Проблема теоретических обобщений (понятий, законов, идей физической картины мира) в курсе физики основных общеобразовательных учреждений

• Автор: Синявина, Анна Афанасьевна
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Б.м.
• Количество страниц: 329 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОБОБЩЕНИЯ В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ФИЗИКИ.

1.1. Фундаментальные физические теории и их подсистемы в курсе физики.

1.2. Уровни теоретических обобщений понятие, закон,

идеи физической картины мира.

1.3. Опыт изучения физических теорий в отечественной

школе первой ступени.

Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2. СТРУКТУРНЫЕ МОДЕЛИ СОДЕРЖАНИЯ НАУЧНОГО ЗНАНИЯ ПО ФИЗИКЕ В ОСНОВНЫХ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЯХ

2.1. Целеполагание и таксономии целей как социальный фактор

2.2. Общеобразовательные учреждения и их виды

2.3. Структуры курса физики
2.4. Этапы формирования теоретических обобщений в основной школе. Пропедевтический этап.
2.5. Направления совершенствования пропедевтического
этапа обучения физике.
Выводы по второй главе
ГЛАВА 3. ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОБОБЩЕНИЙ .
3.1. Возрастные особенности учащихся классов
3.2. Деятельностный подход в обучении
3.3. Виды обобщений
Выводы к третьей главе.
ГЛАВА 4. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ И ИДЕИ ФИЗИЧЕСКОЙ КАРТИНЫ МИРА В СИСТЕМАТИЧЕСКОМ КУРСЕ ФИЗИКИ ОСНОВНЫХ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ.
4.1. Методологическое введение к систематическому
курсу физики Физические методы исследования природы
4.2. Формирование знаний учащихся о методах изучения природы .
4.3. Формирование элементов физической картины мира при изучении систематического курса физики.
4 .4. Заключение к курсу физики Физика
составляющая современной культуры
Выводы к четвертой главе.
ГЛАВА 5. СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЕ МОДЕЛИ ПОСТРОЕНИЯ КУРСА ФИЗИКИ ОСНОВНЫХ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ
5.1. Теоретическая схема представления учебного материала
курса физики.
5.2. Содержательные модели механики.
5.3. Содержательные модели термодинамики и молекулярнокинетической теории идеального газа, агрегатных состояний вещества
5.4. Содержательные модели основ электродинамики.
5.5. Содержательные модели элементов квантовой физики
Выводы к пятой главе
ГЛАВА 6. МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ
ОБОБЩЕНИЙ В СИСТЕМАТИЧЕСКОМ КУРСЕ ФИЗИКИ ОСНОВНЫХ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ.
6.1. Механика
6.2. Термодинамика и молекулярная физика.
6.3. Электродинамика.
6.4. Элементы квантовой физики.
Выводы к шестой главе
ГЛАВА 7. СИСТЕМА ФИЗИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
7.1. Демонстрационный физический эксперимент.
7.2. Фронтальные лабораторные работы.
7.3. Экспериментальные задания.
Выводы к седьмой главе.
ГЛАВА 8. ОРГАНИЗАЦИЯ, МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И
РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА.
8.1. Организация педагогического эксперимента
8.2. Результаты педагогического исследования при изучении разделов курса физики
8.2.1. Контрольная работа по темам Законы движения,
Силы и движения тел.
8.2.2. Контрольная работа по теме Гидро и аэростатика
8.2.3. Контрольная работа по темам Газовые законы,
Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики, Тепловые машины.
8.2.4. Контрольная работа по темам Молекулярнокинетическая идеального газа и Агрегатные состояния вещества.
8.2.5. Контрольная работа по темам Электрический
заряд, Электрическое поле
Вывод к восьмой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В свою очередь, оптика как раздел физики, в котором изучается оптическое излучение свет, процессы его распространения и явления, наблюдаемые при взаимодействии света и вещества, состоит из геометрической оптики, физической оптики, оптики неоднородных сред, оптики тонких слоев и др. Э. Вихман, Э. В. Шпольский и др. Рассмотрим структуру теории на примере электродинамики. Эмпирический базис электродинамики составляют закон Кулона, открытие Эрстеда, открытия и работы Ампера, открытие электромагнитной индукции Фарадеем. Идеализированным объектом электродинамики является непрерывное электромагнитное поле, которое характеризуется четырьмя основными величинами напряженностями и индукциями электрического и магнитного полей. Эти величины измеряются по силовому действию поля на заряды и токи. Кроме того, в основание теории входят электрические характеристики вещества электрическая и магнитная проницаемость, электропроводность. Ядро электродинамики составляют уравнения Максвелла, связывающие характеристики поля с распределением зарядов и токов в пространстве и изменением их во времени. Система дополняется уравнениями, учитывающими свойства среды и условием сохранения электрических зарядов. Также в ядро теории входит принцип суперпозиции полей, обосновывающий правила сложения напряженностей. Решение дифференциальных уравнений с учетом граничных условий приводит к выводам теории электродинамики, которые заключаются в решении любых задач на макроскопические поля, токи и распределения зарядов. Электродинамика приводит к предсказаниям новых эффектов, например, она предсказала способность электромагнитных полей распространяться в пространстве. Это достижение открыло возможности создания принципиально новых средств связи вначале беспроволочного телеграфа, а затем радио и телевидения. Важным следствием электродинамики является заключение о том, что свет представляет собой электромагнитную волну , . Каждая теория рассматривается в единстве со своим методом. Например, для механики характерен динамический метод. Другие теории используют соответствующие им методы. Как видно из примеров теорий, сложности их структур изучение физической теории в развернутом ее виде в школьном курсе физики не представляется возможным по различным причинам. К ним, например, относятся недостаточная математическая подготовка учащихся, нормирование учебного времени, в рамках которого рассматривается изучение учебного материала, доступность изучения и др. Однако ученые методисты постоянно исследовали проблему разработки содержания учебного материала курса физики общеобразовательной средней школы в рамках физических теорий. Появились соответствующие учебники физики авторов Г. И.К. Кикоина, А. К. Кикоина механика, Г. Я. Мякишева, Б. Б. Буховцева, и др. Авторы поразному конструировали содержание учебного материала, но общим для всех было то, что знания отражали различные физические теории. Элементы учебного знания относились к определенным структурным частям теории основанию, ядру, следствиям, практическим приложениям. Мултановский В. Курс должен отражать уровни познания. При его изучении на первой ступени учащиеся должны переходить от прямых чувственных восприятий, от эмпирических обобщений к научнотеоретическим обобщениям, к научнотеоретическому уровню мышления, являющемуся основным на второй ступени. Общая структура курса и структура его отдельных частей должны соответствовать формам теоретических обобщений. В этом случае основной структурной единицей курса будет служить фундаментальная физическая теория как специально построенная учебная система знаний, соответствующая формам современного способа мышления и доступная учащимся по своему содержанию. Курс в целом должен охватывать всю изученную область физических явлений и содержать обобщения на уровне связи основных физических концепций. Между теорией и экспериментом в школе должно быть сохранено отношение, имеющее место в общественноисторическом процессе познания эксперимент служит средством познания и критерием истины, а теория в диалектическом единстве с ним предназначена для выражения, передачи и использования знаний , с. При этом формирование научного способа мышления в основном осуществлялось лишь на второй ступени обучения физике.