Проблема формирования вероятностно-статистических представлений при изучении квантовой физики

• Автор: Хапова, Лариса Валерьевна
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 170 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .
Глава I. Проблема формирования вероятностностатистических представлений в методике обучения физике . . . . .

1.1. Социальный заказ и формирование

вероятностностатистических представлений . . . .

1.2. Состояние рассматриваемой проблемы

в методике обучения физике .

1.3. Изучение практики усвоения вероятностностатистических представлений . . . . . .

Глава II. Методическая система формирования

вероятностностатистических представлений в квантовой физике . .

2.1. Теоретическая концепция формирования вероятностностатистических представлений в школьном курсе физики . .
. г
2.2. Структура и содержание изучаемых представлений . .
2.3. Характеристика средств организации усвоения . . .
Глава III. Экспериментальное исследование формирования вероятностностатистических представлений при изучении
квантовой физики . . . . . . . . .
3.1. Организация и методика проведения
экспериментального исследования . . . . . .
3.2.Результаты педагогического эксперимента
и их интерпретация . . . . . . . .
Заключение.
Литература


На традиционном философском языке наличие различных по своей логической природе понятий характеризуется через категории необходимости и случайности. В теориях, основанных на принципе жесткой детерминации, случайность не включалась в структуру теоретических систем. Развитие вероятностных методов исследования привело к тому, что в структуру теоретических систем стали включаться понятия, относящиеся к классу случайных» [7, С. В широком смысле, в понятие «вероятностного мышления» входит «. С. 2]. Овладение вероятностным стилем мышления ведет к вероятностному видению мира. Ключ к пониманию вероятности - в особом системном видении мира, в разработке своеобразной (особой, специфической) базисной (базовой) модели мироздания, его строения, эволюции и познания. Соответственно этому, раскрыть существо вероятностной идеи - значит раскрыть особенности порождаемого ею видения мира, раскрыть особенности разрабатываемой в ходе ее становления базисной модели мироздания» [8. С. ]. Однако осмыслить существо вероятностного видения мира, раскрыть его новизну - задача далеко не из легких. Для того чтобы раскрыть особенности вероятностного образа мышления, необходимо исходить из анализа предмета теории вероятностей и оснований ее многочисленных приложений в познании. Совместный анализ абстрактных форм и их реальных «наполнений» и позволит сделать более осязаемыми особенности вероятностного видения мира. Основу вероятностного образа мышления образуют представления о вероятностных распределениях. Овладеть вероятностным стилем мышления - значит, научиться мыслить на языке распределений» (8, С. Понятие вероятности в классической и квантовой физиках имеют разное значение, оно проявляется в особенности постановки задачи исследований. Если в статистической физике рассматривается огромное число частиц (молекул газа), то в квантовой физике исследование идет индивидуальной, отдельной микрочастицы. Переход от непосредственного анализа массовых явлений к исследованиям отдельных, индивидуальных частиц говорит об исключительной гибкости и плодотворности вероятностных методов. Этот переход стал возможен на основе существенных изменений в способах задания (выражения, характеристики) вероятностных представлений» (8, С. В квантовой физике состояние микрочастицы, микрообъекта выражается с помощью волновой функции. Судьина Е Г. Вероятность в биологии. Киев. С. . Например, если задана зависимость волновой функции у/ частицы от ее координат х,у, г и времени /, то квадрат модуля волновой функции <ц/{х , у , 2 , *)'определяет вероятность обнаружения частицы в момент времени / в элементарном объеме с/У около точки с координатами х,у, г. У = , у, 2 , Г Л ' сіхсіусіг . Итак, в науке (философии, естествознании, физике) однозначно выделяют проблему формирования у нового поколения людей вероятностного стиля мышления, то есть формирования у школьников вероятностностатистических представлений. Но как к этой проблеме относятся педагоги? Школа существует в определенных социальных условиях и поэтому отражает те парадигмы, стереотипы мышления, которые характерны для породившего ее общества. Тарасов Л. В. выделят четыре наиболее принципиальные парадигмы современной школы. Например, одна из них такова: «Жестко определенные алгоритмы - отражение однозначных причинно-следственных связей, которые следует рассматривать как фундаментальные, первичные. Что касается вероятностных связей, то их надо связывать с неполнотой наших знаний. Природа в основе своей не признает альтернатив и действует строго детерминировано» [0, С. Поколения людей воспитывались в рамках этих парадигм. Сегодня многие люди мыслят именно так. Мы полностью согласны с Л. В. Тарасовым, что эти парадигмы безнадежно устарели и нуждаются в смене. Он выделяет новые парадигмы [0, С. XXI столетие. Ведь мы живем в мире, построенном на вероятности, а в этом мире случай обладает не только разрушающей, но и созидающей силой, поэтому Л. В. Тарасов утверждает: «Фундаментальными являются не однозначные, а вероятностные причинно-следственные связи.