Научно-методическое обеспечение целостного исследовательского обучения физике в подготовке педагогических кадров

• Автор: Хинич, Иосиф Исаакович
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 345 с. : ил.

71 12-13/80
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена»

На правах рукописи
ХИНИЧ Иосиф Исаакович
НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЦЕЛОСТНОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ В ПОДГОТОВКЕ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ КАДРОВ
Специальность: 13.00.02 - теория и методика обучения и воспитания (физика, уровень профессионального образования)
Диссертация
на соискание ученой степени доктора педагогических наук
Научный консультант доктор физико-математических наук, профессор С.Д. Хапин
Санкт-Петербург

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Елава 1. ПРОБЛЕМА НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЦЕЛОСТНОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ В
ПОДГОТОВКЕ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ КАДРОВ
ЕЕ Проблема научно-методического обеспечения целостности освоения и результативности использования методологии исследовательской деятельности в физическом образовании
Е Е Е Концепция исследовательского обучения физике
Е Е2. Роль исследовательского обучения в подготовке
педагогических кадров
Е ЕЗ. Противоречия в реализации исследовательского
обучения физике. Постановка проблемы
1.2. Эксперимент, теория, практика в проблемном поле
исследовательского обучения физике
Е2.Е Единство эксперимента, теории и практики в
методологии научно-поисковой деятельности
Е2.2. Взаимосвязь между экспериментом, теорией и
практикой в исследовательском обучении физике:
дидактическое и методическое значение
1.2.3. Целостность методологии исследовательского обучения и проблема обеспечения качества и эффективности
физического образования
ЕЗ. Физические основы твердотельной электроники в исследовательском обучении при подготовке педагогических кадров
ЕЗЛ. Физические основы твердотельной электроники как
предметный материал исследовательского обучения
1.3.2. Теория и практика обучения физическим основам твердотельной электроники в подготовке

педагогических кадров
Глава 2. ЦЕЛОСТНОЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЕ ОБУЧЕНИЕ В
ПРОЦЕССЕ ОСВОЕНИЯ КУРСА ОБЩЕЙ ФИЗИКИ
2Л. Общие принципы выбора содержания и организации исследовательской деятельности по освоению научных основ твердотельной электроники
2.2. Единство эксперимента и теории в изучении электронных свойств твердых тел
2.3. Циклы задач оценочного характера в освоении физических
основ твердотельной электроники в общем курсе физики
2.3.1. Задачи разделов классической физики
2.3.2. Задачи раздела «Квантовая физика»
2.3.3. Сквозные циклы задач оценочного характера
2.4. Методика освоения экспериментальных методов твердотельной электроники в общем курсе физики
Глава 3. НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ЦЕЛОСТНОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО ОБУЧЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ ОСВОЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН
3.1. Циклы лекций по физике материалов и приборов твердотельной электроники как составляющая специальных физических дисциплин
3.2. Семинарские занятия по физическим основам твердотельной электроники как форма организации целостной исследовательской деятельности студентов
3.3. Методические подходы к проектированию и реализации лабораторных практикумов по физике материалов и приборов электронной техники
3.3.1. Общий практикум по твердотельной электронике
3.3.2. Исследовательский лабораторный практикум по физике материалов и приборов электронной техники

ки, определяющие течение процесса или явления, устанавливать качественные и количественные соотношения и закономерности и, наконец, находить фундаментальные законы, определяющие полную картину явления» [144].
Говоря об освоении способов познания мира, П. Л. Капица отмечал, что необходимое для этого самостоятельное мышление может развиваться в следующих направлениях: умение научно обобщать - индукция; умение применять теоретические выводы для предсказания течения процесса на практике - дедукция; выявление противоречий между теоретическими обобщениями и процессами, происходящими в природе, - диалектика. Обращая внимание на то, что наиболее подходящими для такого развития мышления являются математика и физика, П. Л. Капица отдавал предпочтение последней, так как «она гораздо ближе к возможностям научного изучения процессов в окружающей природе. На лабораторных занятиях учащиеся видят, как на основе результатов наблюдений, экспериментов могут быть получены теоретические обобщения (индукция). Решение задач развивает дедуктивное мышление. Для воспитания же диалектического мышления преподаватель на ряде примеров может показать, как противоречие между теоретическими представлениями и экспериментом приводит в физике к новым научным открытиям» [130].
Большое значение в плане постановки исследовательского обучения играют происходящие в настоящее время изменения в структуре физических наук, когда на смену классической диаде «экспериментальная физика - теоретическая физика» приходит триада «экспериментальная физика -теоретическая физика - вычислительная физика» [142, 145-147, 153]. Освоение методологии компьютерного моделирования, вычислительного эксперимента при соответствующей методике обучения может способствовать вовлечению в учебную исследовательскую деятельность большого контингента учащихся, начиная со средней школы. Перенося на компьютер формализованную часть решения задачи, учащиеся приобретают воз-