Введение к работе
Необходимость повкаїеніш качеотра образования на фоне смены образовательной парадигуы в современном обществе'связывается прежде всего с кризисом образовательной системы, отмечаемым во всем мире, и касаю-пціуоя ее организационных Форм и содержания. Отметим, что эти процеесь проходят ка фоне экспонент--юго роста объема научной информации. Повышение качества образования является в силу этого одной из актуальны:: проблем, решению которой посвящены многочисленные исследования ( А. И. Субетто, К. А. Селезнева, !0. Г. Татур и др. >. В этом контексте в современном образовании возникает целый ряд более частных, собственно педагогических проблем, К ним, в первую очередь, может быть отнесена дидактическая организация знаний, как условие повышения качества и: усвоения.''
Состояние исследования проблемы.
Проблема дидактической организации знаний всесторонне рассматривалась в работах А. Б. Славина, А. И. Уемовэ, В. В. Гузеева, В. Ф. Шаталова, И. Ф. Талызиной, М, М Скат кика, Ю. К. Еабанского, В. И. Гинецинскогс, Б. Н. Клротяева, В. В. Давыдова, В. PL Бес паль ко, С. Д. Пятыго, С. А. Мав-рина, Е. Е Наумова, !,!. И, Погеева, К. 1'. Салминсй и др. Однако вопрої специальной организации предметного знания в целях создания на зтеї основе дидактической его организации ранее не ставился. Тем более ш 'ставился вопрос разграничения и соотношения единиц предметного научного знания и дидактических единиц.
В диссертации подчеркивается, что не все отрасли научного знани; в равной мере могу? Сыть структурированы и организованы, что : определенной мере мох-эт быть соотнесено с их характеристикой ка: относящихся к парадигыальным и непарадигмальным наукам ( по Т. Куну], Так, не все естественные науки организованы одинаково - химия лучит других - белее ста гвядцат-и лет существует учение Д. И. Менделеева < системе элементов. Зіс, в свою очередь, ведет к тому, что соответственно, учебные дисциплины не могут быть организованы в равно мере. В силу этого обстоятельства в качестве примера научного знани выбрано именно химическое знание.
Психолого - педагогические основы оптимальной организации знани в контексте психологии познания и учения раскрыты в работах К. Г. Юнга Ж. Пиаже, Дж. Брунера, Л. С. Выгодского, А. Е Леонтьева, П. Я
Гальперина и др.
Данная проблема рассматривалась и в работах педагогов, разрабатывающих проблематику как теоретических основ преподаваню химии, так и вопросов его методического обеспечения. Спектр работ такого рода представляют исследования Г. М. Чернобельской, О. С. Зайцева, И. М. Титовой, О. И. Агаповой, Д. М. Кирюшкина, Г. С. Удалова, R Е. Кузнецова и др.
В диссертации за основу исследования принят. системный подход н рассмотрению дидактической организации химического знания в свете глубокой взаимосвязи принципов системности и симметрии в общей теори; систем (по Ю. А. Урманцеву и А. И. Уемову). Представления о гармонии і инвариантах систем в последнее время активно развиваются в рамках общенаучной и философской парадигмы системогенетики, представленной у развиваемой в основополагающих работах А. И. Субетто, Э. М. Сороко, Ю. В, Яковца, Е Н. Александрова и др.
Авторы учебников и учебных пособий по химии считают, следуя первооткрывателю периодической системы - Д. И. Менделееву, что система элементов является основой организации химических знаний. I организации и обобщении теоретических основ знаний о периодической системе элементов Д. И. Менделеева за последние десятилетия можнс выделить работы Б. М. Кедрова, Г. Т. Сиборга, С. А. Щукарева, Д. Е Трифонова, В. М. Клечковского, Е А. Фигурсвского, В. И. Спицына, Г. Н. Флёрова, А.А. Макарени, М. X. йарапетьянца и др. Следует отметить, чтс большинство из этих ученых внесли основополагающий вклад и е педагогический аспект такой организации.
Целью данной диссертации является разработка и теоретическое обоснование дидактической организации естественнонаучного знания.
Объект - организация учебного процесса. При этом круг рассматриваемых проблем непосредственно охватывает исследование организации содержания как способа достижения лучшего усвоения знаний и лишь опосредованно касается вопросов способов его передачи и методов преподавания.
Предмет - дидактическая организация естественнонаучных знаний (на примере химических знаний) на осноеє внутренней природы самого научного знания.
Гипотезой является предположение о том, что дидактическая организация естественнонаучного С в частности, химического) знания в силу его специфики с необходимостью отражает научную предметную организации: этих знаний,в данном случае, его симметрийную основу с соотнесение тер-
мпнзз симметричный, симметрический и симметрийный дано в текст диссертацию. Б диссертации мьі полагаем, что дидактическая организаци знаний;— отражая степень - организованности- научного. знания, может стро игьея ка тех же основа:',, :ча которых строятся само научное знание, пр. этом дидактическая организация, построенная на основе соединения спи ралькоети v. симметрии является эффективной, представляя собой наиболее свернутую модель организованного значил. Эта основная гипотеза диссертационного исследования рассматриваемся здесь при условии сравнени: степени 'исходного раскрытия сущности, периодической системы химически: элементов, исходного характера обобщения и свертки ее системных зако номернсотеп.
Немало педагогических исследовании специально посвящались рол; системы химических элементов е преподавании химия (H.IL Агафошн, А. Г. Кульман, Г. В. Черняк, Б. Г. Краснова, Л. С. Карапетян, Ф. Г. Фельдман Г. М. Крючкова и др.). Основная часть подобных работ посвящена проблемам методики преподавания соответствующих разделов курсов химии в школе или вузе, средствам обучения и наглядным пособиям. Дидактическа модель преподавания химии, представляемая в настоящем исследовании, отличается от существующих тем, что свертывание и последующее развертывание знаний об основных закономерностях учения о системе и закономерностях УІЗМЄНЄКИД СВОЛО'ГВ ЗЛЄМЄКТ0В ПРОИЗВОДИТСЯ ПОСреДСТВОМ ЄДИКОГ'.
алгоритма - симметрии.
Принятая за основу еимметрийная организация знаний предполагаем дефиницию самого попятил симметрии, которое (по Г. Вейлюї математически строго определяется как "... инвариантность некоторой конфигурации, относительно определенной группы преобразований (групп автоморфизмов)", а в более широком смысле, как согласование частей в целое, смысл "средней \(bptf, и, в конечном итоге, как красота. Понятие симметрии относят к исходным фундаментальным понятиям науки (по Ю. А. Ур-манцеву и др.).
Исходя из научной гипотезы и поставленной цели, были сформулированы следующие осґсвн^а дадачя исследования:
-
Провести теоретический анализ современного состояния проблемі дидактической организации естественнонаучных знаний.
-
Произвести соотнесение внутренней структурной организации научного и предметно - организованного учебного знания в целях дидактической организации последнего.
-
Разработать модель дидактической организации предметного химического знания на симметрийней основе.
-
Провести теоретический сопоставительный анализ преимуществ дидактической организации знания на основе симметрии с другими типамі его дидактической организации.
-
Обосновать симметрийный подход к организации знаний с точкі зрения данных различных разделов химии.
Для решения поставленных задач применялись следующие методі исследования:
анализ теоретических оснований (исторических и логических предпосылок) , лежащих в основе формирования современных методик преподавания химии и структурирования учебного материала в учебниках и учебны) пособиях по химии и биологии;
обобщение существующих подходов к способам организации знаний і дидактике, систематизация научно - теоретического, педагогического ; психологического базиса формирования этих подходов;
моделирование способов свертывания знаний на основе прикятогс симметрийного подхода;
проектирование дидактической организации химических знанні исход из арсенала разработанных наглядных моделей;
экстраполяция полученных способов дидактической организации знаний на другие предметные области.
Основные положения, выносимые на зашиту.
-
Способ организации знания через симметрию является предпочтительным при условии рассмотрения степени его соответствия внутреннеї сущности самого научного знания.
-
Условием дидактической организации естественнонаучного знанш является отражение в ней внутренних законов жизни самого знания, чтс применительно к химическому знанию, выражается в выделении структурированности знания, выделении инвариантных моделей, которые могут был положены в основание организации знаний.
-
Принципы дидактической системы организации химических знанні как системы, спроектированной в виде модели эффективной симметрийноз свертки информации.
-
Элементы разработанной знаниевой компоненты педагогическо: технологии, построенной на основе методов целостного наглйдногс представления фактических данных химии.
Научная новизна исследования заключается в том, что впервые:
выделен дидактический принцип организации научных знаний, целиком опирающийся на концепцию симметрии;
как основа понимания и представления химических знаний в дидак-
тике введеяз симметричная спиральная система (ССЭ) химических элементов, являющаяся одной из моделей химической систематики, продолжающей объективную историю-илогику_развития своих графических прототипов, описанных (как правило) в специальной научной литературе;
разработаны принципы моделирования, используемые при соотнесении организации научного предметного содержания знаний и дидактических единиц, которые представляется возможным экстраполировать на другие предметные области;
разработана я подтверждена фактическими данными различны;-; разделов химии система представлений о неизвестных ранее взаимосвязях і; взаимозависимостях между химическими элементами.
Теоретическая значимость исследования заключается в расширении модельной базы организации знаний и разработке оригинальной системы (концепция, теоретическое доказательство, методы) дидактической организации химических знаний, которая решает педагогические проблемы развития альтернативного, диалектического, системного мышления студентов, формирования у них творческого подхода. В области системогенетики исследование подтверждает общие принципиальные взгляды о том, что всякая научная классификация спиральна к симметрична, давая этому обкому тезису химическое доказательство.
Практическая значимость исследования определяется разработкой неизвестных ранее методов наглядного интегрального представления физике - химических свойств элементов в системе, которые использовались :- ав-терской программе в учебном курсе общей и неорганический химии.
Практические результаты работы Енедрены в учебный процесс в виде:
учебных курсов по общей и неорганической химии;
учебно - методических пособий, связанных с предметом настоящей работы, а такле наглядных пособий - схем, по^волягадах через симметрии показать изменение того или иного физического кн химического свойства не фрагментарно, а непосредственно на самой системе химических элементов.
ЬШП^Жі Результатов исследования происходила на гафедве естествознания университета №ждународнсй Академии Бизнеса и 5апк.овсксго !;;-да при Агтовазбакке в г. Тольятти. На основе объединения традиционных и представленных здесь положений, автором были разработаны и реализованы в учебном процессе учебные курсы по общей и неорганической химки дл>; бакалавриата по естествознанию. Основные положения и результаты исследования были представлены в материалах и выступлениях:
- на первой международной конференции "Системогенетика и учение о
-6--цикличности развития" (Тольятти, июнь 1994 г.);
на межрегиональной конференции "Интеграция естественнонаучного знания в системе образования" (Самара, декабрь 1994 г.);
на Второй Международной Кондратьевской конференции (Санкт-Петербург, март 1995 г.);
ка XXIII Академическом симпозиуме "Методология социального проектирования" ( К. Новгород, май 1995 г.);
ка четвертом симпозиуме "Квалиметэия человека и образования: методология и практика" (Москва, сентябрь 1995 г.).
Структура и объем диссертации.
Работа состоит из введения, трех глав и заключения. Объем основного текстового содержания составляет 130 страниц.
Раздел приложения включает 80 страниц текста и 40 графических материалов (рисунков, графиков, схем и таблиц).
Список литературы содержит 137 источников.'