом, в стационарном состоянии атома электрон, двигаясь по круговой ор­
бите, должен иметь дискретные квантовые значения момента импульса (2) В этом и заклю­
чается соддпкание физической модели атома Бора.
5 Теперь вфнемся к нашей задаче и, не теряя из вида синтетическое представление об
атоме Бора, продолжим анализ При этом, если у нас в распоряжении имеется целостный со­
держательный образ задачи в виде аналитического представления поведения электрона, то,
используя метод дедукции, можно получить все необходимые частности. В нашем случае это
ГИУ.
6 Видно, что в нашем распоряжении имеется два уравнения, которые содержат необходимые
нам неизвестные. Следовательно, решая совместно эти уравнения и исполь.зуя метод дедук­
ции, можно получить.
^оА Я
е'
л
,
*
лте'
2£„hn . Положив здесь n^^^i и произведя вычисления, найдем;
/=0,53*10"'°м, у=2Д*10'м/с.
Особенностью такого подхода к решению физических задач, является: пере­
ход к более обобщенному м ы ш л е н и ю ; возможность в ходе решения задач форми­
ровать и развивать методологические знания как средства обучения физике и как
элементы содержания образования, которые усваиваются студентами в процессе
обучения общей физике; исключе1гае приема проб и ошибок при решении задач;
выработка рефлексии (каждая решенная задача становится осознан1гой, студент не
16
просто подбирает интуитивно нужные формулы, а обоснованно их использует).
Кроме всего прочего такой подход к решению задач в педагогическом вузе позво­
ляет студентам и будущим учителям глубоко осваивать саму методику формиро­
вания научных методов и приемов познавательной деятельносги и использовать ее
в школе в условиях развивающих технологий, где ведущая роль на всех этапах
учения принадлежит способам самостоятельного получения новых знаний.
При подготовке студентов к педагогической праштике, на спецкурсе при­
меняются задачи по всем разделам физики, систематизированные по приемам, ко­
торые в той или иной задаче являются основными. Из предложенных задач в ди­
дактических материалах' студенты выбирают задачи для формирования того иди
иного приема познавательной деятельности, выявляют, какие П П М пришлось ис­
пользовать для решения каждой из поставленных задач. Затем, им предлагается
расписать по схеме деятельность учителя и деятельность ученика.
Третья глава «Методика гфоведения и результаты педагогического экспе­
римента» посвящена вопросу организации и проведения педагогического экспе­
римента по проблеме исследования. Представлены данные пробного и контроль­
ного экспериментов, их качественная и количественная оценки.
Коэффипиент эффективности методики определяется по формуле:
V-~^,
IK
где Уэ и у^ - коэффициенты успешности формирования знаний у студентов экс­
периментальной и контрольной групп соответственно.
Педагогический эксперимент достаточно убедительно показал, преимущест­
во предлагаемой методики обучения студентов физико-математического факуль­
тета педвуза по сравнению с традиционным обучением. Преимущества проявля­
ются в каждой характеристике формируемых физических понятий и на каждом
этапе формирования (К^ >К''; у^ > у"^; т] > 1), где К^, К'^ - соответственно коэф­
фициенты полноты усвоения знаний экспериментальной и ко1прольной групп, TI коэффициент эффективности методики. Так, например, динамику развития фун­
даментального понятия «атом» (модель Бора) у студентов экспериментальной и
контрольной групп (обучающий эксперимент), можно наглядно представить по ре­
зультатам Теста 5. Первый срез проводился до чтения лекций по предлагаемой ме­
тодике. Второй после нескольких лекций. Третий - во время эксперимента. Чет­
вертый - через три месяца после эксперимента. Для удо^тва сравнения результа­
тов тестирования гистограммы помещены сразу после вопроса по проверяемой ха­
рактеристике понятия.
Тест приведен в сокращенном виде. Студентам представляется тест, в кото­
ром на каждый вопрос дается план ответа.
Из рисунков 1,2,3,4 видно, что действительно преимущество обучения сту­
дентов по предлагаемой методике проявляется при формировании всех элементов
знаний об атоме: содержание, объем, связи, методологический аспект.
Рупасова Г Б Дидактический мзтсриал по использовашоо методологических знаний при обучении студентов
овшей физике У ч мет пособ для преподавателей физики / Под ред А В Петрока Г-Алтайск, ПАНИ, 2004 220с
17
Содерхсание понятия (рис. I )
I .Что такое атом?
[ ) Как переводкгся слово «атом» с греческого >шрусский язык''
2) К какому виду материн птносится атом''
3) Атом - это инкро- нлн макрообъект''
4) Является ли ZTOM aJWMCtfr^HOii частицей?
$) К какому роду вещества относится «том''
6) Является ли атом носителем сюйст* хникческнх элементов?
7) Одинаковы ли атомы различных химических элеиектов'^
8) Атомы существуют в свободном или в связанном состоянии?
' 9) Каким обрамм атомы связываются ^фуг с другом?
] 0) Чем определяются все физические свойства атомов?
11) Чем определяются асе химические свойства атомов?
12) Двть опредепенне атому
Рисунок 1 Динамина развития содержания поиятня
«Е I
0 8 x^y^Rl
, ^ 1 - » - « >
-■
111::г-;:1Г"-Жл*
1
Г'
комар срааа
аэкспериментальная
■контрольная fpynла
группа
Объем понятия (рис. 2)
2.Дать общую характеристику строения модели атома.
j
Р и с у н о к Э
1 ч ° '
1I °'
, 5 5
' 1
i f f II
if i ° ;
Дмнрника
раавиткя
о б ь а м а
^simmtirn'm?
■г^зтёшатт^^щщтт- '-шш
limnMi'^'^-i^sK
■'"
Ном«р
ПОНЯТИЯ
срйаа
ч ш щ t р"Уи в ■ I
Связи понятия (Рис. 3)
З.Перечислить основные положения соответствующей теории (модели) атома.
4.3а счет каких взаимодействий образуются и существуют атомы?
5. Перечислить понятия, характеризующие модель атома.
Г'
Рисунок
I
о t
я
0 3
9
° '
3
Д|
гия с в я з е й
понятия
Wsi':^ '^'ШШ1^,-Ш£к:: '■''iSk.W-:mi':
^ ^#-:^
у,, ,/-.»£;_» «?^Ш.'%'?Ша
SliolS?.: ^
«оиар
ераае
* ас nt р и к а н т » л )» н ^ ^ г р у п п а
18
ИВка и ^ Р ^ п ь н а я f р у п п i
Методологическое
содержание
(Рис. 4)
6. Раскрыть различия взглядов на атомы в следующих физических картинах мира:
МКМ, ЭДКМ, КПКМ.
7. Методологические в ы в о д ы , вытекающие из теории атома.
Риеуно» t
1 2I
1
1
О 2
О 1
Д и н а м и к а р а з а и т и я м в то j о п о ги ч в с ко го а с п е к т а
'^mMmim^£!sm;mMmsamsm^m.
ьшикш^^тШ
''~""ттт^ёШ
2
иом*р среза
э к с гт » р и м • м т а л ь N « я г р у п п а
3
Мконтрольная
группа
Таблица 2
Состояние методологических знаний у студентов физико-математического факультета (до и
после обучающего экспфимента)
Коэффициент полноты усвоения студентами методологических знаний
ГАГУ- I I I курс
Нулевой qjes
Срез после обучения
Эксперимен­
тальная группа
Контрольная группа
Эксперимен-тальная
группа
Контрольная группа
No^=20
No* = 22
N,^ = 20
N / = 22
0,15
0,15
0,72
0,38
Результаты, приведенные в таблице 2, показывают, что действительно у студе1ггов экспериментальной группы сформированность методологических знаний
оказывается существенно выше. Д л я этого студентам предлагалась анкета 2:
1. Ф о р м и р у ю т ли у вас пря обучении (кроме предметных знаний) приемы
продуктивного мышления ( П П М ) ? Е с л и да, то какие?
2. Ч т о В ы понимаете под П Т Ш ?
3. К а к и е П П М вы используете в учебно-познавательной деятельности? П р и ­
ведите пример.
Д л я выявления сформированности у студентов уровня системности знаний об
атоме (таблица 2), а, следовательно, и уровня их достижений в плане развития
продуктивного мышления, в ходе контрольного эксперимента использовалась
структурно-логическая схема развития понятия «атом» (схема 1). Распределение
студентов по уровням системности знаний об атоме представлены в таблице 3.
19
Группы
Объем
выборок
Распределение студентов по уровням
системности знаний об атоме
1
II
III
IV
92
50
30
10
2
95
35
24
20
16
Таблица 3
Значение кри­
терия стати­
стики
ТнаАл
Контрольные
Эксперимен­
тальные
17,49
Как видно из таблицы, уровень системности знаний студентов эксперимен­
тальных групп значительно выше, чем у контрольных. При этом бьши выделены
следующие четыре уровня достижений студентов при обучении их общей физике:
1-й уровень {репродуктивный); П-й уровень {продуктивный); Ш-Й уровень (эври­
стический); IV-й уровень {креативный).
Достоверность результатов эксперимента для величин, характеризующих
коэффициенты и урювни достижений студентов, определялась на основании кри­
терия согласия Х^ (при уровне значимости а=0,05). Критическое значение стати­
стики критерия, принятого в педагогических исследованиях в соответствии с чис­
лом выбранных уровней (равных 4) и степенью свободы v=c-l(v=4-l=3), выбира­
лось из таблицы М.И. Грабаря и К.Л. Краснянской (Ткр=7,85)'. Оказалось, что
'Г„а5л>Т,ф, что в соответствии с правилом принятия решения служит достаточным
основанием для отклонения нулевой гипотезы и принятия альтернативной. Это оз­
начает, что в экспериментальных группах обучение идет успешнее, чем в кон­
трольных группах.
Таким образом, полученный результат дает основание утверяедать, что в
группах, где проводился педагогический экслеримент по внедрению предложен­
ной нами методики, обучение является более успешным, чем в контрольных, что
проявляется на всех этапах эксперимента.
Это подтверждается и в отношении профессиональных умений студентов.
Проводилась проверка, как перед педагогической практикой, так и по ее оконча­
нию (допуск к педпрактике и отчет по педпрактике) по сформированности сле­
дующих умений: разрабатывать или подбирать дидактический материал по реа­
лизации разноуровневого обучения физике; обосновывать методическую целесо­
образность использования П П М ; использовать дидактические функции П П М ; ис­
пользовать дидактические средства для реализации П П М в учебном процессе.
Основные результаты исследования:
- проанализировано современное состояние практики обучения студентов
педвуза общей физике, определены приоритетные направления ее совершенство­
вания в контексте формирования методологических знаний студентов в условиях
использования системы развивающего образования;
Грабарь М И , Красняиская К А Применение матениггической ста-гастики 8 пелагогичсских исследованиях
нелараметричесюе методы - М Педагогика, 1977.-С 130
20
- выявлена проблема формирования у студентов методологических знаний в
теории и практике развивающего обучения общей физике в педвузе;
- определена сисгема осново1Юлагающих П П М (аналогия, анализ, синтез,
дедукция, индукция, моделирование, системный подход), составляющих базу ме­
тодики и технологии профессиональной подготовки студентов физикоматематического факультета педвуза;
- предложена методика разноуровневого обучения студентов общей физике,
ориентированная на систематическое и целенаправленное использование Г Ш М на
лекциях, практических, лабораторных занятиях и разработан соответствующий
комплекс дидактических средств;
- создан методический комплекс для внедрения предложенной методики,
позволяющий использовать приемы познавательной деятельности и включать
студентов в самостоятельную работу по формированию и развитию предметных,
методологических знаний и профессиональных умений в процессе обучения их
общей физике;
- в ходе педагогического эксперимента проверена и оценена эффективность
использования разработанной методики в рамках развивающего обучения студен­
тов общей физике. Тем самым подтверждена гипотеза исследования.
В целом результаты теоретического и экспериментального исследований по­
зволяют сделать следующие вьгаодь^:
1. Для повышения качества предметной, методологической и профессиональной
подготовки студентов в педвузе обучение должно быть ориентировано на органи­
зацию познавательной самостоятельной деятельности и выработку у студентов
ППМ.
2. Разработанная нами методика способствует более эффективному формирова­
нию предметных знаний за счет одновременного использования ППМ как средств
обучения и как элементов содержания образования.
3. Исследования надежно показали целесоофазность и необходимость внесения в
курс общей физики физического материала, иллюстрирующего применение прие­
мов познавательной деятельности. Он позволяет: 1) учесть специфику обучения
физике в условиях РО; 2) отофазить методологическую направленность курса
общей физики; 3) реализовать на практике методику формирования ППМ.
4. Предложенный в работе комплекс дидактических средств позволяет сформиро­
вать у студентов способность моделировать предметную область (объектьг окру­
жающего мира, явления, процессы), основание и ядро физической теории; делать
мировоззренческие выводы.
5. Используемая в методике последовательность методов учения (исполнитель­
ский, репродуктивный, продуктивно-практический метод учения, частичнопоисковый, поисковый), позволяет поэтапно усиливать самостоятельность позна­
вательной деятельности. Тем самым реализуется принцип многообразия методов
обучения не ради самого многообразия, а с целью охвата всех сторон педагогиче­
ского процесса. Это приводит, в конечном счете, к готовности студентов к серьез­
ной научно-исследовательской работе (рефераты, курсовые, дипломные работы).
21
6 Математическая обработка и анализ данных педагогического эксперимента по­
казали эффективность предлагаемой в работе методики и подтвердили сформули­
рованную в работе гипотезу.
Выдвинутые в работе теоретические положения и полученные в ?^оде иссле­
дования результаты, имеют практическое значение. Предложенная методика мо­
жет быть использована преподавателями общей физики, учителями физики и ме­
тодистами на курсах повышения квалифика1щи учителей.
Научные результаты, выводы и рекомендации, сформулированные в диссер­
тации, нашли свое отражение в 28 публикациях автора, основные из которых, об­
щим объемом 32,33 п.л., следующие:
Монография, учебные пособия
1. Сортыяков Е.Д., Рупасова Г.Б. Рабочая программа и методические указания к
выполнению лабораторных работ по физике. - Горно-Алтайск: «УниверПринт», 2002. - 46с. (2,88 п.л.)
2. Рупасова Г.Б., Петров А.В. Принцип предметности в науке и образовании //
Методы научного познания в обучении физике: Монофафия / Под ред. А.В.
Петрова. - Париж, Горно-Алтайск: П А Н И , 2002. - С. 216-220 (0,31 п.л.)
3. Рупасова Г.Б., Петров А.В. Методический аспект взаимосвязи развивающего
обучения и научного исследования // Методы научного познания в обз^ении
физике: Монография / Под ред. А.В. Петрова. - Париж, Горно-Алтайск: П А Н И ,
2002.-С.7-19 (0,75 П.Л.).
4. Рупасова Г.Б., Петров А.В. Методика формирования приемов и методов про­
дуктивного и творческого мышления при обучении студентов общей физике:
Учебно-методическое пособие для преподавателей физики / Под ред. А.В. Пет­
рова. - Горно-Алтайск: ПАНИ, 2003. -155 с. (9,7 п.л.).
5. Рупасова Г.Б. Дидактический материал по использованию методологических
знаний при обучении студентов общей физике: Учебно-методическое пособие
для преподавателей физики / Под ред. А.В. Петрова - Горно-Алтайск: П А Н И ,
2004.-220 с. (13,75 пл.).
Статья в научных сборниках и журналах
6. Рупасова Г.Б. Методы и приемы в системе развивающего обучения // Наука,
культура, образование. - Горно-Алтайск: Ч Г П У «Факел»; Горно-Алтайский
центр фундаментальной физики, 1999.-№3. - С.157-163. (1,87 п.л.)
7. Рупасова Г.Б. Средства формирования приемов познавательной деятельности
при подготовке учителя физики к реализации в школе развивающего обучения
// Наука, культура, о^изование. - Горно-Алтайск: П А Н И , 2002.- №10-11.- С.
96-101. (1,56 пл.)
8. Рупасова Г.Б. Рефлексия как необходимый атрибут развивающего обучения //
Тезисы четвертой Всероссийской межвузовской научно-практической конфе­
ренции //Барнаул, 2002. - С. 81-83. (0,19 п.л.)
9. Рупасова Г.Б. Сущностные, нормативные и прюцессуальные функции модели­
рования как метода познавательной деятельности в учебном процессе // Наука,
культура, образование. - Горно-Алтайск: П А Н И , 2002. - Х812. - С.118-120. (0,63
пл.)
22
10. Рупасова Г.Б. Роль моделирования в системе развивающего обучения // Мате­
риалы ХХХ1П-Г0 зонального семинара-совещания преподавателей физики, ме­
тодики обучения физике, астрономии и технологических дисщщлин педвузов
Урала, Сибири и Дальнего Востока//Новосибирск, 2000. - С. 101-102. (0,063)
П.Рупасова Г.Б. Формирование приемов продуктивного мышления в процессе
обучения обшей физике в педвузе: Материалы X X X V I I I научно-практической
конференции преподавателей естественнонаучных дисциплин педвузов зоны
Урала и Сибири. - Барнаул: издательство БГПУ, 2005. - С. 23-28. (0,313 п.л.)
12. Рупасова Г.Б. Средства формирования приемов познавательной деятельности
студентов при обучении физике по системе развивающего обучения // Наука и
образование: проблемы и перспективы: Материалы международной научнопрактической конференции аспирантов, студентов и учащихся. - Бийск, 2002. С. 136-138. (0,13 П.Л.)
П.Рупасова Г.Б. Методика формирования методологических знаний при обучении
студентов общей физике в педвузе. Современный учитель: подготовка, опыт,
компетенции: Материалы Всероссийской конференции. Томск: изд-во Том. гос.
педагог, ун-та, 2004. - С. 229-232 (0,19 п.л.)
23
»2321>
РНБ Русский фонд
2006-4
24998
Подписано в печать 18 11.2005. Формат 60*84/16
Бумага офсетная Гаршпура «Тайме».
Усл. п. л. - 1,4. Тираж 100 Заказ 196.
Отпечатано полиграфическим участком
Горно-Алтайского государственного университета,
649000, г. Горно-Алтайск, ул. Ленкина, д. 1.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
4
Размер файла
1 353 Кб
Теги
bd000103533
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа