Естественнонаучное образование студентов гуманитарных направлений подготовки в условиях интеграции научного знания тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, доктор педагогических наук Старостина, Светлана Ефимовна

• Старостина, Светлана Ефимовна
• доктор педагогических наук
• 2011

Оглавление диссертации доктор педагогических наук Старостина, Светлана Ефимовна

Оглавление

Введение

Глава 1. .Высшее профессиональное образование:, современное состояние,- проблемы, перспективы

1.1.Современное высшее профессиональное образование: цели, стратегии, тенденции» развития 25>

1.2. Направления, пути и средства развития высшего профессионального» образования в интересах становления со-временнойличности

1.3. Естественнонаучное образование в современном мире: состояние, проблемы

1.4. Направления обновления естественнонаучного, образо- 91 вания

Выводы по главе

Глава 2. Естественнонаучное образование студентов-гуманитариев в высшем профессиональном образовании: 109 теория и практика

2.1. Современное состояние естественнонаучного образования в педагогической теории и в образовательной практике

2.1.1. Состояние проблемы естественнонаучного образования в педагогической науке

2.1.2. Состояние проблемы естественнонаучной подготовки студентов-гуманитариев в современной вузовской практике образования

2.2. Курс естественнонаучного содержания как основа естественнонаучной подготовки студентов-гуманитариев

2.3. Современное состояние естественных наук — основа отбора содержания естественнонаучного образования

2.4.Психологические основы естественнонаучного образования студентов гуманитарных направлений подготовки

2.4.1. Целостность мышления и целостность образования

2.4.2. Единство традиционного и нестандартного мышления

2.4.3. Когнитивный,диссонанс как фактор развития мотивации студентов

Выводы по главе

Глава 3. Концептуальные основы естественнонаучного образования студентов-гуманитариев в условиях интеграции» на- 191 учного знания

3.1. Проектирование целей естественнонаучного образования студентов с учетом становления у них общекультурных компетенций с проекцией на профессиональную деятельность

3.2. Концепция5естественнонаучного образования студентов-гуманитариев в условиях интеграции научного знания* '

3.3. Модель естественнонаучного образования студентов гуманитарных направлений подготовки в условиях инте- 219 грации научного знания

3.4. Проектирование содержания естественнонаучного образования и его представления, в высшей школе

3.5. Проектирование процесса обучения естественным наукам и условий повышения его эффективности 259'

Выводы по главе

Глава'4. Методика- реализации? концепции» естественнонаучного образования студентов-гуманитариев в условиях инте- г, грациинаучного знания 286<

4.1.Отбор содержаниями структурирование учебной информации

4.2. Технологический аспект изучения интегрированного естественнонаучного курса

4.3. Комплекс педагогических условий, способствующих успешности естественнонаучного образования 336'

Выводы по главе

Глава 51 Экспериментальная проверка эффективности предложенного варианта естественнонаучного образования студентов-гуманитариев

5.1. Общая характеристика педагогического эксперимента

5.2. Констатирующий этап педагогического эксперимента

5.3. Поисковый этап педагогического эксперимента

5.4. Обучающий этап педагогического эксперимента

Выводы по главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Естественнонаучное образование студентов гуманитарных направлений подготовки в условиях интеграции научного знания»

В современном обществе особая роль отводится образованию: оно отражает специфику и особенности настоящего этапа цивилизационного развития и одновременно во многом определяет их. В связи с этим изменяются ориентиры и приоритеты образования, иначе формулируются его задачи. Образование 1 должно быть адекватным современной цивилизации. Поэтому реформирование образования, обусловленное необходимостью его корреляции с современным уровнем научных знаний, с требованиями к современному образованному человеку, с реалиями современного мира - объективное требование времени.

Новый этап общественного развития требует в XXI веке от системы высшего образования подготовки людей, способных жить и эффективно трудиться в условиях современной информационной цивилизации, для которой характерно создание инновационной экономики, внедрение наукоемких и ресурсосберегающих технологий, предупреждение экологических катастроф, решение задач, которые носят интегративный, комплексный характер. Человек, способный решать такие задачи, должен быть инициативным, самостоятельным, уметь работать с информационными потоками, быть способным к созидательной деятельности, иметь определенный запас знаний для вступления в диалог с представителями иных сфер культуры, обладать творческим, нестандартным мышлением.

Естественные науки не только служат фундаментом технологической базой современной цивилизации, но и способствуют созданию у человека целостного представления о мире. В связи с этим особое значение имеет естественнонаучное образование (ЕНО), так как именно ЕНО готовит человека к жизни в высокотехнологичном обществе как личности, осознающей последствия техногенной цивилизации, целостность и единство мира, взаимосвязь явлений и процессов; личности, способной жить в информационном обществе при увеличении источников и потоков информации. Исходя из этого, федеральные государственные образовательные стандарты высшего профессионального образования (ФГОС ВПО) определяют компетенции, формированию которых должно способствовать знакомство всех студентов с областью естественнонаучных знаний.

Практически все ученые, осуществляющие исследования в области ЕНО (В.Г. Буданов,, О.Н. Голубева, Ю.Г. Рудой, B.Ht Князев, E.H. Князева, С.П. Курдюмов, С.А. Лебедев, И.И- Соколова, А.Д. Суханов, и др. [66; 67; 103; 107; 175; 178; 215; 217; 284; 315; 318; 327; 355 и др.]), сходятся во мнении, что в, современной педагогической действительности высшей школы необходимо обновление не только специального ЕНО (образование студентов, для которых естественные науки являются предметом будущей профессиональной деятельности), но и, а может быть, даже в первую-очередь, обязательного общего ЕНО (образование студентов, для которых естественные науки не являются предметом будущей профессиональной деятельности, т.е. студентов-гуманитариев).

Сегодня студенты-гуманитарных направлений подготовки знакомятся с современным естествознанием в рамках курса «Концепции современного ее-тествознания», включенного во все основные образовательные программы государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования второго поколения. Проведенный анализ теории и практики преподавания основ естествознания студентам-гуманитариям позволяет констатировать, что для высшей школы разработаны различные концепции, модели ЕНО, авторские программы, учебники, элективные курсы естественнонаучного содержания (М.Г. Базаева, O.E. Баксанский, О.Н. Голубева, Т.Я. Дубнищева, С.И. Коурова, А.Н. Мансуров, C.B. Матвеева, В.М. Симонов, И.А. Смирнов, И.И. Соколова, А.Д. Суханов, В.А. Ятманов и др. [28; 30; 66; 105; 132; 133; 199; 214; 218; 224; 228; 270; 315; 322; 327; 354; 412 и др.])- В то же время в ЕНО существует ряд проблем: недостаточно обоснованы концептуальные подходы к формированию содержания курса, наблюдается его несоответствие современным требованиям; организация образовательного процесса в основном осуществляется в рамках «знаниевой» парадигмы; не учитываются индивидуальные особенности личности; проблемы профессиональной ориентации студентов гуманитарных направлений подготовки в рамках естественнонаучных курсов не рассматриваются.

Результаты констатирующего этапа педагогического эксперимента также подтверждают наличие проблем в ЕНО: качество школьной естественнонаучной подготовки студентов-гуманитариев является низким, содержание естественнонаучных дисциплин не в полной мере соответствует современному состоянию естественных наук, отсутствует мотивация к занятиям по естествознанию, усиливается разрыв между естественнонаучным и гуманитарным образованием, образовательный процесс ориентирован на экстенсивные методы обучения.

Поскольку современное естествознание имеет огромное значение для становления личности, формирования ее научного мировоззрения, критического, нелинейного мышления, то обновление ЕНО'должно войти в число приоритетных задач развития системы высшего образования. Обновление ЕНО — это сложный процесс, требующий изменения всех его структурных компонентов с учетом основных тенденций развитияЕНО в различных странах мира, использования богатейшего опыта преподавания дисциплин естественнонаучного цикла в нашей стране; процесс, который невозможно реализовать без высокой мотивации его участников, базирующихся на устойчивом интересе к естествознанию.

Переход системы высшего профессионального образования на ФГОС ВПО ставит под сомнение возможность реализации ЕНО студентов гуманитарных направлений подготовки, поскольку курс естественнонаучного содержания исключен из базовых дисциплин отдельных образовательных программ (направления «гуманитарные науки», «культура и искусство», «экономика и управление», «сфера обслуживания» и др.). Исходя из сложившейся ситуации, необходим поиск вариантов реализации ЕНО студентов-гуманитариев.

Какой бы вариант ни был реализован, при создании методической системы ЕНО студентов гуманитарных направлений подготовки нельзя не учитывать интеграционные процессы в науке, современное состояние естественных наук, а также игнорировать психологические особенности студентов, их профессиональные интересы. При этом следует учесть, что естествознание для студентов гуманитарных направлений подготовки не является основой будущей профессии, хотя их профессиональная деятельность предполагает решение задач системного и междисциплинарного характера, задач, требующих комплексного решения.

Таким образом, исследование теории и практики ЕНО студентов .гуманитарных направлений подготовки, а также результаты* констатирующего этапа педагогического эксперимента позволили выявить ряд противоречий:

- между потребностью общества в специалистах, обладающих базовыми естественнонаучными знаниями, которые позволяют им полноценно жить в высокотехнологичном мире, специалистах имеющих научное мировоззрение, и реальным качеством ЕНО на уровне высшего профессионального образования в гуманитарной сфере;

- между современным состоянием естественнонаучного знания и содержанием ЕНО для студентов-гуманитариев, не отражающим в полной« мере современный уровень развития естественнонаучного знания, интеграционные процессы в нем;

- между профессиональными интересами, намерениями студентов, лежащими в гуманитарной области, и необходимостью получения естественнонаучного образования всеми студентами-гуманитариями;

- между необходимостью создания условий для организации активной познавательной деятельности студентов-гуманитариев при изучении основ современного естествознания и существующей методикой обучения, не учитывающей психологические особенности студентов, их профессиональные интересы;

- между необходимостью формирования общекультурных компетенций, становление которых происходит при изучении естественных наук, и отсутствием в некоторых ФГОС ВПО гуманитарных направлений подготовки дисциплин естественнонаучного содержания в базовой части.

Необходимость разрешения данных противоречий обусловливает ак8 туальность исследования и его научную проблему, состоящую в поиске ответа на вопрос, какими должны быть концепция, модель и практическая реализация ЕНО студентов гуманитарных направлений-подготовки.

Объект исследования; - процесс естественнонаучного образования? студентов высших учебных заведений.

Предмет; исследования- — естественнонаучное: образование студентов і гуманитарных направлений? подготовки; высших учебных заведений- в условиях интеграции научного знания.

Цель исследованиягзаключается в теоретическом обосновании; разработке/и реализации концепции естественнонаучного образования- студентов гуманитарных направлений подготовки, высших, учебных заведений в, условиях интеграции научного знания.

Гипотеза исследования формулируется следующим образом. .

ЕНО студентов гуманитарных направлений подготовки высших учеб- . , ных заведений'будет эффективным, если:

- организовать процесс ЕНО с учетом интеграции научного знания как на уровне содержания, так и на уровне организации образовательного процесса;

- учитывать при отборе учебной информации; современный! уровень развития естественнонаучного знания;

- построить образовательный, процесс с учетом специфики будущей профессиональной-деятельности студентов-гуманитариев;

- перенести при организации образовательного- процесса акценты* с предметного содержания естественнонаучной дисциплины, на. приобретение опыта и овладение способами естественнонаучной деятельности как основного условия познания данной предметной области;

- организовать образовательный процесс в соответствии, с интересами, психологическими особенностям, познавательными способностями студентов;

- применить в целях интенсификации образовательного процесса структурно-логический подход к организации и представлению естественнонаучной информации.

Под эффективностью обучения будем понимать сформированность обще-кулыурных компетенций, наличие мотивации к изучению естественных наук.

В соответствии с целью, предметом и гипотезой определены следующие задачи исследования:

1. Провести анализ состояния ЕНО в соответствии с современными достижениями естествознания и теоретически обосновать необходимость естественнонаучной» подготовки для современного человека в условиях интеграции научного знания.

2. Выявить состояние проблемы ЕНО студентов гуманитарных направлений подготовки в педагогической теории и практике.

3. Определить теоретико-методологические основы ЕНО студентов-гуманитариев в условиях интеграции научного знания с учетом направлений их профессиональной подготовки.

4. Сформулировать концептуальные положения, касающиеся целей, содержания и организации ЕНО студентов-гуманитариев в условиях интеграции научного знания.

5. Построить модель ЕНО студентов-гуманитариев, отражающую структурные компоненты методической системы, а также учитывающую направления профессиональной подготовки студентов и их психологические особенности.

6. Разработать и апробировать в соответствии со сформулированной концепцией и созданной моделью методику реализации ЕНО- студентов-гуманитариев.

7. Создать учебно-методическое обеспечение организации ЕНО студентов-гуманитариев.

8. Экспериментально проверить возможность получения запланированных результатов реализации варианта ЕНО студентов-гуманитариев при использовании разработанного учебно-методического обеспечения.

Методологическую основу исследования составляет системный подход. Он позволяет анализировать ЕНО на разных системных уровнях (образовательная программа, цикл дисциплин, учебная дисциплина) и использою вать в системе компетентностный, личностно-деятельностный, контекстный подходы, обеспечивая становление личности студента, повышение уровня его общекультурной и профессиональной компетентности, формирование индивидуального стиля творческой деятельности, необходимого для успешной реализации будущей профессиональной деятельности.

Теоретическая основа исследования: идеи, раскрывающие особенности современного постиндустриального информационного общества (Р.Ф. Абдеев, Д. Белл, П. Дракер, М.С. Каган, H.H. Моисеев, И. Пригожин, И. Стенгерс, А. Тоффлер и др.); работы в области философско-методологических оснований естествознания (Н. Бор, В.Г. Буданов, М.В. Волькенштейн, В. Гейзенберг, Б. Грин, Б.М. Кедров, В.Н. Князев, E.H. Князева, Т. Кун, С.П. Курдюмов, С.А. Лебедев,

A. Пуанкаре, B.C. Степин, Р. Фейнман, Э. Шредингер, А. Эйнштейн и др.); работы ученых, выявляющие сущность системного подхода в образовании (Ю.К. Бабанский, И.В. Блауберг, Э.Н. Гусинский, Л.Я. Зорина,

B.В. Краевский и др.), дидактические аспекты моделирования образовательного процесса (B.C. Идиадулин, В.Б. Беспалько, Ф.И. Перегудов и др.); исследования отечественных и зарубежных специалистов в области образования по проблемам повышения качества высшего профессионального образования (Г.А. Бордовский, С.С. Мкртчян, А.И. Субетто, А.П. Тряпицына и др.), фундаментализации образования (В.И. Байденко, В.А. Балханов, Л.А. Бордонская, О.Н. Голубева, Ю.Г. Рудой, А.И. Субетто, А.Д1 Суханов,

В.Е. Шукпгунов и др.), реализации компетентностного подхода в высшем

1 образовании (Г.А. Бордовский, Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, В.А. Козырев,

В.И. Коломин, O.E. Лебедев, Н.Ф. Родионова, A.B. Хуторской, и др.), организации образовательного процесса на основе личностно-деятельностного, культурологического и контекстного подходов (А.Г. Асмолов,

Е.В. Бондаревская, Л.А. Бордонская, A.A. Вербицкий, В.И. Загвязинский,

В.В. Краевский, В.В. Сериков, Ю.Г. Татур, И.С. Якиманская и др.), реализации педагогических стратегий обучения и использования новых образовательных

11 технологий (Б.В. Авво, В.П. Беспалько, Н.В. Бордовская, Е.С. Заир-Бек, А. Крофорд, И.В. Мунггавинская, О.Н. Олейникова, Е.С. Полат, Г.К. Селевко, М.А. Чошанов и др.); научные труды в области психологии по проблемам асимметрии мозга и целостности мышления (B.C. Библер, JI.M. Веккер, Е.Д. Хомская и др.), когнитивной психологии (Б.М. Величковский, Л.С. Выготский, P.JI. Солсо, В.А. Холодная и др.), процессов познания (JI.C. Выготский,

A.Н. Леонтьев, П.Я. Гальперин и др.), теории деятельности (Л.С. Выготский,

B.В Давыдов, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, Н.Ф. Талызина, и др.), теории диссонанса (Л. Фестингер), теории мотивации (А. Маслоу), развития нестандартного, нелинейного мышления (Э. де Боно, И.С. Добронравова); теоретико-методологические и психолого-педагогические основы визуализации учебного материала и «уплотнения» информации (A.A. Остапенко, A.M. Сохор, П.М. Эрдниев и др.), структурирования учебной информации, в том числе в виде знаковых символов, фреймов (Р.В. Турина; B.C. Леднев, И.Я. Лернер, В.Ф. Шаталов, A.M. Сохор и др.); работы, в которых рассматриваются проблемы профессиональной подготовки студентов в области естественных наук (Л.В. Масленникова,

C.В. Матвеева, М.И. Махмутов, Л.В. Медведева, А.И. Наумов, Е.Б. Петрова и др.), межпредметных связей и интеграции в образовании (М.Н. Берулава, И.И. Соколова, Н.Ф. Талызина, A.B. Усова, Н.В. Чечеткина, O.A. Яворук), теории и методики вариативного построения содержания образования (Е.Б Петрова, Л.В. Королева Н.С. Пурышева, И.И. Соколова и др.), совершенствования преподавания естественных наук в высшей школе (Г.А. Бордовский, Л.А. Бордонская, О.Н. Голубева, Ю.А. Гороховатский, Е.П. Левитан, А.Н. Мансуров, Н.С. Пурышева, А.Д. Суханов и др.).

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования: теоретические — анализ содержания нормативных документов по модернизации Российского образования; изучение литературы, посвященной во

12 просам философии естествознания; анализ научной, психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования; общенаучные методы (анализ, синтез, обобщение, абстрагирование, систематизация, классификация, сравнение, сопоставление); теоретическое моделирование методической системы ЕНО студентов-гуманитариев; выдвижение гипотезы; экспериментальные — психодиагностические (наблюдение, анкетирование, беседа, интервьюирование, метод экспертных оценок, самооценка), анализ результатов деятельности студентов; личное преподавание интегрированного естественнонаучного курса студентам гуманитарных направлений подготовки; педагогический эксперимент в различных его видах; методы математической статистики для количественной оценки результатов эксперимента.

Этапы исследования. Исследование включало четыре этапа и проводилось с 1998 года.

На первом этапе (1998 — 2004 гг.) изучались и анализировались нормативные документы, касающиеся приоритетов развития образования-и его модернизации, работы, раскрывающие особенности современной науки, научные труды в области философско-методологических оснований естествознания. На этом этапе были сформулированы цель, предмет и задачи исследования, проводилось изучение существующей педагогической практики. Для-обоснования концепции и формирования методологической основы исследования осуществлялись изучение и анализ литературы по философии, психологии, педагогике и методике изучения естественных наук. Теоретическое изучение проблемы и результата констатирующего этапа педагогического эксперимента позволили выявить проблемы в ЕНО и наметить пути их решения.

На втором этапе (2004 — 2007 гг.) был продолжен анализ литературы по проблеме исследования, который позволил переосмыслить- и дополнить теоретические основы исследования с позиций личностно-деятельностного, компетентностного и контекстного подходов. Разрабатывались основные положения концепции естественнонаучной подготовки студентов-гуманитариев.

Был завершен констатирующий этап педагогического эксперимента. В ходе

13 поискового эксперимента уточнены основные положения концепции, проведена частичная апробация элементов методической системы.

На третьем этапе (2007 — 2008 гг.) были сформулированы основные положения'концепции профессионально направленного ЕНО, позволившие создать модель методической системы естественнонаучной подготовки студентов-гуманитариев, конкретизировать содержательный, технологический и организационно-методический аспекты методической системы, разработать комплекс педагогических условий, позволяющий наиболее эффективно реализовать ЕНО, и критериально-оценочный комплекс, на основе которого определялся уровень достижения поставленных целей и сформированности общекультурных и профессиональных компетенций студентов. На данном этапе завершен поисковый этап педагогического эксперимента, в ходе которого были проведены апробация и внедрение разработанной методической системы, скорректировано имеющееся и разработано новое учебно-методическое обеспечение.

На четвертом этапе (2008 — 2010 г.) был проведен обучающий эксперимент, статистически обработаны его результаты, осуществлена рефлексия хода и результатов исследования. На данном этапе результаты исследовательской работы были внедрены в практику обучения естествознанию студентов гуманитарных направлений подготовки ряда вузов России. Параллельно теоретические и практические результаты исследования были обобщены и оформлены в виде диссертации.

Научная новизна результатов исследования состоит в следующем.

1. В условиях интеграции научного знания обоснованы необходимость и возможность осуществления естественнонаучного образования (ЕНО) студентов-гуманитариев с учетом направлений их профессиональной подготовки и психологических особенностей.

2. Создана концепция ЕНО студентов-гуманитариев, включающая основание (цели ЕНО, источники и факторы), теоретический блок (ведущие идеи, основополагающие принципы, теоретико-методологический базис, основные

14 положения), модель профессионально направленной методической системы ЕНО студентов-гуманитариев (динамический вид, аспектный уровень, уровень элементов, уровень учебного курса); прикладной блок (варианты учебных курсов, предлагаемых в базовой и вариативной частях основной образователь- • ной программы, структура учебно-методического комплекса по интегрированному естественнонаучному курсу, варианты-дидактических средств).

3. Сформулированы основные положения концепции, определяющие варианты реализации ЕНО, задающие требованиям формулировке целей ЕНО, ■ его содержанию и структуре, к организации образовательного процесса:

1) ЕНО - обязательный элемент профессиональной подготовки студентов-гуманитариев;

2) ЕНО должно соответствовать современному уровню развития естественных наук, интеграционным процессам в естествознании, взаимосвязи естественнонаучной и гуманитарной сфер культуры;

3) эффективность ЕНО студентов-гуманитариев может быть обеспечена профессиональной направленностью ЕНО в соответствии с направлениями подготовки;

4) осуществлять ЕНО студентов-гуманитариев в современном вузе возможно через интегрированные учебные курсы естественнонаучного содержания, включающие фундаментальное ядро (инвариантную составляющую) и вариативную часть, за счет которой обеспечивается рассмотрение естествознания в контексте жизненных и профессиональных проблем;

5) ЕНО студентов-гуманитариев через интегрированные курсы естественнонаучного содержания может быть реализовано в двух вариантах в связи, с наличием или-отсутствием в базовой части ФГОС ВПО соответствующих дисциплин.

При наличии дисциплин естественнонаучного содержания в» базовой части ФГОС ВПО («Концепции современного естествознания», «Естественнонаучная картина мира», «Научная картина мира» и др.) интегрированный курс естественнонаучного содержания должен включать инвариантную и вариативную составляющие в рамках основного курса, а также дополнительную вариативную часть, реализуемую в серии дисциплин естественнонаучного содержания по выбору студентов.

При отсутствии дисциплин естественнонаучного содержания в базовой части ФГОС ВПО интегрированный курс естественнонаучного содержания, включенный в основные образовательные программы за счет дисциплин по выбору студентов, должен содержать инвариантную составляющую и вариативную в соответствии с направлениями профессиональной подготовки;

6) интегрированный курс естественнонаучного содержания должен удовлетворять ряду требований.

• В качестве критериев отбора содержания интегрированного естественнонаучного курса должны выступать соответствие содержания интеграционным процессам в естествознании, современным достижениям естественных наук; включение материала общекультурного и общенаучного характера, иллюстрирующего единство и целостность науки и культуры; создание условий для осмысления студентами мировоззренческих проблем и усвоения методов их решения; ценностно-ориентационная, личностная значимость для студента; отражение практической направленности, предполагающей рассмотрение в контексте жизненных и профессиональных проблем; включение материала, рассмотрение которого способствует формированию критического, нелинейного мышления.

• Курс должен представлять собой систему дидактических модулей, причем в каждом из которых необходимо предусмотреть уплотнение учебного материала за счет его обобщения и систематизации, исключения вопросов частного характера.

• Содержание и форма представления учебной информации должны соответствовать психологическим особенностям студентов-гуманитариев, способствовать организации самоуправляемой самостоятельной работы, обеспечивать формирование целостного, нелинейного мышления, предусматривать возможность оперативного взаимодействия преподавателя и студентов.

• При проектировании образовательного процесса по ЕНО необходимо перенести акценты с предметного содержания естественнонаучного курса на

16 приобретение опыта и овладение способами естественнонаучной деятельности как основных условий познания данной предметной области; в качестве основных педагогических стратегий обучения выбрать модульное, самоуправляемое, критичное, контекстное обучение и обучение в партнерстве.

• Дидактические средства для организации самостоятельной1 работы I

1 студентов по овладению основами естествознания должны обеспечивать возможность самостоятельного изучения и переработки информации, включать задания, предполагающие квазипрофессиональную деятельность, предусматривать создание условий для формирования индивидуальной образовательной траектории, развития инициативы и творчества студентов, построения системы контроля за ходом формирования всех составляющих общекультурных компетентностей с проекцией на профессиональную деятельность.

4. Разработана модель ЕНО студентов-гуманитариев, учитывающая интеграционные процессы в науке, направления профессиональной подготовки студентов, которая включает целевой, содержательный, технологический и организационно-методический аспекты. Модель представлена в динамическом виде, на аспектном уровне, уровне элементов и уровне учебного курса.

5. Разработаны отдельные методики, реализуемые в рамках ЕНО студентов-гуманитариев: 1) структурирования учебной информации в структурно-логические конструкции трех уровней обобщенности и обучения студентов на основе данных конструкций; 2) организации самоуправляемой самостоя! тельной работы студентов; 3) мониторинга эффективности учебного процесса.

6. Создан учебно-методический комплекс для организации ЕНО студентов гуманитарных направлений подготовки, включающий программы курсов (базовой и вариативной части основной образовательной программы), I диагностическую и технологическую карты, учебные и учебно-методические пособия, терминологический словарь, информационные материалы по со. временному естествознанию; электронный образовательный ресурс.

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что его результаты вносят вклад в развитие теоретических основ методики обучения

17 естествознанию студентов гуманитарных направлений подготовки за счет:

- развития теории содержания образования (определение критериев отбора содержания ЕНО для студентов-гуманитариев, представление содержания через проблемно-предметное поле, в котором выделены общекультурная, общенаучная и научно-предметная области, структурирование учебной информации1 естественнонаучного содержания);

- развития психолого-педагогических основ дифференциации ЕНО студентов-гуманитариев (учет направлений профессиональной подготовки, особенностей мышления при ЕНО студентов-гуманитариев, использование приемов развития критического, нелинейного мышления);

- развития теоретических основ организации образовательного процесса по естествознанию (использование педагогических стратегий модульного, самоуправляемого, критичного, контекстного обучения и обучения в\партнерстве, перенос акцентов с предметного содержания естествознания на приобретение опыта и овладение способами естественнонаучной деятельности, организация процесса обучения на основе самоуправляемой самостоятельной работы студентов);

- расширения представлений об образовательных технологиях дидактического реконструирования учебной информации (структурирование учебной информации естественнонаучного содержания в структурно-логические конструкции трех уровней обобщенности и обучение на основе данных конструкций).

Практическая значимость состоит в том, что основные результаты исследования доведены до конкретных методических разработок и рекомендаций:

1. Разработаны учебные программы по дисциплинам ФГОС ВПО базовой («Концепции современного естествознания», «Современная естественнонаучная картина мира», «Физическая картина мира») и вариативной частей («Естественнонаучные методы в 1уманитарных исследованиях», «Забайкалье в зеркале естественных наук», «Естественнонаучные методы в криминалистике»).

2. Опубликованы учебные и учебно-методические пособия «Концепции современного естествознания: структурированный курс» (учебное пособие по теоретической части курса; гриф УМО по направлениям педагогиче

18 ского образования); «Концепции современного естествознания» (учебно-методическое пособие для организации аудиторной и внеаудиторной самостоятельной работы; гриф УМО по направлениям педагогического образования); «Концепции современного естествознания в вопросах и ответах» (учебное пособие для организации контроля и оценочной деятельности).

3. Разработаны дидактические* материалы (электронные презентации, структурно-логические конструкции, различного уровня обобщенности), диагностическая и технологическая карты интегрированного естественнонаучного курса, отражающие требования к уровню освоения естествознания, формы работы, виды текущего, промежуточного и итогового контроля, критерии* оценки самостоятельной работы студентов, словарь естественнонаучных терминов.

4. Создан электронный образовательный ресурс, включающий информационный, коммуникативный, контрольный блоки и позволяющий студенту получить основополагающие знания и умения по изучаемому курсу, отработать умения и навыки с помощью интерактивных тренажеров, проверить уровень усвоения учебной информации, приобрести навыки самостоятельной работы с учебным-ма-териалом, подготовиться к промежуточному и итоговому тестированию.

5. Созданы контрольно-измерительные материалы, которые были включены в базу данных для проведения федерального Интернет-тестирования по курсу «Концепции современного естествознания».

6. Разработаны программы повышения квалификации преподавателей высшего профессионального образования, реализующих цикл математических и естественнонаучных дисциплин: «Естественнонаучное образование в свете ФГОС ВПО нового поколения», «Естественные науки в системе культуры».

Внедрение разработанных учебно-методических материалов в педагогическую практику позволяет повысить уровень естественнонаучной подготовки студентов гуманитарных направлений подготовки.

Положения, выносимые на защиту

1. В условиях интеграции научного знания естественнонаучное образование должно являться обязательным элементом профессиональной подго

19 товки студентов-гуманитариев.

2. К теоретико-методологическим основам ЕНО студентов гуманитарных направлений подготовки следует отнести методологические подходы (системный, компетентностный, личностно-деятельностный и контекстный), принцип межпредметной интеграции и принципы профессиональной направленности 1 единства фундаментальности и профессиональной направленности, контекст-ности, профилизации вариативных компонентов, связи изучения-естественнонаучных дисциплин с предстоящей профессиональной, деятельностью).

3. Концепция ЕНО студентов-гуманитариев в условиях интеграции научного знания, в которой целесообразно выделить основание, теоретический блок, модель ЕНО студентов-гуманитариев и прикладной блок, базируется на следующих положениях:

- ЕНО должно соответствовать современному уровню развития естественных наук, интеграционным процессам в науке, взаимосвязи естественнонаучной и гуманитарной сфер культуры;

- эффективность ЕНО студентов-гуманитариев обеспечивается его профессиональной направленностью в соответствии с направлениями подготовки;

- осуществлять ЕНО студентов-гуманитариев в современном вузе возможно через интегрированные учебные курсы естественнонаучного содержания, включающие фундаментальное ядро (инвариантную составляющую) и вариативную часть, за счет которой обеспечивается рассмотрение естествознания в контексте жизненных и профессиональных проблем студентов;

- ЕНО студентов-гуманитариев через курсы естественнонаучного содержания может быть реализовано в двух вариантах: 1) при наличии дисциплин естественнонаучного содержания в базовой части ФГОС ВПО интегрированный курс естественнонаучного содержания включает инвариантную и вариативную составляющие в рамках основного курса, а также дополнительную вариативную часть, реализуемую в серии дисциплин естественнонаучного содержания по выбору студентов; 2) при отсутствии дисциплин естественнонаучного содержания в базовой части ФГОС ВПО интегрированный курс естественнонаучного содер

20 жания, включенный в основные образовательные программы за счет дисциплин по выбору студентов, содержит инвариантную составляющую и вариативную в соответствии с направлениями профессиональной подготовки.

4. Модель ЕНО студентов гуманитарных направлений подготовки, должна быть построена на принципах межпредметной интеграции и профессиональной направленности, учитывать психологические особенности студентов, отражать основные закономерности образовательного процесса, включать целевой, содержательный, технологический и организационно-методический аспекты ЕНО.

Цели ЕНО должны определять становление личности студента, формирование индивидуального стиля творческой деятельности, повышение уровня общекультурной и профессиональной компетентностей.

Содержание интегрированного естественнонаучного курса следует отбирать и структурировать на основе ряда положений (выделение в содержании фундаментального ядра знаний, представление содержания через проблемно-предметное поле, раскрытие содержания на основе принципа межпредметной интеграции, с позиций эволюционно-синергетического подхода, модульное структурирование содержания учебного материала, уплотнение учебного материала за счет его обобщения и систематизации, выделение в содержании инвариантной и вариативной составляющих).

Технологический аспект ЕНО должен предусматривать реализацию педагогических стратегий модульного, самоуправляемого, критичного, контекстного обучения и обучения в партнерстве; сочетание современных образовательных технологий с методами квазипрофессиональной деятельности; вариативность выбора уровня усвоения содержания курса, последовательности, форм и методов изучения дисциплины; возможность создания индивидуальной образовательной траектории.

Организационно-методический аспект должен быть представлен основными элементами организационных форм обучения в высшей школе лекции и семинарско-практические занятия); системой заданий для само

21 стоятельной работы студентов, предусматривающих использование компьютерных моделей, практико-ориентированных ситуационных задач, кейсов естественнонаучного содержания; системой оценивания качества подготовки студентов, учитывающей личностные достижения студентов, их включение в деятельность по оценке и взаимооценке.

5'. Особенностями методики, обеспечивающими ЕНО студентов:-гуманитариев в условиях интеграции научного знания, следует считать:

- профессиональную направленность ЕНО, учет интересов и психологических особенностей студентов;

- реализацию принципа интеграции как на уровне содержания, так и на уровне организации образовательного процесса;

- представление естественнонаучной информации в виде структурно-логических конструкций трех уровней обобщенности и обучение студентов на основе данных конструкций;

- использование технологий, обеспечивающих организацию« самоуправляемой самостоятельной работы, приемов и методов, содействующих развитию целостного, критического, нелинейного мышления, изменению мотивации студентов к занятиям по естествознанию;

- наличие комплекса педагогических условий, позволяющего наиболее эффективно реализовать ЕНО студентов-гуманитариев.

6. Освоение студентами системы естественнонаучных знаний обеспечит становление общекультурных и профессиональных компетентностей, проявляющихся в способности выпускников решать комплексные, интегративные задачи, и тем самым будет способствовать в определенной степени формированию представлений об естествознании как целостной системе и преодолению разрыва между естественнонаучной и гуманитарной культурами.

Апробация и внедрение результатов исследования

Основные теоретические положения и экспериментальные результаты исследования нашли отражение в публикациях и выступлениях на конференциях международного и российского уровней:

22

- Международные научные конференции «Физика в системе современного образования» (ФССО) (Санкт-Петербург, 1999, 2009; Ярославль, 2001), «Образование и глобализация» (Улан-Удэ, 2006).

- Международные научно-методические конференции «Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз» (Москва, 1999, 2002), «Физическое образование: проблемы и перспективы развития» (Москва, 2008, 2009, 2010, 2011), «Теоретические и практические аспекты подготовки кадров в современном вузе: российский и зарубежный опыт» (Хабаровск, 2009).

- Международные научно-практические конференции «Трансграничье в изменяющемся мире: образование и международное сотрудничество (Россия - Китай - Монголия» (Чита, 2006, 2008), «Художественное образование, эстетическое воспитание в XXI веке» (Чита- Хайлар, 2006, 2007), «Образование и воспитание в XXI веке: глобальный и региональный аспекты» (Чита, 2004), «Высшая педагогическая школа в период модернизации образования: опыт, проблемы, перспективы» (Комсомольск-на-Амуре,2006), «Традиции и инновации: проблемы качества образования» (Чита, 2005), «Университет в современном мире» (Чита, 2009), «Международное сотрудничество стран северо-восточной Азии: проблемы и перспективы» (Чита, 2010).

- Всероссийские научно-методические конференции «Обучение физике в школе и вузе в условиях модернизации системы образования» (Нижний Новгород, 2004), «Новые технологии в преподавании физики (НТПФ - IV)» (Москва, 2005).

- Всероссийская научно-практическая конференция «Качество педагогического образования: молодой учитель» (Тула, 2003); XXXIV зональная конференция преподавателей педвузов Урала, Сибири и Дальнего Востока «Методические аспекты в профессиональной подготовке учителя физики» (Нижний Тагил, 2001).

- Межрегиональная научно-практическая конференция «Культура и образование: традиции и инновации» (Чита, 2002).

- Региональные научно-методические конференции «Учебный предмет «естествознание» (Нижний Новгород, 2000), «Современные информационные технологии в образовании» (Чита, 2004).

23

-Научно-методические семинары преподавателей вузов и учителей, реализующих естественнонаучные дисциплины в учебных заведениях г. Читы и Забайкальского края (2000-2010 гг.).

Материалы исследования внедрены' в практику работы* кафедр следующих высших учебных заведений: Забайкальского государственного" гуманитарно-педагогического университета им. Н.Г. Чернышевского, Читинского государственного университета, Забайкальского института-предпринимательства Сибирской академии потребительской кооперации, Астраханского государственного педагогического университета, Бурятского государственного университета, Коми государственного педагогического института. Кроме того, основные результаты диссертационного исследования были использованы в процессе переподготовки учителей по естественнонаучным дисциплинам в Забайкальском институте повышения квалификации работников образования; а также при повышении квалификации преподавателей высшей школы, реализующих ЕНО, на базе Забайкальского государственного гуманитарно-педагогического университета им. Н.Г. Чернышевского.

Результаты исследования отражены в 74 научно-методических работах, опубликованных в центральной печати и различных региональных изданиях, общим объемом 165,5 печатных листа (авторских — 92,5 п.л.), в том числе в 2-х монографиях, 12 статьях из журналов по перечню ВАК, в 13-учебных и учебно-методических пособиях, 6 из которых имеют гриф УМО и УМЦ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы (429 наименований) и приложений (12 приложений). Основной текст занимает 418 страниц, содержит 28 схем, 14 диаграмм и 30 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования)», Старостина, Светлана Ефимовна

Выводы по главе 2

Актуальность проблемы ЕНО студентов гуманитарных направлений подготовки определяется рядом обстоятельств:

• на протяжении последнего десятилетия в диссертационных исследованиях, рассматриваются различные аспекты совершенствования естественнонаучной подготовки студентов (формирование мировоззрения и рефлексивного мышления студентов; реализация профессиональной направленности естественнонаучного образования; использование экспериментальных методов и компьютерных технологий при изучении естественных наук; выявление ценностно-смыслового аспекта содержания естественнонаучных дисциплин и формирование системы ценностей у студентов);

• проведенный анализ, диссертационных исследований позволяет констатировать, что профессиональная подготовка студентов при изучении дисциплин естественнонаучного цикла рассматривается в * основном для инженерных, медицинских и естественнонаучных специальностей, задачи профессионально ориентированного ЕН0 студентов-гуманитариев в рамках естественнонаучного цикла дисциплин в проанализированных исследованияхне ставились; .

• анализ вузовской практики обучения основам; естествознания показал, что основу построения естественнонаучнрго курса, как продукта междисциплинарного синтеза, составляют различные идеи и подходы (эволюционно-синергетический, историко-культурологический, системный, на основе картины мира, в соответствии с типом рациональности);

• к основным недостаткам ЕНО студентов-гуманитариев, реализуемого через курсы естественнонаучного содержания- следует отнести отсутствие критериев отбора содержания ЕНО, представление естествознания как суммы независимых сведений из отдельных естественных наук, игнорирование профессионально ориентированной подготовкой студентов в рамках ЕНО, исключение вопросов, иллюстрирующих интеграционные процессы в науке;

• необходима большая работа по разработке учебников^ учебных пособий нового поколения по современному естествознанию для; студентов. гуманитарных направлений подготовки, которые были бы свободны от ошибок, включали материал только научного содержания и обязательно проходили независимую экспертизу;

• практически не разработанным направлением является организация учебного процесса, выбор оптимальных форм, средств и методов организации познавательной деятельности и самостоятельной работы студентов в рамках интегрированного естественнонаучного курса.

На наш взгляд, в целях эффективной реализации фундаментальности и целостности высшего профессионального образования необходимо в основные образовательные программы всех направлений подготовки специалистов включить курсы естественнонаучного содержания, в рамках которых будет осуществляться ЕНО и которые будут базироваться на представлении о физике как

188 фундаменте современного естествознания, отражать происходящие в современном естествознании интеграционные процессы, иллюстрировать единство естественнонаучного и гуманитарного знаний. Основной целью таких курсов для студентов гуманитарных направлений подготовки является формирование общекультурных и профессиональных компетенций в рамках квазипрофессиональной деятельности.

Рассмотрение современного состояния естественных наук позволило выделить общие методологические основания современного естествознания, которые должны быть усвоены студентами при изучении- интегрированного курса: естественнонаучному знанию и всему развитию науки присущи скачки, революционные концептуальные изменения; в науке возможны альтернативные теории об одной и той же предметной области; условия познания существенно влияют на результат и не могут быть полностью исключены; поведение любой системы носит вероятностный характер, в основе вероятности неизбежно лежит множество случайных событий; мир представляет собой совокупность многоуровневых, сверхсложных, организованных систем, которые имеют общую физическую структурную первооснову; при описании движения и взаимодействия объектов природы необходимо использовать нелинейные уравнения, учитывать кооперативные и резонансные связи между объектами; принцип эволюции носит универсальный характер; новая парадигма современного естествознания является обоснованием и универсализацией идеологии нелинейного мышления в науке, основанного на фундаментальной роли случая в мире природы.

В то же время анализ методологических оснований современного естествознания показал, что критериями отбора содержания ЕНО студентов гуманитарных направлений подготовки должны выступать наиболее общие современные концепции естествознания, включающие материал общекультурного и общенаучного характера, рассмотрение которых выводит на осмысление мировоззренческих, смысловых, методологических проблем наших дней; носит ценност-но-ориентационную направленность, личностную значимость для студента; имеет практическую направленность, предполагающую рассмотрение его в контексте жизненных и профессиональных проблем; предполагает рефлексивную оценку учебной информации и будет способствовать формированию критического, нелинейного типа мышления.

По нашему мнению, необходимость подготовки специалистов нового типа, умеющих творчески и широко мыслить, искать пути рационального решения возникающих задач, обладающих способностями выдвигать новые идеи, требует организации целенаправленной работы по формированию целостного, критического, нестандартного мышления. Основными приемами развития такого типа мышления в рамках естественнонаучного образования, являются обучение на основе наглядных образов; рассмотрение явлений природы с различных точек зрения; показ альтернативных способов решения научных проблем; использование метода аналогии; разбор кейсов, представляющих собой реальные ситуации, иллюстрирующие применение нешаблонного мышления в решении естественнонаучных проблем; применение различных активных методов обучения.' Использование данных приемов будет способствовать переходу студентов от вынужденного восприятия естественнонаучной информации к ее добровольному восприятию, что позволит решить проблему изменения мотивации к занятиям по естествознанию.

Теоретические положения, рассмотренные в данной главе, приняты нами в качестве психолого-педагогической основы концепции ЕНО студентов гуманитарных направлений подготовки в условиях интеграции научного знания, которая будет представлена в следующей главе.

Глава 3. Концептуальные основы естественнонаучного образования студентов-гуманитариев в условиях интеграции научного знания

В данной главе представлена концепция ЕНО студентов-1уманитариев в условиях интеграции научного знания, определяемая целями ЕНО студентов с учетом становления у них общекультурных и профессиональных компетенций. Теоретическое основание концепции составили ведущие идеи, основополагающие принципы, методологические подходы. В рамках концепции сформулированы требования к отбору и структурированию содержания; определены педагогические стратегии организации процесса обучения, критерии отбора образовательных технологий; определены педагогические условия, обеспечивающие реализацию концепции, разработаны критерии для оценки результатов обучения и учета личностных достижений.

3.1. Проектирование целей ЕНО студентов с учетом становления у них общекультурных компетенций с проекцией на профессиональную деятельность

Во введении к Федеральному закону РФ «Об образовании» записано, что под образованием понимается «.целенаправленный процесс воспитания и обучения в интересах человека, общества, государства, сопровождающийся констатацией достижения обучающимся установленных государством образовательных уровней» [253, с.2]. Таким образом, говоря об образовании, можно выделить цели личностного характера и общие цели, определяющие интересы общества и государства. Для высшей школы «. .характерен феномен саморазвития, когда все преподаватели и студенты могут и должны участвовать в принятии проектных решений. Это означает, что цели образовательного процесса формируются изнутри. Именно в силу этого положения цели определяют общее содержание образовательного процесса» [359, с.15]. Следовательно, при разработке концепции ЕНО студентов гуманитарных направлений подготовки в высшей школе определяющим элементом выступают цели ЕНО.

Анализ психолого-педагогической литературы [16; 21; 29; 44; 108; 224; 256; 321; 323; 325; 360; 371 и др.] позволяет трактовать цель как осознанный образ предвосхищенного в сознании педагога результата, который определяет целостность и направленность педагогического процесса. «В качестве непосредственного мотива цель направляет и регулирует поведение как внутренний закон, которому человек подчиняет свою волю» [128, с.91]. К ведущим характеристикам- целей относят адекватность, степень обобщенности (или конкретности), диагностичность, таксономичность [29; 43; 44; 321; 325; 359 и др.]. Раскроем данные характеристики.

Адекватность подразумевает соответствие сущности и назначению процесса обучения в высшей школе [102; 359]. Цели должны формулироваться в категориях развития личности, включая общую культуру, готовность к профессиональной деятельности и социализации.

Степень обобщенности предполагает определенную иерархическую структуру представления целей. Чем ниже уровень проектирования, тем более конкретной становится цель. В. П. Беспалько, рассматривая иерархию целей подготовки специалистов [44], выделяет глобальную цель в форме социального заказа педагогическому процессу в вузе, цели вузовского уровня, связанные с программой подготовки специалиста, цели освоения дисциплины, соотносимые с образовательным процессом на кафедре.

Диагностичность. поставленных целей означает необходимость описания целей через фиксацию прогнозируемого результата обучения. Повышению конкретизации описания результатов учебной деятельности, по мнению В. М. Кларина, способствует использование глаголов, непосредственно характеризующих деятельность обучаемого [171].

Таксономия учебных целей предполагает выделение области развития обучающегося (когнитивная, аффективная, психомоторная) и уровня задания сложности. Существуют различные подходы к структурированию учебных целей и достижений.

Наиболее известной классификацией целей обучения является таксономия Б. Блума [414]. Она достаточно проработана, дифференцирована, имеет достаточно категорий, чтобы система целей не была слишком дробной. Для придания инструментальности и технологичности характеру целей В. Блум выделяет шесть ступеней целей в когнитивной области и характеризует их определенными видами деятельности, которые представлены в таблице 3.1.1.

Список литературы диссертационного исследования доктор педагогических наук Старостина, Светлана Ефимовна, 2011 год

1. Глоссарий основных терминов, понятий, используемых в данном модуле 60; 61; 62.

2. На основе сформулированных выше положений нами была разработана система самоуправляемой самостоятельной работы студентов по интегрированному естественнонаучному курсу, которая подробно'будет рассмотрена в следующей главе.

3. По мнению И.В. Муштавинской 236, с. 13., в процессе реализации стратегий критического мышления студенты учатся учиться, а также познают себя, «прокладывая путь к становлению цельной личности».