Диссертация (Подготовка будущего учителя физики в области нанотехнологии в профессиональном цикле дисциплин)

Федеральное государственное бюджетное образовательноеучреждение высшего образования«Московский педагогический государственный университет»На правах рукописиШАРОЩЕНКО Владимир СергеевичПОДГОТОВКА БУДУЩЕГО УЧИТЕЛЯ ФИЗИКИ В ОБЛАСТИНАНОТЕХНОЛОГИИ В ПРОФЕССИОНАЛЬНОМ ЦИКЛЕ ДИСЦИПЛИНспециальность 13.00.02 – теория и методика обучения и воспитания (физика)Диссертацияна соискание ученой степеникандидата педагогических наукНаучные руководители доктор химических наук, профессорРазумовская Ирина Васильевна,доктор педагогических наук, профессорШаронова Наталия ВикторовнаМосква 20191ОГЛАВЛЕНИЕВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................

4-13ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ ........................................................................................... 14-121Глава 1. Сфера нанотехнологии как важная составляющая педагогическогообразования ............................................................................................................. 14-361.1Нанотехнология как область науки и техники .........................................

14-181.2 Историко-культурнаясоставляющаянанотехнологическогообразования ............................................................................................................ 18-321.2.1 Зарождение и эволюцияосновныхпонятийвобластинанотехнологии ..................................................................................................

18-231.2.2 Отражениенанотехнологического компонента в школьной учебнойпрактике .............................................................................................................. 23-321.3Констатирующееисследованиесформированностипредставленийбудущих учителей физики о нанотехнологии ...................................................

32-35Выводы по главе 1.................................................................................................. 35-36Глава 2. Теоретическое обоснованиеучителяиметодика подготовки будущегофизики в области нанотехнологии в профессиональном цикледисциплин ................................................................................................................ 37-972.1 Теоретическое обоснование подготовки студентов педагогических вузов вобласти нанотехнологии.......................................................................................

37-412.2 Методическое обоснование процесса включения нанотехнологическихпонятий в общий курс физических дисциплин основной и вариативной частипрограммы обучения студентов педвуза ............................................................ 41-482.3Модель методики подготовки будущих учителей физики в областинанотехнологии в профессиональном цикле дисциплин .................................. 48-542.4 Методика включения нанотехнологических понятий в инвариантную частьпрограммы подготовки студентов педвузов ...................................................... 54-622.4.1Нанотехнология и молекулярная физика ................................................ 54-582.4.2 Нанотехнология и электродинамика.......................................................

58-592.4.3 Нанотехнология и оптика......................................................................... 59-612.4.4 Нанотехнология и квантовая физика ...................................................... 61-6222.5 Методика включения нанотехнологических понятий в вариативную частьпрограммы подготовки студентов педагогического вуза ................................

62-952.5.1 Спецкурс «Нанотехнология» как важное звено в формированиипредставлений о нанотехнологии в современности ....................................... 62-682.5.2Использование интерактивных технологийпри обучениистудентовосновам нанотехнологии ................................................................................... 68-802.5.3 Использование возможностей различных средств программирования длявизуализации и моделирования нанотехнологических процессов ............... 80-842.5.4 Проектная и исследовательская деятельность студентов в областинанотехнологии ..................................................................................................

84-902.5.5ВозможностииспользованияИнтернет-ресурсоввобластинанотехнологии .................................................................................................. 90-95Выводы по главе 2.................................................................................................. 95-96Глава 3. Экспериментальные основания методики подготовки будущегоучителя физики в области нанотехнологии в профессиональном цикледисциплин ..............................................................................................................

97-1213.1Общая характеристика педагогического эксперимента .............................. 97-983.2 Поисковый этап педагогического эксперимента ....................................... 98-1133.3Обучающий этап педагогического эксперимента .................................... 113-121Выводы по главе 3.....................................................................................................

121ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................................. 122-123СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................ 124-134ПРИЛОЖЕНИЕ .................................................................................................. 135-159Приложение 1.

...................................................................................................... 135-137Приложение 2. ............................................................................................................. 138Приложение 3 ....................................................................................................... 139-140Приложение 4. ......................................................................................................

141-152Приложение 5. ..................................................................................................... 153-155Приложение 6. ...................................................................................................... 153-1593ВВЕДЕНИЕАктуальность и постановка проблемы исследования. Значение сферынанотехнологии для современной науки трудно недооценить.

Это ключеваятехнология XXI века, прогресс в которой позволит обществу существеннопреобразовать многие сферы деятельности человека с целью улучшения качества,экономичности, экологичности и природосообразности операций, производимыхсовременным человеком и машинами.Образовательный процесс в педагогическом вузе подчиняется всем темпринципам и закономерностям, которые свойственным процессу обучения ввысшей школе в целом, в частности при подготовке будущего учителя долженсоблюдаться принцип профессиональной направленности при изучении всехдисциплин. Современные стандарты для общеобразовательной школы требуютособого внимания к формированию у обучающихся представлений о современномуровне развития науки и техники. Одной из важнейших особенностей науки итехники в настоящее время выступает развитие нанотехнологии.

Поэтому можноутверждать, что изучение нанотехнологических понятий и закономерностей вкурсах физического содержания в педагогическом вузе отвечает принципупрофессиональной направленности обучения и способно существенно повлиятьна формирование у будущего учителя знаний методологических основсовременной науки.Профессиональная направленность образовательного процесса предъявляетособые требования к содержанию обучения. Так, в рамках компетентостногоподхода выделяют дисциплины профессионального цикла, в рамках которыхосуществляетсяподготовкаквалифицированногоработника,свободновладеющего профессиональными знаниями и ориентирующегося в смежныхобластях деятельности, готового к постоянному профессиональному росту,социальнойипрофессиональноймобильности.Профессиональныйциклдисциплин включает в себя общепрофессиональные дисциплины, дисциплины4предметной подготовки инвариантной части, а также спецкурсы (вариативнаячасть).Подготовка в области нанотехнологии – целенаправленный процессобучения будущего учителя для выполнения им педагогической деятельности,связанной сприобретением школьниками знаний и умений, ценностныхустановок, опыта деятельности в области нанотехнологии.Нанотехнология системно связаны со множеством технических и научныхдисциплин (математикой, физикой,биологией, микролектроникой и др.),существующими и разработанными технологиями, и эта специфика должна найтиотражение в образовательном процессе.