Радиация и человек в курсах физики профильной школы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат педагогических наук Титова, Юлия Николаевна

• Титова, Юлия Николаевна
• кандидат педагогических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат педагогических наук Титова, Юлия Николаевна

Введение

1 Психолого-педагогический анализ проблемы формирования 18 экологического мировоззрения учащихся при изучении физики в профильной школе

1.1 Констатирующий эксперимент. Психологический анализ 18 необходимости экологического образования учащихся при изучении элементов ядерной физики

1.2 Анализ содержания учебников физики современной школы

1.2.1 Предметно-методические линии учебников для основной 23 школы (7-9 классы)

1.2.2 Предметно-методические линии учебников для 27 общеобразовательных школ

1.2.3 Предметно-методическая линия учебников углубленного 30 изучения физики

1.3 Целесообразность и возможность экологического образования 33 учащихся при изучении элементов ядерной физики

1.4 Выводы по первой главе

2 Разработка методики формирования экологического 41 мировоззрения учащихся при изучении физики в профильной школе

2.1 Профильное образование и профильная школа

2.2 Элективные курсы в профильном обучении и решаемые ими 46 задачи

2.3 Требования к курсу «Радиация и человек», обеспечивающие 54 экологическое воспитание учащихся, при профильном обучении физике

2.4 Выводы по второй главе

3 Инновационные педагогические технологии при реализации 64 элективного курса «Радиация и человек»

3.1 Поисковый эксперимент. Анкетирование как средство выбора 64 актуальных педагогических технологий при реализации элективных курсов в обучении физике

3.2 Проведение урока в форме деловой игры на заданную тему

3.2.1 Конкурсные вопросы для игры на тему «Атом и атомное ядро»

3.2.2 Конкурсные вопросы для игры на тему «Основы радиационной 80 защиты человека»

3.2.3 Конкурсные вопросы в рубрике «Объясни и дополни рисунок»

3.3 Проведение урока в форме дебатов на заданную тему

3.4 Тема «радиация и человек» в учебно-исследовательской 95 деятельности школьников

3.4.1 Роль, значение и пути усиления учебно-исследовательского 95 компонента при обучении физике

3.4.2 Интегративный характер темы «Радиация и человек»

3.4.3 Модель «Радиация и электромагнитные явления»

3.4.4 Упрощенная модель для постановки учебного исследования на 117 тему «Радиация и электромагнитные явления»

3.4.5 Презентация результатов учебно-исследовательской 120 деятельности

3.4.6 Об оценке эффективности педагогических технологий развития 125 познавательного интереса применительно к исследовательской деятельности

3.5 Выводы по третьей главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Радиация и человек в курсах физики профильной школы»

В настоящее время в нашей стране в соответствии с законом Российской Федерации «Об образовании» [1] выстраивается новая система образования.

Данный закон в системе непрерывного образования определяет в качестве обязательной ступени для всех учащихся девятилетнюю школу. При этом полная средняя школа (10-11 классы) становится дифференцированной (профильной).

И хотя дифференциация обучения не нова и имеет более чем вековую историю, профилирование старших классов создает дополнительную реальную возможность учета интересов и способностей учащихся, их лучшей подготовки к намеченной практической деятельности после окончания школы, оказания помощи в осознании ими выбора направления продолжения образования в высшей школе.

Выстраивание новой системы образования при реализации концепции профильного обучения, а также принятие в 2004 году стандартов основного и среднего (полного) образования [2], безусловно, накладывают дополнительные требования на организацию и методику преподавания предметов в современной школе. В полной мере эти требования касаются преподавания физики.

Для современного образования, в том числе для школьного, одним из характерных требований является «усиление теоретической подготовки учащихся, внесение в процесс обучения принципов и методов науки» [3]. При этом в методе обучения, под которым понимается «способ взаимодействия учителя и учащихся, направленный на достижение целей обучения», должны быть объединены «два начала: научное и учебное, причем учебное начало должно являться производным от научного». Как отмечает В.В. Лаптев [3], преподавание любого учебного предмета в современной школе должно, прежде всего, исходить из связи учебного предмета с соответствующей отраслью науки, из которой берется содержание, система знаний и ее метод познания.

Завершение базового курса физики предусматривается в основной общеобразовательной школе, то есть в 9 классе. В старших классах предполагается глубокая дифференциация, обеспечиваемая как выбором различных форм получения законченного среднего образования, среди которых могут быть 10-11 классы общеобразовательной школы, профессиональные учебные заведения, средние специальные заведения, так и профилированием старших классов общеобразовательной школы.

Устойчивость существующей тенденции увеличения профильного обучения можно проследить на примере Санкт-Петербурга. По данным Комитета по образованию, профильное обучение в 10 — 11-х классах практиковалось в 127 школах города уже в течение учебного года 2005 — 2006 г.г.; а согласно распоряжению Комитета по образованию от 24.12.2007 № 1729-р десятые классы во всех школах города должны предлагать учащимся осваивать углубленно один или несколько предметов.

Отмечено, что одними из наиболее распространенных профилей считаются: физико-математический, информационно-технологический, социально-экономический и гуманитарный. Если при этом условно подразделить физико-математический профиль на более узкие специализации, то среди них среди наиболее востребованных оказываются физическая и физико-техническая специализации, что подтверждается увеличением в последние годы числа школ и классов с углубленным изучением физики.

Данный факт может быть объяснен наличием двух бесспорных тенденций: с одной стороны, тем, что продолжающееся поступательное развитие технического прогресса делает многие научные достижения физики основой высоких технологий нашего времени; с другой стороны, тем, что общественной потребностью является необходимость уверенной ориентации современного человека в достижениях науки и техники, с результатами которых он сталкивается повсюду (дома, на работе, а также вне дома и вне работы).

Изложенное свидетельствует, что действительным фактом является переход школы к уровневой и профильной дифференциации обучения. Однако в настоящее время этот переход не обеспечен в достаточной мере методическими разработками на уровне учебных дисциплин и учебного процесса.

Переход к профильному обучению регламентируется принятием соответствующих «Образовательных стандартов среднего (полного) образования», в которых определены основные цели, на достижение которых должно быть направлено изучение того или иного предмета в старшей школе на профильном уровне. Применительно к изучению физики на профильном уровне в качестве одной из основных целей «Образовательный стандарт среднего (полного) образования по физике» определяет следующую цель: «использование приобретенных знаний и умений для решения практических задач, жизненных задач, рационального природопользования и защиты окружающей среды, обеспечения безопасности жизнедеятельности человека и общества».

Экологическое образование при изучении физики будет способствовать формированию экологической культуры учащихся, то есть научному пониманию экологических проблем, связанных с использованием современных технологий. Технический прогресс также важен, как и забота об окружающей среде. Именно на уроках физики, изучая суть физических процессов, лежащих в основе современных технологий, можно научить школьников грамотно соотносить пользу прогресса и возможный экологический ущерб. Сказанное в полной мере относится к ядерной энергетике и радиационным технологиям.

Существующие элементы экологического образования, используемые при изучении физики, не достаточно затрагивают вопросы, касающиеся воздействия радиации на человека и окружающую среду. Это подтверждено исследованиями, проведенными на базе Государственного Регионального Образовательного центра Российского Агентства по Атомной Энергии. Исследования выявили отсутствие у населения адекватного научного восприятия вопросов, связанных с развитием ядерной энергетики и радиационных технологий.

Таким образом, актуальность исследования определяется недостатком учебно-методической базы для изучения темы «Радиация и человек» в классах различного профиля и, как следствие, ограниченностью экологического образования учащихся

Профильная школа предполагает различные варианты включение дополнительного материала в обучение:

- в рамках базового или профильного курса,

- в рамках элективных курсов,

- в рамках учебно-исследовательской деятельности.

Процесс модернизации современного школьного образования в направлении перехода на профильное обучение инициировал создание большого количества программ элективных курсов. В настоящее время реальностью современной школы является то, что независимо от избранного образовательным учреждением профиля, неотъемлемая составляющая учебного плана - курсы по выбору в предпрофильной подготовке и элективные курсы (обязательные для посещения по выбору учащихся) в профильном обучении.

Практическая реализация экологического образования при изучении предметов естественнонаучного цикла, включая физику, может быть осуществлена посредством различных элективных курсов [4].

В проблеме разработки элективных курсов условно могут быть выделены следующие основные этапы:

1. Определение главной образовательной цели, на решение которой должен быть направлен курс.

2. Выбор в качестве основы разрабатываемого учебного курса такого научного материала для усвоения учащимися, который бы обеспечивал наиболее полное раскрытие поставленной учебной цели и допускал интеграцию с другими разделами физики, изучаемыми в школе.

3. Создание на базе выбранного научного материала учебного пособия, адаптированного к различным группам и категориям обучаемых (от школьников 10-11 классов, углубленно изучающих физику, до студентов физических специальностей педагогических высших учебных заведений как будущих учителей, способных реализовать данный научный материал как учебный в условиях современной школы).

4. Разработка предложений по методике обучения, рекомендуемой для данного курса.

Кроме того, при подготовке любого элективного курса его разработчики должны ориентироваться на решение следующих основных задач обучения:

• усвоение учащимися основ фундаментальных физических теорий;

• ознакомление с методами научного познания;

• формирование физической картины мира и умений применять научные знания для анализа наблюдаемых процессов;

• формирование научного мышления и мировоззрения учащихся, понимания возможности научного познания природы;

• развитие у учащихся таких личностных качеств, как наблюдательность, любознательность, образное и аналитическое мышление;

• развитие творческих способностей учащихся, умение воспринимать и преобразовывать информацию, делать на этой основе выводы;

• формирование и поддержание познавательного интереса к физике, раскрытие роли физики в современной цивилизации.

С учетом изложенного при отборе содержания учебного материала для элективных курсов должны быть учтены следующие принципы:

• научность (содержание обучения знакомит школьников с объективными научными фактами, понятиями, законами, теориями);

• фундаментальность знаний (учебный материал объединен на основе научных фактов, фундаментальных понятий и явлений, теоретических моделей, законов и уравнений, теорий);

• целостность (формируется целостная картина мира с его единством и многообразием свойств);

• преемственность и непрерывность образования (учитывается предшествующая подготовка учащихся);

• систематичность и доступность (учебный материал излагается в соответствии с логикой науки и уровнем развития школьников);

• гуманитаризация образования (показывается, что физика представляет собой элемент общечеловеческой культуры);

• экологичность содержания (обсуждаются социальные и экономические аспекты охраны окружающей среды, показывается влияние на живой организм факторов природной среды и техногенных факторов).

Из всего многообразия тем, возможных для разработки элективных курсов, нами были выбраны вопросы экологического образования учащихся при изучении атомного ядра и элементарных частиц на уроках физики. При этом экологический аспект образования предлагается раскрыть на примере одного из актуальных в настоящее время направлений «человек и радиация».

Объектом исследования является процесс преподавания физики в профильной школе.

Предметом исследования является экологическое образование учащихся профильной школы при изучении ядерной физики, как элемент общего образования.

Цель исследования заключается в изучении возможности формирования экологического мировоззрения учащихся при изучении ядерной физики в профильной школе и разработке методики изучения соответствующего материала в классах разного профиля.

Гипотеза исследования.

Изучение материала, связанного с темой «Радиация и человек» будет способствовать становлению экологической культуры учащихся, если оно будет дифференцированным в зависимости от образовательного профиля и осуществляться в разнообразных формах обучения с использованием современных инновационных технологий.

В соответствии с гипотезой исследования и поставленной целью для решения в диссертационной работе были выделены следующие задачи:

1. Обосновать целесообразность и показать необходимость изучения темы «Радиация и человек» для формирования экологического мировоззрения учащихся и указать возможные способы представления материала в классах разного профиля.

2. Определить требования к элективному курсу «Радиация и человек», направленному на овладение учащимися знаниями и навыками, соответствующими стандартам образования профильной школы, а именно воспринимать и на основе полученных знаний самостоятельно и адекватно оценивать касающуюся влияния ионизирующих излучений на человека информацию, содержащуюся в сообщениях СМИ и ресурсах Интернета.

3. Подготовить учебное пособие к курсу «Радиация и человек» на основе использования последних достижений науки и техники в области ядерной физики, содержащее инвариантный объем учебной информации и вариативную часть, адаптированную для учащихся различного профиля, позволяющее сформировать современное представление об окружающем нас мире у различных категорий обучающихся.

4. Разработать в дополнение к основным разделам учебного пособия «Радиация и человек» цикл задач и перечни контрольных вопросов и упражнений, способствующих формированию умения применять полученные теоретические знания на практике.

5. Разработать рекомендации по применению инновационных педагогических технологий для учащихся различного профиля, использующих общедидактические принципы и критерии, применительно к их использованию при практической реализации курса «Радиация и человек».

6. Изучить возможность использования материала, касающегося темы «Радиация и человек» при организации учебно-исследовательской деятельности учащихся и предложить соответствующие темы и методы исследований.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования:

Теоретические методы исследования включали в себя анализ и синтез психолого-педагогической и научно-методической литературы по проблеме исследования; изучение литературы по общим и специальным вопросам ядерной физики, методике преподавания; анализ содержания материала по ядерной физике в программах, учебных пособиях и основных школьных учебниках; обобщение передового педагогического опыта; использование элементов физико-математического моделирования при организации учебно-исследовательской деятельности учащихся.

Эмпирические методы исследования представлены в работе такими компонентами, как: констатирующий педагогический эксперимент, в ходе которого изучалось состояние исследуемой проблемы в практике работы школ (анкетирование, наблюдение, тестирование); пробный педагогический эксперимент с применением разработанных предложений по использованию инновационных педагогических технологий при практической реализации курса «Радиация и человек» для определения их эффективности.

В соответствии с поставленными задачами исследование проводилось в несколько этапов в течение 2004 - 2008 г.г. В обеспечение выполняемых исследований в течение рассматриваемого периода проводился также педагогический эксперимент. В составе настоящего исследования проводимый педагогический эксперимент был представлен следующими логически связанными между собой его видами: констатирующим, поисковым и формирующим, которые подчинены одной общей цели: созданию элективного курса для экологического образования учащихся при изучении атомного ядра и элементарных частиц, обеспечивающего целостность, содержательность, вариативность познавательной деятельности учащихся в рассматриваемом разделе физики, а также формированию у учащихся навыков, знаний и умений, способствующих проявлению исследовательской инициативы.

На первом этапе (2004 - 2005 г.г.) проводилось изучение научной и учебно-методической литературы, определялись основные подходы к изучению темы диссертационного исследования. На данном этапе был проведен констатирующий эксперимент, состоящий в психолого - педагогическом анализе проблемы формирования экологического мировоззрения учащихся, который позволил выявить слабые стороны процесса экологического обучения, организованного на традиционном учебном материале и методической базе. С использованием результатов констатирующего эксперимента были обоснованы актуальность и практическая значимость проблемы исследования, а также сформулирована рабочая гипотеза.

На втором этапе (2005 — 2006 г.г.) с учетом итогов констатирующего эксперимента, наметившего основные пути исследования, проводился поисковый эксперимент, а именно: осуществлялись работы в обеспечение проверки и поисков форм практической реализации выдвинутой гипотезы исследования; разрабатывались требования к элективному курсу «Радиация и человек»; производился подбор в качестве основы разрабатываемого учебного курса такого научного материала, который бы обеспечивал наиболее полное раскрытие поставленной учебной цели; производился поиск наиболее подходящих форм проведения уроков по данному курсу.

На данном этапе проводился также контрольно-поисковый эксперимент, в ходе которого проверялись различные формы проведения уроков и уточнялась разработанная дидактическая модель формирования исследовательской деятельности учащихся в учебном процессе.

Третий этап (2006 - 2008 г.г.) фактически являлся этапом формирующего эксперимента, в ходе которого происходило теоретическое осмысление результатов работ, проделанных на предыдущих этапах; формировались дополнительные методические требования и разрабатывались конкретные предложения по их применению в практической реализации курса: Анализ результатов формирующего эксперимента показал целесообразность использования на стадии практической реализации предлагаемого элективного курса «Радиация и человек» наряду с традиционными методическими подходами подачи учебного материала инновационных педагогических технологий, основанных на проведении уроков на заданную тему в форме деловой игры или в форме дебатов, а также внедрение рекомендаций, направленных на повышение роли учебно-исследовательской деятельности.

На этом этапе также выполнялось литературное оформление как текста учебного пособия по курсу «Радиация и человек», так и текста диссертации.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Анализ образовательных стандартов, программ и школьных учебников по физике и естествознанию, результатов анкетирования, материалов периодической печати выявил необходимость разработки методики изучения темы «Радиация и человек» для формирования экологического мировоззрения учащихся при изучении элементов ядерной физики в классах различного профиля.

2. Формирование экологического мировоззрения учащихся при изучении элементов ядерной физики возможно на основе разработанного в рамках данного исследования элективного курса «Радиация и человек», содержащего инвариантный объем учебной информации, и вариативную часть, адаптированную для учащихся различного профиля.

3. Практическая реализация курса «Радиация и человек» становится эффективной при использовании инновационных педагогических технологий, например, в форме деловой игры или в форме дебатов, в целях осуществления личностно-ориентированного подхода в обучении, а также развития познавательного интереса учащихся и преодоления формализма в усвоении учащимися данного курса.

4. Формирование экологического мировоззрения учащихся возможно в рамках учебно-исследовательской деятельности на основе материала курса «Радиация и человек».

Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключается в следующем:

Впервые обоснована необходимость и возможность формирования эколого - валеологического мировоззрения учащихся при изучении явления радиации в курсе ядерной физики профильной школы.

Определены требования к содержанию и структуре элективного курса «Радиация и человек», содержащего инвариантный объем учебной информации и вариативную составляющую, адаптированную для учащихся разных образовательных профилей.

Предложены инновационные педагогические технологии, основанные на проведении уроков на заданную тему в форме деловой игры или в форме дебатов и адаптированные для практической реализации курса «Радиация и человек» для эффективной практической реализации курса в классах разного профиля.

Рассмотрена роль учебно-исследовательской деятельности как одного из методических принципов обучения физике и пути ее усиления в современных условиях на основе демонстрации глубокой интеграционной взаимосвязи различных разделов физики (изучаемых с уже изученными), т. е. метод, реализующий наглядную демонстрацию единства физики как науки. Предложены темы для постановки учебно-исследовательской деятельности, направленной на выявление взаимосвязи радиации и электромагнитных явлений.

Практическая значимость исследования состоит в разработке элективного курса «Радиация и человек» для учащихся различного профиля, в разработке учебного пособия «Вопросы экологического образования учащихся при изучении атомного ядра и элементарных частиц на уроках физики», в разработке методических рекомендаций по проведению инновационных уроков в форме деловой игры и дебатов для учащихся различного профиля, а также в проведении учебно-методического исследования на тему «Радиация и электромагнитные явления».

Материалы исследования, при внедрении их результатов в практику, позволят учащимся наряду с освоением ими важнейших вопросов ядерной физики и формированием у них экологического мировоззрения приобрести навыки решения проблем защиты человека и окружающей среды от техногенных радиационных факторов воздействия.

Часть учебного материала, вошедшего в настоящую диссертацию, была использована в учебном пособии для студентов физических специальностей высших педагогических учебных заведений и учителей физики [99], подготовленном коллективом авторов при участии диссертанта на кафедре методики обучения физике РГПУ им. А.И. Герцена. Указанное учебное пособие может быть использовано в плане подготовки студентов - будущих учителей физики к осуществлению учебного процесса в школе для обеспечения экологического образования учащихся в курсах физики.

Апробация результатов исследования. Апробация результатов исследования. Результаты исследования опубликованы в печати и представлены на всероссийских и региональных научно-практических конференциях:

• Всероссийской научно-практической конференции «Профильное обучение: проблемы элективных курсов». Санкт-Петербург, 22 марта 2007года

• Научно-практической конференции «Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики», г.Екатеринбург, 2 апреля 2007 г

• Всероссийской научно-практической конференции «Метаметодика как перспективное направление развития предметных методик». Санкт-Петербург, 6-7 декабря 2007 года;

• работе круглого стола с учителями школ, представителями НМЦ, СПБ АППО, а также ВУЗов и предприятий атомной отрасли Санкт-Петербурга «Ядерное образования и кадровая политика», 23 мая 2008 года.

• Разработанный в рамках данного исследования элективный курс «Радиация и человек», был утвержден Региональным Экспертным Советом Санкт-Петербургской Академии Постдипломного Педагогического Образования. Материалы учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 540200 (050200) Физико-математическое образование «Вопросы экологического образования учащихся при изучении атомного ядра и элементарных частиц на уроках физики» были изданы издательством РГПУ им. А.И. Герцена в 2007 году.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, а также приложения и списка использованной литературы.

Заключение диссертации по теме «Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)», Титова, Юлия Николаевна

3.5 Выводы по третьей главе

Предложено использовать анкетирование как средство выбора актуальных педагогических технологий при реализации элективных курсов в обучении физике.

С использованием результатов анкетирования определены требования к методике построения и реализации подобных элективных курсов.

Для практической реализации курсов, касающихся радиации и ее воздействия на человека, сделан вывод о целесообразности использования наряду с традиционными методическими подходами подачи учебного материала таких педагогических технологий, как проведение урока на заданную тему в форме деловой игры, в форме дебатов или конференции.

Приведены результаты выполненных методических проработок по проведению уроков в указанных формах с примерными наборами конкурсных вопросов и заданий для проведения деловых игр на две заданные темы «Атом и атомное ядро» и «Основы радиационной защиты человека».

Подготовлены методические рекомендации по проведению урока в форме дебатов при изучении темы «Ядерная энергия: получение и использование».

Отмечена важная роль элементов учебно-исследовательской деятельности, которая является необходимым звеном в цепи целенаправленного обучения школьников и студентов общим и специальным методам познания окружающего мира, логике и этапам научного познавательного процесса. Показано, что в настоящее время одним из приоритетных методических принципов обучения всем предметам естественнонаучного цикла и особенно физике является обеспечение условий для учебно-исследовательской деятельности.

Рассмотрены роль учебно-исследовательской деятельности как одного из методических принципов обучения физике и различные пути ее усиления в современных условиях.

Показан интегративный характер темы «Радиация и человек», что делает возможным ее использование для постановки учебно-исследовательской деятельности учащихся.

Для усиления роли учебно-исследовательской деятельности в процессе обучения физике наряду с использованием межпредметных связей и межпредметной интеграции предложено использовать метод демонстрации глубокой интеграционной взаимосвязи различных разделов физики (изучаемых с уже изученными), т. е. метод, реализующий наглядную демонстрацию единства физики как науки.

Предложено в качестве одной из форм обучения учащихся элементам исследовательской деятельности выбирать проведение учебных исследований с использованием в качестве основного метода физико-математического моделирования изучаемых процессов. Определен набор тем для проведения учебных исследований, направленных на установление взаимосвязи различных разделов физики с ядерной физикой.

Разработаны наглядные расчетные модели, имитирующие процессы взаимодействия ионизирующего излучения с веществом, с помощью которых на примере рассмотрения элементов моделирования процессов возникновения в веществе электромагнитного поля под воздействием ионизирующего излучения проведена учебно-методическая разработка на тему «Радиация и электромагнитные явления». Данная разработка позволяет продемонстрировать единство физики как науки и взаимосвязь ее разделов применительно к таким разделам как электромагнетизм и ядерная физика. Предложены возможные темы для проведения учебных исследований по данной теме.

Определены задачи и план проведения урока, подводящего итоги учебного исследования применительно к полученным результатам по теме «Радиация и электромагнитные явления».

Дано определение учебно-исследовательской деятельности, для оценки которой предложены четыре уровня сформированности исследовательских действия и исследовательской деятельности учащихся.

Представлены результаты педагогического эксперимента, состоявшего в использовании элементов элективного курса «Радиация и человек» при изучении ядерной физики в школе с применением инновационных педагогических технологий, который показал, что предложенная методика способствует:

- росту качества знаний учащихся по ядерной физике;

- росту познавательного интереса учащихся;

- повышению уровня самостоятельной работы учащихся; развитию критического мышления в отношении современных экологических проблем;

- развитию критического мышления при анализе сообщений СМИ и Интернета;

- повышению интереса к заданиям творческого характера.

Таким образом, результаты педагогического эксперимента подтверждают гипотезу исследования и свидетельствуют о том, что предложенная методика реализации экологического образования учащихся при изучении ядерной физики педагогически целесообразна.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проведенного исследования получены следующие результаты, отражающие его новизну, теоретическую и практическую значимость.

1. Обоснована целесообразность и показана необходимость экологического образования учащихся при изучении атомного ядра и элементарных частиц на уроках физики при использовании специально разработанного элективного курса «Радиация и человек».

2. Разработано примерное содержание элективного курса «Радиация и человек» для профильного обучения элементам ядерной физики на старшей ступени общего образования с использованием последних достижений науки и техники в области ядерной физики. При выборе содержания данного курса учтены требования, обеспечивающие эколого-валеологическое воспитание учащихся. Определен инвариантный объем учебной информации, необходимый для обеспечения эколого-валеологического воспитания учащихся различных образовательных профилей.

3. В дополнение к основным разделам курса «Радиация и человек» разработаны специальные наборы задач с рассмотрением методов их решения, а также и перечни контрольных вопросов и упражнений, иллюстрирующих основные изучаемые физические явления и способствующих формированию умения применять полученные теоретические знания на практике.

4. Выполнены применительно к содержанию элективного курса «Радиация и человек» методические проработки по проведению уроков в форме деловой игры и в форме дебатов. Подготовлены примерные наборы конкурсных вопросов и заданий для проведения деловых игр на две заданные темы «Атом и атомное ядро» и «Основы радиационной защиты человека», а также методические рекомендации по проведению урока в форме дебатов при изучении темы «Ядерная энергия: получение и использование».

5. Предложено при практической реализации элективных курсов по физике для усиления роли учебно-исследовательской деятельности в процессе обучения наряду с использованием межпредметных связей и межпредметной интеграции использовать метод демонстрации глубокой интеграционной взаимосвязи различных разделов физики (изучаемых с уже изученными), как метод, воплощающий наглядную демонстрацию единства физики как науки.

С этой целью на примере рассмотрения элементов моделирования процессов возникновения в веществе электромагнитного поля под воздействием ионизирующего излучения продемонстрирована взаимосвязь таких разделов физики как электромагнетизм и ядерная физика. Предложены темы для организации учебных исследований.

Таким образом, создан допускающий дальнейшее усовершенствование учебный курс «Радиация и человек», оснащенный методическими рекомендациями по применению инновационных педагогических технологий, включая возможность демонстрации интеграционной связи разделов курса с другими разделами физики, который может быть использован для экологического образования учащихся при изучении атомного ядра и элементарных частиц.

Данное исследование может быть продолжено как в направлении дополнения и совершенствования содержательной составляющей предложенного курса, так и в направлении разработки и апробирования различных инновационных педагогических технологий практической реализации курса, включая дальнейшую разработку межпредметных связей ядерной физики с другими предметами не только естественнонаучного цикла, но и с предметами гуманитарно-эстетического цикла.

Список литературы диссертационного исследования кандидат педагогических наук Титова, Юлия Николаевна, 2008 год

1. Закон Российской Федерации «Об образовании» от 10 июля 1992 года № 3266.

2. Приказ Минобразования России № 1089 от 05.03.04

3. Лаптев В.В. Научное и учебное познание // Актуальные проблемы обучения физике в школе и вузе. С-Пб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2003. с.5-9.

4. Мелихова Е.М., Абалкина И.Л. Диалог по вопросам риска. Практические советы. М., ИздАТ, 2003.

5. Kanda R., Yoshimoto Y., Fujimoto К., Kobayashi S. The influence of knowledge on risk perception, http: //www. nirs.go. jp

6. Архангельская Г.В., Зыкова И.А. Радиотревожность: количественные оценки и факторы влияния // Ежегодный журнал «Экологическая антропология», Минск, 2003.- С. 6-9.

7. Громов С. В., Родина Н. А. Физика. 7 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. —М. : «Просвещение», 2001.

8. Громов С. В., Родина Н. А. Физика. 8 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. — М. : «Просвещение», 2000.

9. Громов С. В., Родина Н. А. Физика. 9 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. — М. : «Просвещение», 2004.

10. Гуревич А. Е. Физика. 7 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. — М. : «Дрофа», 2001.

11. Гуревич А. Е. Физика. 8 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений.1. М. : «Дрофа», 2001.

12. Гуревич А. Е. Физика. 9 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений.1. М. : «Дрофа», 2001.

13. Изергин Э. Т. Физика. 7 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений.1. М. : «Просвещение», 2003.

14. Изергин Э. Т. Физика. 8 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений.1. М. : «Просвещение», 2004.

15. Изергин Э. Т. Физика. 9 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений.1. М. : «Просвещение», 2001.

16. Перышкин А. В. Физика. 7 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. — М. : «Дрофа», 2002.

17. Перышкин А. В. Физика. 8 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. —М. : «Дрофа», 2001.

18. Перышкин А. В., Гутник Е. М. Физика. 9 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. — М. : «Дрофа, 2002.

19. Под редакцией Пинского A.A., Разумовского В.Г. Физика. 7 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. — М. : «Просвещение», 2002.

20. Под редакцией Пинского A.A., Разумовского В.Г. Физика. 8 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. — М. : «Просвещение», 2002.

21. Под редакцией Пинского A.A., Разумовского В.Г. Физика. 9 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. — М. : «Просвещение», 2002.

22. Пурышева Н. С., Важеевская Н. Е. Физика. 7 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. —М. : «Дрофа», 2001.

23. Пурышева Н. С., Важеевская Н. Е. Физика. 7 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. — М. : «Дрофа», 2002.

24. Пурышева Н. С., Важеевская Н. Е. Физика. 9 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. — М. : «Дрофа», 2001.

25. Разумовский В. Г., Орлов В. А., Дик Ю. И., Никифоров Г. Г., Шилов В. Ф. Физика. 7 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. — М. : ВЛАДОС,2003.

26. Разумовский В. Г., Орлов В. А., Дик Ю. И., Никифоров Г. Г., Шилов В. Ф.Физика. 8 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. —М. : ВЛАДОС, 2003.

27. Разумовский В. Г., Орлов В. А., Дик Ю. И., Никифоров Г. Г., Шилов В. Ф. Физика. 9 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. — М. : ВЛАДОС,2004.

28. Синявина А. А., Хижнякова Л. С. Физика. 7—8 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. — М. : Вита-Пресс, 2000

29. Синявина А. А., Хижнякова Л. С. Физика. 9 класс : учеб. Для общеобразоват. учеб. заведений. — М. : Вита-Пресс, 2001.

30. Степанова Г. Н. Физика. 7 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений.1. СПб. : СТП Школа, 2003.

31. Степанова Г. Н. Физика. 8 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений.1. СПб. : СТП Школа, 2003.

32. Степанова Г. Н. Физика. 9 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений.1. СПб. : СТП Школа, 2004.

33. Фадеева А. А. Физика. 7 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений.1. М. : «Просвещение», 2000.

34. Фадеева А. А. Физика. 8 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений.1. М. : «Просвещение», 2002.

35. Фадеева А. А. Физика. 9 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений.1. М. : «Просвещение», 2005.

36. Шахмаев Н. М., Дик Ю. И., Шахмаев С. Н., Шодиев Д. Ш. Физика. 7 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. — М.: «Мнемозина», 2003.

37. Шахмаев Н. М., Дик Ю. И., Шахмаев С. Н., Шодиев Д. Ш. Физика. 8 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. — М. : «Мнемозина», 2005.

38. Шахмаев H. M., Дик Ю. И., Шахмаев С. Н., Шодиев Д. Ш. Физика. 9 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. — М. : «Мнемозина», 2005.

39. Касьянов В.А. Физика. 10-11 класс : учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. — М. : «Дрофа», 2002.

40. Мансуров А.Н., Мансуров H.A. Физика 10-11 класс: учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. — М. : «Просвещение», 1999.

41. Балашов М.М., Гомонова А.И., Долицкий А.Б. и др. Под ред. Мякишева Г.Я. Физика. Механика: — М. : «Просвещение», 1995.

42. Мякишев Г.Я., Синяков А.З. Физика. Молекулярная физика. Термодинамика: 10 класс: —М. : «Дрофа, 1996.

43. Мякишев Г.Я, Синяков А.З., Слободской Б.А. Физика. Электродинамика: 10-11 класс: —М. : «Дрофа, 1996.

44. Мякишев Г.Я., Синяков А.З., Физика. Колебания и волны: 11 класс: — М. : «Дрофа», 2002.

45. Мякишев Г.Я., Синяков А.З., Физика. Оптика. Квантовая физика: 11 класс: — М. : «Дрофа», 2002.

46. Плешакова H.JI. Проблемы изучения элементов ядерной физики в курсе основной школы: Дисс. . канд. пед. наук. М.: Институт общего среднего образования РАО, 1999.

47. Алексеев C.B., Андреева Н.Д. Экология. Ученые в области наук об окружающей среде. (Книга для чтения по экологии для 9-11 классов среднй школы) СПб.: СМИО Пресс,2000.

48. Алексеев C.B., Груздева Н.В. Дидактические игры по экологии. — СПб.: ГУПМ.1992.

49. Глазунов А.Т., Кнорре Е.Б. «Экология, техника и производство» пособие для учителя М. 2005 год.

50. Жигирев И.А., Пономарёва О.Н., Чернова Н.М. «Основы экологии» -сборник задач упражнений и практических работ М. «Дрофа» 2001 год.

51. Ермакова Д.С., Зверев И.Д., Суравегина И.Т. «Учимся решать экологические проблемы» методическое пособие для учителя М. «Школа Пресса» 2002 год.

52. Козлова Т. А., Мягкова А.Н., Сонин Н.И., «Экология России» дидактические материалы М. АО МДС Юнисам 1995 год.

53. Турдыкулов Э.А. «Экологическое образование и воспитание учащихся» методическое пособие Ташкент «Укитувги» 1991 год.

54. Сандаева С.А. «Физика и человек» М. «Аспект-Пресс» 1994 год.

55. Каменецкий С.Е., Пурышева Н.С., Важеевская Н.Е. И др. Теория и методика обучения физике в школе. Общие вопросы: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. Заведений -М.: Издательский центр «Академия», 2000.

56. Элективные курсы в профильном обучении / Министерство образования РФ Национальный фонд подготовки кадров. - М.: Вита-Пресс, 2004. - 144 с.

57. Лигай М.А., Стукаленко Н.М. Формирование эколого- валеологического мышления учащихся в процессе обучения физике. В сб. научных статей «Актуальные проблемы обучения физике в школе и ВУЗе» С.-Петербург, изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2003, с. 46-50.

58. Кузнецова A.M., Анетова А.Т. Экологические и валеологические проблемы и их решение в средней школе. В сб. научных статей «Актуальные проблемы обучения физике в школе и ВУЗе» С.-Петербург, изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2003, с. 51-54.

59. Кузнецова A.M., Стукаленко Н.М. Основные принципы эколого-валеологического образования. В сб. научных статей «Актуальные проблемы обучения физике в школе и ВУЗе» С.-Петербург, изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2003, с. 54-58.

60. Стукаленко Н.М., Анетова А.Т., Кузнецова A.M. Активные формы экологического воспитания учащихся при обучении физике. В сб. научных статей «Актуальные проблемы обучения физике в школе и ВУЗе» С.Петербург, изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2003, с. 58-63.

61. Кондратьев A.C., Крупнова М.А., Ланина И.Я. Современные проблемы реализации межпредметных связей при изучении физики. В сб. научных статей «Актуальные проблемы обучения физике в школе и ВУЗе» С.-Петербург, изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2003, с. 10-12.

62. Кондратьев A.C. Физические задачи на современном этапе развития методики обучения физике. В сб. научных статей «Актуальные проблемы обучения физике в школе и ВУЗе» С.-Петербург, изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2003, с. 3-4.

63. Кондратьев A.C., Филиппов М.Э. Физические задачи и математическое моделирование реальных процессов. С.-Петербург, изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2001.

64. Акулова О.В. Возможность школьного учебника для разработки ситуационных задач. В сб. научных статей «Актуальные проблемы обучения физике в школе и ВУЗе» С.-Петербург, изд-во РГПУ им. А.И.Герцена, 2003, с. 36-39.

65. Кузнецов A.A. Профильное образование: цели, формы, структура учебного плана (интернет сайт http: // www.profile-edu.ru).

66. Орлов В.А. Типология элективных курсов и их роль в организации профильного обучения. Доклад на 5 Всероссийской августовской педагогической конференции. 2003.

67. Леонтович A.B. Типы научной работы и их образовательный смысл. -«Исследовательская деятельность учащихся» (сборник статей), М.2003, Издание МГДД(Ю)Т.

68. Леонтович A.B. Исследование как основа построения образовательной деятельности «Исследовательская деятельность учащихся» (сборник статей), М.2003, Издание МГДД(Ю)Т.

69. Леонтович A.B. Исследование как основа построения образовательной деятельности. Сб. «Развитие исследовательской деятельности учащихся», серия «Профессиональная библиотека учителя», М., «Народное образование», 2001.

70. Дик Ю.А., Пинский A.A., Усанов В.В. Интеграция учебных предметов // Советская педагогика. №9, 1987. С. 70-75.

71. Зверев Я.В., Максимова В.Н. Межпредметные связи в современной школе. -М., 1981.

72. Ерёмкин А.И. Система межпредметных связей в высшей школе. — Харьков.: Выща школа, 1984.

73. Масляева Г.Н., Палий Н.Ю. Проблемное изучение физических теорий // В международном сборнике научных статей «Актуальные проблемы обучения физике в школе и вузе». СПб. Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2003. С.104-106.

74. Кизовски Ч. Умственное развитие учащихся на уроках физики и организация деятельности по его формированию // В международном сборнике научных статей «Актуальные проблемы обучения физике в школе и вузе». СПб. Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2003. С.34-35.

75. Жемерев A.B., Степанов Б.М. Физика импульсного радиационного возбуждения свечения воздуха. М.: Энергоатомиздат, 1984.

76. Физика ядерного взрыва: в 2-х т. Том 1. Развитие взрыва / Министерство обороны РФ. Центральный физико-технический институт. — М.: Наука. Физматлит, 1997 г.

77. Компанеец A.C. Радиоизлучение атомного взрыва // ЖЭТФ, т.35, вып. 6 (12), 1958 г, стр.1538-1543.

78. Жемерев A.B., Медведев Ю.А., Степанов Б.М. Импульсный ток электронов, возбуждаемый гамма-излучением в воздухе //Атомная энергия, т.41, вып. 4, 1976 г., стр.268-269.

79. Average energy required to produce an ion pair // ICRV Report 31, 1979.

80. Бета и гамма-спектроскопия. Под ред. К. Зигбана. М.,Физматгиз, 1959 г.

81. Машкович В.П., Кудрявцева A.B. Защита от ионизирующих излучений. Справочник. Изд. 4-е. М.: Энергоатомиздат, 1995.

82. Физический энциклопедический словарь. М., «Советская энциклопедия», 1983.

83. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М., «Наука», 1974.

84. Кларин М.В. Инновационные модели обучения в зарубежных исторических поисках. М., 1994.

85. Ляпцев A.B. Особенности методики обучения физике в профильной школе // Физика в школе и вузе. Выпуск 5. С-Пб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2006. С. 46-51.

86. Лебедева О.В.Модель профессиональной компетентности учителя физики // Физика в школе и вузе. Выпуск 5. С-Пб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2006. С. 52-57.

87. Ситнова Е.В. Онтогенетический подход к обучению физике // Физика в школе и вузе. Выпуск 5. С-Пб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2006. С. 104107.

88. Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика: В 2 т. том 1 Физика атомного ядра.- М.: Атомиздат, 1974.

89. Абрамов А.И. Основы ядерной физики. М.: Энергоатомиздат, 1983.

90. Широков Ю.М., Юдин Н.П. Ядерная физика. М.: Наука, 1980.

91. Наумов А.И. Физика атомного ядра и элементарных частиц. М.: Просвещение, 1984.

92. Радиация. Дозы, эффекты, риск: Пер. с англ.- М.: Мир, 1988.

93. Гусев Н.Г., Климанов В.А., Машкович В.П., Суворов А.П. Защита от ионизирующих излучений. В 2-х т. том 1 Физические основы защиты от излучений. М., Энергоатомиздат, 1989.

94. Маргулис У. Я. Атомная энергия и радиационная безопасность. М., Энергоатомиздат, 1988.

95. Коллиер Дж., Хьюитт Дж, Введение в ядерную энергетику: Пер. с англ.-М.: Энергоатомиздат, 1989.

96. Ядерная энергетика, человек и окружающая среда/ Н.С.Бабаев, В. Ф. Демин, Л. А. Ильин и др.; Под ред. акад. А.П. Александрова. Изд. 2-е. М.: Энергоатомиздат, 1984.

97. Егоров Ю. А., Носков А. Л. Радиационная безопасность на АЭС. М.: Энергоатомиздат, 1986.

98. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. Изд. 4-е. М.: Энергоатомиздат, 1995.

99. Моисеев A.A., Иванов В.И. Справочник по дозиметрии и радиационной гигиене. Изд. 4-е. М.: Энергоатомиздат, 1990.

100. Нормы радиационной безопасности (НРБ-99). СП 2.6.1.758-99. Минздрав России, М.,1999.

101. Основные санитарные правила обеспечения радиационной безопасности (ОСПОРБ-99). СП 2.6.1.799-99. Минздрав России, М., 2000.

102. Иванов В. И., Машкович В. П., Центер Э. М. Международная система единиц (СИ) в атомной науке и технике. М.: Энергоиздат, 1981.

103. Мухин К.Н. Занимательная ядерная физика:. М.:Энергоатомиздат, 1985.

104. Регель A.A., Титова Ю.Н. Требования к курсу «Радиация и человек», обеспечивающие экологическое воспитание учащихся при профильном обучении физике // Физика в школе и вузе. Выпуск 3. С-Пб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2006. С. 72-78.

105. Титова Ю.Н. Анкетирование как средство выбора актуальных направлений и методики подготовки элективных курсов по различным разделам физики // Физика в школе и вузе. Выпуск 5. С-Пб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2006. С. 72-77.

106. Титова Ю.Н. Экологическое воспитание учащихся при профильном обучении физике. Сборник материалов научно-практической конференции «Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики», г.Екатеринбург, 2 апреля 2007 г. часть 1, С. 185-190.

107. Бубликов C.B., Регель A.A., Титова Ю.Н., Хромова JI.A. Вопросы экологического образования учащихся при изучении атомного ядра иэлементарных частиц на уроках физики: Учебное пособие для студентов вузов. С-Пб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2007.

108. Титова Ю.Н. Анкетирование как средство выбора актуальных направлений подготовки элективных курсов в обучении физике // Известия РГПУ им. А.И. Герцена (Аспирантские тетради), №8 (27). С-Пб.: 2007. С. 140-143.

109. Титова Ю.Н. Взаимосвязь электромагнетизма и ядерной физики // В международном сборнике научных статей «Физика в школе и вузе». Вып. 6 -СПб. Изд-во библиотеки РАН, 2007. С. 84-94.

110. Титова Ю.Н. Роль и пути усиления учебно-исследовательского компонента при обучении физике // В международном сборнике научных статей «Физика в школе и вузе». Вып.7 СПб. Изд-во библиотеки РАН, 2007. -С. 134- 138.