Вычислительный эксперимент при информационном подходе к изучению физики в средней школе тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат педагогических наук Финагин, Андрей Алексеевич

• Финагин, Андрей Алексеевич
• кандидат педагогических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Финагин, Андрей Алексеевич

Введение.

Глава 1. Концепция вычислительного эксперимента как метода научных исследований.

1.1. Математическое моделирование как универсальный метод научного познания.

1.2. Вычислительный эксперимент в рамках процесса математического моделирования.

1.3. Информатизация школьного образования.

1.4. Учебный вычислительный эксперимент как средство формирования и развития основных умений и навыков исследовательской деятельности.

Выводы по первой главе.

Глава 2. Методика применения вычислительного эксперимента как части процесса математического моделирования при изучении реальных физических процессов и явлений в средней школе.

2.1. Изучение некоторых методов вычислительной физики в рамках курса физики средней школы.

2.2. Применение вычислительного эксперимента при решении физических задач.

2.3. Натурно-вычислительный эксперимент в рамках компьютеризированного лабораторного практикума по физике.

2.4. Элементы проектного обучения физике с применением вычислительного эксперимента.

Выводы по второй главе.

Глава 3. Экспериментальное обоснование методики применения вычислительного эксперимента как части процесса математического моделирования при изучении реальных физических процессов и явлений в средней школе.

3.1. Организация и структура педагогического эксперимента.

3.2. Состояние проблемы в современной средней школе.

3.3. Итоги формирующего эксперимента.

Выводы по третьей главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Вычислительный эксперимент при информационном подходе к изучению физики в средней школе»

Современный этап развития общества характеризуется стремительным ростом объема научной информации, превращением мира в единое информационное целое, внедрением и постоянным обновлением высокоинтеллектуальных производственных технологий. Отсюда вытекает необходимость воспитания человека новой формации, способного к активному творческому освоению знаний, умеющего работать со значительными объемами информации, представленной в самых разных формах. Человека, способного адаптироваться к условиям быстро меняющегося мира, адекватно реагировать на изменения ситуации, прогнозировать развитие событий.

Сегодня в качестве главной цели общего образования выступает не столько усвоение определенных знаний, умений и навыков, сколько достижение всеми учащимися уровня образованности, который обеспечивал бы возможность продолжения образования и являлся фактором саморазвития личности.

Задача современного обучения состоит не просто в сообщении знаний или в превращении знаний в инструмент творческого освоения мира. На первый план в современных социально-экономических условиях выходят требования сохранения и развития личностных качеств ученика, развитие его творческого потенциала, ценностных ориентаций [116]. Формирование такой личности предполагает, создание благоприятных условий и возможностей для полноценного развития личности и систематическое обновление содержания образования, отражающего изменения в сфере науки, культуры, техники, технологии и экономики. Необходимым условием на данном этапе развития общества становится также развитие непрерывной системы образования, обеспечивающей преемственность уровней и ступеней образования и позволяющей осуществлять формирование системы научных знаний и умений, применять их в различных видах практической деятельности.

Обучение должно дать каждому умение самостоятельно находить и осваивать новую информацию, должно формировать способность к творчеству, превращая его в норму, в своеобразный инструмент во всех сферах человеческой деятельности. Таким образом, можно рассматривать обучение как процесс, основу которого составляют поиск и извлечение информации из всевозможных источников, присвоение и критическое осмысление информации, обмен информацией в процессе коммуникации, адекватное преобразование (трансляция) и создание новой информации.

Из вышесказанного следует, что при обсуждении проблем, связанных с модернизацией системы образования, чаще других используются понятия «информация», «содержание образования» и «развитие». В философии, педагогике, дидактике и психологии эти вопросы были детально изучены многими учеными.

В частности, изучалась проблема раскрытия природы информации [12] и [38], выявлялась специфика и значение теоретико-информационного подхода в его приложениях к различным наукам [123], [132], [138]. Психологические аспекты усвоения информации рассматривались в работах [73], [76], [89]. Рассматривалось и обучение с позиций информационного подхода [11], [112], [116].

Проблемы содержания образования подробно рассматривались в теоретических работах [8], [18], [48], [67], [125]. В этих работах предлагалось обновление содержания школьного курса физики на основе идей дифференциации, интеграции и вариативности обучения.

Проблемы развития в процессе обучения также хорошо разработаны в теоретическом плане. В настоящее время, в теории развивающего обучения ведущей идеей является развитие интеллектуальных способностей школьников. Наиболее полно и последовательно идеи развивающего обучения Jl.С. Выготского были развиты в рамках психологической теории деятельности [39], [72], [137]. В области педагогики существенный вклад в теорию развивающего обучения внесли исследования [50], [120], [124]. Многими известными учеными большое внимание уделялось проблеме развития учащихся в процессе обучения физике. В этих работах подробно разрабатывались вопросы формирования мировоззрения учащихся на уроках физики [114], [135], вопросы методологии физики и принцип воспроизведения генезиса научного познания в учебном процессе [33], [56], [62], вопросы интеграции курсов [40], [92], [117], вопросы развития творческих способностей и проблемы одаренных детей [53], [64], [97], вопросы развития познавательного интереса у учащихся и их активизации в процессе обучения [70], [49], исследовался процесс формирования эмпирических знаний по физике [77], вопросы использования физического эксперимента как средства развития учащихся [4], [134], [53] и урок в системе развивающего обучения [106], [129].

Анализ имеющегося опыта позволяет выделить основные направления педагогических преобразований в современной школе:

Преобразования в целях реализации идеи личностной ориентации обучения. Личностная ориентация рассматривается как ориентация на потребности, интересы, предоставление условий для свободы выбора маршрута образования.

Усиление интегративности образования, рассматривая интеграцию в широком аспекте, как в содержании, так и во взаимодействии всех составляющих образовательного процесса, и его функциональных воздействий на личностное развитие субъектов учебного процесса.

Интенсификация информатизации образования в целях повышения его эффективности на самоуправляемое, индивидуализированное, интерактивное и гарантированное в результатах обучение (достижения в предметной области, компетентности и личностном развитии).

Вместе с тем, процесс информатизации образования поставил в качестве одной из главных задач обучения использование возможностей новых информационных технологий, методов и средств информатики для реализации идей развивающего обучения, интенсификации всех уровней учебно-воспитательного процесса, повышения его эффективности. Применение информационных технологий в обучении не ограничивается лишь внедрением компьютерных средств в учебный процесс. Оно понимается шире — как стратегия образования, целью которой является создание открытой, развивающейся информационной системы обучения, обеспечивающей возможности применения всего самого передового, что существует в данный момент в мире, как с точки зрения организации самой информации, так и с точки зрения методов и приемов ее переработки учащимися [111].

В последнее время в связи с бурным развитием информационных технологий и физической науки резко возрос объем новых знаний, накопленных человечеством. Это привело к увеличению роли фундаментальной науки, которое должно отразиться в системе общего физического образования, включая методику изучения физики. В связи с этим в современной методической концепции образование рассматривается как учебная модель науки [59]. Сегодня главная задача преподавателя заключается в том, чтобы научить учащихся отличать главное от второстепенного, фундаментальное от прикладного, понимать иерархию структуры науки, различать отдельные ее компоненты. Общеобразовательный курс физики не может носить узкопредметный характер, а должен включать в себя содержание, адекватное инновационным технологиям обучения: научную методологию, методы вычислительной физики, современные физические теории.

Таким образом, одним из кардинальных изменений физического образования в современной школе становится его методологическая направленность [82]. Необходимость изучения научной методологии вызвана не только научно-техническим прогрессом, но и коренным изменением характера научных знаний, самого процесса познания и взаимоотношения знания и познания. Резко повысился методологический уровень знаний, усложнился процесс научного познания, изменилось соотношение между исследованием и изложением научных знаний: они частично проникают друг в друга.

История методологии информационного моделирования убеждает: она может и должна быть интеллектуальным ядром информационных технологий, всего процесса информатизации общества. Современные научные, технические проблемы, как правило, не поддаются исследованию (в нужной полноте и точности) обычными теоретическими методами. Прямой натурный эксперимент часто долог, дорог либо опасен, иногда попросту невозможен. Поэтому компьютерное моделирование является неизбежной составляющей научно-технического прогресса [105].

В наше время математическое моделирование стало главным источником новой информации о природе, позволяющим получать необходимую информацию за сравнительно короткий период времени, что является чрезвычайно важным, особенно на данном этапе развития человечества в условиях опасности приближающихся катастроф: экологической, энергетической, космической, технической и т.д. Математическое моделирование, благодаря его комплексности, позволяя учитывать огромное количество данных различных отраслей науки, оказывается единственным средством решения глобальных проблем. Оно также оказывается уникальным инструментом, с помощью которого можно получить достаточно успешные результаты исследований в случае недостаточности научных знаний в различных областях и отсутствия необходимости полного исследования [64].

Для глубокого, осознанного овладения физикой необходимо изучать ее на уровне физической методологии уже в средней школе. Следует учить учащихся применять в физике общий подход научных исследований, основанный на методологических принципах, что поможет достичь достоверных результатов как в учебно-познавательной, так и в практической деятельности. При этом критерием качества знаний учащихся выступает умение применять общие принципы, методологию математического моделирования в познании конкретных физических явлений и процессов, при решении возникающих проблемных ситуаций и учебных задач. Сегодня необходимо добиваться, чтобы для учащихся наука была не перечнем открытий, не суммой формул, а способом мышления в процессе познания окружающего мира, логическим подходом к решению проблем. Овладение научной методологией, включая математическое и компьютерное моделирование, создает предпосылки для повышения уровня образованности учащихся и изменения их позиции в образовательном процессе [18].

Развитию новых информационных технологий в обучении физике, в последнее время, уделяется значительное внимание в учебно-методической литературе. Изучались вопросы использования моделей и аналогий [54] и [113], исследовались современные информационные технологии обучения физике [51], [71], [130], вопросы обучения решению задач и моделированию реальных процессов [63], [66]. В этих работах были выделены основные принципы информационного обучения, определены пути реализации методологического подхода в преподавании физики и требования к отбираемому учебному материалу.

Вместе с тем, следует отметить, что исследования вопроса применения компьютерного моделирования и других информационных технологий в обучении, не охватывают в полной мере, проблемы применения вычислительного эксперимента при изучении физики в средней школе.

Таким образом, целью предпринимаемого исследования является разработка и обоснование методов применения вычислительного эксперимента как части процесса математического моделирования реальных физических процессов и явлений при изучении физики в средней школе.

Объектом исследования является процесс обучения методологическим основам и конкретным приемам проведения математического моделирования реальных процессов в рамках курса физики средней школы.

Предметом исследования являются приемы организации вычислительного эксперимента как составной части процесса математического моделирования реальных процессов при изучении физических явлений в средней школе.

Гипотеза исследования развивалась и неоднократно менялась на протяжении работы и в окончательном варианте может быть сформулирована так: уровень знаний, умений и навыков учащихся будет выше, если разработать и внедрить в учебный процесс методику изучения реальных физических явлений и процессов с использованием вычислительного эксперимента. Вычислительный эксперимент даст возможность учащимся средней школы, не владеющим специальным аппаратом математического анализа, познакомиться с основными методами современной физики, позволит интенсифицировать процесс обучения, повысит интерес учащихся к физике, создаст предпосылки для развития творческой активности школьников.

Исходя из цели и гипотезы исследования, были поставлены следующие задачи: провести анализ исследований по проблеме информационного подхода в образовании и выявить теоретические основы необходимости применения вычислительного эксперимента при изучении физических явлений; выявить наиболее перспективные направления компьютеризации лабораторного практикума по физике и выбрать наиболее физически яркие модели для постановки учебного вычислительного эксперимента, разработать методику проведения учебного вычислительного эксперимента по изучению выбранных моделей; изучить учебные программы по основам информатики и определить уровень сложности разрабатываемых заданий для самостоятельного вычислительного эксперимента; определить систему критериев для оценки эффективности предлагаемой методики в ходе проведения педагогического эксперимента; разработать и провести курс факультативных занятий «Исследование некоторых физических явлений с помощью вычислительного эксперимента» и проверить эффективность влияния предлагаемой методики на качество знаний и умений учащихся, на активизацию их познавательной деятельности.

Для реализации поставленных задач и проверки гипотезы исследования применялись следующие методы исследования: теоретический анализ проблемы на основе изучения физической, психолого-педагогической, методической и специальной литературы; анализ и обобщение опыта внедрения инновационных педагогических и компьютерных технологий в образовательный процесс (в частности, в лабораторный практикум); составление моделей, алгоритмов и программ для проведения учебного вычислительного эксперимента при изучении физических явлений; систематическое наблюдение за реальным учебным процессом, беседы и тестирование учителей физики и учащихся; педагогический эксперимент констатирующего, поискового и формирующего характера; методы математической статистики для количественной оценки его результатов.

Критерии эффективности предлагаемой методики:

Позитивное влияние методики на уровень качества знаний, экспериментальных умений и навыков решения задач учащихся средней школы.

Повышение эффективности преподавания физики при использовании данной методики.

Положительная динамика проявления учащимися познавательных интересов.

Теоретическое значение работы заключается в обосновании необходимости изучения некоторых физических явлений с использованием возможностей вычислительного эксперимента, и в разработке целостной методологической системы обучения, позволяющей включить в учебные программы некоторые вопросы физики, изучение которых по традиционной методике либо связано с большими трудностями, либо не представляется возможным.

Научная новизна исследования.

В работе предлагаются технология изучения физики, базирующаяся на рассмотрении реальных физических процессов с использованием вычислительного эксперимента как составной части процесса математического моделирования, которая включает: исследовательский метод обучения; приемы повышения активности познавательной деятельности школьников на занятиях; задания по исследованию физических явлений с развивающимся содержанием; дифференцированный подход к изучению явлений.

В отличие от предшествующих исследований, в которых рассматриваются системы обучения в вузах, предлагаемая методика доступна для физико-математических и общеобразовательных школ.

Практическое значение исследования заключается в том, что теоретические разработки доведены до уровня практического внедрения: разработана и опробована методика обучения физике с применением вычислительного эксперимента в курсе средней школы; составлен цикл задач с ориентацией на развитие умений математического моделирования физических процессов и явлений; составлен цикл лабораторно-практических работ по изучению физических процессов с помощью вычислительного эксперимента.

Достоверность и обоснованность научных положений и выводов обеспечена комплексным использованием разнообразных методов исследования, соблюдением основных требований, предъявляемых к организации и проведению педагогического эксперимента, длительностью эксперимента и его повторяемостью.

Этапы исследования. На первом этапе (2001-2003 гг.) проводилось изучение философской, педагогической и методической литературы по теме исследования и на основе ее анализа выявлялись методологические основы исследования, осуществлялось теоретическое обоснование темы, определялись задачи исследования. На этом же этапе исследования изучалось состояние проблемы в современной школе (наблюдение, анкетирование и т.д.), с целью планирования педагогического эксперимента.

На втором этапе исследования (2003-2004гг.) осуществлялась разработка предлагаемой методики, и ее использование при обучении в экспериментальных классах. Были разработаны цикл задач, ориентированных на развитие умений математического и компьютерного моделирования, и цикл лабораторно-практических работ по изучению физических явлений с помощью вычислительного эксперимента. Также были определены критерии оценки эффективности предлагаемой методики.

На третьем этапе (2004 г.) проверялись результаты эксперимента по проверке эффективности разработанной методической системы. Проводился качественный, количественный анализ и теоретическое обобщение всех результатов, полученных в ходе опытно-экспериментальной работы. Осуществлена систематизация, обобщение и статистическая обработка полученных данных.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Обучение основам математического моделирования в рамках школьного курса физики является эффективным средством развития творческих способностей учащихся и повышения качества их знаний по физике.

2. Эффективность обучения основам математического моделирования может быть обеспечена лишь при реализации всех компонентов процесса математического моделирования: построение модели, определение алгоритма и проведение вычислительного эксперимента.

3. Вычислительный эксперимент может быть реализован в рамках существующих школьных программ по физике: на уроках решения задач, за счет расширения условия решаемых задач и учета дополнительных факторов, определяющих поведение объекта исследования; на лабораторно-практических работах, при изучении реальных физических процессов; в рамках проектной деятельности учащихся по моделированию поведения сложных физических систем.

Опытно-экспериментальной базой исследования в период 20022004 гг. являлись средние общеобразовательные школы №23, 181 и физико-математический лицей №239 города Санкт-Петербурга. Всего в эксперименте принимали участие 123 учащихся 10-х и 106 учащихся 11-х классов.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные результаты исследования докладывались, обсуждались и получили одобрение на кафедре теории и методики обучения физике РГПУ им. А.И. Герцена (2002-2004 гг.). Практические материалы диссертация используются учителями физико-математического лицея №239 города Санкт-Петербурга при проведении лабораторно-практических занятий.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения и приложения. Общий объем текста 149 страниц, библиографический список литературы содержит 143 наименования. Работа иллюстрирована 9 рисунками, 13 таблицами, 6 диаграммами.

Заключение диссертации по теме «Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)», Финагин, Андрей Алексеевич

ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ.

Анализ результатов проведения педагогического эксперимента показал, что учащиеся испытывают потребность в изучении современных методов вычислительной физики, а учителя — объективную возможность формирования методологических знаний по физике на школьном уровне.

В ходе эксперимента была обоснована целесообразность использования вычислительного эксперимента при изучении физики в средней школе и выявлены основные причины крайне редкого использования компьютера в качестве инструмента исследования на уроках.

Педагогический эксперимент по оценке эффективности методики применения вычислительного эксперимента, как части процесса математического моделирования реальных физических процессов, при изучении физики в средней школе подтвердил гипотезу исследования и показал: позитивное влияние методики на качество знаний, экспериментальных умений и навыков решения задач, повышение эффективности преподавания физики и положительную динамику проявления учащимися познавательных интересов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время приходится констатировать, что комплексное решение проблемы применения вычислительного эксперимента при изучении физики в средней школе не разработано. В частности, нет целостной методики организации учебно-исследовательской деятельности учащихся с использованием вычислительного эксперимента в процессе обучения физике в средней школе.

1. В диссертационной работе показано, что дидактический потенциал применения вычислительного эксперимента реализуется при организации учебно-исследовательской деятельности школьников по изучению реальных физических явлений и процессов.

2. В работе обосновано, что использование вычислительного эксперимента в процессе обучения физике будет продуктивным, если этому предшествует ознакомление учащихся с методологическими знаниями, связанными с применением моделей в научном познании, а также с математическими методами вычислительной физики.

3. В результате исследования предложена методика обучения физике с использованием вычислительного эксперимента, основанная на организации учебных исследований, которые проводятся в соответствии с представлением образования как учебной модели науки.

4. Педагогический эксперимент осуществлялся в течение трех лет и подтвердил гипотезу об эффективности предлагаемой методики.

5. Проведенное исследование позволило выделить перспективные направления дальнейшего научного поиска: разработка компьютерных моделей как объектов учебно-исследовательской деятельности учащихся для всех разделов физики; разработка методики использования вычислительного эксперимента при изучении физики на уровне профильной школы.

Перечень публикаций по теме исследования:

Кондратьев А.С., Финагин А.А. Вычислительный эксперимент в рамках школьного курса физики. // Компьютерные инструменты в образовании. -СПб.: НПО «Информатизация Образования», 2004. - 035 плУ0,15 пл. Финагин А.А. Иерархия моделей и вычислительный эксперимент. // Актуальные проблемы обучения физике в школе и вузе: Межвузовский сборник научных статей. - СПб.: Изд. РГПУ им. А.И. Герцена, 2003. - 0,3 пл.

Финагин А.А. Использование учениками персонального компьютера в • качестве инструмента исследований. // Физика в школе и вузе: Международный сборник научных статей. - СПб.: Изд. РГПУ им. А.И. Герцена, 2004. - 0,3 пл.

Финагин А.А. Моделирование нелинейных колебаний. // Преподавание физики в школе и вузе: Материалы международной научной конференции «Герценовские чтения». - СПб.: Изд. РГПУ им. А.И. Герцена, 2001. - 0,2 пл.

Финагин А.А. Проблема реализации вычислительного эксперимента при обучении физике в средней школе. // Актуальные проблемы методики обучения физике в школе и вузе: Межвузовский сборник научных статей. - СПб.: Изд. РГПУ им. А.И. Герцена, 2002. - ОД пл. •

Финагин А.А. Технология практического применения возможностей компьютерного эксперимента при обучении физике в средней школе. // Проблемы преподавания физики в школе и вузе: Всероссийский межвузовский сборник научных статей. - СПб.: Изд. РГПУ им. А.И. Герцена, 2003. - ОД пл.

Финагин А.А. Физический практикум в компьютерной лаборатории для классов с углубленным изучением физики. // Актуальные вопросы преподавания физики в школе и вузе: сборник научных статей. - Пенза: Изд-во ПГПУ, 2003. - 0,25 пл.

В работе №1 А.С. Кондратьеву принадлежит постановка проблемы и формулировка задачи эксперимента, А.А. Финагину - реализация вычислительного эксперимента и методические рекомендации к организации данного проекта. Работы 2, 3, 4, 5, 6, 7 - написаны лично автором. В опубликованных работах полно отражены основные положения, результаты и выводы диссертационного исследования.

Список литературы диссертационного исследования кандидат педагогических наук Финагин, Андрей Алексеевич, 2004 год

1. Абрамзон А.А. О методологии в естественных науках. - СПб.: НеоТЭКС, 1996.

2. Амелькин В.В. Дифференциальные уравнения в приложениях. М.: Наука, 1987.

3. Анохин В.Б. Гносеологические проблемы математического моделирования: Автореф. дис. . канд. филос. наук. Л., 1983.

4. Анциферов Л.И. Использование управляющей функции ЭВМ в физическом эксперименте. // Использование физического эксперимента и ЭВМ в учебном процессе: Сб. научн. трудов. Свердловск, 1987.

5. Апатова Н.В. Информационные технологии в школьном образовании. -М., 1994.

6. Арчер Д. Эволюционная социальная психология. // Перспективы социальной психологии. / Пер. с англ. М., 2001.

7. Асламазов Л.Г., Варламов А.А. Удивительная физика. М., 2002.

8. Бабанский Ю.К. Интенсификация процесса обучения. М.: Знание, 1987.

9. Баширова И.А. Теоретизация знаний учащихся по физике на основе методологических принципов. Автореф. дис. . канд. пед. наук. Киев, 2003.

10. Берлина Т.Р. Вариативность содержания и методики проведения физического практикума в средней школе: Автореф. дис. . канд. пед. наук. СПб., 1995.

11. И. Бешенков С.А. Информатика и информационные технологии. -Екатеринбург: УРГПУ, 1995.

12. Бирюков Б.В. Кибернетика, информатика, вычислительная физика, автоматика: проблемы становления и развития. Вклад отечественной науки. // Кибернетика: прошлое для будущего. М.: Наука, 1989.

13. Боброва JI.B., Шарый В.А. Математическое моделирование. Основные понятия. Л., 1991.

14. Бондаренко О.В. Вычислительный эксперимент: природа и роль в становлении информационной физики: Автореф. дис. . док. филос. наук. Иркутск, 1997.

15. Бордовский Г.А., Горбунова И.Б., Кондратьев А.С. Персональный компьютер на занятиях по физике. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 1999.

16. Бордовский Г.А., Извозчиков В.А. Концептуальный подход к компьютерной технологии обучения. // Современные технологии контроля знаний и экзамена. Сельдце, 1987.

17. Бороненко Т.А. Теоретическая модель системы методической подготовки учителя информатики: Автореф. дис. . док. пед. наук. -СПб., 1998.

18. Бубликов С.В. Методологические основы вариативного " построения содержания обучения физике в средней школе: Автореф. дис. . док. пед. наук.-СПб., 2000.

19. Бубликов С.В., Кондратьев А.С. Методологические основы решения задач по физике в средней школе: Уч. пособие. СПб.: Образование, 1996.

20. Бурсиан Э.В. Задачи по физике для компьютера: Уч. пособие для физ.-мат. фак. -М.: Просвещение, 1991.

21. Бурсиан Э.В., Лужков А.А., Соломин В.П. Решение биологических задач на компьютере: Уч. пособие для студентов ин-та естествознания. СПб.: Образование, 1997.

22. Бутиков Е.И., Кондратьев А.С., Лаптев В.В. Изучение кинематики с использованием персонального компьютера. СПб., 1994.

23. Бутиков Е.И., Кондратьев А.С., Лаптев В.В. Использование персонального компьютера при изучении основ физики колебаний. СПб., 1994.

24. Бутиков Е.И., Кондратьев А.С., Степанов В.А., Уздин В.М. Изучение динамики с использованием персонального компьютера: Уч. пособие. -Чебоксары: Изд-во Чувашского ун-та, 1992.

25. Быков А.А. Формирование обобщающих экспериментальных умений учащихся на уроках физики. Автореф. дис. . канд. пед. наук. JL, 1983.

26. Быков А.А., Густенков П.А. Определение скорости вытекания жидкости из отверстия в вертикальной стенке сосуда. // Актуальные проблемы обучения физике в школе и вузе. СПб., 2003.

27. Верхозин А.Н. Вычислительный эксперимент в общем курсе физики. -СПб.: Изд-во СПбГУ, 2001.

28. Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных. / Пер. с англ. М.: Мир, 1989.

29. Водопьян Г.М. Технология физического эксперимента в естественнонаучной лаборатории. Комплект Philip Harris: Методическое пособие для учителя. М.: Институт новых технологий образования, 1996.

30. Выготский JI.C. Педагогическая психология. М., 1999.

31. Гелль П. Как превратить персональный компьютер в измерительный комплекс. / Пер. с франц. 2-е изд. испр. М.: ДМК, 1999.

32. Глазова Л.П. Вычислительный эксперимент как средство изучения нелинейных явлений в курсе физики. Автореф. дис. . кан. пед. наук. -СПб., 1998.

33. Голин Г.М. Образовательные и воспитательные функции методологии научного познания в школьном курсе физики: Уч. пособие. -М.: МОПИ, 1986.

34. Голубева О.Н. Теоретическая проблема общего физического образования в новой образовательной парадигме: Автореф. дис. . док. пед. наук. -СПб., 1995.

35. Голубовская М.П. Современный подход к решению задач по механике в курсе физики средней школы. Дис. . канд. пед. наук. СПб, 1992.

36. Гончарова С.В. Повышение эффективности наглядности обучения при использовании динамических компьютерных моделей на уроках физики: Автореф. дис. канд. пед. наук. СПб., 1996.

37. Грабарь М.И. Планирование методических экспериментов и математическая обработка их результатов: Автореф. дис. . док. пед. наук. -М., 1989.

38. Гришкин И.И. Социально-философские проблемы научно-технического прогресса: Тез. докл. науч. конф. -Казань, 1986.

39. Давыдов В.В. Теория развивающего обучения. М., 1996.

40. Дик Ю.И. Проблемы и основные направления развития школьного физического образования в Российской Федерации: Дис. док. пед. наук в форме научного доклада. М., 1996.

41. Довга Г.В. Проблемы инновационных технологий обучения на уроках физики в средней школе. Автореф. дис. канд. пед. наук. СПб., 1999.

42. Дулов В.Г., Цибаров В.А. Математическое моделирование в современном естествознании: Уч. пособие. СПб., 2001.

43. Дьюи Д. Психология и педагогика мышления. / Пер. с англ. М., 1999.

44. Дьяконов В.П. MATLAB. Анализ, идентификация и моделирование систем. -Спб., 2002.

45. Дьяконов В.П., Абраменко И.В. MathCad 7 в математике, физике и Internet. -М.: Нолидж, 1998.

46. Ершов А.П. Информатика. Технологические аспекты: Сб. науч. трудов. -Новосибирск: ВЦ СО АН СССР, 1987.

47. Зверев И.Д. Совершенствование содержания образования в школе. М.: Педагогика, 1985.

48. Зверева М.И. Организационно-педагогические условия использования информационных компьютерных технологий в образовательном процессе гимназии. Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1999.

49. Зорина Л.Я. Дидактические аспекты естественнонаучного образования. -М, 1993.

50. Извозчиков В.А. Дидактические основы компьютерного обучения: Межвуз. сб. науч. трудов. Л.: ЛГПИ, 1989.

51. Извозчиков В.А. Инфоноосферная эдукология. Новые информационные технологии обучения: Уч. пособие. СПб.: РГПУ, 1991.

52. Кабардин О.Ф. Методика факультативных занятий по физике: Пособие для учителя. -М., 1988.

53. Каменецкий С.Е., Михайлова В.В. Форма обучения физике: традиции, инновации. Уфа, 2001.

54. Кацура А.И., Келле В.В., Новик И.Б. Философско-гнесеологические аспекты системного моделирования. М., 1982.

55. Коварский Ю.А. Роль мысленных моделей и методика их использования в процессе обучения физике в средней школе: Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1973.

56. Колин К.К. Информационный подход как фундаментальный метод научного познания. М., 1998.

57. Компьютеры, модели, вычислительный эксперимент: Введение в информатику с позиций математического моделирования: Сб. статей. / Под ред. А.А. Самарского. М.: Наука, 1988.

58. Кондратьев А.С. Лаптев В.В., Трофимова С.Ю. Физические задачи и индивидуальные пути образования: Науч-метод. разработка. СПб., 1996.

59. Кондратьев А.С., Лаптев В.В., Ходанович А.И. Вопросы теории и практики обучения физике на основе новых информационных технологий: Уч. пособие. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2001.

60. Кондратьев А.С., Лаптев В.В., Ходанович А.И. Информационная методическая система обучения в школе: Монография. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2003.

61. Кондратьев А.С., Петров В.Г., Уздин В.М. Методология физической теории в школьном курсе физики, СПб.: ИНТА, 1994.

62. Кондратьев А.С., Филиппов М.Э. Математическое моделирование реальных процессов. / Компьютерные инструменты в образовании. -СПб., 1999, №1.

63. Кондратьев А.С., Филиппов М.Э. Физические задачи и математическое моделирование реальных процессов: Учебно-методическое пособие для учителя. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2001.

64. Кондратьев А.С., Чоудэри А.Д. Введение в математическое моделирование. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 1999.

65. Краевский В.В., Полонский В.М. Методология для педагога: теория и практика: Уч. пособие. Волгоград: Перемена, 2001.

66. Кудрявцев В.Т. Проблемное обучение: истоки, сущность, перспективы. -М.: Знание, 1991.

67. Кузьмина Н.В., Григорьева Е.А., Якунин В.А. Методы системного педагогического исследования: Уч. пособие. М.: Народное образование, 2002.

68. Ланина И.Я. Методика формирования познавательного интереса школьников в процессе обучения физике. Автореф. дис. . док. пед. наук.-Л., 1986.

69. Лаптев В.В. Теоретические основы методики использования современной электронной техники в обучении физике в школе. Автореф. дис. д-ра пед. наук. Л.: 1989.

70. Леонтьев А.Н. Проблемы развития психики. / 4-е изд. М.: МГУ, 1981.

71. Линдсей П., Норман Д. Переработка информации у человека. / Пер. с англ. -М., 1974.

72. Липкин А.И. Модели современной физики: взгляд изнутри и извне. М.: ГНОЗИС, 1999.

73. Лукин С.Н. Turbo Pascal: Самоучитель для начинающих. / 2-е изд. исп. и доп. М: «Диалог-МИФИ», 2002.

74. Лурия А.Р., Цветкова Л.С. Нейропсихология и проблема обучения в общеобразовательной школе. -М., 1997.

75. Майер Р.В. Проблема формирования системы эмпирических знаний по физике: Автореф. дис. док. пед. наук.- СПб., 1999.

76. Маланюк П.М. Повышение эффективности самостоятельной работы учащихся при изучении физики на основании использования компьютерной техники: Автореф. дис. канд. пед. наук.- Киев, 1991.

77. Малинецкий Г.Г. Хаос. Структуры. Вычислительный эксперимент: Введение в нелинейную динамику. -М.: Эдиториал УРСС, 2002.

78. Махмутов М.И. Организация проблемного обучения в школе. М.: Просвещение, 1977.

79. Машбиц Е.И. Психолого-педагогические проблемы компьютеризации обучения. -М.: Педагогика, 1988.

80. Методика обучения физике в школе и вузе: Сборник научных статей. / Под ред. В.В. Лаптева, В.А. Бордовского, И.Я. Ланиной. СПб.: Изд-во РГТТУ им. А.И. Герцена, 2000.

81. Михалкин B.C. Основные концепции математического моделирования физических объектов и систем. Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1999.

82. Морозов К.Е. Математическое моделирование в научном познании. -М.: Мысль, 1969.

83. Мураховский И.Е. Методические проблемы организации исследовательской деятельности учащихся на занятиях по физике: Автореф. дис. канд. пед. наук. СПб., 1996.

84. Немнюгин С.А. Turbo Pascal: Учебник. СПб.: «Питер», 2000.

85. Немцев А.А. Компьютерные модели и вычислительный эксперимент в школьном курсе физики: Автореф. дис. канд. пед. наук. СПб., 1992.

86. Николь Н., Альбрехт Р. Электронные таблицы Excel 5.0 для квалифицированных пользователей. / Пер. с нем. М: ЭКОМ, 1994.

87. Норман Д. Память и научение. / Пер. с англ. М., 1985.

88. Орлик С .В. Секреты Delphi на примерах. М.: БИНОМ, 1996.

89. Оспенникова Е.В. Развитие самостоятельности учащихся при изучении школьного курса физики. Автореф. дис. . док. пед. наук. Челябинск, 2003.

90. Пинский А.А. Новая школа: Основы комплексного проекта обновления школьной экономики, управления школой и содержания общего образования. М., 2002.

91. Плохотников К.Э. Математическое моделирование и вычислительный эксперимент: методология и практика. -М.: УРСС, 2003.

92. Плохотников К.Э. Математическое моделирование. Экзистенциальный аспект. М.: Изд-во МГУ, 1993.

93. Пойа Д. Как решать задачу. / Пер. с англ. Львов: Журнал «Квантор», 1991.

94. Принцип суперпозиции и нелинейные эффекты в школьном курсе физики: Методические рекомендации. / Ред. Г.А. Бордовский. Л., 1990.

95. Пурышева Н.С. Дифференцированное обучение физике в средней школе. -М., 1993.

96. Развитие творческой активности школьников. / Под ред. A.M. Матюшкина. -М.: Педагогика, 1991.

97. Разумовский В.Г. Проблема развития творческих способностей учащихся в процессе обучения физике. Автореф. дис. . док. пед. наук. -М., 1972.

98. Ракитов А.И. Философия компьютерной революции. М.: Политиздат, 1991.

99. Розова Н.Б. Применение компьютерного моделирования в процессе обучения. Автореф. дис. . кан. пед. наук. Вологда, 2002.

100. Рузавин Г.И. Методология научного исследования: Уч. пособие. М.: ЮНИТИ, 1999.

101. Самарский А.А. Математическое моделирование новая методология научных исследований: Уч. пособие. -М., 1990.

102. Самарский А.А., Михайлов А.П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. / 2-е изд. исп. -М.: Физматлит, 2001.

103. Самарский А.А., Михайлов А.П. Компьютеры и жизнь: Математическое моделирование. М.: Педагогика, 1987.

104. Сауров Ю.А. Электродинамика. Модели уроков. Электромагнитная индукция. Электромагнитные колебания. Киров, 1989.

105. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. М.: Наука, 1987.

106. Сельдяев В.И. Развитие исследовательских умений учащихся при использовании компьютеров в процессе выполнения лабораторных работ на уроках физики: Автореф. дис. . канд. пед. наук. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 1999.

107. Смолянинова О.Т. Организация компьютерных уроков по физике в системе развивающего обучения: Автореф. дис. . канд. пед. наук. -Красноярск, 1992.

108. Советов Б.Я., Яковлев С.А. Моделирование систем. / 3-е изд. Пер. и доп. -М.: Высш. шк., 2001.

109. Современные проблемы обучения физике в школе и вузе: Материалы международной научной конференции «Герценовские чтения» / Под ред. В.В. Лаптева, В.А. Бордовского, И.Я. Ланиной. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2002.

110. Соколова И.В. Социология информатизации: теоретико-методологическое исследование: Автореф. дис. . док. соц. наук. -М., 1999.

111. Солодухин Н.А. Совершенствование методов и приемов обучения физике в малокомплектной сельской школе. Ярославль, 1988.

112. Спасский Б.И. Вопросы методологии и историзма в курсе физике средней школы. -М., 1975.

113. Старовиков М.И. Компьютерный эксперимент как средство развития экспериментально-исследовательских умений. // Наука и школа, 2001, № 2.

114. Степанова Г.Н. Обновление содержания физического образования в основной школе на основе информационного подхода. Автореф. дис. . док. пед. наук. М., 2002.

115. Тарасов Л.В. Современная физика в средней школе. М., 1990.

116. Теория и практика педагогического эксперимента. / Под ред. А.И. Пискунова, Г.В. Воробьева. М.: Педагогика, 1979.

117. Тихонов А.Н., Гончаровский А.В., Степанов В.В. Численные методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1990.

118. Тряпицына А.П. Педагогические основы учебно-познавательной деятельности школьников: Автореф. дис. д-ра. пед. наук. Л., 1991.

119. Уемов А.И. Системный подход и общая теория систем. М.: Мысль, 1978.

120. Уздин В.М., Пулатов Ю.П. Обучение физике и компьютер // Нетрадиционное обучение физике в средней школе (методика и технология): Межвузовский сб. научн. трудов. СПб.: Образование, 1992.

121. Урсул А.Д. Информатизация в обществе: введение в социальную информатику: Уч. пособие. -М., 1990.

122. Усова А.В., Бобров А.А. Формирование учебных умений и навыков учащихся на уроках физики. -М.: Просвещение, 1988.

123. Фадеева А.А. Обучение учащихся старших классов самостоятельной работе с учебником физики: Автореф. дис. . канд. пед. наук. -М., 1987.

124. Феофанов С.А. Натурный и вычислительный эксперимент в курсе физики средней школы: Автореф. дис. . канд. пед. наук. СПб., 1996.

125. Фокин M.JI. Построение и использование компьютерных моделей физических явлений в учебно-воспитательном процессе: Автореф. дис. канд. пед. наук. М., 1989.

126. Фридман JI.M. Формирование общеучебных умений у школьников. -Кемерово, 1993.

127. Хижнякова J1.C. Формирование у учащихся теоретических обобщений на уровне понятий при обучении физике: Пед. вуз., общеобразоват. учреждения. М., 2001.

128. Ходанович А.И. Концептуально-методические аспекты информатизации общего физического образования на современном этапе: Дис. . док. пед. наук. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2003.

129. Черкасская Е.Н. Разработка многоуровневого компьютеризированного лабораторного практикума в техническом вузе. Автореф. дис. . кан. пед. наук. Воронеж, 2001.

130. Черри К. Человек и информация / Пер. с. англ. М., 1972.

131. Шабашов Л.Д. Развитие исследовательских умений учащихся средней школы: Автореф. дис. канд. пед. наук. СПб.: РГПУ им. А.И. Герцена, 1997.

132. Шамало Т.Н. Теоретические основы использования физического эксперимента в развивающем обучении. Свердловск, 1990.

133. Шаронова Н.В. Методика формирования научного мировоззрения учащихся при обучении физике. М., 1994.

134. Штофф В.А. Проблемы методологии научного познания. М.: Высшая школа, 1978.

135. Щукина Г.И. Педагогические проблемы формирования познавательных интересов учащихся. / АПН СССР. -М.: Педагогика, 1988.

136. Эшби У.Р. Введение в кибернетику. / Пер. с англ. М., 1959.

137. Briotta D.A., Seligman P.F., Smith P.A., ect. The appropriate use of microcomputers in undergraduate physics labs // Amer. J. Phys. 1987, v.55, №10.

138. Kadanoff L.P. Greats. Physics Today. 1994. - №4.

139. Kirkup L. Computer simulation of electric field lines // Phys. Educ. v.20 - №3, 1985.

140. Rubinstein R.Y. Simulation and the Monte Carlo Method, John Wiley & Sons, 1981.

141. Thornton R.K. and Sokoloff D.R. Learning motion concepts using real-time microcomputer-based laboratory tools. // Amer. J. Phys. 1991, v.58.