Инвариантный подход к проектированию вариативного обучения физике

• Автор: Петрова, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 146 с. : ил.

ГЛАВА 1. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА К
ВАРИАТИВНОМУ ОБУЧЕНИЮ ФИЗИКЕ
1.1 ОСОБЕННОСТИ РАЗЛИЧНЫХ ПОДХОДОВ В КОНСТРУИРОВАНИИ ФИЗИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
1.2 МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ КОНЦЕПЦИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ И
ИНВАРИАНТНОСТИ В СИСТЕМЕ ФИЗИЧЕСКОГО ЗНАНИЯ
1.3 СТРУКТУРНЫЕ ОТНОШЕНИЯ В СИСТЕМЕ КЛАССИЧЕСКОГО ФИЗИЧЕСКОГО ЗНАНИЯ
ГЛАВА 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВАРИАТИВНОГО ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ
2.1 МОДЕЛИРОВАНИЕ ВАРИАТИВНОЙ СИСТЕМЫ ФИЗИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ
2.2 КОНСТРУИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ В УСЛОВИЯХ ВАРИАТИВНОГО ОБУЧЕНИЯ
2.3 МЕТОДИЧЕСКИЕ ТРУДНОСТИ В ОРГАНИЗАЦИИ ВАРИАТИВНОГО
ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ НА ОСНОВЕ ИНВАРИАНТНОГО ПОДХОДА К СОДЕРЖАНИЮ УЧЕБНЫХ КУРСОВ
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РОЛИ ИНВАРИАНТНОГО АНАЛИЗА ФИЗИЧЕСКОГО ЗНАНИЯ В РЕШЕНИИ ПРАКТИЧЕСКИХ
ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
3.1 ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
3.2 ОБУЧАЮЩАЯ ФУНКЦИЯ ИНВАРИАНТНОГО АНАЛИЗА УЧЕБНОГО ФИЗИЧЕСКОГО ЗНАНИЯ
3.3 МЕТОДИКА ИНВАРИАНТНОГО ПОДХОДА К СОДЕРЖАНИЮ
КОМПЬЮТЕРНЫХ КОНТРОЛИРУЮЩИХ ПРОГРАММ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Демократические преобразования основ государственного устройства России не могли не коснуться и системы российского образования. В конце XX столетия выходит целый ряд законодательных документов, определивших стратегию развития российской образовательной системы на ближайшие десять лет. К кардинальным изменениям в области образовательной политики можно отнести переход от адаптивнодисциплинарной модели унифицированного образования к личностноориентированной модели вариативного образования.
Стратегическими ориентирами развития вариативного содержания образования являются следующие:
- от унитарной школы, работающей по единым нормативным документам, к дифференциации содержания образования в системе общего образовательного пространства;
- от предметоцентризма к культурологической концепции содержания образования, способствующей переходу от узкого обучения, констатирующего знания, к обучению законам формирования этого знания;
- от монопольного учебника к вариативным учебникам;
- от монофункциональных технических средств к информационным технологиям;
- от «чистых» типов общеобразовательных учреждений к смешанным, в
которых происходит слияние школы с детским садом, школы с вузом.
Несмотря на то, что переход к вариативному обучению явление достаточно новое для системы российского образования, общим вопросам дидактики вариативного обучения посвящены работы М.С. Бургина, П.И. Пидкасистого, Л.С. Подымого, С.Ф. Полякова и других авторов.
В системе как среднего, так и высшего образования физике принадлежит особая роль. Современные физические теории содержат те исходные принципы, которые определяют развитие любой научной теории. При изучении физики формируются основы научного мировоззрения, научное мышление, современный характер исследовательской деятельности, творческий подход к решению реальных задач. Физическое знание является своего рода инвариантом любого технического и естественнонаучного знания. Физиче-* ское знание раскрывает законы познания окружающего мира, поэтому оно необходимо и гуманитариям. Интеграционный характер современной науки значительно расширил область физического знания. Огромный багаж фактологического материала в физике требует высокого уровня его систематизации. В системе вариативного обучения эта проблема стоит особенно остро.
Свобода выбора нормативных документов, право на авторское проектирование учебных курсов накладывают на учителя ответственность за правильность сделанного выбора. В нормативных документах по физическому образованию сегодня представлен широкий спектр авторских программ как

для первой, так и второй образовательной ступени, которые разработали известные российские методисты в области физического образования: Н.Е. Ва-жеевская, Н.К. Гладышева, С.В. Громов, Е.М. Гутник, А.Е. Гуревич, Ю.И. Дик, В.А. Касьянов, В.А. Коровин, В.А. Орлов, А.Н. Мансуров, H.A. Мансуров, Г.Я. Мякишев, Г.Г. Никифоров, И.И. Нурминский, A.B. Перышкин, A.A. Пинский, Н.С. Пурышева, В.Г. Разумовский, Н.М. Шахмаев, Д.Ш. Шодиев, У.Д. Шодиев и другие. Многие учебные программы написаны авторами учебников, для некоторых программ учебника нет, право выбора учебника 4 остается за учителем.
Теоретическим обоснованием любого конкретного метода обучения являются его методологические основы. Вопросам методологии педагогики посвящены работы В.В. Краеского, И.Я. Лернера, П.И. Пидкасистого, В.А. Скаткина и других. В работах данных авторов разработаны общие дидактические требования, принципы, критерии проектирования учебных курсов. При проектировании учебных предметных курсов необходимо учитывать законы формирования данного предметного знания. Вопросам методологии

физического знания посвящены работы В.И. Арнольда, Г. Вейля, В.Ф. Ефи-

Схема

о=Е/8, для однородного образца
о=с!Е/с18, для произвольного непрерывного распределения нагрузки по сечению образца
Дальнейшее расширение инвариантности данного понятия происходит на следующем теоретическом уровне формирования физического знания (курс теоретической физики), где вводится понятие тензора напряжений.
Причиной механического напряжения, возникающего в образце является деформация тела, поэтому от интегральной характеристики деформации - удлинения образца Л/, необходимо перейти к локальной характеристике этого явления, исключающей конкретные размеры образца. Так появляется относительное удлинение 8.
Простые алгебраические преобразования, справедливые только для однородной модели, таким образом, позволяют перейти к более общей локальной форме закона Гука а = Ее. Так как сами характеристики, определяющие причинно-следственные связи в этом законе являются локальными, то и коэффициент пропорциональности между ними также носит локальный характер, а следовательно не зависит от размеров образца, является универ-* сальной характеристикой упругих свойств данной среды, поэтому инвариантен для всех образцов, изготовленных из одного материала. Так появляется новая характеристика упругих свойств среды, имеющая в отличие от коэффициента упругости к, более широкие границы применимости, а потому являющаяся табличной величиной.
Однородные модели и равномерные процессы пронизывают всю классическую физику. Меняются объекты исследования, меняются физические модели, но познание новых свойств окружающего мира начинается, всегда с модели, обладающей наибольшей пространственной и временной симметрией, т.е. однородностью