    Курс "Теория и методика обучения физике" (ТиМОФ) направлен на профессионально-методическую подготовку дипломированного учителя физики в педагогическом университете. Курс построен в соответствии с требованиями к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки специалистов по специальности 032200. 00 - "физика" с дополнительной специальностью "информатика" (квалификация - учитель физики и информатики).
    Курс ТиМОФ интегрирует в себе основные идеи курсов дидактики, педагогической психологии, методики преподавания физики, элементарной физики, нескольких спецкурсов и спецпрактикумов.
    Изучение курса ТиМОФ сопровождается выполнением каждым студентом серии работ, представляющих научно-педагогические разработки конкретных вопросов курса физики, преломленных через основные теоретические позиции педагогики, педагогической психологии, общей методики преподавания физики. Аналогичный характер носит и дипломная работа по данному курсу. Дипломная работа в качестве обязательных элементов включает реферативную, собственно методическую часть и материалы педагогического эксперимента.
    В основу курса ТиМОФ положена дидактическая система, интегрирующая в себе наиболее ценные и эффективные элементы различных целостных дидактических систем и систем, находящихся в стадии формирования.
    Обучение интегральной дидактической системе предполагает анализ целеполагающей деятельности учителя физики, содержания образовательного материала, методов, принципов, средств обучения, общих вопросов методики преподавания физики на уровнях знания, деятельности в стандартных ситуациях, педагогического творчества.
    Курс ТиМОФ строится по схеме:
      - основные теоретические положения;
      - образцы применения теоретических положений на практике;
      - пробные методические разработки отдельных элементов дидактической системы;
      - моделирование педагогических ситуаций, созданных на основе разработанных элементов дидактической системы;
      - коллективная разработка цельного блока курса физики, относящегося к периоду педагогической практики;
      - апробация разработки на практике;
      - индивидуальная научно-педагогическая разработка;
      - педагогический эксперимент;
      - защита разработки.
    Для демонстрации образцов применения теоретических положений дидактической системы на лекциях и семинарах предполагается наличие видеотеки из фрагментов уроков, проведенных преподавателями кафедры, учителями города, студентами. Моделируемые студентами ситуации на практических занятиях должны сниматься на видеопленку и подвергаться научно-педагогическому анализу. Видеосъемка и анализ видеозаписей должны вестись и в ходе педагогической практики студентов. На основе видеозаписей строятся и используются в учебном процессе педагогические и методические задачи. В экспериментальном блоке курса предполагается широкое использование идей педагогического конструирования.

Программа курса
    Методика обучения физике как педагогическая наука. История развития методики обучения физике. Задачи методики обучения физике как учебной дисциплины.
    Основные задачи обучения физике в средних общеобразовательных учреждениях. Содержание и структура курса физики общеобразовательных учреждений.
    Проблемы естественнонаучного и гуманитарного образования в историческом аспекте и на современном этапе развития общества. Состояние, перспективы и проблемы физического образования в школе. Пути решения этих проблем.
    Педагогический процесс, его структура и закономерности. Проблемы обучения, воспитания и развития в структуре целостного педагогического процесса и пути решения этих проблем. Логика целостного педагогического процесса. Специфика организации педагогического процесса при обучении предметам естественнонаучного цикла. Специфика организации педагогического процесса при обучении физике и астрономии. Структура школьного курса физики.
    Содержание образования. Информационый, операционный, аксиологический компоненты содержания образования. Элементы содержания образования в предметах естественнонаучного и гуманитарного циклов. Элементы содержания образования в курсе элементарной физики.
    Предметные и методологические знания. Виды знаний и их структура. Логическая структура учебного материала. Способы преобразования учебного материала. Способы и конкретные приемы формирования различных видов знания в курсе элементарной физики.
    Способы систематизации знаний учащихся.
    Опыт деятельности в стандартных ситуациях. Роль и место алгоритмов и предписаний алгоритмического типа в обучении. Специфика, виды, способы и конкретные приемы применения алгоритмов, предписаний алгоритмического типа, обобщенных планов описания различных видов научного знания в преподавании элементарного курса физики. Предметные и общеучебные умения, способы их формирования.
    Опыт творческой деятельности. Творчество как процесс постановки и решения задач. Психология решения задач. Элементы теории решения изобретательских задач. Теория решения изобретательских задач в преподавании физики. Алгоритмические и эвристические подходы в процессе обучения физике , соотношение этих подходов.
    Эмоционально-чувственный опыт. Пути формирования ценностно-ориентационных установок учащихся в процессе обучения физике. Естественнонаучный стиль мышления и способы его формирования в процессе обучения физике.
    Проблема целеполагания в педагогике и методике преподавания физики.
    Цели, преследуемые учителем в процессе обучения и их виды. Специфика целей педагогического характера. Подходы к постановке целей обучения. Правила формулировки целей обучения применительно к курсу элементарной физики.
    Общие и частные цели обучения в общепедагогическом и методическом аспектах. Цели стратегического, тактического и оперативного характера в общепедагогическом и методическом аспектах.
    Субъект-объектные отношения в целеполагающей деятельности учителя физики.
    Связь целей обучения физике с элементами содержания образования.
    Цели обучения физике и различные направления воспитательной работы в школе.
    Цели обучения физике и развитие свойств и индивидуально-типологических особенностей личности, личностных качеств, психических процессов школьников.
    Различные типы учебных заведений. Средняя общеобразовательная школа. Инновационные и специализированные школы. Специфика преподавания физики, астрономии, естествознания в различных типах учебных заведений.
    Вариативные учебные планы и программы. Федеральный, региональный, школьный компоненты учебных планов и программ. Профильный и уровневый подходы к формированию учебных планов и программ. Физика, астрономия, естествознание в структуре вариативных учебных планов. Учебно-методические комплексы по физике.
    Государственные образовательные стандарты. Государственные образовательные стандарты, учебные планы и программы по физике, астрономии и естествознанию.
    Подготовка учителя к преподаванию курса физики. Планирование учебно-воспитательной работы учителя физики. Планирование изучения курса, темы, урока.
    Научные основы организации труда учителя. Специфика работы учителя физики. Кабинет физики. Лаборатория кабинета физики. Оборудование школьного физического кабинета и его систематизация. Лаборант школьного кабинета физики и организация его работы.
    Гуманитаризация обучения. Проблемы преподавания физики, астрономии, естествознания в школах и классах гуманитарного профиля, пути решения этих проблем. Проблемы гуманитаризации физико-технического образования и пути решения этих проблем.
    Методы обучения. Многомерные классификации методов обучения. Связь целеполагающей деятельности учителя, содержания образования и методов обучения. Формы организации обучения.
    Методы обучения физике. Формы организации учебных занятий по физике. Специфика методов обучения, методических приемов, различных форм организации учебных занятий в курсе элементарной физики.
    Дифференцированное обучение физике.
    Теория и практика организации самостоятельной работы учащихся на уроках физики.
    Средства обучения, их виды, формы и приемы использования. Специфика средств обучения предметам естественнонаучного цикла. Техника использования средств обучения в процессе преподавания физики.
    Демонстрационный и лабораторный эксперименты как специфические средства обучения физике.
    Задачи как специфическое средство обучения физике.
    Образцы педагогических технологий и целостных педагогических систем, их сущность и описание. Репродуктивные и продуктивные педагогические технологии и педагогические системы. Педагогическое мастерство. Педагогическое мастерство учителя физики.
    Педагогическое общение. Диалог и монолог в структуре педагогического общения, их формы и технологии организации в процессе обучения физике.
    Индивидуальный стиль деятельности педагога. Моделирование элементов педагогических технологий и педагогических систем обучения физике. Основы теории дидактических игр. Дидактические игры в процессе обучения физике.
    Характеристика результатов обучения. Технологии педагогической диагностики, педагогического прогнозирования, взаимодействия, саморазвития, коррекции. Диагностический, предупреждающий, текущий, итоговый и поститоговый контроль за учебно-воспитетельным процессом. Контроль преподавания физики. Система проверки и оценки уровня подготовки учащихся по физике.
    Тестирование в структуре педагогической диагностики. Тесты по физике, их составление, использование, интерпретация результатов.
    Методология педагогического исследования. Методы научно-педагогических исследований. Методы математической статистики в научно-педагогических исследованиях. Использование компьютеров при обработке результатов научно-педагогических исследований.
    Технологии педагогических исследований в области методики преподавания физики.
    Основы моделирования педагогических систем обучения физике. (Центральная идея моделирования систем обучения физике заключается в том, что учебная деятельность студентов должна быть максимально приближена к реальной профессионально-методической деятельности учителя физики. Студенты должны научиться преломлять конкретные вопросы элементарного курса физики через стандартные позиции теории обучения и методики преподавания физики, планировать и осуществлять учебно-воспитательный процесс в рамках конкретных педагогических систем. Студенты должны освоить основные идеи нескольких педагогических систем обучения физике и научиться моделировать элементы этих систем).
    Научно-методический анализ курса физики основной школы. Методика изучения разделов "Механика", "Молекулярная физика", "Электродинамика", "Квантовая физика" в старших классах средней школы. Научно-методический анализ раздела, основные понятия, законы, анализ и методика изучения избранных тем раздела, основные демонстрации, решение типовых задач. Методика проведения обобщающих занятий.

Для анализа конкретных вопросов элементарного курса физики служат следующие стандартные позиции:
    1. Цели дидактического, воспитательного, развивающего характера, преследуемые при изучении данного вопроса.
    2. Планирование учебного материала:
      а). Место данного вопроса в школьном курсе физики. Объем изучаемого материала. Связь данного материала с другими вопросами курса физики.
      б). Место и объем данного вопроса в соответствующей теме курса физики.
      в). Поурочная разбивка учебного материала по данному вопросу.
    3. Содержание образовательного материала по данному вопросу.
      а). Знания предметного характера, формируемые при изучении данного вопроса (система физических понятий, в том числе величин; законы; теоретический материал; прикладное знание; знание о физических экспериментах и т.д.).
      б). Общенаучные знания, формируемые при изучении данного вопроса (виды формируемых понятий; правила формирования этих понятий; логическая структура учебного материала по данному вопросу или теме, в которую включен данный вопрос; алгоритмические предписания и обобщенные планы описания изучаемых в теме видов знания и т.д.).
      в). Умения физического и общенаучного характера, формируемые при изучении данного вопроса.
      г). Приемы формирования творческих способностей учащихся при изучении данного вопроса.
      д). Приемы мотивации учения, формирования положительного отношения к предмету, знаниям и т.д.
    4. Методы обучения, используемые при изучении данного вопроса.
    5. Средства обучения, используемые при изучении данного вопроса, цели их использования, перечень, место в учебном процессе, методика использования:
      а). Учебники и учебные пособия.
      б). Сборники задач и упражнений.
      в). Справочные материалы.
      г). Дидактический и раздаточный материал.
      д). Технические средства обучения.
    6. Физические задачи, упражнения и вопросы при изучении данной темы: цели их использования, принципы отбора, объем, содержание, место в учебном процессе, способы предъявления, способы решения, образцы оформления решений.
    7. Физический эксперимент при изучении данного вопроса:
      а). Демонстрационный эксперимент: цели постановки, место в учебном процессе, объем, содержание, техника демонстрирования.
      б). Лабораторный эксперимент: цели постановки, место в учебном процессе, объем, содержание, образцы оформления работ, способы расчета погрешностей.

Задаются следующие уровни функционирования моделей педагогических систем обучения физике, создаваемых при преломлении конкретных вопросов элементарного курса физики через перечисленные позиции:
    1. Уровень знаний (первоначальной предметной, общенаучной, профессионально-педагогической и методической подготовки).
    2. Уровень умения применять знания в стандартных предметных, общенаучных, психолого-педагогических и методических ситуациях (уровень сформированной предметной, общенаучной, профессионально-педагогической и профессионально-методической подготовки).
    3. Уровень творчества, связанный с проявлением продуктивного предметного, общенаучного, профессионально-педагогического и профессионально-методического мышления.
    4. Уровень ценностно-ориентационных установок личности в области методологии науки, базового предмета и методики его преподавания, педагогики, психологии, предполагающий наличие определенного стиля мышления (естественно - научного, общепедагогического, методического).
    Поскольку в основе моделей педагогических систем лежат конкретные вопросы элементарного курса физики, курс "Основы моделирования педагогических систем обучения физике" рассматривается и как предмет профессиональной подготовки студентов, и как предмет, которому будут в дальнейшем обучаться школьники.
    К данной части курса ТиМОФ следует подходить с позиции подготовки студентов к воплощению основных идей дидактики, методики преподавания физики, формирующему умения ориентироваться в программах, учебниках, учебных пособиях на уровне знаний, умений, творчества, ценностных ориентаций, вызывающему потребность самостоятельно приобретать знания и умения педагогического профиля.
    Элементы содержания образования должны стать достоянием студента и через него в дальнейшем передаваться ученику, с той лишь разницей, что объекты приложения элементов содержания образования для студента и ученика будут различными. Для первого объект - это педагогический процесс, для второго - учебный предмет физика.
    Для обеспечения выпускнику на каждом уровне подготовки возможности оперативно переучиваться и самостоятельно доучиваться в направлениях, смежных с получаемой профессией, при рассматривании любых конкретных вопросов элементарного курса физики, акценты преподавания из области конкретной науки физики должны смещаться в область ее методологии.
    Для реализации названных положений, в части курса ТиМОФ, посвященному основам моделирования педагогических систем обучения физике должны расставляться следующие акценты и осуществляться следующие виды деятельности:
    Учебный материал должен структурироваться в соответствии с различными видами научного знания. Это позволит формировать у студентов как предметное знание по физике, так и знание о структуре физического знания, о способах его систематизации. Кроме того, относительно независимым блоком должно выступать знание, относящееся к области методики преподавания физики.
    В процессе структурирования учебного материала, могут составляться его логические конспекты, различного рода структурные схемы. Студенты должны обучаться способам кодирования информации, ее знакового и словесного представления. При этом они должны обучаться конкретным способам преобразования учебной информации в направлении ее свертывания.
    На этапе вторичного преобразования информации в направлении ее развертывания должны строиться полноценные устные и письменные рассказы, организованные в соответствии со структурой различных видов физического знания. У студентов должны отрабатываться навыки разговорной речи, умения представлять информацию в точной, краткой и, в то же время, содержательной форме.
    Деятельность по составлению логических конспектов, структурных схем должна носить поэтапный характер и подразумевать перерастание репродуктивного уровня ее осуществления в творческий. На первом этапе обучения студенты должны получать готовые образцы конспектов и текстов, построенных на их основе. На последующих этапах студенты должны постепенно включаться в деятельность по самостоятельному построению конспектов сначала по заданным логическим схемам, а затем и без их задания.
    Для устного воспроизведения материала могут создаваться малые группы, работа в которых будет имитировать педагогическую деятельность учителя в классе.
    Важнейшим элементом работы с учебным материалом должно быть моделирование конкретных педагогических ситуаций, решение педагогических задач, реальная учебная работа в школе.
    Моделирование различных педагогических систем обучения физике проводится на основе следующих вопросов элементарного курса физики:
    1. Основы кинематики.
    2. Основные понятия и законы динамики.
    3. Законы сохранения в механике.
    4. Основы молекулярно-кинетической теории строения вещества.
    5. Идеальный газ и его свойства.
    6. Пары и их свойства.
    7. Жидкости. Поверхностное натяжение.
    8. Твердые тела. Механические свойства твердых тел.
    9. Основы термодинамики.
    10. Явление электризации.
    11. Электростатическое поле.
    12. Проводники и диэлектрики в электростатическом поле.
    13. Электроемкость. Конденсаторы.
    14. Магнитные явления.
    15. Магнитное поле.
    16. Магнетики.
    17. Постоянный электрический ток.
    18. Электрический ток в металлах.
    19. Электрический ток в жидкостях.
    20. Электрический ток в полупроводниках.
    21. Электрический ток в газах.
    22. Электрический ток в вакууме.
    23. Механические колебания.
    24. Электромагнитные колебания.
    25. Переменный электрический ток.
    26. Механические волны.
    27. Радиоволны.
    28. Световые волны.
    29. Квантовые свойства света. Фотоэффект.
    30. Строение атома и атомного ядра.
    Курс "Теория и методика обучения физике" реализуется через следующую структуру методической подготовки студентов физического факультета Барнаульского государственного педагогического университета:

    5 семестр
    "Теория и методика обучения физике"

Методика и техника демонстрационного физического эксперимента.
Дидактика и общие вопросы теории и методики обучения физике.
Лабораторные работы по методике и технике демонстрационного эксперимента).

51 час.
20 лекц.
31 лаб. - зачет

6 семестр
"Теория и методика обучения физике"

Частные вопросы теории и методики обучения физике.
Лабораторные работы по методике и технике демонстрационного эксперимента.

76 час.
30 лекц.
18 сем.
28 лаб. - зачет

7 семестр

1 поток - "Психодидактика физики"
2 поток - "Педагогические технологии обучения физике"

30 час.
30 сем. - экзамен

Спецпрактикум "Конструирование лабораторного физического эксперимента"

30 час.
30 лаб. - зачет

Курсы по выбору

60 час.
28 сем.
32 лаб. - зачет

Психодидактические технологии системного усвоения знаний по физике (автор - А.Н. Крутский)
Моделирование педагогических ситуаций (автор - Л.Е. Андреева)
Педагогическое проектирование урока физики (автор - Н.А. Хомутцова)
Интегральная дидактическая система обучения физике (автор - А. А. Шаповалов)

8 семестр

Курсы по выбору

22 час.
22 сем.

Психодидактические технологии системного усвоения знаний по физике (автор - А.Н. Крутский)
Моделирование педагогических ситуаций (автор - Л.Е. Андреева)
Педагогическое проектирование урока физики (автор - Н.А. Хомутцова)
Интегральная дидактическая система обучения физике (автор - А. А. Шаповалов)

Педагогическая практика - 7 недель - диф. зачет 9 семестр § Элементарная физика (Частные вопросы методики преподавания физики на второй ступени обучения: моделирование педагогических ситуаций). § 40 час. § 40 сем. § Педагогическая практика § 7 недель - диф. зачет § Курсовая работа - диф. зачет 10 семестр § Элементарная физика (Частные вопросы методики преподавания физики на второй ступени обучения: моделирование педагогических ситуаций). § 44 час. § 44 сем. - экзамен § Спецпрактикум "Конструирование лабораторного физического эксперимента" § 44 час. § 44 час. - зачет § Дипломная работа. Защита перед ГАК