Введение
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА 25
1.1. Общие положения 25
1.2. Обучение физике в техническом университете - основные цели, задачи, и методы 26
1.3. Методологические особенности обучения физике в техническом университете в рамках инновационной системы подготовки специалистов 30
1.4. Информационные технологии в системе проблемно-ориентированного обучения физике в технических университетах 44
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОБЛЕМНО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ В ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ (МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ) 49
2.1. Общие положения 49
2.2. Психолого-дидактические условия создания проблемных ситуаций проблемно-ориентированного обучения. Основные понятия 54
2.3. Творческая познавательная деятельность, саморазвитие и мотивационные склонности в проблемно-ориентированном обучении физике 72
2.4. Методические резервы проблемно-ориентированной системы обучения физике (ПОСОФ) 80
2.5. Педагогические ресурсы ПОСОФ и возможности их реализации 91
2.6. Концепция и обобщенная модель проблемно-ориентированной системы обучения физике в техническом университете на основе методологии физики 98
ГЛАВА 3. МЕТОДИКА РЕАЛИЗАЦИИ ПРОБЛЕМНО- ОРИЕНТИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ 111
Часть 1. СЕМИНАРСКИЕ ЗАНЯТИЯ 111
3.1.1. Общие условия проблемно-ориентированного построения обучения физике на практических занятиях 111
3.1.2. Структура проблемно-ориентированного построения содержания обучения физике на лабораторно - практических занятиях. Структурно-уровневый принцип создания проблемных заданий 114
3.1.3. Условия, схемы и примеры «открытия» новых физических эффектов в самостоятельной деятельности студентов, организованной преподавателем. Примеры формулирования учебно-исследовательских проблемных задач в виде проектов 132
Часть 2. ПОСТРОЕНИЕ ВИДЕООБУЧАЮЩЕИ ИНТЕРАКТИВОЙ СИСТЕМЫ (ВОИС) ПО ФИЗИКЕ НА ОСНОВЕ НАГЛЯДНОСТИ И ВИЗУАЛИЗАЦИИ 154
3.2Л. Общие положения. Основные структурные элементы ВОИС 154
3.2.2. Принципы проектирования и реализации видеообучающей интерактивной системы для проблемно-ориентированного обучения физике 166
3.2.3. Использование наглядности и визуализации при реализации дидактических элементов видеообучающей системы 171
3.2.4. Организация учебно-исследовательской познавательной деятельности средствами визуализированных моделей 192
Часть 3. ПРОБЛЕМНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ОБУЧЕНИЕ НА ОСНОВЕ КОМПОЗИЦИОННОГО ФИЗИЧЕСКОГО ПРАКТИКУМА 204
3.3.1.Общие положения 204
3.3.2. Дидактические основы построения проблемно-ориентированного обучения физике в модели композиционного физического практикума 205
3.3.3. Принцип композиционности физического практикума 208
3.3.4. Методология создания композиционных лабораторных работ 211
3.3.4.1.Аппаратное обеспечение 211
3.3.4.2.Программное и методическое обеспечение 212
3.3.4.3. Эксперименты с компьютерной поддержкой 212
3.3.5. Генезис понятия поколения в физическом практикуме 213
3.3.6. Основные характеристики, роль и значение проектно-виртуальных лабораторных работ в схемах проблемно-ориентированного обучения физике. Примеры реализации 219
3.3.7. Дидактические принципы создания композиционного физического эксперимента 229
3.3.8. Пример реализации виртуального лабораторного проекта для проблемно-ориентированного обучения физике 253
3.3.9. Композиционные лабораторные работы по технологии прямого доступа...256 3.3.10.Развитие проблемных ситуаций и методологические аспекты обучения физике нелинейных эффектов в техническом университете 259
3.3.10.1.Примеры реализации нелинейных эффектов в лабораторном практикуме 260
3.3.10.2 Проблемно-ориентированное построение содержания физического эксперимента при поисковой исследовательской работе студентов 270
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ПРОБЛЕМНО-ОРИЕНТИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ В ТЕХНИЧЕСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ 287
4.1. Структура и основное содержание педагогического эксперимента по проблемно-ориентированному построению содержания обучения физике...287
4.2. Организация опытной проверки 300
4.3. Экспериментальная проверка эффективности применения ВОИС в системе проблемно-ориентированного обучения физике 308
4.4. Исследование мотивации студентов к моделированию проблемных ситуаций при выполнении лабораторных работ : 314
4.5. Методики анкетного анализа системы проблемно-ориентированного обучения физике в техническом университете. Сравнительно-сопоставительный анализ результатов констатирующего и контрольного экспериментов 319
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ВЫВОДЫ 329
ЛИТЕРАТУРА 332
