Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Методологические основы исследования проблемы формирования целостной системы знаний и умений учащихся 34
1.1. Системная методология в гносеологии, её терминологический аппарат 34
1.2. Целостность как качественно новая ступень развития системы, усвоения знаний 60
1.3 Методология естествознания, ее роль в формировании у учащихся целостной системы знаний и умений естественнонаучных дисциплин 71
1.4. Эпистемологический и другие виды синтеза как объективные предпосылки единства знаний и умений и их формирования в обучении 82
Глава II. Научное знание как многоуровневое системное отражение действительности 99
2.1. Архитектоника научного знания, дидактический аспект выделения и анализа его компонентов . 99
2.2. Теория как форма организации научного знания и укрупненная дидактическая единица учебной информации j 28
2.3. Уровни усвоения знаний как показатели степени сформированности у учащихся их целостности 148
2.4. Учебный предмет как система знаний, умений и навыков определенной области познания j 57
Глава III. Система психолого-педагогических условий формирования у учащихся целостной системы знаний и умений 161
3.1. Оптимальная плотность структурных связей учебных дисциплин как дидактическое условие достижения целостности знаний и умений учащихся 162
3.2. Личностно-ориентированный подход к проблеме формирования целостной системы знаний и умений учащихся в обучении 181
3.3. Системный стиль мышления как условие и средство упорядочения разрозненных знаний
3.4. Подготовка и переподготовка педагогических кадров к осуществлению системно-целостного подхода в учебном процессе 196
Глава IV. Пути и средства формирования целостной системы знаний учащихся в учебном процессе 207
4.1. Реализация внутри-и межсистемных связей как дидактическое условие достижения интегральной целостности знаний 207
4.2. Раскрытие системно-целостного строения природы в преподавании естественнонаучных дисциплин 224
4.3. Выявление и использование системообразующих факторов содержания образования 243
4.4. Структурно-функциональное соотнесение элементов знаний и их систематизация 256
Глава V.Экспериментальное исследование. обобщение опыта 289
5.1. Интеграция ранее изученных и приобретаемых знаний в учебном процессе 289
5.2 Экспериментальная работа по проверке эффективности научно-методических рекомендаций исследования 293
5.3. Обобщение опыта учителей по формированию целостной системы знаний, умений естественнонаучных дисциплин 326
Заключение 348
Библиография 363
- Системная методология в гносеологии, её терминологический аппарат
- Архитектоника научного знания, дидактический аспект выделения и анализа его компонентов
- Оптимальная плотность структурных связей учебных дисциплин как дидактическое условие достижения целостности знаний и умений учащихся
- Реализация внутри-и межсистемных связей как дидактическое условие достижения интегральной целостности знаний
Введение к работе
Отечественная педагогическая наука за последние десятилетия достигла определенных успехов. Однако кардинальные изменения в социально-экономической сфере, происходящие в стране за последние годы, выдвигают новые задачи в подготовке подрастающего поколения к современной жизни, сознательному активному участию в различных областях социальной практики. Одна из таких задач - это повышение качества образования учащихся, совершенствование форм и методов обучения. Проблеме повышения качества образования посвящено множество исследований. Тем не менее она и сегодня остается актуальной. Решение проблемы повышения качества школьного образования одни видят в радикальном изменении содержания образования; другие - в разработке и внедрении интенсивных педагогических технологий; третьи -в индивидуализации и дифференциации обучения; четвертые - в расширении сети элитарных учебно-воспитательных учреждений; пятые -в совершенствовании подготовки и переподготовки педагогических кадров. Все эти соображения во многом правомерны. Действительно, для преодоления диспропорции между интенсивным ростом объема знания и возможностями его усвоения важна разработка стержневых направлений совершенствования обучения и воспитания. Таким направлением мы считаем формирование у учащихся целостной системы знаний и умений в обучении. Разработке его теоретических и практических основ посвящено наше исследование. Дело в том, что традиционная схема организации учебного процесса в средней школе, где преобладает объяснительно-иллюстративная методика, не стимулирует проблемно-поисковую деятельность, требующую от ученика познавательную активность и самостоятельность; недостаточно развивает логическое мышление, видение частного на фоне общего, целого, что существенно влияет на качественные показатели знаний и практических умений учащихся. В связи с этим возникает необходимость поиска новых подходов к планированию и организации учебного процесса, формированию содержания образования, его предъявлению и усвоению. К таким подходам относятся системно-целостный, деятельностный подходы, нацеленные на формирование у учащихся целостной системы знаний, умений и навыков. Предметной областью исследования являются естественнонаучные дисциплины. Выбор ее обусловлен наличием существенных недостатков в преподавании этих дисциплин, их ролью в формировании у учащихся научного мировоззрения, а также базовым образованием автора, его многолетним опытом работы в качестве преподавателя, методиста кафедры физико-математических и естественнонаучных дисциплин Чувашского республиканского института образования, заведующего кафедрой педагогики и психологии. В целях выявления качественных показателей знаний и умений учащихся по математике, физике, химии, биологии и информатике нами за последние годы проводились различные контрольные срезы. Так, в 1995 1996 учебном году контрольными заданиями по физике, включающими механические, тепловые и электрические явления, было охвачено 740 учащихся городских и сельских школ; в 1996 - 1997 учебном году - 870 учащихся. Получены следующие результаты: 5 - 12,8 (15,3); 4-25 (30,8) процентов. Начиная с 1997-1998 учебного года, автором совместно с сотрудниками лаборатории «Инновации и стандарты в образовании» Чувашского республиканского института образования регулярно проводилось тестирование по математике, физике и информатике. В 1997 1998 учебном году тестовую проверку прошли 1170 учащихся 5-11 классов из 20 общеобразовательных школ, лицеев, гимназий г. Чебоксары. Результаты: 5 - 13,9%; 4 - 32,2%. В первом полугодии 1997-1998 учебного года в 10-11 классах школ № 44, № 54 г.Чебоксары было проведено адаптированное тестирование в 10 классах по таким темам курса математики, как «Графики и функции» (выполнение заданий составляло соответственно 54,6% и 62%); «Четность и нечетность функций» (84,1% и 72%); «Тригонометрические уравнения» (18,2% и 12,5%); «Исследование функций с помощью производной» (11,8% и 19,5%); «Решение показательных уравнений» (33,2% и 36,4%); в 11 классах - «Уравнение» (71,9% и 70,8%); «Функция» (96,9% и 78,1%); «Неравенство» (72,5% и 78,8%); «Логарифмы» (87,5 % и 86,3%); «Сравнение степеней» (80,5% и 86,2%); «Логарифмические уравнения» (93,8% и 93,7%); «Иррациональные уравнения» (45,2% и 44,6%). В 1998 -1999 учебном году тестированием было охвачено по математике 475 учащихся 9 классов, 329 учащихся 10 классов и 467 учащихся 11 классов. Индекс качества составил в 10 классах - 48%, в 11 классах - 35%.
Поэлементный анализ показывает поверхностное знание у значительной части учащихся теоретического материала, формальное усвоение понятий, теорем, правил, алгоритмов; неумение обосновать решения тригонометрических уравнений и неравенств, отсутствие должной графической, вычислительной культуры, навыков тождественных преобразований. Наибольшие трудности у восьмиклассников вызывает построение графиков квадратичных функций путем соответствующих переносов, использование их при решении систем уравнений (40%); пятая часть десятиклассников не справляется с заданиями, связанными с тригонометрическими функциями.
В целях выявления динамики изменения качественных показателей знаний и умений учащихся средних общеобразовательных школ нами в 1998-1999 и 2000-2001 учебных годах был проведен сопоставительный анализ результатов контрольных работ. Контрольные работы проводились в конце первого полугодия в старших классах средних общеобразовательных школ г. Чебоксары и г. Новочебоксарск сотрудниками кафедры физико-математических и естественнонаучных дисциплин Чувашского республиканского института образования при участии автора. Результаты анализа 100 случайным образом выбранных работ ( по каждому классу) представлены в Таблице 1. Таблица ьо о Тема Учебный год Оценки (в%) У (в%) К (в%) 4 3 2 8. Изменение агрегатных состояний вещества 1998-1999 14.4 36.2 48.8 0.6 99.4 50.6 2000-2001 16.5 38.6 43.1 1.8 98.2 55.1 Динамика +2.1 +2.4 -5.7 +1.2 -1.2 +4.5 9. Законы движения 1998-1999 12.6 38.1 41.1 8.2 91.8 50.7 2000-2001 14.2 35.8 42.6 7.4 92.6 50.0 Динамика + 1.6 -2.3 + 1.5 -0.8 +0.8 -0.7 10. Основы молекулярно-кинетической теории 1998-1999 15.3 34.4 42.5 7.8 92.2 49.7 2000-2001 13.2 34.8 44.5 7.5 92.5 48.0 Динамика -2.1 +0.4 +2.0 -0.3 +0.3 -1.7 11. Основы электродинамики 1998-1999 16.2 33 42.1 8.7 91.3 49.2 2000-2001 15.2 34.2 44.3 6.3 93.7 49.4 Динамика -1.0 + 1.2 +2.2 -2.4 +2.4 +0.2
Как видно из таблицы, существенных изменений качественных показателей за три года не наблюдалось.
Аналогично проводился анализ качества знаний и умений учащихся по химии. Использовалось непосредственное наблюдение на уроке, проведение устных опросов и письменных контрольных работ, тематическое повторение, поэлементный анализ знаний. Приведем результаты выполнения тестовых заданий, содержащих вопросы по следующим темам: 1) первоначальные химические понятия, химические реакции, количественные отношения в химии; 2) электролитическая диссоциация; 3) металлы; 4) углеводороды, кислородосодержащие вещества; 5) азотосодержащие вещества; 6) Обощающие сведения о строении вещества.
Таблица № п\п Темы Класс Справились с заданием (в%) Качественные показатели (в%)
1. Первоначальные химические понятия 8 92 46
2. Химические реакции 8 84 42
3. Количественные отношения в химии 8 82 41
4. Электролитическая диссоциация 9 91 46
5. Углеводороды 10 79 52
6. Металлы 10 94 47
7. Кислородосодержащие органические вещества 10 90 54
8. Азотосодержащие вещества 11 93 52
9. Обобщающие сведения о строении вещества 11 85 56
В курсе физики учащиеся затрудняются в расчете архимедовой силы (30%) ; химии - в составлении химических формул (17%), в написании уравнений реакций (40%), в определении видов химических связей (22%); общей биологии - в понимании основ эволюционной теории, наследственности, селекции и т.д.
Значительна разница в качественных показателях знаний и умений учащихся городских и сельских школ (из 870 учащихся городских школ, охваченных контрольной письменной проверкой, получили: 5-5,3%; 4-30,8% ; из 740 учащихся сельских школ - 5-8%; 4-25%). В 1999-2000 учебном году автором с целью определения уровня интеллектуального развития учащихся было проведено тестирование 128 учащихся 8-10 классов сельских школ республики (Красночетайский район) с использованием методики «ШТУР» для подросткового и юношеского возраста. Тесты включали наборы заданий для определения общей осведомленности учащихся, уровня сформированности у них умений делать заключения по аналогии, классифицировать элементы знания, делать обобщения, сравнивать предметы и явления, находить в них общее и особенное. По результатам тестирования учащиеся были разделены на 5 групп: наиболее успешные (1); близкие к успешности (2); средние по успешности (3); мало успешные (4); наименее успешные (5). Таблицы с обобщенными данными, а также анализ результатов приведены в главе V исследования.
Полученные данные в основном совпадают с результатами трех международных сравнительных исследований (Educational Testing Strvice) качества знаний учащихся по естественнонаучным дисциплинам, где участвовало от 20 до 50 стран, в том числе и СССР и Российская Федерация (в последних двух). В 1991 году по результатам тестирования наши восьмиклассники оказались по математике на четвертом месте, по естественным наукам - на пятом; исследования (TEMSS. Вып. 4. ИОСО РАО. М. , 1998. С. 81) в 1997 году дали другие результаты: учащиеся наших общеобразовательных школ среди 20-и стран оказались лишь, на 18 месте. Положение несколько улучшили учащиеся специализированных школ, которые заняли 3 место. Но такие школы в нашей стране составляют лишь 4% от общего числа средних школ (количество таких школ в других странах, принявших участие в исследовании, в среднем составляет 14,5%, а в наиболее развитых странах - от 20 до 30 %).
Вышеуказанные и другие недостатки в знаниях учащихся естественнонаучных дисциплин объясняются рядом причин. Среди них сокращение недельных часов учебного плана по этим дисциплинам под видом «гуманитаризации образования», перегруженность школьников учебной информацией, недооценка личностно формирующей роли естественнонаучных дисциплин в системе образования, слабая методологическая подготовка выпускников педвузов (около 90% опрошенных нами учителей показывают полное отсутствие знаний о теории знания, системной методологии, структуре и функциях научной теории, принципах построения естествознания). В дидактических и методических исследованиях, уделяя основное внимание формированию отдельных элементов знания, недостаточно рассматриваются вопросы, связанные с доведением их до структурно-функционального соотнесения в рамках отдельных тем, разделов и учебного предмета в целом. В связи с этим «учебный предмет предстает перед учащимися как конгломерат отдельных, не связанных друг с другом элементов. Изучаются понятия, правила, действия одни за другими, и все внимание сосредоточено на каждом в отдельности. Связи вновь изучаемого с ранее известным раскрываются только линейно, об объединении, систематизации материала в крупные блоки заботятся мало. Формирование системы понятий реализуется скорее стихийно, чем целенаправленно» (Цетлин B.C. «Неуспеваемость школьников и ее предупреждение». С. 69). Мы считаем, что сегодня повышение качества образования должно осуществляться не экстенсивным путем, а за счет разработки принципиально новых подходов к учебному планированию, уплотнения учебной информации. В национальном докладе Российской Федерации «Политика в области образования и новые информационные технологии» на втором Международном конгрессе ЮНЕСКО «Образование и информатика» сделана попытка определения новой образовательной парадигмы, среди приоритетов которой названы фундаментальность, целостность и ориентация на интересы развития личности. Эти приоритеты полностью соотносятся с темой нашего исследования. Учебный процесс, основанный на этих приоритетах, требует новой креативной педагогической технологии, нацеленной на развитие творческого потенциала личности, формирование ее научного мировоззрения, основанного на системном мышлении и системно-последовательной деятельности. Такой стиль мышления и деятельности может быть выработан только на базе целостной рецепции учебного материала, системно-последовательной познавательной и практической деятельности учащихся.
Вопросы, в той или иной степени касающиеся проблемы системности, целостности научных и учебных знаний, рассматривались в трудах отечественных и зарубежных педагогов, психологов, социологов, философов и представителей других наук. Так, проблемой, связанной с общей теорией систем, занимались Л. Берталанфи, В.Н. Садовский, А.Н. Аверьянов, А.И. Уемов, Н.Ф. Овчинников, Ю.А. Урманцев, Б.И. Беспалько, Н.К. Вохтомин, А.А. Карбут; системно-структурным подходом к знанию - ТА. Ильина, В. А. Лекторский, А.И. Ракитов, Г.И Рузавин, П.П. Блонский, Б.Ф. Ломов, АН. Еремкин, В.Н. Демин, И.Д. Андреев, В.И. Кузнецов и др.; методологией системного исследования - И.Д. Зиновьев, А.А. Горелов, Б.Г. Алексеев, В.П. Каратаев, Ф.Ф. Копнин, B.C. Тюхтин, В.И. Алексеев, В.И. Кремянский, В.В. Краевский; системного, диалектического стиля мышления - С.Л.Рубинштейн, И.В. Громов, А.В. Брушлинский, Ю.В.Сенько, И.Б. Новак, Л.Ф. Тихомирова, А.В. Басов и др.; системностью знаний - К.Д. Ушинский, Л.Я. Зорина, В.П. Кузьмин, И.Д.Зверев, К.П. Королеу, В.К. Кириллов, ОС. Зайцев, P.M. Чернопольская, К.С.Бакрадзе и др.; синтезом и интеграцией знаний (наук) -Б.Г.Афанасьев, И.К. Заплетало, И.В. Блауберг, Э.Г. Юдин, В.М. Федотов, В.Л. Хромов, В. Холлигер, М.П. Честиков, Д.М. Гвишиани, М.Д. Ахундов, В.И. Шинкарук, Э. Шредингер; целостностью знаний, учебного процесса -ВИ. Загвязинский, Б.М. Кедров, Н.П. Федоренко, HP. Ставский, В.Н. Комаров, М.Э. Омельянов, А.С. Урсул, П.Э. Петросян, М.П. Медянов, В.А. Энгельгард, М.К. Енисеев; педагогической технологией - В.П. Беспалько, MB. Кларин, Г.К. Селевко, А.И. Уман, З.И. Калмыкова и др.; строением и функциями естественнонаучной теории - Ж.М. Абдульжан, А.Б. Баженов и др.; целостностной характеристикой индивидуальных свойств личности -В.А.Сластенин, B.C. Мерлин, И.П. Павлов, Л.С. Выготский, А.Н. Маслоу; формированием содержания естественнонаучного образования общеобразовательной средней школы - А.Н.Колмогоров, М.А. Прокопьев, А.И. Маркушевич, П.Л. Капица, И.К.Кикоин, М.А. Лаврентьев, М.Н.Скаткин, В.В.Краевский, И.Я.Лернер, Г.В. Мухаметзянова, B.C. Леднев; выяснением механизмов понимания - Г.Х. Гадамер, Г.С. Костюк, Г.Л. Тульчинский.
Однако в этих исследованиях системность знаний, умений и навыков специально не рассматривалась; она не связывалась с системными качествами личности, формированием системного стиля мышления и деятельности, в единстве с дидактическими условиями реализации внутрисистемных и межсистемных связей и отношений. В учебных пособиях по педагогике, в «Педагогической энциклопедии» проблема формирования целостной системы знаний, умений учащихся не обсуждалась, системность не была возведена в ранг обще дидактических принципов. Принцип систематичности, требующий развернутость знания в ряде последовательных шагов, не может заменить принцип системности. Соблюдение его в обучении является необходимым, но недостаточным условием формирования системы знаний и умений, так как системность прежде всего характеризуется структурно-функциональной соотнесенностью ее элементов и частей на основе многосторонних связей и отношений (свойства системы определяются не только и не столько свойствами ее составляющих, сколько ее целостностью - единством внутренних и внешних сторон).
Объективными предпосылками разработки теории систем и системной методологии являются наиболее общие законы природы, познания, аксиологии, современные интегративные тенденции в развитии науки, техники, производства; внедрение в образование новейших технологий, средств программно-методического обеспечения, прогнозирования; повышение роли морально-этических факторов в науке, общенаучных идей, закономерностей, принципов, предельных переходов, методов, средств, носящих междисциплинарный характер.
Качество знаний и умений является важнейшим компонентом качества образования, которое опирается на иерархию целей, задач, исходящих из современной модели выпускника школы, вуза; подготовку педагогических кадров, соответствующих характеру развития общества; материально-техническую базу обучения, его научно-методическое обеспечение. Анализ показывает, что сегодня имеется ряд противоречий в функционировании и развитии системы образования. Не вдаваясь в подробности этого сложного вопроса, мы здесь выделяем лишь те противоречия, которые касаются предмета нашего исследования. Это противоречия между необходимостью: поиска принципиально новых подходов к отбору содержания среднего образования, способствующего целостному мировосприятию, миропониманию и на этой основе формированию у учащихся адекватных мировоззренческих взглядов и убеждений и отсутствием научно-методологической базы для осуществления такого отбора; - формирования в обучении целостной системы знаний и умений учащихся как важнейшего условия выработки системных качеств личности и отсутствием научно-методической базы создания технологии разработки средств и методов для достижения такой целостности; - повышения качественных показателей естественнонаучных знаний, умений и недостаточным использованием в этих целях потенциальных возможностей содержания образования, процесса обучения; достижения готовности учителей к целенаправленному формированию у учащихся целостной системы знаний и умений в обучении и отсутствием научно - обоснованных критериев и рекомендаций для определения такой готовности.
Разрешение этих противоречий требует ответа на ряд основополагающих вопросов: Что собой представляет целостная система знаний и умений как педагогический феномен? Каковы методологические подходы, общетеоретические предпосылки, дидактические механизмы и условия формирования целостной системы знаний и умений учащихся в обучении? Каковы пути и средства использования предметного содержания в достижении системных качеств знаний и умений учащихся?
В выявленных противоречиях и связанных с ними вышеприведенных вопросах заключена проблема исследования, которая нами сформулирована следующим образом: Каковы теоретические основы и психолого-педагогические условия, обеспечивающие эффективность формирования целостной системы знаний и умений учащихся старших классов в обучении?
Решение этой проблемы составляет цель исследования: разработать научно-педагогические основы теории формирования целостной системы знаний и умений учащихся старших классов, дидактическую модель и психолого-педагогические условия её реализации в учебном процессе общеобразовательной средней школы.
Объект исследования - содержание и процесс обучения в старших классах общеобразовательной средней школы.
Предмет исследования - сущность, принципы, критерии, дидактическая модель формирования у старшеклассников целостной системы знаний и умений как существенный элемент повышения качества образования в средней школе.
Гипотеза исследования. Повышение эффективности процесса формирования целостной системы знаний и умений учащихся средней общеобразовательной школы носит причинно детерминированный характер, становится возможным и управляемым, если:
- будет базироваться на современной теории систем и системной методологии, авторской концепции достижения системной целостности знаний и умений, разработанной на основе теоретических изысканий и выявления стратегического направления повышения качественных показателей образования;
- будет разработана и внедрена в учебный процесс дидактическая модель формирования целостной системы знаний и умений в обучении; созданы оптимальные психолого-педагогические условия её реализации;
- будут разработаны средства достижения системных качеств знаний, умений у учащихся в обучении, включающие: общенаучное, методологическое и организационно-педагогическое обеспечение процесса обучения; критерии определения сформированное™ у учащихся целостной системы знаний и умений и уровней усвоения учебного материала в зависимости от целевых установок его изучения и удельного веса в системе знаний и умений; выявление потенциальных возможностей учебного предмета в достижении системных качеств знаний и умений; уровня профессионально-педагогической готовности учителей к реализации системной методологии в обучении;
- дидактический принцип системности будет положен в основу проектирования содержания общего среднего образования, конструирования учебников и учебных пособий, предъявления учебной информации в обучении, ее восприятия, осмысления и применения в решении познавательных и практических задач;
- будет опираться на новую педагогическую технологию, базовыми элементами которой являются системно-структурный, комплексно-скоординированный и другие подходы к процессу обучения;
- будет осуществляться систематическая работа по формированию у учащихся целостной системы знаний, общенаучных и специфических умений и навыков.
Цель и гипотеза определили постановку задач исследования: 1). Раскрыть сущность, содержание, объем понятия «целостная система знаний и умений».
2). Выявить типичные затруднения и недостатки в формировании у учащихся старших классов средней общеобразовательной школы целостной системы знаний естественнонаучных дисциплин.
3). Разработать научно-педагогические основы теории и методологии формирования целостной системы знаний и умений учащихся в обучении.
4). Разработать авторскую концепцию достижения системной целостности знаний и умений старшеклассников средней общеобразовательной школы, построить дидактическую модель ее реализации в обучении, включающую цель, задачи, закономерности, принципы, содержание, формы, методы, средства, критерии, технологию, результат деятельности учителей и учащихся.
5). Выявить совокупность психолого-педагогических и организационно-педагогических условий, необходимых и достаточных для формирования у учащихся целостной системы знаний и умений в учебном процессе.
6). Опытно-экспериментальным путем проверить целесообразность и эффективность научно-методических рекомендаций исследования.
Методологической основой исследования являются современные тенденции развития научного знания и практики, их отражение в содержании образования и методике преподавания учебных дисциплин; характер влияния социально-политических, психолого-педагогических, других факторов на развитие и становление личности учащегося; общенаучные положения о целостном, системном рассмотрении природы; категории и законы материалистической диалектики; законы формальной логики, являющиеся общим методологическим принципом научного, логического мышления; философские положения о всеобщей связи и взаимообусловленности явлений и процессов реальной действительности; положение о ведущей роли деятельности в развитии личности; методология современного естествознания; труды исследователей в области общей теории систем, системной методологии, а также труды отечественных и зарубежных педагогов и психологов Я.А. Коменского, ИГ. Песталоцци, К.Д. Ушинского, П.Ф. Каптерева, Ю.А. Самарина, Г.И. Саранцева, В.В. Краевского, Т.А. Ильиной, М.А. Данилова, Ю.К. Бабанского, В.И. Зверева, К.К. Платонова, В.Г. Гершунского, В.Д. Шадрикова, Е.Г. Осовского, В.И. Андреева, В.А. Сластенина, В.И. Загвязинского, ММ. Поташнина и др.
Авторская концепция исследования основана на следующих теоретико-методологических положениях:
1 .Система знаний в ходе своего развития, как и любая динамическая система, достигает своей целостности, восхождение к которой включает: уровень общего представления об объекте изучения; уровень знания об объекте как о целостном предмете; уровень знаний о связях и отношениях между элементами и компонентами объекта; уровень знания об объекте как о составной части системной целостности; уровень знаний об условиях функционирования и развития объекта. Эти уровни можно объединить в три блока: внутрисистемный (внутрипредметный), межсистемный (межпредметный), межцикловой (гуманитарный, естественнонаучный, технический).
2. Потенциальные возможности формирования целостной системы знаний и умений у учащихся обусловлены системным характером построения природы, ее восприятия, деятельности центральной нервной системы человека; формированием человека как целостной личности.
3. Знания и умения являются прижизненно приобретаемыми качествами личности, оказывающими доминирующее влияние на другие ее качества.
4.Восхождение от системных качеств знаний к системным качествам личности в учебно-воспитательном процессе осуществляется путем мысленного вычленения из содержания образования мировоззренческих, правовых, морально-этических, оперативно технологических составляющих и рассмотрения их с позиций определенных идей, принципов, теоретических положений.
Методы исследования: теоретический и контент-анализ, обобщение опыта, опытно-экспериментальная работа, ретроспективный анализ развития идеи системности знаний, структурно-функциональное моделирование действий учителей и учащихся на различных этапах достижения целостной системы знаний и умений в обучении; анализ учебников, учебных пособий и программ, результатов социологических исследований в контексте проблемы и задач исследования; качественный и количественный анализ материалов экспериментальной работы с применением методов математической статистики и др.
Опытно-экспериментальная база исследования. Эмпирическая часть исследования, в основном, выполнена в средних общеобразовательных школах №№ 6, 24, 29, 34, 39, 44, 59 г. Чебоксары, №№ 10, 16 г. Новочебоксарска, в Ядринской национальной гимназии, Ибресинской средней школе №1, в сельских средних общеобразовательных школах Красночетайского района Чувашской Республики, в базовых школах педагогической практики ЧТУ, ЧГПУ, ЧРИО. Научная новизна исследования состоит в следующем:
1. Разработана методологические и общетеоретические основы исследования, его терминологический аппарат, уточнены объем и содержание таких понятий, как «связь», «отношение», «целое», «целостность», «системные параметры», «целостная система», методология», «системообразующие факторы» и др.
2. Выявлены и проанализированы объективные основания реализации принципа системности в обучении (единство мира, единство знаний; эпистемологический, методологический, понятийно-категориальный синтез; научная картина мира; современные интегративные тенденции в развитии знания).
3. Разработана авторская концепция последовательного восхождения знаний и умений к их системной целостности. На основе этой концепции: 1)выдвинуты и реализованы такие идеи, как деление учебных дисциплин по степени аккумулированности в них системообразующих связей и отношений, деление самих связей по их дидактическим функциям, идея о наличии межсистемного уровня усвоения знаний, основанного на аспектном синтезе; 2)установлено, что каждая ступень восхождения к системной целостности в генезисе представляет определенный уровень развития знаний: мифологический, феноменологический, родовидовой, частносистемный, межсистемный, межцикловой, философско-методологический.
4. Сконструирована и апробирована дидактическая модель достижения межсистемного уровня знаний и умений учащихся.
5. Разработаны критерии сформированости у учащихся целостной системы знаний и умений как единство и взаимосвязь их содержательно-смысловых, нормативно-регулятивных, процессуально-инструментальных компонентов, а также наличие таких качественных показателей знания, как полнота, глубина, прочность, гибкость, осознанность, систематичность, взаимообусловленность. В этих структурах умение представлено как готовность (знание, помноженное на индивидуальный опыт деятельности) ученика к выполнению тех или иных интеллектуальных и практических действий.
6. Дана новая классификация уровней усвоения учащимися знаний и умений в старших классах средней общеобразовательной школы: 1) уровень первоначального понимания, воспроизведения и применения (знание на уровне репродуктивных умений); 2) уровень осмысления, анализа, синтеза и оценки знаний, способов деятельности; 3) уровень внутрисистемного содержательно-смыслового и структурно-функционального соотнесения элементов знаний и их творческого применения; 4) уровень межсистемного осмысления и оперирования знаниями и умениями.
7. Выявлена и обоснована система психолого-педагогических и организационно-педагогических условий, оптимизирующих процесс формирования у учащихся целостной системы знаний и умений в обучении.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что в нем:
1. Поставлена сложная научно-педагогическая проблема достижения у учащихся в обучении целостной системы знаний и умений циклов учебных дисциплин, что значительно расширяет предметную область исследования школьной дидактики.
2. Созданы основы теории формирования у учащихся целостной системы знаний и умений; дана семантическая интерпретация таких ее структурно-функциональных компонентов, как эмпирический базис, исходные положения, ядро теории (упорядоченная совокупность понятий, принципов, концепций, закономерностей, теоретических положений), выводы и следствия, прикладные аспекты.
3. Введены такие производные понятия, как «плотность системных связей», «монолитность учебного предмета», «понятиеобразующие», «частносистемобразующие», «системообразующие», «межсистемные связи и отношения», «внутри-и межсистемный уровни знаний и умений», выделены и проанализированы различные виды синтеза, интеграции знаний как важнейшие факторы формирования целостной системы знаний и умений.
4. Проанализирована архитектоника научного знания, роль и место его структурных элементов в системном целом; разработана и апробирована методика и логика формирования у учащихся научных понятий, усвоения законов, закономерностей, частносистемных теорий, выработки общенаучных и специфических умений и навыков, систематизации и генерализации научных фактов.
5. Выявлены и охарактеризованы закономерности и принципы реализации связей и отношений циклов учебных дисциплин (целенаправленности, оптимальной достаточности, органической вписываемости и др.), принципы проектирования содержания среднего образования и организации учебного процесса (современности, жизненности, логической стройности, полемичности, сочетания монолога и диалога и др.), принципы естествознания, выступающие как системообразующие факторы, модели взаимоотношения участников учебного процесса (дидактическая, эвристическая, взаимного сотрудничества).
6. Выявлено, что критериальными показателями сформированности у учащихся целостной системы знаний и умений являются: 1) наличие знаний о составе целого, закономерностей и правил соотношения его составляющих, о системообразующих связях и отношениях целого и его частей, а также способах и средствах их выявления, фиксации и использования в обучении; 2)наличие умений использовать полученные знания в интеллектуальных и практических действиях, в выявлении и анализе структурных элементов знания, механизмов их связей и отношений, в осуществлении последовательности действий при их усвоении и творческом применении; 3)сформированность умений вычленять новые функции и стороны целого в различных условиях и обстоятельствах; 4) понимание того, что любая система представляет собой часть системы более высокого порядка, где ее свойства объясняются как типичные проявления свойств последней;
7. Доказано, что глубина и объем осуществления межсистемных связей зависит от: возрастных познавательных возможностей учащихся; сформированности у них умений и навыков их реализации в учебном процессе; компетентности педагогов в смежных областях знаний и владения ими системной методологией; координации действий учителей-предметников в изложении материала, носящего межпредметный характер.
8. Исследована методология естествознания, ее роль в интеграции знаний естественнонаучных дисциплин, охарактеризованы натурфилософский, аналитико-синтетический, интегрально-дифференцированный этапы познания природы. Раскрыты содержательные и функциональные возможности естественнонаучных дисциплин в образовании системной целостности через системообразующие факторы (естественнонаучная картина мира, узловое понятие, основополагающая идея построения курса); концепции (силы, физического взаимодействия, атомизма и релятивистско-квантового представления); естественнонаучные принципы (относительности, наименьшего действия, симметрии пространства и времени); релятивистский синтез; совокупность фундаментальных положений и др.
9. Доказано, что повышение качественных показателей знаний и умений зависит от формирования у учащихся системного стиля мышления, способности видеть единичное и особенное в контексте целого, рассматривать объект изучения с разных сторон и позиций, осуществлять сопоставительный анализ фактов и явлений по общности, сходству и контрасту.
Практическая значимость исследования выражается в том, что в нем:
1. Разработаны критерии сформированности у учащихся системы общеучебных и специфических умений как совокупность приемов интеллектуальных и практических действий, основанных на: 1) знании структур сложных умений; 2) владении действиями, на которых основаны эти умения; 3) возможности их переноса в новые ситуации.
2. Создана научно-методическая база достижения целостной системы знаний и умений учащихся в процессе обучения, которая позволила: 1) вычленить типы и виды внутрисистемных и межсистемных связей на основе их дидактических функций и определить основные направления их реализации в обучении; 2) разработать систему средств материализации
связей и отношений учебных дисциплин (синхронные таблицы, графы отношений, блочно-модульные схемы и др.) и технологию достижения целостной системы знаний и умений учащихся в процессе обучения; 3)обобщить опыт работы учителей естественнонаучных дисциплин по формированию целостной системы знаний и умений учебном процессе; 4)разработать методику выявления готовности учителей к работе по формированию у учащихся целостной системы знаний, умений и навыков в обучении; 5) разработать и апробировать курсы лекций, семинарских, практических занятий, издать учебные пособия, монографии с целью повышения компетентности студентов, учителей в теории систем, системной методологии, а также в практических вопросах достижения целостной системы знаний и умений учащихся в обучении; 6)теоретически обосновать и экспериментально подтвердить выделенные и апробированные в работе общие, частные и специфические педагогические условия, необходимые и достаточные для эффективной реализации научно-методических рекомендаций исследования.
3. Разработаны критерии готовности учителей к реализации системной методологии в обучении. Обоснована система контроля и самоконтроля, позволяющая оперативно изучать эффективность работы учителей по достижению целостной системы знаний и умений учащихся в обучении.
4. Практическая значимость исследования также связана с широкой возможностью использования его результатов в различных типах учебных заведений, в подготовке и переподготовке педагогических кадров, переработке школьных учебников, учебных пособий и т.д.
Разработанные и изданные на основе теоретических положений и по результатам исследования монографии, курсы лекций, программы семинарских и практических занятий, направленных на повышение компетентности педагогов в области системной методологии, в теории и практике формирования целостной системы знаний и умений учащихся в обучении широко используются в педагогическом процессе школ, вузов
Чувашии. Результаты исследования легли в основу разработанного спецкурса «Теоретико-методологические основы формирования у учащихся целостной системы знаний в обучении», который читается нами студентам Чувашского государственного университета, Чувашского государственного педагогического университета, учителям и руководителям школ на курсах повышения квалификации в Чувашском республиканском институте образования.
Совокупность методологических, теоретических положений, практических рекомендаций исследования способствует преодолению вышеуказанных противоречий в системе образования в целом и в учебном процессе общеобразовательной средней школы. Эти рекомендации могут быть с успехом использованы и в других циклах учебных дисциплин с учетом их специфики.
На защиту выносятся:
1. Методологические положения исследования. В работе эти положения подразделяются на две части: на общую методологию и на методологию естествознания. Общая методология опирается на основы теории систем, теории отражения (познания), эпистемологического и других видов синтеза, тектологии, философии образования, теории личности и ее формирования, теории педагогических систем. Методология естествознания исходит из единства микро-макро - и мега миров, которые представляют разные уровни познания природы, что все природные объекты (непосредственно воспринимаемые и выходящие за пределы человеческого восприятия и повседневного опыта) представляются как упорядоченные, структурированные, иерархически организованные системы, изучение которых требует последовательного раскрытия связей и отношений между ними. В естественнонаучной методологии считается, что Вселенная динамична, возникла из каких-то предшествующих состояний и форм материи, процесс изменения этого состояния поныне и в далеком будущем будет продолжаться. Составной частью методологии
исследования является системная методология, которая основана на диалектической логике, логике многофакторного, разнонаправленного обобщения, логике диалектического единства объективного и субъективного. Системная методология ориентирует на то, чтобы знание о предмете соединялось со знанием о его роли и месте в системной совокупности, знание об отдельных свойствах предмета - со знанием их целостной совокупности, а также на выявление закономерностей функционирования системы, взаимодействия ее элементов и частей.
2. Понятие «целостная система». Целостность выражает целое, самодостаточность, внутреннее единство системы, иерархическую, функциональную соподчиненность подструктур, равновесие в них диалектических противоречий и противоположностей. В основе целостности лежат интегративные процессы, разные виды синтеза знаний и умений: эпистемологический, понятийно - категориальный, структурно -функциональный, теоретический, аспектный и др. Любой системный объект в пути восхождения к целостности проходит ряд этапов: 1) возникновение, становление (функционирование в определенном режиме), созревание (завершение цикла развития, характерной особенностью которого является количественное умножение тождественно дифференцированных элементов или многократное тиражирование самого себя). В гносеологическом плане целостность отражается в целостном процессе познания, в целостном формировании личности учащегося в обучении, в фундаментальном положении диалектики, что ни одно явление в мире нельзя познать, если его рассматривать вне структурно-функциональных, пространственно - временных систем координат. В методологическом плане целостность отражается в восхождении от общефилософской, общенаучной методологии к частнонаучной. Такая субординация имеет место и в структуре, содержании знаний, умениях и навыках.
3. Авторская концепция достижения у учащихся целостной системы знаний и умений в процессе обучения. В концепции знание представляется как сложная система, состоящая из таких подсистем-компонентов, как содержательно-смысловой, нормативно - регулирующий, операционально-процессуальный, формально - знаковый, считается, что в ходе определенным образом ориентированной познавательной и практической деятельности разрозненные знания складываются в систему, где ее элементы, взаимодействуя друг с другом, обогащаются, углубляются. В сущностном плане концепция делится на две части. В первой части раскрываются цели, этапы, условия поэтапного достижения целостных качеств знаний и умений, начиная с выявления и изучения отдельных свойств системного объекта, их совокупности и кончая представлением объекта как целостного предмета в системе внутренних и внешних связей и отношений. Вторая часть носит гипотетический характер, где влияние системных качеств знаний на системные качества личности представлено как движение по цепочке, звеньями которой являются: целостная система знаний, умений и навыков - научная картина мира (мировоззрение) -система духовно-нравственных ценностей - мотивационная сфера личности - совокупность социально значимых качеств личности. При этом считается, что все эти звенья суммируются в жизненной позиции учащегося, выражающейся в его ценностно-оценочном отношении к природе, обществу, к самому себе, а также к актам рефлексии: самоанализа, самооценки и самовыражения. В процессуальном плане достижение системных качеств личности в обучении осуществляется путем вычленения из содержания образования мировоззренческих, духовно-нравственных, эмоционально-волевых составляющих и рассмотрения их с определенных социально формирующих идей и позиций. При этом знания и умения считаются прижизненно приобретаемыми качествами личности, оказывающими доминирующее влияние на ее другие качества.
4. Дидактическая модель формирования целостной системы знаний и умений в обучении, включающая цель, задачи, закономерности, принципы реализации внутренних и внешних связей и отношений учебных дисциплин в обучении, содержание, формы, методы, пути и средства формирования у учащихся целостной системы знаний и умений естественнонаучных дисциплин, критерии сформированное™ целостной системы знаний и умений учащихся в процессе обучения, технологию, результат деятельности учителей и учащихся.
5. Технология формирования целостной системы знаний и умений учащихся в процессе обучения. Основными её составляющими являются целостный, системно-структурный, комплексно-скоординированный, личностно-ориентированные подходы к анализу, предъявлению, усвоению и применению знаний и умений в учебном процессе, а также выявление и использование системообразующих факторов, переходных мостиков в содержании образования в целом, в отдельных учебных дисциплинах и их циклах. В исследовании системно-структурный подход представляется как мысленное членение изучаемого объекта на элементы и структуры для выявления его качественной определенности; комплексно-скоординированный подход - как взаимное согласование учителями циклов учебных дисциплин методики формирования общенаучных понятий; целостный подход - как изучение объекта в качестве нерасчлененного целого; личностно - ориентированный подход - как учет интересов, склонностей, способностей, потребностей ученика в обучении).
6. Комплекс психолого-педагогических условий повышения эффективности процесса формирования у учащихся целостной системы знаний и умений в обучении. К этим условиям в исследовании отнесены: 1)оптимальная потенцированность в содержании образования внутри-и межсистемных связей и отношений (такая потенцированность должна осуществляться на уровне учебных планов, программ, учебных дисциплин); 2)стимулирование учителем активной познавательной
деятельности учащихся; 3) целенаправленная подготовка и переподготовка учителей к применению системной методологии на практике, повышение их методологической и логической культуры и т.д.
7. Дидактическая модель подготовки учителей и учащихся к работе по достижению системных качеств знаний и умений. Модель содержит информационный блок (спецкурсы, спецсеминары, концепции современного естествознания) и операционально-инструментальный блок, который реализуется непосредственно на практике. . В этой модели аккумулируются средства, методы, методические приемы системной методологии, реализуются связи, отношения целевого, содержательного, деятельностного и результативного компонентов процесса обучения.
8. Пути и средства формирования у учащихся целостной системы знаний и умений естественнонаучных дисциплин. К ним относятся: формирование у учащихся целостных представлений о живой природе (на клеточном, молекулярном, организменном, популяционно-видовом, биогеоценотическом уровнях); 2) выявление и использование системообразующих факторов в содержании образования и процессе его усвоения; 3) структурно-функциональное соотнесение знаний и умений; формирование у учителей и учащихся умений и навыков использования традиционных и современных технических средств обучения; 5)осуществление связи преподавания естественнонаучных дисциплин с жизнью, производственным окружением учащихся.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивались тщательно разработанной методологией, структурно- содержательной целостностью, логической последовательностью изложения материала; непротиворечивостью теоретико-методологических положений, строгой аргументированностью исходных позиций, комплексом теоретических и эмпирических методов, адекватных задачам исследования; длительной апробацией научно-методических рекомендаций в школах и вузах, на курсах повышения квалификации учителей; продолжительной опытно-экспериментальной работой (констатирующей, обучающей, основной, контрольно-обобщающей) с привлечением широкого круга участников: учащихся, учителей, аспирантов, докторантов, руководителей школ, методистов, психологов, социальных работников (автор, будучи членом республиканской экспертной комиссии и членом жюри «Учитель года», активно участвовал в аттестации учителей).
Апробация и внедрение результатов проведенного исследования осуществлялись по следующим направлениям:
- в процессе работы автора в качестве преподавателя, доцента кафедры педагогики и психологии ЧТУ, методиста кафедры естественнонаучных и физико-математических дисциплин ЧРИО, заведующего кафедрой педагогики и психологии ЧРИО, доцента двухгодичных курсов психолого-педагогических знаний преподавателей и аспирантов вузов республики, факультета подготовки социальных работников на базе среднего и высшего специального образования ЧТУ;
- промежуточные результаты исследования неоднократно обсуждались на кафедре педагогики и психологии ЧТУ и в докторантуре при этой кафедре; на кафедре психологии и педагогики ЧРИО; на заседаниях секции дидактики Отделения педагогических наук НАНИ ЧР, на семинарах и совещаниях, проводимых лабораторией стандартов и инноваций ЧРИО, №№ 6, 24, 39, 44 г. Чебоксары, в школе №10 города Новочебоксарска;
-материалы диссертационного исследования отражены в 7 монографиях, 5 учебных пособиях, 2 авторских курсах лекций, использовались на семинарских, лабораторно-практических занятиях, при написании курсовых и дипломных работ студентов ЧТУ, в материалах учебно-исследовательских работ студентов-практикантов, статьях и научных сборниках, в журналах «Народная школа», «Вестник Чувашской национальной академии», «Известия НАНИ ЧР», «Известия РАО», общественно-политических журналах Чувашского филиала РАО «Семья в России», «Школа духовности», в сборниках научных трудов педагогов-исследователей «Актуальные проблемы современного образования», «Оптимизация содержания подготовки специалистов в многопрофильном вузе», «Новый виток реформы образования: предпосылки, основные направления, научно-методическое обеспечение», «Повышение эффективности учебно-воспитательной работы в современной школе», научным редактором которых выступал автор. С отдельными аспектами проблемы системности знаний, умений и навыков учащихся ознакомлены преподаватели вузов Марийской, Татарской, Чувашской республик, Ульяновской, Нижегородской и других областей России. Автор поддерживает тесную связь с представителями образовательной организации "Sardas" (Нидерланды) по актуальным проблемам современной дидактики;
-в 1988 - 2001 годах основные положения, результаты, выводы исследования нашли отражение на 4 всероссийских, 5 региональных, 7 республиканских, 6 межвузовских, 5 вузовских научно-практических конференциях в Москве, Йошкар-Оле, Казани, Нижнем Новгороде, Свердловске, Кирове, Уфе, Пятигорске, Новочебоксарске, Чебоксарах .
Исследование продолжалось более 10 лет, проводилось в четыре этапа.
Первый этап (1989-1995 гг.) - вхождение в различные аспекты проблемы, анализ ее источников, объективных оснований, моделирование логической структуры исследования, его инструментария, обобщение опыта, проведение педагогического эксперимента, подведение его итогов. Результаты первого этапа исследования легли в основу кандидатской диссертации автора (1996г.) «Эпистемологический синтез в учебном процессе средней школы (на материале естественнонаучных дисциплин)».
Второй этап (1996 - 1997 гг.) - дальнейшее расширение базы исследования, определение его новых аспектов, разработка авторской концепции, уточнение и расширение терминологического аппарата, выявление системообразующих факторов в содержании и процессе преподавания учебных дисциплин, выявление теоретических предпосылок исследования, его методологического обеспечения, уточнение гипотезы исследования. На этом этапе разработан и апробирован спецкурс «Теория и методика формирования целостной системы знаний и умений учащихся в обучении». Изучены и проанализированы 23 программы базисного учебного плана 5-11 классов; содержание учебников и учебных пособий предметов естественнонаучного цикла с точки зрения наличия системообразующих связей и использования в формировании целостной системы знаний и умений у учащихся, 26 нормативных государственных документов, определяющих содержание и цели образования, в том числе по исследуемой проблеме.
Третий этап (1998 - 1999 гг.) - выявление педагогических условий, повышающих эффективность процесса формирования целостной системы знаний, умений учащихся в учебном процессе, проведение констатирующего, обучающего, основного и контрольно - обобщающего экспериментов, апробация и внедрение основных положений исследования и практических рекомендаций. В исследовании приняло участие свыше 4000 тысяч учащихся и 250 учителей Чувашской республики. Работа выполнялась под научным руководством автора и непосредственно им. Личное участие автора состоит в теоретической разработке основных идей и положений исследования, непосредственном осуществлении и руководстве опытно-экспериментальной работой в школах, в анализе полученных эмпирических и экспериментальных данных.
Четвертый этап (2000-2001 гг.) - систематизация и обобщение теоретических выводов и научно-методических рекомендаций, издание монографий, учебных пособий, курсов лекций и практических занятий, оформление материалов исследования в виде докторской диссертации.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, приложений, содержит 25 таблиц, 9 схем, 29 рисунков, 4 матрицы, ее объем составляет 389 с, библиографический список содержит 403 наименования. Блочно-модульная схема диссертации представлена в пяти взаимосвязанных блоках.
Системная методология в гносеологии, её терминологический аппарат
Рассмотрим принципы системности и систематичности, их соотношение и взаимосвязь в работах отечественных педагогов. Принцип систематичности требует развернутость знания в ряде последовательных шагов, однако эта развернутость не означает того, что знания учащихся приобретают системный характер. Следовательно, он не может заменить принципа системности в обучении. Соблюдение принципа систематичности является необходимым, но недостаточным условием формирования системы знаний и умений, так как системность прежде всего характеризуется структурно-функциональной соотнесенностью ее элементов и частей на основе многосторонних связей и отношений.
В. Оконь [237.С. 181-185] считает, что в дидактике можно отказаться от принципа систематичности, поскольку можно сохранить в принципе системности то, что связано с систематичностью обучения. По его мнению, «эффективность процесса обучения зависит от степени упорядоченности дидактического материала, от его планового охвата в соответствии с имеющимися основами, от рационального деления материала на смысловые фрагменты и ступенчатого овладения им при постоянном обращении к какому-то целому, от того, овладел ли учащийся, продвигаясь вперед, предыдущим материалом, необходимым для понимания следующего, от того, наконец, систематически ли сопутствуют получению знаний развитие и совершенствование соответствующих практических умений и навыков» (С. 181). В. Оконь утверждает, что привлечение внимания учащихся к миру как целому через отдельные предметы в значительной мере определяет ценность обучения, так как мир «является не случайным нагромождением различных явлений... а причинно обусловленной системой предметов и явлений. В этой системе любой предмет и любое явление входят с другими предметами в различные связи... Важно то, чтобы, познавая различные стороны мира как системы с помощью различных учебных предметов, учащиеся не упускали из виду целое - своеобразное единство мира (там же. С. 182). Отсюда следует вывод, что принцип системности тесно связан с общенаучным принципом реккурентности (реккурентность-это наличие множества взаимосвязанных «младших» составляющих «старших» самоорганизующихся систем (СС), системных объектов (СО) - кирпичиков мироздания). Реккурентность касается всех системных объектов природы, в том числе и интеллектуальных, способных распознавать, обучаться, запоминать, предвидеть (предсказывать) события. Соблюдение этого принципа предполагает рассмотрение групп (сообществ), где понятия друг друга взаимно описывают и дополняют в пределах их зоны связей (зона связей - это пересекающиеся участки зон влияния двух системных объектов (донора и реципиента), через которые между ними осуществляется обмен информацией).
Определенную ценность в работе В. Оконя представляет широкое толкование принципа системности, выходящее за рамки предметных областей. Он считает, что принцип системности относится не только к содержанию обучения, но и к самому ходу обучения, его процессуальной стороне (это вполне согласуется с концепцией нашего исследования). Процесс обучения - это тоже система. Элементами этой системы являются учитель, учащиеся, содержание обучения и воспитательная среда. В ходе целенаправленной деятельности участников процесса обучения названные элементы входят между собой в разные отношения. Эти отношения могут проявляться в одно и то же время, в различном временном интервале, могут отличаться по количеству, размеру и удельному весу; обуславливаться прямым или обратным взаимодействием.
Заслуживает внимания и мысль В. Оконя о предварительном моделировании связей и отношений системы. Он выделяет два типа моделей. Первый тип отражает связи и отношения элементов фрагментов действительности (так, анализ взаимосвязей природных объектов и явлений, биоценоза, включающего совокупность растений, животных и микроорганизмов, населяющих определенный участок суши и водоема, характеризующихся определенными отношениями между собой и приспособленностью к условиям окружающей среды, предполагает выявление многогранной связи между ними); второй тип - связи и отношения элементов теоретических конструкций (научных фактов, понятий, законов, теорий).
По мнению В.Оконя, обучение проходит эффективно, когда системы как предметно и логически упорядоченные группы элементов и связей между ними расположены соответствующим образом, когда построена их иерархия как в пределах предмета, так и между предметами. Отсюда вытекает необходимость анализа каждого элемента системы в тесной связи с его функционированием в целом. В. Оконь указывает на два возможных пути организации обучения, связанные с выявлением и использованием межсистемных связей. Первый путь, когда даются все элементы содержания и связи между ними учащимся в «готовом виде»; второй - когда преподносятся в «готовом виде» не все элементы содержания и связи. «Задание учащимся в этом случае может быть двоякое: или обнаружение недостающих элементов и связей, или такое соединение данных им элементов, чтобы из них образовывались новые предметы и явления». По мнению В. Оконя, в обоих случаях качество обучения повышается, создается проблемная ситуация, которая способствует формированию у учащихся творческого мышления. Принцип системности в обучении ориентирует на соотнесение знаний о предмете (аспектных, поэлементных) со знаниями об их роли и месте в системной целостности; она касается методов изучения свойств и закономерностей сложноорганизованных природных и социальных систем, методов перехода от изучения элементов целого к его структуре, к межсистемным связям и отношениям. Эффективность познания и практической деятельности тем выше, чем более системными, целостными они становятся (Аверьянов А.Н. Системное познание мира. 1985, С. 9). Системное познание и преобразование мира предполагает: рассмотрение объекта деятельности (теоретической, практической) как системы; определение ее структуры; выявление закономерностей, правил, принципов, объединяющих структурные составляющие системы в единое целое; выявление внутренних и внешних связей системы как условий ее функционирования и развития; определение иерархии функций системы, ее удельного веса среди других систем. Решение этих задач в дидактике требует новых средств и подходов, уточнения и расширения логико-гносеологического аппарата познания, терминологии системного исследования.
Архитектоника научного знания, дидактический аспект выделения и анализа его компонентов
Научное знание представляет сложную систему, состоящую из раз личных подструктур-компонентов, содержащихся друг в дружке подобно русским матрешкам. В зависимости от целей и задач анализ научного зна ния может быть осуществлен в онтологическом, гносеологическом, генети ческом, аксиологическом, формально-логическом, понятийно категориальном, содержательно-смысловом, функциональном, операцио нально-логическом, дидактическом и в иных планах. Конкретными предме тами анализа могут быть содержание знания, форма его выражения, внут ренние и внешние отношения элементов и компонентов знания, уровни раз вития знания, этапы их достижения в процессе обучения, логические связи и отношения между элементами структуры знания и др. При этом необхо димо учесть, что научное знание есть продукт многоуровневого отражения законов и закономерностей природы в ходе познавательной и практической деятельности.
В современных условиях наука пытается выявить и сформулировать условия, при которых происходят различные явления, процессы путем выявления специфических особенностей этих явлений и нахождения устойчивых, повторяющихся связей и отношений, в которых проявляются эти особенности. Этот слой образует определенную подсистему знания.
В системе научного знания мы выделяем ряд компонентов: содержательно-смысловой (научные факты, понятия, законы, закономерности, теории, информационные тексты, содержательные задачи, упражнения, лабора-торно-практические задания); нормативно-регулирующий (принципы, правила, алгоритмы, указания, замечания, пояснения и др.); процессуально-операциональный (умения, навыки, личный опыт интеллектуальных и практических действий, языковая и формализованно-знаковая подсистемы. I. Научный факт. Под фактом понимается реальный предмет, событие, действие, процесс, явление, поступок, ставшие объектом внимания человека; единичное утверждение, истинное суждение; данные, полученные в ходе опыта, эксперимента, наблюдения, чувственного восприятия; следствие, выведенное из какого-либо естественнонаучного закона и т.д. Как видно из сказанного, к фактам относят либо фрагмент реальной действительности, либо некоторый элемент эмпирического и теоретического знания, то есть факты действительности и факты науки. В философском словаре [ 347. С.501 ] различают объективные и научные факты. Под объективными фактами понимаются события, явления, фрагменты действительности, составляющие объект человеческой деятельности и познания. Под научным фактом понимается продукт отражения объективного факта в человеческом сознании. Это отражение может принимать разнообразные формы: символическое, образное, речевое (письменное или устное) и др. «Научный факт служит основой теоретического построения, которое было бы без него невозможно» (там же). Так, фундаментальными являются факты, полученные из опыта Б. Румфорда с вращающимся стальным цилиндром с прижатым к его поверхности неподвижным тупым резцом. Они доказывают, что теплота - это вовсе не уничтожаемая жидкость, теплород, а результат движения. То же самое доказывают факты, полученные из опыта Дэви с двумя кусками льда, воска, жира, расплавляющимися при высокой температуре, возникающей в результате трения. На основе этих фактов Дэви сделал вывод: непосредственной причиной явления теплоты является движение, и законы распространения теплоты столь же точны, как и законы распространения движения. На основе опытных данных Джоуль доказал, что количество теплоты, выделенное при совершении определенной работы, прямо пропорционально величине этой работы. Э. Ленцу опытные данные позволили определить величину теплового эквивалента и заложить основы механической теории теплоты. Эта теория в дальнейшем развивалась на основе атомно молекулярного учения о строении материи. Для понимания строения вещества важную роль сыграли факты, добытые в экспериментах с газами Р. Бойля, открывшего закон изменения объема воздуха с изменением давления; Э. Мариотта, установившего закон изменения давления данной массы идеального газа с изменением температуры при постоянном объеме; Ж. Гей-Люссака, установившего закон объемных отношений при исследовании теплового расширения тел; Р. Броуна, открывшего броуновское движение (впоследствии это явление было объяснено Рамзаем). Количественная теория броуновского движения впервые была построена А. Эйнштейном. С использованием методов кинематической теории тепла он вывел формулу для вычисления среднего квадратного смещения броуновских частиц: АЛ" = 2 Д/, где D - коэффициент диффузии броуновских частиц, который для шарообразных частиц равен D- ( Na - число Авогадро, 77 коэффициент вязкости жидкости, г-радиус частицы).
Научные факты взаимосвязаны и взаимообусловлены. В научном и учебном познании важно выявление этих связей. В работе [168] указываются следующие пути упорядочения фактов: 1) группировка (отбор фактов по признакам их значимости для познания данного объекта, установления некоторой зависимости, отношения и т.д.); 2) генерализация (выявление логических, причинно-следственных и функциональных связей между ними).
Научный факт характеризует изучаемый объект с определенной стороны, представляет эмпирическое знание. Разностороннее отражение объекта достигается системой фактов. В учебном познании после выявления фактов следует процесс их упорядочения, установления между ними иерархической зависимости, усреднения, обобщения, группировки, включения их в систему знаний в качестве определенного элемента. При этом важно добиваться того, чтобы ученик мог объяснить известные ему факты в свете добытых новых фактов, включить их в сложную систему знаний («...факты, если взять их в целом, в их связи... безусловно, доказательная вещь». 194. С. 350).
Оптимальная плотность структурных связей учебных дисциплин как дидактическое условие достижения целостности знаний и умений учащихся
Психолого-педагогические условия как таковые многозначны. Они в той или иной степени всегда присутствуют в педагогическом процессе, поскольку этот процесс связан с познавательной деятельностью. Любая деятельность возможна только при определенных условиях. Условия определяют успешность или не успешность этой деятельности. В предыдущих параграфах исследования многие вопросы, связанные с психолого-педагогическими условиями нами были рассмотрены: это условия формирования системы научных понятий, законов, умений, навыков, частносистемных теорий, дифференцированной подготовки педагогических кадров для работы в разных типах школ, реализации приоритетных ценностей современного образования, ориентированность учебного процесса на личность школьника, ее интересов, способностей, духовных потребностей, на развитие, формирование устойчивых положительных мотивов учения и т.д. Здесь психолого-педагогические условия мы будем рассматривать с точки зрения реализации отдельных аспектов концепции исследования, связанных с формированием личности учащегося в целом, сохранением психического здоровья школьников в обучении.
Новорожденный человек, в отличие от детеныша животного, от рождения и до конца жизни называемого особью, обладает многими потенциальными качествами, принадлежащими человеческому роду, индивиду. Появляясь на свет как индивид, человек благодаря социальным отношениям становится личностью. При этом специфика социальных условий жизни и образа действий людей определяет индивидуальные признаки и свойства личности. Однако, было бы неправильным считать личность пассивным продуктом социальной среды и не видеть в ней активных начал. Процесс усвоения социального опыта индивидом осуществляется через его «внутренний мир», в котором отражается его отношение к тому, что он делает и к тому, как к нему относятся окружающие люди. Одной из наиболее характерных сторон личности является её индивидуальность - неповторимое сочетание психологических особенностей: характера, темперамента, эмоции, чувств, мотивов деятельности и др. Личность представляет живой конкретный человек со своими сильными и слабыми сторонами, порожденными степенью его участия в жизни общества, коллектива, характером воспитания и обучения, влиянием традиций народа, господствующей идеологии и т.д. Существует тесная связь между психикой человека и менталитетом нации, к которой он принадлежит. Известный американский психолог Эриксон ввел в науку понятие «групповая идентичность», которая, по его мнению, формируется с первых дней жизни ребенка. Он считает, что каждый человек, принадлежащий к тому или иному социальному объединению, группе, начинает понимать мир как эта группа. Но постепенно у растущего человека формируется так называемая «эго идентичность», чувство устойчивости и непрерывности своего «Я» [286]. Формирование эго идентичности включает ряд стадий развития личности, регулируемых закономерностями созревания (по Эриксону, в соответствии с эпигенетическим принципом созревания). Эриксон в работе «Детство и общество» (1963) считает, что личность развивается ступенчато: переход от одной ступени к другой обеспечивается готовностью личности двигаться в направлении дальнейшего роста, расширения осознаваемого социального кругозора и радиуса социального взаимодействия. Он делит жизнь человека на восемь отдельных стадий психологического развития (на «восемь возрастов человека»). Согласно его концепции развитие (от греч. «эпи» - после; «генезис» - рождение, происхождение) базируется на представлении о том, что каждая стадия жизненного цикла наступает в определённое время («критический период»), а также о том, что полноценно функционирующая личность формируется только путем прохождения в своем развитии последовательно всех стадий. По его мнению, каждая психосоциальная стадия сопровождается кризисом -поворотным моментом в жизни индивида, который возникает как следствие достижения определенного уровня психологической зрелости и социальных требований, предъявляемых индивиду на этой стадии (Кризис, по мнению Эриксона, означает «не угрозу катастрофы, а поворотный пункт»); если кризис благополучно разрешается, он способствует дальнейшему развитию личности путем обогащения индивидуального опыта, если же разрешается не совсем благополучно, то это заставляет ребенка задуматься. При этом должно быть позитивное влияние взрослого на школьника, предупреждающее созревание катастрофы (Erikson, 1968, р.286). Каждая из восьми фаз жизненного цикла человека в плане социального развития предъявляет определенные требования-проблемы, которые не всегда находят своё разрешение. Это обуславливает характерные модели индивидуального поведения. В теории Эриксона в психосоциальном развитии личности большую роль играют конфликты, так как расширение сферы межличностных отношений связаны с растущей уязвимостью функций ЭГО.
Реализация внутри-и межсистемных связей как дидактическое условие достижения интегральной целостности знаний
Интенсивное накопление новых знаний, необходимость их отражения в содержании образования требует рационального отбора научной информации, укрупнения дидактической единицы усвоения, устранения необоснованных повторов и параллелей в учебных программах. Основным средством уплотнения научной информации, повышения ее информационной емкости является реализация междисциплинарных связей и отношений с целью объединения в единое целое аспектных сведений этих дисциплин об изучаемом объекте. Такое объединение поможет в некоторой степени устранить недостатки предметной формы обучения, которые выражаются в формировании у учащихся изолированных областей знаний. Реализация междисциплинарных связей возможна лишь на основе комплексно-скоординированного подхода к изучению учебного материала. Сущность такого подхода выражается в согласовании прохождения отдельных тем учебных дисциплин, как по горизонтали, так и по вертикали, а иногда и в совместном планировании и проведении уроков по темам.
Разные учебные дисциплины обладают различными потенциальными возможностями реализации междисциплинарных связей: одни более, другие менее расположены к этим связям, третьи являются концентрированными их носителями. Такие дисциплины в исследовании названы базовыми в актуализации межпредметных связей.
В теоретическом плане способы и средства материализации межсистемных связей разработаны в ряде исследований. К ним отнесены прямоугольные матрицы связей, сетевое планирование и др. (Берж К., Оре О., Суховицкий СИ., Радчин И.А., Семашко К.Г., Гейтмахер Ф.Р., Розенберг Н.М., Сохор A.M., Федорец Г.Ф., Никольский Л.Н., Садовяк A.M., Свердин М.А., Сумраков АН., Горнов О.Ф., Мухин Э.В., Команенко А.Г., Моргунов М.Б. и др.).
Реализация межсистемных связей, наряду с вышеуказанными аспектами, включает и другие, в частности, деятельность предметных учебно-методических комиссий, которые осуществляют содержательный и структурно-функциональный анализ нормативных документов, учебников, учебных пособий с целью выявления заложенных в них возможностей интегрирования знаний, умений и навыков. Важной задачей этих комиссий является разработка соответствующей технологической документации, фиксирующей названные связи и координирующей деятельность педагогов по их осуществлению на практике. Эти условия также касаются непосредственной деятельности педагогов по выявлению и использованию межсистемных связей. Такая деятельность предполагает: знание педагогами нормативных документов, исходящих из требований государственных стандартов образования; выявление сопряженных, инвариантных элементов смежных дисциплин - основных носителей междисциплинарной информации; знание научно-методологических и процессуально - практических основ теории междисциплинарных связей; владение необходимыми умениями и навыками осуществления этих связей; умение сотрудничать с преподавателями других дисциплин по интеграции знаний учебных дисциплин.
Помимо вышеназванного, организационно-педагогическая система включает в себя деятельность обучающихся по выявлению и использованию междисциплинарных связей как под непосредственным руководством педагога, так и в процессе самостоятельной проработки учебной информации, в решении познавательных и практических задач, а так же деятельность руководителей учебного заведения по созданию условий для функционирования вышеуказанных звеньев системы; по стимулированию работы учителей, направленной на формирование у учащихся целостной системы знаний, умений и навыков; обеспечению проведения семинаров, коллоквиумов, научно-практических конференций по проблемам реализации межсистемных связей в обучении, разработке необходимой технологической документации, изданию учебных пособий, методических рекомендаций, осуществлению конкретной методической помощи учителям в этой работе, а также контроля и руководства за деятельностью учителей в этом направлении [ 146. СП 1-125].
В работе В.Д. Хомушского «Формирование у учащихся понятия о функциональной зависимости величин при осуществлении межпредметных связей математики и физики» [216. С. 83-94] отмечается, что последовательное использование межпредметных связей в преподавании математики и физики позволяет успешно решать следующие методические задачи: закрепление понятия функциональной зависимости, которое необходимо использовать на уроках физики для выражения физических законов и решения физических и математических задач; конкретизация и обогащение содержания понятия «функция»; наполнение его жизненным содержанием; показ учащимся практического применения математического аппарата в различных областях знаний, в том числе и в физике; согласование требований учителей в трактовке понятий, определений, терминов, формул, выражающих функциональную зависимость величин; развитие у учащихся представления о взаимосвязи и взаимообусловленности величин, количественно характеризующих свойства тел и явлений природы.
Технология реализации связей и отношений учебных дисциплин должна предусмотреть структуру последовательных действий учителя и учащихся. Нами такая структура подробно разработана и апробирована в монографии «Технология формирования у учащихся целостной системы знаний естественнонаучных дисциплин: теоретико-методологический аспект» (С. 233-234).
