Измерения и математическая обработка их результатов в курсе физики восьмилетней школы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат педагогических наук Шпилевая, Людмила Григорьевна

• Шпилевая, Людмила Григорьевна
• кандидат педагогических наук
• 1984

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Шпилевая, Людмила Григорьевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ УМЕНИЙ В ВОСЬМИЛЕТНЕЙ! ШКОЛЕ

§ I.I. Роль школьных предметов естественно-математического цикла и трудового обучения в формировании измерительных умений учащихся

§ 1.2. Основное содержание математического образования в 1-УШ классах и его связь с курсом физики

§ 1.3. Методы обработки результатов физического эксперимента в курсе физики восьмилетней школы в связи с новым содержанием математического образования

ГЛАВА П. МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ У УЧАЩИХСЯ УМЕНИЙ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

§ 2.1. Содержание и объем измерительных умений, формируемых у учащихся шестых, седьмых классов

§ 2.2. Развитие понятия точности прямых и косвенных измерений в курсе физики восьмилетней школы

§ 2.3. Методика формирования основных понятий, характеризующих измерение физических величин (шестой класс)

§ 2.4.-Оценка погрешностей и обработка результатов измерений в лабораторных работах шестого класса

§ 2.5. Оценка погрешностей и обработка результатов измерений в лабораторных работах седьмого класса

§ 2.6. Осуществление преемственности обучения методам оценки результатов измерений в восьмом классе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Измерения и математическая обработка их результатов в курсе физики восьмилетней школы»

На современном этапе развития нашего общества огромное экономическое и социальное значение приобретает проблема совершенствования школьного образования, претворение в жизнь решений ХХУ1 съезда КПСС о повышении эффективности и качества обучения, усилении профессиональной ориентации и подготовки учащихся к активной трудовой деятельности. На это нацеливают советское общество решения Верховного Совета СССР и Постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР, основные положения, сформулированные в докладе К.У.Черненко /4/.

Успехи научно-технической революции, выразившиеся в интеграции различных областей знаний, в широком внедрении науки в современное производство, в мощном развитии техники, привели к изменению характера труда рабочего, требующего от него хорошего знания производства, высокой квалификации и культуры. Это породило в свою очередь новые требования к системе политехнической подготовки учащихся общеобразовательной школы. В Основных направлениях реформы общеобразовательной и профессиональной школы отмечается, что в условиях возросших требований общественного производства и научно-технического прогресса необходимо "усилить политехническую направленность содержания образования", "совершенствовать формы, методы и средства обучения", создать основу для трудового обучения и профессиональной ориентации молодежи /3, с 45/.

Важными компонентами политехнического образования являются глубокое усвоение учащимися основ наук и создание прочных практических умений. В решении этой задачи значительная роль принадлежит физике. В курсе физики учащиеся знакомятся с основными направлениями научно-технического прогресса, изучают явления, лежащие в основе различных производственных процессов, знакомятся с техническими устройствами, измерительными приборами, совершенствуют практические и экспериментальные умения /15, с 4/.

В системе политехнического образования значительное место отводится формированию у учащихся прочных измерительных умений. Действительно, экспериментальный характер курса физики превращает измерения в инструмент познания окружающего мира. С помощью прямых и косвенных измерений вводятся все физические величины. При этом учащиеся узнают, что уровень развития науки связан с возможностями измерительной техники, что совершенствование методов измерения, измерительных приборов позволяет глубже проникнуть в тайны строения вещества, расширить границы нашего познания.

Важна роль измерений и в процессе исследования функциональных зависимостей между величинами, проверки справедливости физических законов. Правильный подход к выполнению этих заданий требует формирования у учащихся умений обрабатывать результаты эксперимента, оценивать их качество. Важно понимание, что точность полученного результата зависит от точности приборов и метода измерения, что при измерениях возникают погрешности, которые необходимо учитывать. Недооценка этих вопросов может привести к неверному толкованию результатов эксперимента и ошибочным выводам. Примером является неправильное использование результата измерения плотности с помощью школьных весов и мензурки для определения крахмалистости картофеля /9, с 35/. Авторы лабораторной работы "Определение плотности картофеля и процента содержания в нем крахмала" не учли, что школьные приборы - мензурка и весы -позволяют определить плотность с точностью не более двух значащих цифр. Поэтому находить содержание крахмала по плотности, вычисленной с точностью до четырех значащих цифр, в данном случае бессмысленно. Необходимо применять более точные измерительные приборы /70, с 95/.

Значительное место занимают измерения в производственных процессах. Здесь они являются средством контроля и качества выпускаемой продукции. В машиностроительной промышленности, например, на долю измерений приходится 40% всех технологических операций. А каждый третий случай выпуска недоброкачественной продукции является следствием нарушений условий и правил измерения. Повышение точности изготовления отверстий, через которые впрыскивается топливо в дизельных двигателях, до 0,1 микрометра повышает его экономичность в 2-2,5 раза. Неточность в измерении количества теплоты, выделяющейся при сгорании топлива, равная всего лишь 0,3%, приводит ежегодно к потере в масштабах страны 600 тыс.тонн нефти, 270 млн.кубм газа, 1600 тыс.тонн угля /98, с 42, 43/.

Значительное возрастание роли измерений, правильного выбора средств и методов инструментального контроля в современном производстве влечет за собой повышение требований к качеству измерительных умений учащихся общеобразовательных школ, теоретические и практические основы которых закладываются в школьных курсах физики-, математики и трудового обучения. К.У.Черненко в речи на Пленуме ЦК КПСС 10 апреля 1984 года отмечал, что"каждое новое поколение должно подниматься на более высокий уровень образованности и общей культуры, профессиональной квалификации". Таков закон социального процесса /4, с 5/.

Переход школьного образования на новое содержание способствовал улучшению теоретической подготовки учащихся. Возрастание научного уровня всех школьных предметов, применение нового подхода к рассмотрению традиционных вопросов в курсе физики и мате- ! матики стимулировали интерес учащихся к обучению. Раннее применение буквенной символики, последовательное изучение функциональных зависимостей и элементов приближенных вычислений усилили прикладную направленность многих тем математики к курсу физики. Увеличение времени, отводимого лабораторному эксперименту на второй и особенно на первой ступени обучения расширили возможности по формированию экспериментальных и измерительных умений.

Однако проверка знаний и умений учащихся шестого и седьмого классов по физике и математике показывает, что учащиеся часто не справляются с заданиями по переводу единиц в метрической системе, арифметическими действиями с приближенными числами, с измерениями физических величин /108, с 77/.

Изучение методической литературы, опыта работы учителей /63, с 65/, личный опыт работы в школе и вузе говорят о том, что и в старших классах экспериментальные и особенно измерительные умения учащихся остаются на низком уровне. Учащиеся слабо знают методы обработки результатов измерений, затрудняются применять их в конкретных заданиях, плохо работают с измерительными приборами. Аналогичные недостатки выявлены и в результате всесоюзных проверок, проводимых Министерством просвещения РСФСР. Отмечается, что старшеклассники многих школ страны плохо справляются с выполнением лабораторных работ, с практической частью экзаменационных билетов. Особенно слабы измерительные навыки учащихся /105, с 21/. Девятиклассники слабо читают чертежи, затрудняются в сборке электрических цепей, оценке погрешностей. Ученики восьмых классов слабо владеют навыками измерения штангенциркулем и микрометром /104, с 22/. Между тем перечисленные умения, как отмечает инструктивное письмо МП РСФСР, являются основными, имеющими огромное значение для усвоения основ экспериментального метода исследования и овладения многими трудовыми навыками /60/.

Таким образом, в данный момент создалась ситуация, когда качество измерительных умений учащихся не соответствует требованиям, выдвигаемым перед школой потребностями производства, и тем возможностям, которые заложены в учебном процессе модернизацией школьного образования.

Методическими исследованиями установлено, что одним из основных резервов дальнейшего совершенствования учебного процесса является осуществление принципа межпредметных связей. Они обеспечивают эффективное формирование у школьников научных понятий и углубленное усвоение изучаемых теорий, способствуют формированию научно-материалистического мировоззрения /113, с 25/. Межпредметные связи способствуют систематизации, а, следовательно, глубине и прочности знаний, обеспечивают возможности сквозного применения и закрепления знаний и умений, полученных на уроках по разным предметам /31, с 3/.

Анализ программ и учебников по физике, математике и трудовому обучению, изучение методической литературы показывают, что введение нового содержания образования не дает ожидаемого эффекта в формировании измерительных умений вследствие слабости преемственных связей между предметами при обучении измерительным умениям, особенно в восьмилетней школе /106, с 32; 107, с 8/. Это находит выражение в следующем:

- существует недостаточная согласованность во времени изучения некоторых понятий в курсе математики и возможностями их применения в курсе физики, в частности, поздно вводятся: понятие значащей цифры, стандартный вид числа, приемы приближенных вычислений /72, с 43/;

- имеет место недостаточное использование в курсе физики математических методов и приемов при вычислениях и обработке результатов измерений, в частности, метода границ, свойств степени, применение логарифмической линейки и вычислительной техники /71, с 45/;

- оценка погрешностей и обработка результатов измерений в курсе физики вводится слишком поздно, начиная с восьмого класса, хотя более половины фронтальных лабораторных работ по физике проводится в шестом и седьмом классах и математическая подготовка учащихся позволяет знакомить их с методами обработки результатов измерений уже в шестом классе;

- учителя математики при изучении приближенных вычислений не ориентируют учащихся на их практическое применение в курсе физики, что снижает практическую направленность материала, приводит к его поверхностному изучению и быстрому забыванию;

- учителя физики не всегда хорошо осведомлены о том, что и когда изучается в курсе математики, каковы требования к этим знаниям и умениям на уроках математики, вследствие чего часть материала используется несвоевременно или не используется вовсе.

Усовершенствованные программы по учебным предметам средней школы, введенные с 1981/82 учебного года, содержат рекомендации для учителей по межпредметным связям /82/. Они помогают учителям ориентироваться в тех знаниях, которые получают учащиеся на уроках по другим предметам. Однако, только систематическое и своевременное включение их в учебный процесс способствует прочности и надежности знаний.

Проблема повышения уровня измерительных умений учащихся остается актуальной на протяжении многих лет. Исследованиями Бурова В.А., Шилова В.Ф. /12/, Орехво О.С. /63/, Усовой A.B. /109/,

Шамаша С.Я. /118/ выявлены различные пути совершенствования методики формирования экспериментальных и измерительных умений, разработана методика обучения умению производить измерения, I пользоваться измерительным прибором, планировать эксперимент. Созданы хорошие пособия с экспериментальными заданиями и разработана методика их проведения.

Вопросы применения приближенных вычислений и методов обработки результатов измерений в школьном курсе физики исследованы В.П.Демковичем /18/, С.Е.Каменецким /35/, Н.Я.Прайсманом /19/, В.А.Фетисовым /112/. Демкович В.П. и Прайсман Н.Я., опираясь на правила подсчета цифр, предложенные Брадисом В.М., рассматривают приближенные вычисления, понятие точности измерения, точность приборов, виды погрешностей, способы их учета и методы обработки результатов измерений /19/.

Каменецкий С.Е. еще в 1955 году, поднимая вопрос о том, что вычисление и оценка погрешностей необходимы для более глубокого понимания вопросов физики, рассматривает возможности различных методов обработки результатов измерений, разрабатывает конкретную методику их применения в различных классах /35/. Все авторы отмечают, что обучение учащихся оценке погрешностей необходимо начинать с шестого класса.

Фетисов В.А., рассматривал аналогичные вопросы в объеме действующей программы, дает рекомендации по наиболее рациональному использованию методов оценки погрешностей в различных видах лабораторных работ, предлагает знакомить учащихся со статистическими методами обработки результатов измерений /112/. Основная цель этих пособий - познакомить учителей с видами погрешностей и различными методами обработки результатов эксперимента. Поэтои^у в них не освещаются вопросы пропедевтической подготовки учащихся к работе с абсолютной и относительной погрешностями, роли межпредметных связей в обучении сознательному получению формул для расчета погрешностей, умений проводить сравнение результатов при проверке закономерностей и формулировке выводов. Недостаточно исследованы эти вопросы и в диссертациях.

В диссертационных исследованиях Орехова В.П. /64/, Кайгоро-дова А.Н. /34/, Первухиной С.Г. /67/, Хомутского В.Д. /115/ рассматривается формирование измерительных умений учащихся. Первые три исследования выполнены по программам курсов физики и математики, существовавшим до модернизации школьного образования. В диссертациях Первухиной С.Г, и Хомутского В.Д. развитие измерительных умений решается на базе межпредметных связей как частная задача в формировании умений. Методика обучения оценке погрешностей и обработке результатов измерений в них не рассматривается.

Система обучения анализу и обработке результатов измерений дается в диссертационном исследовании Русак М.М. /99/. В нем предлагается возможный вариант обучения учащихся старших классов средней школы статистическим методам обработки результатов измерений на факультативных курсах. Применение этих методов связано с постановкой специальных лабораторных работ, дополнительной математической подготовкой учащихся.

Методика формирования измерительных умений и навыков в курсе физики первой ступени разработана в исследовании Салимбае-ва 0. /100/. В основу методики положен принцип этапности с использованием схем ориентировочной основы действий, а также специально разработанная система экспериментальных заданий. Обработка результатов измерений ограничивается оценкой точности прямых измерений и конечного результата. Методы оценки погрешностей прямых и косвенных измерений на первой ступени курса физики не рассматриваются.

Лешуковым А.П. исследована проблема совершенствования методики обучения экспериментальным умениям в школьном курсе физики на основе планирования эксперимента. В основу методики положено -обучение рациональному проведению эксперимента на базе предварительной оценки погрешностей, которая производится, начиная с восьмого класса. На первой ступени обучения физике он рекомендует осуществлять только пропедевтическую работу по формированию у учащихся умений расчета погрешностей прямых и косвенных измерений. Автор показывает необходимость обучения оценке погрешностей, начиная с шестого класса /46/. Однако при этом он рекомендует в шестом классе использовать те же методы оценки погрешностей, что и в старших классах, значительно переоценивая тем самым познавательные возможности шестиклассников /45, с 61/.

Математики, учитывая огромное практическое значение приближенных вычислений, раскрыли сущность их влияния на прикладную ориентацию. Они обращаются к курсу физики как к основному предмету, в котором широко используется математический аппарат. Исследования Мусаеляна P.A. /56/ и Адишева И.Г, /5/ показывают, что обучение приближенным вычислениям в курсе математики восьмилетней школы должно идти по пути усиления прикладной направленности их к курсу физики.

Таким образом, анализ диссертаций и методической литературы показывает, что вопросы совершенствования методики обучения оценке погрешностей и обработке результатов измерений на первой ступени обучения физике исследованы недостаточно, В то же время многочисленные методические наблюдения показывают, что приемы и навыки вычисления погрешностей при выполнении лабораторных работ усваиваются учащимися с трудом, поэтсщу здесь никак нельзя огра-г ничиться только некоторыми общими предварительными указаниями и разъяснениями /114, с 60/. Необходима планомерная и целенаправленная работа по формированию этих умений как в курсе физики, так и в курсе математики.

Учитывая огромное практическое значение умений по обработке результатов измерений, возможности нового содержания курсов физики и математики восьмилетней школы, мы сделали предположение, что введение оценки погрешностей и обработки результатов измерений в курсе физики шестого и седьмого классов при условии более полного использования содержания математического образования по приближенным вычислениям будет способствовать значительному улучшению знаний и умений учащихся по измерениям физических величин. Не ставя перед собой задачи увеличения числа часов, отводимых лабораторным работам, мы стремились найти в содержании курсов физики и математики восьмилетней школы оптимальные возможности для обучения учащихся умениям обработки результатов измерений, начиная с шестого класса.

Исходя из рассмотренных выше положений, проблемой нашего исследования явилось совершенствование методики обучения измерительным умениям на основе более тесного установления межпредметных связей физики и математики в восьмилетней школе. Более полное использование математических знаний, сформированных в младших классах, на уроках физики шестого и седьмого классов, единый подход к обработке результатов измерений будут способствовать повышению качества знаний, их закреплению, прочности измерительных умений.

Эта проблема является сейчас актуальной, потому что образовался разрыв между уровнем математических знаний учащихся, обеспечивающих обработку результатов измерений с шестого класса, возможностями экспериментальной базы курса физики первой ступени и существующей методикой, при которой обработка результатов измерений производится начиная с восьмого класса. Поэтоаду шестой и седьмой классы выпадают из общего логического процесса формирования умений обработки результатов измерений.

Исходя из экспериментального характера курса физики, уровня математической подготовки учащихся и значения, которое имеет оценка погрешностей для формирования измерительных умений, предметом нашего исследования явился процесс обучения учащихся умениям производить измерения и обрабатывать их результаты в курсе физики восьмилетней школы. Мы убеждены, что умения определять необходимую точность в измерении, оценивать качество результатов позволяют сформировать у учащихся правильный подход к измерению в целом.

Цель нашего исследования состояла в разработке путей совершенствования методики формирования измерительных умений учащихся и поиске возможностей введения оценки погрешностей и обработки результатов измерений в курсе физики восьмилетней школы на основе реализации принципа межпредметных связей физики и математики.

Для достижения цели необходимо было решить следующие задачи: изучить состояние обучения измерительным умениям в практике преподавания физики в школе; путем теоретического анализа вскрыть возможности нового содержания математического и физического образования в восьмилетней школе по применению приближенных вычислений и методов обработки результатов измерений; определить содержание и объем умений по измерениям и обработке их результатов, которые можно сформировать на базе курса физики шестого и седьмого классов; разработать методику обучения этим умениям;

- И показать доступность методов обработки результатов измерений для учащихся шестых и седьмых классов; выяснить влияние реализации возможностей, заложенных в межпредметных связях на прочность измерительных умений.

При решении поставленных задач мы основывались на теоретическом анализе работ основоположников марксизма-ленинизма, основных документов Коммунистической партии Советского государства о школе и политехническом образовании, позволившим определить требования к уровню политехнической подготовки учащихся, определить место и роль измерительных умений в процессе подготовки учащихся к общественно полезноьгу труду в сфере материального производства.

Изучение методической, учебной и психологической литературы по вопросам методики формирования умений и роли межпредметных связей в учебном процессе обеспечили возможность разработки методики обучения учащихся способам обработки результатов измерений.

Наблюдения за работой учащихся и учителей на уроках математики и физики, индивидуальный опрос, текущая выборочная проверка, хронометраж выполнения учащимися отдельных измерительных операций и последующих расчетов и обработки результатов измерений в лабораторных работах позволили осуществлять контроль за процессом формирования умений по обработке результатов измерений.

Беседы с учителями физики и математики, проведение совместных методических заседаний позволили скоординировать работу учителей по формированию измерительных умений и обеспечить целенаправленное применение приближенных вычислений в курсе физики и математики шестых и седьмых классов.

Педагогический эксперимент проходил в несколько этапов.

Вначале исследовалось усвоение физических понятий, функциональных зависимостей величин, приближенных вычислений и измерений физических величин учащимися, изучавшими курс физики по новой программе, а математику в объеме прежней программы. Проводилось сравнение возможностей обеих программ и влияние математических . знаний на качество измерительных умений. Был проведен констатирующий эксперимент, позволивший выявить уровень знаний и умений по измерениям физических величин у учащихся, приходящих в шестой класс и изучавших новый курс математики.

На втором этапе исследования в 1973/74 и 1974/75 учебных годах был проведен поисковый эксперимент в одном шестом, а затем седьмом классе средней школы № 10 г.Калининграда. Нами изучались возможности введения в курс физики первой степени оценки погрешностей и обработки результатов измерений, разрабатывалась методика, исследовалось влияние различных видов экспериментальных заданий и лабораторных работ на качество формируемых умений. По результатам исследования были сделаны сообщения на областных педагогических чтениях в г.Калининграде и на курсах усовершенствования учителей. Работа встретила интерес со стороны учителей и была одобрена. На основании разработок для учителей в 1974/75, 1975/76, 1976/77, 1978/79 учебных годах был осуществлен третий этап исследования. В ходе опытного преподавания в параллелях шестых, седьмых и восьмых классов школ № 43 и № 18 г.Калининграда учителями Студенниковой Г.П. и Дмитриевой Л.И. была проверена степень доступности для учащихся шестых и седьмых классов методов оценки погрешностей и обработки результатов измерений, проверена эффективность предлагаемой методики. Экспериментом было охвачено в общей сложности 680 человек.

Результаты этого эксперимента позволили прийти к выводу о доступности предлагаемой методики и целесообразности ее применения на первой ступени обучения физике. На защиту выносятся следующие положения:

- возможность, необходимость и целесообразность введения элементов оценки погрешностей и обработки результатов измерений при формировании измерительных умений на I ступени обучения физике;

- методика формирования умений математической обработки результатов измерений в курсе физики восьмилетней школы на базе нового содержания математического образования.

Основные положения диссертации изложены в еле,дующих работах:

1. Развитие измерительных навыков в курсе физики У1 класса. - В кн.: Сборник докладов, прочитанных на ХУЛ областных "Педагогических чтениях". - Калининград, 1975. - с 12-23. В надзаг.: Калининградский областной отдел народного образования.

2. Развитие измерительных навыков в У1-УП классах. - Физика в школе, 1976, № 4, с 57-63 /В соавторстве с Пинским A.A./.

3. Измерение физических величин: Диафильм для шестого класса. - Студия Диафильм Госкино СССР, 1976 /В соавторстве с Пинским A.A./.

4. Межпредметные связи физики и математики в процессе формирования вычислительных навыков в У1-УШ классах. - В кн.: Совершенствование процесса обучения математике. - Калининград, КГУ, 1978. - с 69-75. В надзаг.: Министерство высшего и среднего специального образования РСФСР.

Заключение диссертации по теме «Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)», Шпилевая, Людмила Григорьевна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследованием установлено, что в условиях возрастания интенсивности производства, усиления профессиональной ориентации и подготовки учащихся к активной трудовой деятельности особое значение приобретают измерительные умения. Особенно важны умения оценивать качество измерения, определять точность результата, правильно выбирать методы и средства инструментального контроля. Именно эти умения особенно трудно формируются у учащихся. Здесь необходима систематическая и целенаправленная работа учителей физики, математики и трудового обучения.

Введение в школьную программу изучения вычислительной техники, с одной стороны, усиливает практическую значимость умений оценивать точность результатов вычислений и измерений, а с другой - расширяет практическую базу для формирования этих умений. Применение микрокалькуляторов позволит ускорить вычислительные операции и повысить эффективность обучения физике и математике.

Изучение учебного процесса показало, что слабость навыков обработки результатов измерений учащихся средней школы связана с тем, что в существующей системе обучения не используются в должной мере возможности, заложенные в модернизации школьного образования. Недооценка роли первой ступени курса физики в формировании измерительных умений приводит к тому, что приемы приближенных вычислений и метод границ вовремя не закрепляются, учащиеся не приобретают умений в обработке результатов прямых измерений. В старших классах, где основной формой лабораторного эксперимента являются практикумы, они не могут качественно обработать полученные результаты.

В процессе теоретического исследования содержания материала о приближенных вычислениях в 4-х - 7-х классах, экспериментальной базы курса физики и требований к измерительным умениям мы установили, что в шестом классе умения по измерениям и обработке результатов измерений должны включать оценку точности прямых и косвенных измерений в соответствии с точностью измерительных приборов. В седьмом классе возможна обработка результатов по методу границ и приемами приближенных вычислений. Тогда в старших классах учащиеся могут применять метод границ, метод границ погрешностей, приемы приближенных вычислений.

Поисковый эксперимент позволил установить, что наиболее эффективной для шестого класса является методика поэтапного формирования умений обработки результатов измерений, в которой этапы соответствуют различной степени развития умений. На первом этапе учащиеся овладевают основными понятиями: ценой деления шкалы и абсолютной погрешностью, а на втором осваивают процесс измерения величин. Здесь главным является понимание ими точности результата измерения, связь ее с точностью измерительного прибора. На завершающем этапе проявляется -творческое применение умений к новым измерительным приборам, производится сравнение измерений по их качеству, умение подбирать прибор для измерения с наименьшей погрешностью.

В процессе опытного преподавания было установлено, что на первых этапах наиболее эффективны кратковременные задания по определению цены деления и абсолютной погрешности прибора, чтение и запись показаний с учетом погрешности, нахождение интервала значений величины. На третьем этапе - постановка программных лабораторных работ таким образом, чтобы учащиеся измеряли одну и ту же величину с разной степенью точности, проводили сравнение результатов, делали вывод о качестве измерений. Эксперимент, проведенный в школах № 18, № 43 и № 10 г.Калининграда, подтвердил педагогическую целесообразность введения в шестом классе оценки качества измерений по точности измерительных приборов и доступность для учащихся этого метода.

Выполненное исследование подтвердило, что важным условием успешного обучения методам обработки результатов косвенных измерений в седьмом классе является своевременное закрепление на физическом материале общих приемов приближенных вычислений, изучаемых в курсе математики. В лабораторных работах по электричеству, где проверяются соотношения, полученные экспериментальным путем, наиболее рационально обработку результатов проводить по методу границ. Он позволяет путем сравнения интервалов значений величин делать обоснованный вывод о выполнимости законов в пределах границ погрешностей и формирует у учащихся понимание необходимости учета погрешностей приборов при измерениях. Постановка программных лабораторных работ с обработкой результатов измерений приводит к тому, что обучение методам оценки погрешностей становится органической частью процесса изучения физики. Последовательное и сознательное усвоение приемов приближенных вычислений в математике, практическое закрепление их в курсе физики I ступени обеспечивает в старших классах эффективное обучение оценке измерений с помощью относительной погрешности и грамотное применение методов обработки результатов измерений в зависимости от условий опыта.

Список литературы диссертационного исследования кандидат педагогических наук Шпилевая, Людмила Григорьевна, 1984 год

1. Ленин В.И. Собрание актива Московской организации РКП(б).6 декабря 1920 года: Доклад о концессиях. Полное собр.соч., т.42, 5-е изд. - М.: Госполитиэдат, 1963. - с 55-78.

2. Ленин В.И, Философские тетради. Полное собр.соч., т.29, 5-е изд. - М.: Госполитиздат, 1963. - 782 с.

3. Основные направления реформы общеобразовательной и профессиональной школы. В сб.: 0 реформе общеобразовательной и профессиональной школы. - М.: Политиздат, 1984. - III с.

4. Черненко К.У. Из речи на Пленуме ЦК КПСС 10 апреля 1984 г. -В сб.: 0 реформе общеобразовательной и профессиональной школы. М,: Политиздат, 1984. - III с.

5. Адишев И.Г. Формирование практических умений приближенных вычислений в условиях взаимосвязи математики и физики: Автореферат дис.на соиск.учен.степени канд.пед.наук. М., 1979. -18 с - НИИ СиМО АПН СССР.

6. Алгебра: Учебник для седьмого класса средней школы /Под ред. А.И.Маркушевича. 5-е изд. - М.: Просвещение, 1982. - 254 с.

7. Алгебра: Учебное пособие для восьмого класса средней школы /Под ред.А.И.Маркушевича. 5-е изд. - М.: Просвещение, 1977. - 255 с.

8. Антипин И.Г. Экспериментальные задачи по физике в 6-7 классах: Пособие для учителей. М,: Просвещение, 1974. - 125 с.

9. Бакиева М, Мамадияров Н, Мирзахмедов Б. Подготовка учащихся к практической деятельности. Шизика в школе, 1977, № I,с 35-39.

10. Беспалько В,П. Опыт разработки и использования критериев качества усвоения знаний. Советская педагогика, 1968, № 4,с 52-69.

11. Брадис В.М. Средства и способы элементарных вычислений: Пособие для учителей средней школы. 3-е изд. - М.: Учпедгизг 1954. - 230 с.

12. Буров В.А., Шилов Б.Ф. Экспериментальные задания для проверки знаний, умений и навыков учащихся по физике в средней школе: Пособие для учителей. М.: НИИ школ МП РСФСР, 1975.

13. Внедрение нового содержания образования по физике: Экспериментальные материалы. Лаборатория обучения физике. М.: НИИ СиМО АПН СССР, 1979. - 100 с.

14. Возрастные возможности усвоения знаний /Под ред.Д.Б.Элькони-на, В.В.Давыдова. М.: Просвещение, 1966. - 442 с.

15. Всемерно совершенствовать систему политехнического образования: По материалам общего собрания АПН СССР. Шизика в школе, 1975, № 2, с 3-6.

16. Грабарь М.И,, Краснянская К.А. Применение математической статистики в педагогических исследованиях. Непараметрические методы. М.: Педагогика, 1977. - 134 с.

17. Данилов М.А. Процесс обучения в советской школе. М.: Учпедгиз, I960, - 297 с.

18. Демкович В.П. Измерения в курсе физики: Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1970. - 192 с.

19. Демкович В.П., Прайсман Н.Я. Приближенные вычисления в школьном курсе физики: Книга для учителя. 2-е изд., перер.

20. М.: Просвещение, 1983. 108 с.

21. Демонстрационные опыты по физике в У1-УП классах средней школы /В.А.Буров, А.Г.Дубов, Б.С.Зворыкин, А.А.Покровский, И.М.Румянцев. М.: Просвещение, 1970. 278 с.

22. Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе /В.А.Буров, Б.С.Зворыкин, А.П.Кузьмин и др.: Под ред.А.А.Пок- 153 ровского. 3-е изд. - М.: Просвещение, 1978. - 351 с.

23. Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы, т.1.: Пособие для учителей /Под ред.А.А,Покровского. 2-е изд. - М.: Просвещение, 1971. - 366 с.

24. Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы. ч.П: Пособие для учителей /Под ред.А.А.Покровского. М.: Просвещение, 1968. - 430 с.

25. Дидактика средней школы /Под ред.М.А.Данилова, М.К.Скатки-на. М.: Просвещение, 1975. - 302 с.

26. Дмитриев А.Е. К вопросу совершенствования методов обучения младших школьников. Советская педагогика, 1977, № 9,с 53-59.

27. Дмитриев А.Е. Обучение умениям и навыкам в системе урока: Автореф.дис.на соиск.учен.степени канд.пед.наук. М.: 1955. - II с. - МГПИ им.В.И.Ленина.

28. Енохович А.С. 0 преподавании физики в восьмилетней школе /Под ред.Л.И.Резникова. М.: АПН РСФСР, 1961. - 191 с.

29. Енохович А.С., Шамаш С.Я., Эвенчик Э.Е. Контрольные работы по физике в У1-УП классах: Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1971. - 282 с.

30. Жиделев М.А. Трудовое обучение в городской школе. Советская педагогика, 1975, № 3, с 18-23.

31. Заидель А.Н. Ошибки измерений физических величин. Л.: Наука, 1974. - 108 с.

32. Зверев И.Д. Состояние и перспективы разработки проблемы межпредметных связей. В сб.: Межпредметные связи в процессе преподавания основ наук в средней школе. ч.1. - М., 1973. -с 3-18.

33. Золотов В,А. Вопросы и задачи по физике в У1-Л1 классах: По- 154 .собие'" для учителей. 3-е изд. - М.: Просвещение, 1971. -189 с.

34. Кабардин О.Ф. Факультативные курсы и совершенствование физического образования в средней школе. Физика в школе, 1977, № 6, с 61-64.

35. Кайгородов А.Н. Формирование умений учащихся в измерении механических величин при изучении физики в школе: Автореф.дисс. на соиск.учен.степени канд.пед,наук. М., I960 - 18 с. -МОПИ им.Н.К.Крупской.

36. Каменецкий С.Е. Вычисление и оценка погрешностей в лабораторных работах по физике в средней школе. В сб.: Из практики политехнического обучения. - М., 1955. - с 86-109. - В над-заг.АПН РСФСР институт методов обучения.

37. Качинский A.M., Кимбер Б.А. Задания к лабораторным работам практикума по физике в УШ-Х классах. Минск: Народная Асве-та, 1976. - 187 с.

38. Кикоин И.К., Кикоин А.К. Физика: Учебник для восьмого класса, 3-е изд. М.: Просвещение, 1981. - 224 с.

39. Клепинина З.А., Мельчаков Л.Ф, Природоведение: Учебник для 2-3 кл. М.: Просвещение, 1981. - 255 с.

40. К обсуждению программы по математике для средней школы. -Математика в школе, 1978, № 4, с 6.

41. Ковалев М.П., Шварцбурд С.И. Микроэлектронная техника в обучении. В сб.: Применение электронных устройств в изучении математики и ее приложений. М., 1979. - с II3-I40. - В над-заг.АПН СССР НИИ содержания и методов обучения.

42. Коршак Е.В.Нижник В.Г. Об учете инструментальных погрешностей в физическом практикуме, Сборник научно-методических статей по физике. Выпуск 7. - М.: Высшая школа, 1979.с 43-49.

43. Крутецкий В.А. Основы педагогической психологии. М.: Просвещение, 1972. - 255 с.

44. Кубицкий В.А. Использование логарифмической линейки на уроках физики. Физика в школе, 1976, Ш 3, с 32-38.

45. Кыверялг A.A. Вопросы методики педагогических исследований: Экспериментальные материалы, публикуемые в порядке обсуждения. ч.П. Таллин, Валгус, 1976. - 227 с.

46. Лешуков А,П. Обработка результатов и оценка точности измерений в курсе физики средней школы. Сб.трудов: Проблемы методики обучения физике в средней школе. - М., МОЛИ им. Н.К.Крупской, 1979. - с 57-63.

47. Лукашик В.И, Сборник вопросов и задач по физике для 6-7 классов: Пособие для учителей, 3-е изд. - М.: Просвещение, 1970. - 224 с.

48. Макарычев Ю.Н., Миндюк Н.Г., Муравин К,С. Алгебра: Учебник для У1 класса средней школы /Под ред.А,И,Маркушевича. 5-е изд. - М.: Просвещение, 1981, - 219 с.

49. Максимов H.A. Физическая география: Учебник для 5 класса /Под ред.Н.А.Гвоздецкого. 11-е изд. - М.: Просвещение, 1980. - 158 с.

50. Математика: Учебник для 5 класса средней школы /Под ред. А.И.Маркушевича. М.: Просвещение, 1981, - 224 с,

51. Математика: Учебник для 4 класса средней школы /Под ред.- 156

52. А.И.Маркушевича. М.: Просвещение, 1981. - 303 с.

53. Методика преподавания математики в средней школе /Ю.М.Калягин, В.А.Оганесян, В.Я.Саннинский, Г.Л.Луканкин. 2-е изд. перераби доп. - М.: Просвещение, 1980. - 367 с.

54. Методика преподавания физики в восьмилетней школе: Пособие для учителей /Под ред.В.П.Орехова, А.В.Усовой. М.: Просвещение, 1965. - 544 с.

55. Методика преподавания физики в восьмилетней школе: Пособие для учителей и студентов педвузов /Под ред.А.В.Перышкина. -М., АПН РСФСР, 1963. 318 с.

56. Методика преподавания физики в 6-7 классах средней школы /Под ред.В.П.Орехова,'А.В.Усовой. 3-е изд. - М.: Просвещение, 1976. - 384 с.

57. Мусаелян Р.А. Проблема усиления прикладной ориентации обучения приближенным вычислениям: Автореф.дис.на соиск.учен. степ.канд.пед.наук. М., 1977. - 22 с. - НИИ СиМО АПН СССР.

58. Некоторые особенности обучения математике в восьмилетней школе. В кн.: Пути повышения эффективности обучения /Под ред.Н.С.Сунцова. - М.: Просвещение, 1973. - с 110-123.

59. Низамов И.М. Задачи по физике с техническим содержанием: Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1967. - 128 с.

60. Об использовании микрокалькуляторов в учебном процессе, Инструктивно-методическое письмо МП СССР от 18.02.82, № 10-М.

61. Об усилении практической направленности обучения физике в средней школе: Сб.приказов и инструкций Министерства просвещения РСФСР № 34, декабрь, 1981. М.: Просвещение. - с 9-32.

62. Об учебнике алгебры для седьмого класса /Ю.Н.Макарычев, Н.Г.Миндюк, К.С.Муравин, С.Б.Суворова. Математика в школе, 1978, № 4, - с 32-39.- 157 ¡

63. Озрина E.B,, Разумовский В,Г, Курс физики для неполной средней школы США. Физика в школе, 1973, № 6, с 95-98.

64. Орехво О.С. Оценка экспериментальных навыков важнейший элемент общей оценки знаний по физике. - Физика в школе, 1976,4, с 63-65.

65. Орехов В,П. Методика формирования измерительных умений и навыков на занятиях по физике: Автореф.дис.на соиск.учен.степ, канд.пед.наук» М., 1958. - II с. - НИИ МО АПН РСФСР.

66. Основы дидактики /Под ред.Б.П.Есипова. М,: Просвещение, 1967. - 472 с.

67. Основы методики преподавания физики /Под ред,Л,И.Резникова. М.: Просвещение, 1965. - 374 с.

68. Перышкин A.B., Родина H.A. Физика: Учебник для 6-7 классов средней школы. М.: Просвещение, 1981. - 319 с.

69. Перышкин A.B., Родина H.A., Рошовская Х.Д. Преподавание физики в 6 классе. М.: Просвещение, 1968. - 126 с.

70. Пинский A.A. Неудачные рекомендации. Физика в школе, 1977, -№ 4, с 95-96.

71. Пинский A.A. Элементы вычислительной техники в обучении физике. Сб.научн.трудов: Применение электронных устройств в изучении математики и ее приложений, - М.: НИИ СиМО АПН СССР, 1979. - с 42-47.

72. Пинский A.A., Тхамафонова С.Т. Формирование понятия о стандартном виде числа у учащихся 5-6 классов. В сб.: Перепек- 158 тивы развития содержания общего среднего образования. -Вып.2. М.: НИИ СиМО АПН СССР, 1974. - с 43-58.

73. Пинский А.А., Шахова Л.С. Развитие вычислительных умений учащихся. Советская педагогика, 1981, № 7, с 109-113.

74. Пинский А.А., Шпилевая Л.Г. Измерение физических величин: Диафильм для шестого класса. Студия Диафильм Госкино СССР, 1976.

75. Пинский А.А., Шпилевая Л.Г. Развитие измерительных навыков в 6-7 классах. шизика в школе, 1976, № 4, с 57-63.

76. Платонов К.К. 0 знаниях, навыках и умениях. Советская педагогика, 1963, № II, с 98-103.

77. Практикум по физике в средней школе: Дидактический материал /Под ред.А.А.Покровского. М.: Просвещение, 1977. - 192 с.

78. Преподавание физики в 6-7 классах средней школы: Пособие для учителей /Под ред.А.В.Перышкина» 3-е изд. - М.: Просвещение, 1979. - 304 с.

79. Преподавание физики и астрономии в средней школе: Пособие для учителей /Под ред.Л.И.Резникова, М.: Просвещение, 1970. - 336 с,

80. Приближенные вычисления в восьмом классе /Ю.Н.Макарычев, Н.Г.Миндюк, В.М.Монахов, К.С.Муравин, С.Б.Суворова. Математика в школе, 1973, № 2, с 29-36.

81. Программы восьмилетней и средней школы: Математика. Просвещение, 1983. - 48 с.

82. Программы восьмилетней и средней школы: Шизика. Астрономия. М.: Просвещение, 1983. 48 с,

83. Программы восьмилетней школы на 1978/79 учебный год: Природоведение 4 кя. М.: Просвещение, 1978. - II с.

84. Программы восьмилетней школы: Трудовое обучение. 1-Ш классы.- 159 1У-УШ классы. M.: Просвещение, 1980. - 147 с.

85. Программы восьмилетней школы: Физика. М.: Просвещение, ' 1965. - 29 с.

86. Проект программы восьмилетней и средней школы. Физика в школе, 1978,■№ 5, с 45-51.

87. Разумовский В.Г. Внедрение нового содержания курса физики и дальнейшее совершенствование методики его изучения. Физика в школе, 1973, № 4, с 3-7.

88. Разумовский В.Г. Знание прикладных вопросов физики и практические умения важные компоненты образования школьников. -Физика в школе, 1981, № 2, с 10-15.

89. Разумовский В.Г. Развитие творческих способностей учащихсяв процессе обучения физике: Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1975. - 272 с.

90. Разумовский В.Г. Физика в средней школе США: Основные направления в изменении содержания и методов обучения. М.: Педагогика, 1973. - 158 с.

91. Разумовский В.Г,, Усанов В.В. Требования к содержанию современного урока физики. Физика в школе, 1977, № 5, с 13-21.

92. Резников Л.И. Графический метод в преподавании физики. -2-е изд. М.: Учпедгиз, i960. - 346 с.

93. Резников Л.И. Совершенствование содержания обучения физике в восьмилетней школе. Физика в школе, 1965, № I, с 14-21.

94. Резников Л.И. Современные проблемы методики физики. Физика в школе, 1972, № 2, с 18-24.

95. Родина H.A., Рошовская Х.Д. Примерное планирование учебного материала по физике в 7 классе на 1979/80 учебный год. -Физика в школе, 1979, № 4, с 28-37.

96. Родина H.A., Рошовская Х.Д. Примерное планирование учебного- 160 материала по физике в 6 классе на 1978/79 уч.год. Шизика в школе, 1978, № 4, с 49-55.

97. Родина H.A., Рошовская Х.Д. Примерное планирование учебного материала по физике в 6 классе на 1978/79 уч.год. Физика в школе, 1978, № 6, с 40-48.

98. Рувинский И. Все течет, все . измеряется. Техника молодежи, 1975, № 8, с 42-43.

99. Салимбаев 0. Формирование измерительных умений и навыков учащимися первой ступени обучения физике: Автореф.дис.на соиск.учен.степ.канд.пед.наук. М., 1980, - 19 с. - НИИ СиМО АПН СССР.

100. Самарин Ю.А. Очерки психологии ума. М,: АПН РСФСР, 1962. - 503 с.

101. Скаткин М.Н. Природоведение: Учебник для 4 кл. М.: Просвещение, 1980. - 96 с.

102. Совершенствование содержания обучения физике в средней школе /Под ред.В.Г.Зубова, В.Г.Разумовского, Л.С.Хижняковой. -М.: Педагогика, 1978. 174 с.

103. Справка о качестве знаний, умений и навыков учащихся школ РСФСР по итогам 1975/76 уч.года: Сб.приказов и инструкций Министерства просвещения РСФСР № 27, сентябрь, 1976. М.: Просвещение, - с 2-31.

104. Справка об уровне общеобразовательной подготовки учащихся школ РСФСР по итогам 1976/77 уч.года: Сборник приказов и- 161 инструкций Министерства просвещения РСФСР № 25, сентябрь, 1977. М.: Просвещение. - с 7-25.

105. Сушкова Ф.Б. Связь между физикой и математикой важнейший резерв повышения качества знаний учащихся. - Физика в школе, 1975, № 4, с 28-33.

106. Углублять и совершенствовать межпредметные связи. шизика в школе, 1976, № 5, с 3-10.

107. Усова A.B. Некоторые вопросы взаимосвязи преподавания физики и математики. Математика в школе, 1970, № 2, с 77-79.

108. Усова A.B. Формирование обобщенных умений и навыков. Народное образование, 1971, № 3, с

109. Усовершенствованные программы по физике. Шизика в школе, 1981, № I, с 6-12.

110. Учебное оборудование по физике в средней школе: Пособие для учителей /Под ред.А.А.Покровского. М.: Просвещение, 1973. - 479 с.

111. Фетисов В.А. Оценка точности измерений в курсе физики средней школы: Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1974. -95 с.

112. Федорова В.Н., Кирюшкин Д.М. Межпредметные связи. М.: Педагогика, 1972. - 152 с.

113. Фронтальные лабораторные занятия по физике: Пособие для учителей /Под ред.А.А.Покровского, М.: Просвещение, 1974. -208 с.

114. Чеботарева A.B. Самостоятельные работы учащихся по физике в У1 классе: Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1970. -256 с.

115. Чебышева В.В. Психология трудового обучения. М.: Просвещение, 1969. - 303 с.

116. Шамаш С.Я. Домашние измерительные работы по физике. М.: Просвещение, 1964. - 47 с.

117. Шахова JI.C. Развитие вычислительных умений учащихся средних ПТУ: Автореф.дис.на соиск.учен.степ.канд.пед.наук. Казань, 1981. - 19 с. - НИИ профессионально-технической педагогики.

118. Шпилевая Л.Г. Развитие измерительных навыков в курсе физики шестого класса: В сб.докладов,прочитанных на ХУЛ областных "Педагогических чтениях". Калининград, ИУУ, 1975.с 12-23.

119. Эвенчик Э.Е., Важеевская Н.Е. Преподавание физики в школах Англии по проекту Нафилдовского фонда. Шизика в школе, 1970, № I, с 95-99.

120. Элементарный учебник физики /Под ред.Г.С.Лансберга, т.1. -3-е изд. М.: Госиздат ФМЛ, 1961. - 523 с.