Модели и моделирование в методике использования учебного физического эксперимента : На материале темы "Световые явления"

• Автор: Коханов, Константин Анатольевич
• Шифр специальности: 13.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 203 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава I. Проблема использования моделей и моделирования в учебном физическом эксперименте по геометрической оптике .

1.1. Понятие и место моделей и моделирования

в физике и методике обучения физике . . . .

1.2. Проблема развития школьников средствами

физического эксперимента . . . . . .

1.3. Характеристика методики использования школьного

0 физического эксперимента по геометрической оптике. .

1.4. Изучение практики обучения физике

с точки зрения сформулированной проблемы .

Глава II. Теория и методика использования учебного физического эксперимента как средства формирования у учащихся 0 знаний о моделях и действий моделирования
2.1. Теоретическая концепция формирования знаний о моделях
при использовании учебного физического эксперимента .
2.2. Концепция формирования умений
моделировать физические объекты и явления .
2.3. Построение методики изучения темы Световые явления
2.4. Формирование знаний о моделях и действий моделирования при изучении световых явлений во внеурочной работе .
Глава III. Экспериментальная проверка гипотезы исследования .
3.1. Организация и методика проведения
экспериментального исследования . . . . .
3.2. Результаты педагогического эксперимента и их анализ .
Заключение.
Литература


Еще более чем в классической физике усиливается связующая функция моделей, как переходного звена между теорией и экспериментом. Необходимость равновесия в развитии теоретической и экспериментальной физики (А. Эйнштейн) ориентирует на «симметричный» подход к теории и эксперименту в системе современного научного познания, на установление своеобразного «параллельнодополнительного» отношения эксперимента к теории. А это приводит к возникновению в этой системе дополнительного уровня методологической рефлексии, на котором цели теоретического и экспериментального познания задаются на одном языке - языке моделей, соотносятся и координируются друг с другом посредством задания общей для них научной проблемы. В современной физике взаимоотношение теории и эксперимента емко определяется принципом Эйнштейна. С. 0-3]. В исследовании микромира этот принцип Эйнштейна приводит к следствию, регулирующему взаимоотношение теории экспериментальной установки и результата эксперимента. С. 7]. Таким образом, вся история развития науки показывает важную роль в ней моделей и моделирования, важность осознания познающим субъектом самого процесса познания, факта модельности знаний и важность умения осуществлять действия моделирования. Ведущие психологи и ученые-педагоги прямо указывают на необходимость изучения и использования в школьном курсе важнейших методов науки, на значимость использования моделей и моделирования в учебном процессе. Так М. К. Мамардашвили отмечал, что без моделей собственно усвоение науки невозможно, поскольку именно через них познающему индивиду раскрываются объективные свойства и законы конкретных вещей, а моделирование выступает условием движения мысли и развития знания [7, С. Поэтому, как пишет Л. М. Фридман, содержание учебных предметов должно строиться так, чтобы жизненный опыт учащихся, наблюдаемые или эмпирические факты и явления осмысливались через изучаемые модельные представления. Специальные исследования методистов-физиков подчеркивают сохраняющуюся актуальность этой проблемы и для предмета физика. Серьезные частные и общие научные исследования по проблемам моделей и моделирования в методике физики до сих пор не привели к их использованию в массовой школе. Это связано и с тем, что в диссертационных исследованиях по проблемам использования моделей и моделирования в учебном процессе недостаточно отражается реальное место моделей и моделирования в научном познании, не всегда они преподносятся как необходимые элементы познания. B. В. C. 4,5,9]; в работе В. TCO при обучении слабовидящих и слепых детей [0, С. A. И. Лесин рассматривает модель в эксперименте как информационное средство и средство эмоционального воздействия на учащихся [0, С. B. И. C. ,]. Между тем модель и моделирование есть самостоятельные феномены познания, и их использование в обучении обязательно должно это отражать, что, безусловно, подтолкнет процесс внедрения моделей и моделирования в практику обучения. Решение поставленных задач невозможно без четких определений понятий «модель» и «моделирование». Рассмотрим наиболее распространенные трактовки понятия о модели. В общем случае под моделью понимают реальный или идеальный заменитель другого объекта, отражающий некоторые свойства (отношения) этого объекта [, С. Относительно научной модели общее определение дает А. И. Уемов: «модель - есть система, исследование которой служит средством для получения информации о другой системе. Основное назначение научных моделей - объяснять совокупность данных, относящихся к предмету познания» [9, С. Аналогичные определения встречаются у разных авторов [, 1, 1, 6]. В качестве вариантов или дополнения к сказанному в них отмечается, что моделями называются такие искусственные системы, которые воссоздают определенные свойства изучаемых объектов [1, С. С. 0] с целью получения новой информации об исследуемом объекте [6, С. Штофф В. А. отмечает, что физическая модель выступает средством наглядности, наглядность ее свойство. По его словам, на наглядный характер конкретно физических моделей указывал еще Н. А. Умов [6, С.