Компьютерное моделирование в изучении физических основ электромагнитных явлений в курсах общей физики и специальных дисциплин технического вуза тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат педагогических наук Саватеев, Дмитрий Анатольевич

• Саватеев, Дмитрий Анатольевич
• кандидат педагогических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Саватеев, Дмитрий Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ

1.1. Роль и место эксперимента в мышлении, процессе познания и в учебном процессе технического вуза

1.2. Анализ возможностей использования компьютерного моделирования в практике изучения физических основ электромагнитных явлений

1.3. Использование компьютерного моделирования - средство повышения эффективности учебной деятельности студентов

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В ИЗУЧЕНИИ ФИЗИЧЕСКИХ ОСНОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ЯВЛЕНИЙ

2.1. Применение компьютерного моделирования с целью модернизации натурного эксперимента

2.2. Применение компьютерного моделирования с целью модернизации демонстрационного эксперимента.

2.3. Использование компьютерного моделирования для оптимизации самостоятельной учебной деятельности студентов

ГЛАВА 3. ОРГАНИЗАЦИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ

ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

3.1. Организация педагогического эксперимента

3.2. Состояние проблемы изучения физических основ электромагнитных явлений в практике преподавания физики и специальных дисциплин вуза

3.3. Формирующий эксперимент 130 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 145 БИБЛИОГРАФИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Компьютерное моделирование в изучении физических основ электромагнитных явлений в курсах общей физики и специальных дисциплин технического вуза»

Актуальность темы. Болонская конвенция, подписанная в 2003 году министром образования Российской Федерации, существенно меняет положение физики, как предмета, изучаемого в средней школе и на нефизических факультетах вузов. Следуя положениям Сорбонской декларации, российское государство в срок до 2010 года берет на себя обязательства трансформировать физику из важнейшего общекультурного и образовательного компонента личности в один из предметов, выбираемых студентом в соответствии с личной образовательной траекторией.

Выбранный курс реформирования образования вызывает справедливую и обоснованную обеспокоенность в среде педагогической общественности [1,2, 14, 86, 99]. В то же время, нельзя не признать, что он согласуется с проводимыми в стране административной, финансовой, законодательной и другими реформами: необходимые объем и глубину знаний по физике должны определять потребности рынка, а не планы создания абстрактного человека будущего.

Вместе с тем, необходимо отметить, что никакие реформы физического образования не способны изменить объективный статус физики как фундаментальной основы всех областей современного научного знания. Самые первые попытки философов древности объяснить устройство мира были не чем иным, как занятиями физикой, а современная цивилизация, существующая в едином глобальном информационном пространстве, приобрела свои характерные черты также благодаря развитию физической науки. История физики - это история человечества, познающего Вселенную и создающего неприродную реальность, изучение физики развивает интеллект и формирует мировоззрение.

Сохранение и повышение качества физического образования технического вуза в условиях перераспределения аудиторных часов между традиционными предметами и новыми дисциплинами, повышения доли самостоятельной работы в сумме часов по дисциплине, развития дистанционного, открытого обучения физике требует разработки, обоснования и использования новых педагогических методик, в том числе, опирающихся на современные компьютерные технологии.

Помимо требований модернизации обучения, обусловленных современными тенденциями развития образования, традиционно актуальной является необходимость обеспечения содержательной и методологической преемственности в изучении физических явлений, процессов и закономерностей при их рассмотрении в курсах общей физики и специальных дисциплин технического вуза. Анализ учебного процесса в техническом вузе с позиции развития представлений студентов об электромагнитных явлениях обнаруживает недостаточное использование фундаментальной физической основы этих явлений при их рассмотрении в прикладном аспекте специальных электротехнических дисциплин. Формализованное изложение учебного материала и алгоритмизация учебной исследовательской деятельности студентов, свойственные как для курса общей физики, так и для дисциплин, развивающих его положения, ведут к тому, что понимание физической сущности предмета уступает место усвоению готовых знаний и приобретению ограниченного числа навыков. В то же время, современные тенденции развития физического образования нацелены на формирование у учащихся умений нестандартно мыслить, использовать интеллектуальные и коммуникативные способности для успешной организации профессиональной и социальной деятельности в непрерывно меняющихся многофакторных ситуациях.

Компьютерное моделирование, являющееся составной частью и инструментом компьютерного обучения, содержит в себе потенциальные возможности повышения эффективности изучения физических основ электромагнитных явлений в курсах общей физики и специальных дисциплин технического вуза. К этим возможностям относятся:

- повышение наглядности, вариативности, интерактивности и информационной емкости предоставляемого учебного материала, компенсация, посредством этого, сокращения количества часов аудиторных занятий;

- проведение экспериментальной деятельности, затрудненной, невозможной или небезопасной в условиях учебной лаборатории, обеспечение множественности и вариативности экспериментов;

- модернизация натурного лабораторного исследования посредством применения компьютерных моделей для наглядного представления электрических величин на этапе измерений;

- повышение эффективности самостоятельной работы студентов через предоставление возможности выбора и реализации индивидуального маршрута самостоятельного обучения, соответствующего уровню знаний, темпераменту и особенностям мышления учащихся;

- развитие у студентов навыков самостоятельной работы с важнейшей формой представления информации - моделью, выработка навыков применения математической модели при планировании, постановке и интерпретации результатов учебного натурного эксперимента, умение производить оценку области применения модели;

- создание условий для реализации личностно-ориентированного подхода к обучению;

- рационализация труда студента и педагога через передачу рутинных функций расчета и проверки и сосредоточение внимания на творческом аспекте учебного исследования.

Реализация перечисленных возможностей особенно актуальна в отношении изучения электромагнитных явлений. Во-первых, потому, что они относятся к категории непосредственно ненаблюдаемых физических явлений и усвоение сути этих явлений происходит на основе модельных представлений о них. Во-вторых, опыты с электродинамическими объектами содержат потенциальную опасность поражения электрическим током, поэтому проходят в условиях строгого соблюдения правил безопасности и часто не предусматривают возможности экспериментальной проверки студентом собственных гипотез. В то же время, такая возможность, как и право студента на ошибку, должны существовать для того, чтобы интерес к предмету исследования имел неформальный характер, а само учебное исследование было приближено, в этом отношении, к научному творчеству. В-третьих, математические расчеты электромагнитных явлений объемны и требуют свободного владения дифференциальным и интегральным исчислением, операторными методами, прямыми и обратными преобразованиями функций и оригиналов, что, при выполнении расчетных работ приводит к преобладанию значимости математических расчетов над значимостью физических выводов, а при экспериментальной деятельности - к затруднениям при оценке получаемых данных. В-четвертых, все эти трудности усугубляются при реализации педагогической установки на изучение процессов, происходящих в сложных электротехнических объектах с позиции фундаментальной физической основы электромагнетизма.

Широкий спектр возможностей, предоставляемых компьютерным моделированием, сам по себе не подразумевает его широкое применение и распространение в изучении электромагнитных явлений. Характерной особенностью компьютеризации обучения на современном этапе является отставание уровня развития содержательной компоненты этого процесса от уровня технико-технологической компоненты. Возможности вузов в оснащении учебных аудиторий компьютерной техникой растут темпами, превосходящими интенсивность разработки методического обеспечения процесса интеграции компьютерных средств с традиционными формами учебных занятий. В этой связи образовательный потенциал компьютерного обучения в целом, и компьютерного моделирования в частности, остается не вполне раскрытым. Идеи применения микропроцессорных измерительных систем, компьютерных программ обработки данных, компьютерных математических пакетов, компьютерных приложений, имитирующих поведение реальных объектов, являются очевидными, а перечисленные элементы - все более доступными, вместе с тем, их системное использование при изучении физических основ электромагнитных явлений в курсах общей физики и специальных дисциплин технического вуза нуждается в методическом обеспечении, а целесообразность - в теоретическом обосновании.

Объектом исследования является процесс обучения студентов технических вузов физическим основам электромагнитных явлений в курсах общей физики и специальных технических дисциплин.

Предметом исследования является методика применения компьютерных моделей в изучении физических основ электромагнитных явлений в курсах общей физики и специальных дисциплин технического вуза.

Цель исследования - теоретическое обоснование и реализация методики применения компьютерного моделирования при изучении физических основ электромагнитных явлений в курсах общей физики и специальных дисциплин технического вуза.

Гипотеза исследования - применение компьютерного моделирования в процессе обучения студентов технических вузов физическим основам электромагнитных явлений будет эффективным, если:

- позволит использовать математические средства представления электрических величин на этапе их измерений;

- его включение в натурный лабораторный и демонстрационный лекционный эксперименты будет направлено на обеспечение методологической и содержательной преемственности в изучении физических основ электромагнитных явлений как на этапе формирования общих представлений о них, так и при рассмотрении этих явлений в прикладном аспекте специальных дисциплин;

- применение программ, моделирующих работу электрических цепей, предоставит студентам возможность использовать в учебных исследованиях электромагнитных взаимодействий метод поисковых проб;

- потенциал компьютерных технологий будет направлен не на замену традиционных методов учебного исследования, а на интеграцию с ними при использовании всего положительного опыта организации и проведения учебных занятий, накопленного в образовании.

Исходя из цели и гипотезы исследования, были поставлены следующие задачи:

1. На основе анализа теории и практики применения компьютерного моделирования, изучить возможности, предоставляемые современными компьютерными технологиями, для изучения электромагнитных явлений в общем курсе физики и в прикладном аспекте специальных электротехнических дисциплин технического вуза.

2. Разработать инструментальное средство исследования электромагнитных процессов, позволяющее использовать наглядность и информативность символического метода представления электрических величин на этапе их измерений.

3. Разработать методические указания, компьютерные приложения и конспекты лекций, реализующие методику использования компьютерного моделирования в изучении физических основ электромагнитных явлений.

4. С целью проверки эффективности интеграции компьютерного моделирования с традиционными формами учебных занятий по изучению физических основ электромагнитных явлений, провести педагогический эксперимент и выполнить анализ его результатов.

Теоретико-методологическую основу исследования составляют:

- труды классиков физической науки по ее методологическим аспектам (М.Борн, Н.Бор, П.Дирак, П.Л.Капица, Л.Д.Ландау, Дж.Максвелл, Р.Фейнман, А.Эйнштейн и др.);

- философские, психологические и педагогические концепции познавательной деятельности (Р. Арнхейм, Л. С. Выготский, П. Я. Гальперин, В. В. Давыдов, У. Джемс, А. Н. Леонтьев, Ж. Пиаже, А. Я. Пономарев, С. Л. Рубинштейн, А. П. Тряпицына );

- философские, психологические, педагогические концепции и научно-методические работы по вопросам мировоззренческой и методологической интерпретации ключевых достижений классической и современной физики (Г.А. Бордовский, С.Н. Богомолов, Б.С. Гершунский, В.В. Давыдов, В.А. Извозчиков, С.Е. Каменецкий, А. С. Кондратьев, Ю.Н. Кулюткин, О.Е. Лебедев, И.Я. Ланина, А.Е. Марон, В.Н. Мощанский, В.В. Мултановский, Н.С. Пурышева, В.Г. Разумовский, C.JI. Рубинштейн, А.П. Тряпицына, Г.И. Щукина и др.);

- достижения и тенденции развития теории и методики обучения физике (В. А. Бордовский, С. В. Бубликов, Ю.И. Дик, В.А. Извозчиков, С.Е. Каме-нецкий, В.А. Касьянов, А.С. Кондратьев, И.Я. Ланина, В.В. Лаптев, А. И. Назаров, А.А. Пинский, Н.С. Пурышева, В.Г. Разумовский, Ю.А. Сауров, А.В. Усова, С. Д. Ханин, Л.С. Хижнякова, Т.Н. Шамало, Б.М. Яворский и др.);

- научно-методические работы по технологиям компьютерного обучения, применяемым в физике (Э.В. Бурсиан, Е.И. Бутиков, И.Б. Горбунова, Л. В. Жуков, В.А. Извозчиков, А.С. Кондратьев, А. В. Ляпцев, Г.Г. Матаев, А.И. Хо-данович, А.С. Чирцов и др.);

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:

- теоретический анализ проблемы на основе изучения философской, психологической, физической и методической литературы;

- анализ теории и методики обучения разделу общей физики "Электродинамика";

- анализ теории и методики обучения материалу специальных дисциплин технического вуза, изучение которых базируется на разделе общей физики "Электродинамика";

- проведение педагогического эксперимента и анализ его результатов с целью определения эффективности использования компьютерного моделирования в изучении физических основ электромагнитных явлений.

Достоверность и обоснованность результатов обеспечиваются:

- использованием фундаментальных положений педагогики, психологии, теории и методики обучения физике по использованию компьютерных технологий, развитию исследовательского подхода, интеллектуальных и творческих способностей студентов;

- выбором адекватных показателей эффективности предложенной методики применения компьютерного моделирования на различных этапах учебной деятельности;

- использованием различных методов исследования, соответствующих поставленным задачам;

- апробацией разработанной методики в вузах России.

Научная новизна работы заключается в следующем:

В отличие от предыдущих работ, определяющих подходы к компьютеризации обучения общей физике, в настоящей работе дано теоретическое обоснование педагогической целесообразности, разработаны средства и методические основы применения компьютерных моделей с целью обеспечения непрерывности, содержательной и методологической преемственности в изучении физических основ электромагнитных явлений, рассматриваемых в курсе общей физики и в рамках специальных электротехнических дисциплин.

В отличие от принятой практики исследования цепей переменного тока, в работе предлагается, теоретически обосновывается и реализуется методика проведения натурного эксперимента, предполагающая использование математических символов, традиционно применяемых при обработке данных, на этапе электрических измерений.

Показано, что в отличие от натурного исследования электромагнитных явлений, их компьютерное моделирование позволяет исследовать более широкий спектр объектов и режимов, включая аномальные и экстремальные режимы и предусматривает возможность экспериментальной проверки студентом собственных гипотез.

Теоретическая значимость работы заключается в следующем:

- теоретически обоснованы роль и место компьютерного моделирования в процессе обучения студентов технических вузов физическим основам электромагнитных явлений;

- сформулированы требования к инструментальным средствам исследования электротехнических объектов и показано значение компьютерного моделирования для разработки этих средств;

- показана необходимость приведения результатов экспериментальной учебной деятельности студентов в соответствие содержанию используемых ими модельных представлений об электромагнитных процессах.

Практическое значение работы состоит в том, что основные результаты доведены до уровня конкретных методических разработок, наглядных интерактивных пособий и инструментальных средств, дающих возможность эффективного использования компьютерного моделирования в изучении физических основ электромагнитных явлений.

Разработаны и внедрены в учебный процесс технического вуза инструментальное средство измерения и символического отображения переменных электрических величин, электронные методические указания к выполнению подготовительной части лабораторных работ, компьютерные приложения и конспекты лекций.

Апробация результатов исследования. Основные положения и результаты работы докладывались на Международных научноых конференциях "Наука и образование - 2004" (Мурманск, 2004), "Наука и образование -2005" (Мурманск, 2005), "Наука и образование -2006" (Мурманск, 2006),"Герценовские чтения -2006" (Санкт-Петербург, 2006), Международной научно-практической конференции "Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики" (Екатеринбург, 2006), семинарах кафедры физики Мурманского государственного педагогического университета, были использованы при разработке и реализации учебных программ Мурманского государственного технического университета.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Необходимость приведения результатов экспериментальной учебной деятельности студентов в соответствие содержанию используемых ими модельных представлений об электромагнитных процессах делает целесообразным, а компьютерное моделирование - возможным использование в электрических измерениях символического метода представления электрических величин.

2. Осуществляемый на основе компьютерного моделирования демонстрационный эксперимент способствует построению теоретического занятия по изучению электромагнитных явлений, процессов и закономерностей в форме учебной модели научного исследования

3. Применение компьютерных программ, моделирующих работу электрических цепей, предоставляет студентам возможность экспериментальной проверки собственных гипотез и включения в учебную исследовательскую деятельность метода поисковых проб, что приближает учебное исследование к научному поиску и способствует активизации самостоятельной учебной деятельности студентов при изучении электромагнитных явлений в курсах общей физики и специальных дисциплин технического вуза.

Заключение диссертации по теме «Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)», Саватеев, Дмитрий Анатольевич

Основные результаты и общие выводы работы состоят в следующем:

1. Выявлено противоречие между целевыми установками физического образования на формирование у студентов технического вуза фундаментальной основы электромагнитных явлений рассматриваемых в контексте специальных дисциплин и имеющейся практикой изложения материала дисциплин, нивелирующей значение этой основы. Раскрыты дидактическое значение подхода к изучению материала специальных дисциплин в области изучения электромагнетизма с позиций физического знания, его роль как важного фактора, определяющего эффективность, качество и неформальный характер специального образования.

2.Раскрыто значение чувственного опыта в формировании индивидуальных инструментов мышления учащихся и установлена связь между наглядностью предоставляемой чувственной информации и эффективностью процесса изучения электромагнитных явлений. Определено, что опыт, понимаемый наиболее широко, как отправная точка мышления, присутствует не только в экспериментальной лабораторной деятельности студентов, но и в остальных видах учебной деятельности.

3. Компьютерное моделирование рассматривается как дополнение к традиционным инструментам и средствам исследования, развивавшимся по мере становления общечеловеческих представлений об электричестве. Являясь аналогом эволюционно развитых органов чувств, эти средства нуждаются в дальнейшем совершенствовании, в частности, с использованием достижений компьютерных технологий.

4. На основе компьютерного моделирования разработано и изготовлено инструментальное средство, предоставляющее возможность наблюдения за электрической цепью с новой позиции. Прибор позволяет наблюдать за символическим изображением синусоидальных величин, дополняя волновое изображение осциллографа и действующее значение вольтметра.

5. На базе нового инструментального средства и компьютерных приложений, использующих аналогичную компьютерную модель, разработана методика исследования электромагнитных явлений и электротехнических объектов, углубляющая понимание материала и позволяющая уменьшить разобщенность методологии физики и специальных дисциплин.

6. Определены методические подходы к интеграции вычислительного компьютерного эксперимента с лекционным занятием. Обоснована необходимость такой интеграции с целью обеспечения непрерывности и цикличности учебного познания, являющегося моделью научного творчества.

7. Разработана методика применения компьютерного моделирования на этапах подготовки, выполнения и обработки результатов лабораторного исследования. Показана роль компьютерного моделирования в создании условий реализации на практике исследовательского метода обучения.

8. В результате педагогического эксперимента доказана эффективность развитых подходов к применению компьютерных моделей в экспериментальной деятельности студентов, имеющая целью развитие интеллектуальных способностей, формирование исследовательского подхода и стимулирование творческой активности учащихся.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат педагогических наук Саватеев, Дмитрий Анатольевич, 2007 год

1. Алешкевич В. А. Мировые тенденции развития физического образования // Физика в системе современного образования - 2005. Материалы восьмой международной конференции - С.-Пб., 29 мая - 3 июня 2005 г. - С.-Пб.:Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2005. - 704с.

2. Амосов Н. М. Алгоритмы разума. Киев: Наук. Думка, 1979. 246с.

3. Анисимова Н. И. Деятельностный аспект процесса обучения. // Физика в школе и вузе. Выпуск 1. Международный сборник научных статей. СПб.: Издательство РГПУ им. А.И.Герцена, 2004. - 332с.

4. Анисимова Н.И., Сельдяев В.И. Применение виртуального инструментария в исследовательских лабораторных работах / Актуальные проблемы обучения физике в школе и вузе. СПб.: Издательство РГПУ им. А.И. Герцена. 2003.

5. Анциферов Л.И. Роль имитационного эксперимента в курсе физики. // Проблемы учебного физического эксперимента: Сборник научн. и метод, работ. Вып.2, Глазов: ГГПИ, 1996.

6. Арнхейм Р. Визуальное мышление. // Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления. М., 1981. - 367с.

7. Атабеков Г. И. Теоретические основы электротехники. М.-Л.: "Энергия", 1966, 320 с.

8. Беспалько В. П. Проблема образования в США и России. // Педагогика. 1995. №1. С. 17-20.

9. Беспалько В.П. Образование и обучение с участием компьютера (Педагогика третьего тысячелетия). М.:Изд-во Московского психолого-социального института; Воронеж: Изд-во НПО «МОДЭК», 2002.- 353с.

10. Беспалько И.И. Компьютерные модели в системе средств обучения физике //Проблемы учебного физического эксперимента.: Сборник научн. и метод. работ. Вып.2, Глазов: ГГПИ, 1996, с.73-74.

11. Бессонов J1. А. Теоретические основы электротехники. М., "Высшая школа", 1975.-750с.

12. Бордовский В. А. Современные требования к педагогическим технологиям // Проблемы совершенствования физического образования: Сборник научных статей. С.-Пб.: Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 1998. 188с.

13. Бордовский В.А., Ланина И.Я., Леонова Н.В. Инновационные технологии при обучении физике студентов педвуза. Учебно-методическое пособие. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2003. - 265 с.

14. Бордовский Г.А. Физические основы естествознания. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2001.

15. Бурцева Н. М. Роль исследовательской деятельности учащихся в воспитании их информационной культуры. // Физика в школе и вузе. Выпуск 1. Международный сборник научных статей. СПб.: Издательство РГПУ им. А.И.Герцена, 2004. - 332с.

16. Бутиков Е. И., Быков А. А., Кондратьев А. С. Физика в примерах и задачах: Учебное пособие. 2-е изд., стер. - М.: Наука. 1983. - 464с.

17. Вавилов С. И. Собрание сочинений. Т. 3. М., 1956.

18. Важеевская Н. Е. О наглядности в физике и методике преподавания физики // Физика в системе современного образования 2005: Материалы восьмой международной конференции. С.-Пб., 2005.

19. Гальперин П. Я. Формирование умственных действий. // Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления. М., 1981. - 367с.

20. Грабарь М. И., Краснянская К. А. Применение математической статистики в педагогических исследованиях. Непараметрические методы. М., Педагогика, 1977.- 136с.

21. Гулда X., Тобочник Я. Компьютерное моделирование в физике. В 2 частях. М.: Мир, 1990.

22. Гусинский Э.Н. Образование личности. Личность Формирование -Культура. - Философские проблемы. - М., 1994. - 254с.

23. Давыдов В. ВВ. Проблема развивающего обучения. М.: Педагогика,1986.

24. Джемс У. Мышление. // Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления. М., 1981. - 367с.

25. Закон Российской Федерации «Об образовании» // Сборник законов Российской Федерации. -М.: Славянский дом книги, 1999.

26. Зинченко В.П. Современные проблемы образования и воспитания // Вопр. философии.-1973.-11.-С.42—46

27. Извозчиков В.А. Дидактические основы компьютерного обучения физике: учебное пособие. М., 1987.

28. Извозчиков В.А. К обсуждению Концепции модернизации российского образования на период до 2010 года: образовательные информации как ин-формологический процесс // Наука и школа. 2004, № 3.

29. Каплянский А. Е. Методика преподавания теоретических основ электротехники. М., "Высшая школа", 1975. 141с.

30. Кларин М. В. Инновационная модель обучения в зарубежных педагогических поисках. -М.: Арена, 1994.

31. Кларин М. В. Инновации в обучении: метафоры и модели. Анализ зарубежного опыта. М.: Наука, 1997.

32. Кондратьев А. С. Современные проблемы в системе физического образования. // Проблемы совершенствования физического образования. Сборник научных статей. С.-Пб., Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 1998. 188с.

33. Кондратьев А.С. и др. Методология физической теории в школьном курсе физики. Инта, 1994.

34. Кондратьев А.С. О содержательном аспекте курса физики средней школы // Физика в школе и вузе. Выпуск 1. Международный сборник научных статей. СПб.: Издательство РГПУ им. А.И.Герцена, 2004. - 332с.

35. Кондратьев А.С. Тенденции развития обучения физике в средней школе. // Методологические проблемы физического образования: Материалы научной конференции «Герценовские чтения». СПб.: Образование, 1995.

36. Кондратьев А.С., Лаптев В.В. Физика и компьютер. Л.: Изд-во ЛГУ, 1989.

37. Кондратьев А. С., Прияткин Н. А. Современные технологии обучения физике. СПб.: Изд-во СПб ун-та, 2006. - 342с.

38. Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года. Вестник образования России. 2002, № 6.

39. Концепция профильного обучения на старшей ступени общего образования. М, 2002.

40. Кочетов А. И. Культура педагогического исследования. Минск: Редакция журнала "Адукацыя и выхованне", 1996.

41. Кулаков В. Е., Ситнова Е. В., Хромова Л. А. Личностно-ориентированные технологии при обучении физике. // Физика в школе и вузе. Сборник научных статей. С.-Пб.: Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 2005.

42. Куренная Л. Ф. Карулина Е. А., Попова И. О. Выполнение курсовых работ как средство развития исследовательских умений и навыков студентов. // Физика в школе и вузе. Сборник научных статей. С.-Пб.: Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 2005.

43. Лагутина А. А., Ханин С. Д. Формирование подходов к поиску методов экспериментального изучения физических явлений. // Физика в школе и вузе. Сборник научных статей. С.-Пб., Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 2005.

44. Лагутина А. А. Методы экспериментального исследования в содержании лекций по курсу общей физики. // Физика в школе и вузе. Выпуск 1. Международный сборник научных статей. СПб.: Издательство РГПУ им. А.И.Герцена, 2004. - 332с.

45. Лагутина. А. А. Формирование исследовательских умений методического обеспечения эксперимента в физическом образовании. Атореф. дисс. . кандидата пед. наук. СПб., 2006.

46. Ланина И.Я. Ларченкова Л.А. Учение с увлечением на уроках решения задач по физике: Пособие для учителей и студентов педагогических институтов. СПб.: ООО «Миралл», 2005.

47. Лаптев В. В. Важные проблемы компьютерного обучения в современной школе. // Проблемы совершенствования физического образования. С.-Пб., Издательство РГПУ им. Герцена, 1998. 188с.

48. Лаптев В.В., Швецкий М.В. Методическая система фундаментальной подготовки в области информатики. Теория и практика многоуровневого педагогического университетского образования. СПб., 2000.

49. Левитес Д.Г. Школа для профессионалов, или Семь уроков для тех, кто учит. -М.: Московский психолого-социальный институт; Воронеж: Издательство НПО «МОДЕК», 2001.

50. Левитов Н. Д. Психология характера. Изд. 3-е перераб. - М.: Просвещение, 1969.

51. Леонтьев А. Н. Мышление. // Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления. М., 1981.

52. Пб., 29 мая 3 июня 2005 г. - С.-Пб.:Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2005. -704с.

53. Лужков А. А., Марченко А. В. Особенности установления термодинамического равновесия при компьютерном моделировании. // Физика в школе и вузе. Сборник научных статей. С.-Пб.: Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 2005.

54. Лужков А. А., Марченко А. В. Решение физических задач на компьютере в формате интерактивных WEB-страниц. // Физика в школе и вузе. Сборник научных статей. С.-Пб.: Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 2004.

55. Маркова И. В. Философский аспект проблемы наглядности в физике. // Проблемы совершенствования физического образования. Сборник научных статей. С.-Пб., Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 1998.

56. Мезин Е. К. Судовые электрические машины. Учебник. Л.: Судостроение, 1985.-320с., ил.

57. Минасян Л.А. О формировании некоторых пространственных представлений учащихся при изучении стереометрии // Преподавание алгебры и геометрии в школе (из опыта работы): Пособие для учителей /Сост. О.А. Бо-ковцев. М.: Просвещение, 1982. - 223 с.

58. Модернизация общего образования: вариативный личностно-направленный учебный план школы / Под ред В.В.Лаптева, А.П.Тряпицыной. -СПб.: ООО «Береста», 2002. 95 с.

59. Назаров А.И. Информационные и коммуникационные технологии в системе открытого обучения физике в региональном вузе. Атореф. дисс. . д-ра пед. наук.-СПб., 2005.

60. Наливайко Н.В. Проблемы формирования образовательной доктрины в контексте самоорганизации государственной власти в России. / Самоорганизация и организация власти. Новосибирск, 2000.

61. Национальная доктрина образования в Российской Федерации. Постановление Правительства Российской Федерации от 4 октября 2000 г. №751. // Электронный ресурс http://www.informika.ru/windows/magaz/ newpaper/messedu/courOO 10/2300.html#up

62. Негодин Д. А. Компьютерное моделирование оптических процессов. // Физика в школе и вузе. Сборник научных статей. С.-Пб.,

63. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: Учеб. пособие для студ. пед. вузов и системы повыш. квалиф. пед. кадров /Под ред. Е.С. Полат. М.: Академия, 2000. - 272 с.

64. Оноприенко О.В., Яковлева Т.А. Использование электронно-вычислительной техники в физическом практикуме. // Проблемы преподавания физики в современной школе. СПб.: РГПУ им. А.И. Герцена, 1993.

65. О преподавании учебного предмета «Физика» в условиях введения федерального компонента государственного стандарта общего образования. Методическое письмо // Физика в школе. 2004, № 6.

66. Пиаже Ж. Избранные психологические труды. Психология интеллекта. -М.: Просвещение, 1969.

67. Подласый И. П. Педагогика. М., Просвещение, 1996. 631с.

68. Пойа Д. Математическое открытие. М., 1970.

69. Потемкин В. Г. Инструментальные средства MATLAB 5.Х. М., Диалог-МИФИ, 2000. 332 с.

70. Потемкин В. Г. MATLAB 6: среда инженерных приложений. М., Диалог МИФИ, 2003:-444 с.

71. Потемкин В. Г. Вычисления в среде MATLAB. М., Диалог МИФИ, 2004.-714 с.

72. Прокопенко М. В. Использование компьютерного планетария при обучении астрономии. // Физика в школе и вузе. Сборник научных статей. С.-Пб., Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 2005.

73. Прокопенко М. В. Содержание и структура астрофизической подготовки учителя физики в системе дополнительного образования. Атореф. дисс. . кандидата пед. наук. СПб., 2006.

74. Разумовский В. Г. Развитие творческих способностей учащихся в процессе обучения физике. М.: Просвещение 1975.

75. Резник Н. А. Методические основы обучения математике в средней школе с использованием средств развития визуального мышления: Дис. .докт. пед. наук, Мурманск, 1997,223с.

76. Резник Н. А. Технология визуального мышления // Теория и практика продуктивного обучения. Коллективная монография под. ред. М. И. Башмако-ва. М.: Народное образование, 2000.

77. Реформы и развитие высшего образования: Программный документ ЮНЕСКО, 1995.

78. Рубинштейн С. JI. О природе мышления и его составе. // Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления. М., 1981.

79. Сачков Ю. В. Научный метод и его структура // Вопросы философии. 1983.-№2.

80. Смирнов А. А., Хинич И. И. Технологический подход к построению лабораторного практикума в вузе. // Физика в школе и вузе. Сборник научных статей. С.-Пб., Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 2004.

81. Соколова И. И., Положенцева JI. Д. Лабораторный практикум по астрономии и астрофизике для педагогического вуза на основе Интернет-ресурсов. // Физика в школе и вузе. Сборник научных статей. С.-Пб., Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 2005.

82. Сухарев В. А. Психология интеллекта. Донецк: Сталкер, 1997.

83. Теория и методика обучения физике в школе: Общие вопросы: Учеб. Пособие для студ. Высш.пед.учеб. заведений / С.Е. Каменецкий, Н.С. Пурыше-ва, Н.Е. Важеевская и др.; Под ред. С.Е. Каменецкого, Н.С. Пурышевой. М.: Издательский цент «Академия», 2000.

84. Тихомиров О. К. Информационная и психологическая теории мышления. //Хрестоматия по общей психологии. Психология мышления. -М., 1981.

85. Трофимова Т. И. Курс физики: учебное пособие для вузов. М: Высшая школа, 2003. - 541 е.: ил.

86. Философский энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1983.

87. Ханин Д. С. Формирование представлений и понятий физики конденсированного состояния вещества в задачах общего курса физики. Атореф. дисс. кандидата пед. наук. СПб., 2005.

88. Ханин С. Д. Физическое образование студентов естественнонаучных специальностей в условиях модернизации образования // Физика в системе современного образования 2005. Материалы восьмой международной конференции. С.-Пб., 2005.

89. Ханин С.Д., Шиян А.А. Технология проектирования и проведения учебных исследовательских заданий по решению физико-технических задач / Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз. М., 2000.

90. Холодная М. А. Психология интеллекта: парадоксы исследования. -М.-Томск, 1997.-391с.

91. Шишкина М. Н. Реализация концепции профильного обучения физике на современном этапе развития старшей школы. Атореф. дисс. . кандидата пед. наук. СПб., 2006.

92. Шишкина М. Н. Наиболее приемлемые в профильной школе технологии обучения физике. // Физика в школе и вузе. Сборник научных статей. С.-Пб., Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 2005.

93. Шиян Н. В. Современные подходы к выбору методов обучения. // Проблемы совершенствования физического образования. Сборник научных статей. С.-Пб., Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 1998.

94. Шиян Н. В., Шиян А. А. Создание и использование электронного учебника как одно из направлений повышения качества физического образования. // Физика в школе и вузе. Сборник научных статей. С.-Пб., Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 2005.

95. Шиян А. Ф., Шиян А. А., Саватеев Д. А. Возможности ПЭВМ для совершенствования натурного эксперимента. // Физика в школе и вузе. Сборник научных статей. С.-Пб., Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 2004.

96. Шиян А. Ф. Усиление роли физики в системе фундаментального образования // Проблемы совершенствования физического образования. Сборник научных статей. С.-Пб., Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 1998.

97. Шиян А. Ф., Шиян А. А., Саватеев Д. А. Исследование натурных объектов средствами домашней компьютерной лаборатории. // Физика в школе и вузе. Сборник научных статей. С.-Пб., Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 2005.

98. Шиян А. Ф., Шиян П. А. Применение пакета символьных вычислений "Mathematica" в электротехнике. // Физика в школе и вузе. Сборник научных статей. С.-Пб., Издательство РГПУ им. А. И. Герцена, 2006.

99. Штофф В. А. Моделирование и философия, М.; JL, 1966.

100. Reusser, Kurt (1988). Problem Solving beyond the Logic of Things: Contextual Effects on Understanding and Solving Word Problems. Instructional Science 17:309-38.

101. Robert Tinker. Information Technologies in Science and Mathematics Education.The Concord Consortium Inc. (http://www.concord.org/ publications/ de-tail/itsme-98.html)