Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретический анализ состояния технологической подготовки в базовой общеобразовательной школе инженерного вуза .12
1.1. Технологическая подготовка как отражение новьк тенденций в развитии общества 12
1.2. Состояние и проблемы технологической подготовки в общеобразовательной школе 23
1.3. Теоретические положения политехнизма - основа технологической подготовки в базовой школе инженерного вуза 44
1.4. Анализ потенциала химии и биологии в реализации допрофессиональной технологической подготовки учащихся 73
Глава 2. Реализация допрофессиональной технологической подготовки в базовой школе инженерного вуза 97
2.1. Структура технологической подготовки, отбор ее содержания в профильных классах базовой школы инженерного вуза 97
2.2. Использование познавательных заданий производственного и межпредметного содержания в технологической подготовке учащихся... 114
2.3. Теоретические подходы к построению факультативного курса технологической подготовки для профильных химико-технологических классов и методика его изучения 127
2.4. Организация, проведение и результаты педагогического эксперимента 163
Заключение 182
Список литературы 184
Приложение 1 196
- Технологическая подготовка как отражение новьк тенденций в развитии общества
- Состояние и проблемы технологической подготовки в общеобразовательной школе
- Структура технологической подготовки, отбор ее содержания в профильных классах базовой школы инженерного вуза
Введение к работе
Актуальность исследования. На современном этапе развития общества технология стала важнейшим фактором дальнейшего прогресса. Научно-технические инновации приводят к глубоким изменениям не только в производительных силах общества, но и в образе жизни людей.
Объективный процесс становления технологического общества, кардинальные перемены во всех сферах социально—экономической жизни, происшедшие за последние годы, потребовали переосмысления и обновления содержания и процесса подготовки инженеров-технологов. В условиях подготовки специалистов для наукоемких и высокотехнологичных производств на всех уровнях образовательной системы значительно повысились требования не только к естественнонаучной, гуманитарной, но и к технологической подготовке молодежи. При этом должны предусматриваться организация учебного процесса с учетом современных достижений науки и систематическое обновление всех аспектов образования, отражающее новые требования общества к технологичной организации деятельности в сфере культуры, экономики, науки, техники. В связи с этим в инвариантную часть базисного учебного плана российской школы в 1993 году внесена новая образовательная область "Технология", синтезирующая с технологической позиции научно-технические и экономические знания.
Проблемы усиления технологической направленности общего образования, обоснования объема и содержания технологического образования в структуре непрерывного образования, соотношения и связи технологического, естественно-математического и гуманитарного образования, разработки и "Экспериментальной проверки реализации инвариантного и вариативного ком-
4 понентов технологического образования раскрываются в работах П.Р.Атутова,
А.В.Марченко, М.В.Ретивых, В.Д.Симоненко, Ю.Л.Хотунцева.
Ряд авторов (Л.И.Дубровская, В.М.Казакевич, Н.М.Конышева, Ю.Л.Хотунцев) отмечают, что отбор знаний и умений по технологии достаточно сложен и вариативен, поскольку технологическую среду отличает многообразие технологий во всех сферах деятельности человека. В «Концепции структуры и содержания общего среднего образования (в 12 - летней школе)» предлагается решить эту проблему путем дифференциации содержания технологического образования применительно к многообразию образовательных систем, при этом определение профильных направлений технологического образования предлагается осуществлять с учетом региональных и национальных приоритетов и особенностей рынка труда.
В экономической и научно-технической сфере Республики Татарстан приоритетными являются нефтедобывающая, нефтехимическая, химическая промышленности, а также использование биотехнологических процессов в сельском хозяйстве и отраслях пищевой промышленности. Здесь, соответственно региональной специфике, постепенно складывается определенная система непрерывного образования «базовая школа — инженерный вуз», для которой характерно появление профильных классов с химико-технологической, технико-технологической и естественнонаучной специализацией. Технологическая подготовка в этих классах напрямую связана с будущей профессиональной деятельностью, основана на профильной дифференциации и определяется понятием допрофессиональная или пропедевтическая подготовка.
В настоящее время особую актуальность приобрели методические разработки, касающиеся содержания допрофессиональной технологической подготовки для профильных классов базовых школ инженерного вуза с химико-
5 технологической и естественнонаучной специализацией. Однако, имеет место
существенное отставание теоретической проработки этих проблем, что снижает качество методических разработок.
Таким образом, выявляется противоречие между повышением значимости технологической подготовки и требований к ней на всех уровнях системы непрерывного образования и недостаточной теоретической проработкой вопросов допрофессиональной технологической подготовки.
Из данного противоречия вытекает проблема: каковы основы (структура, содержание и условия реализации) допрофессиональной технологической подготовки в профильных химико-технологических классах базовых школ инженерного вуза. Эта проблема обусловила цель нашего исследования: обосновать и экспериментально апробировать содержание, структуру и условия реализации допрофессиональной технологической подготовки учащихся химико-технологических классов базовой школы инженерного вуза.
Объект исследования: технологизация подготовки в системе непрерывного образования.
Предмет исследования: содержание, структура и условия реализации допрофессиональной технологической подготовки в профильных химико-технологических классах базовых школ инженерного вуза.
В основу исследования положена гипотеза, в которой предполагается, что допрофессиональная технологическая подготовка в базовой школе инженерного вуза химико-технологического профиля будет более эффективно выполнять свои функции в системе непрерывного образования, если:
. ее содержание будет соответствовать целям современного технологического образования, учитывать региональную специфику и будет базироваться на положениях личностно-деятельностного подхода;
. отбор содержания технологических знаний общеобразовательного характера при учете профиля вуза будет осуществляться с ориентацией на их формирование в курсах химии и биологии, а знаний профильного характера -в специально созданном факультативном курсе;
. реализация допрофессиональной технологической подготовки будет построена на принципах непрерывности, преемственности, регионализации.
Задачи исследования:
. на основе анализа научно - педагогической литературы по проблеме технологического образования обосновать содержание и структуру допрофессиональной технологической подготовки для профильных химико-технологических классов базовой школы инженерного вуза;
. с использованием ведущих понятий и способов деятельности, формируемых в процессе технологической подготовки, при учете их взаимосвязей с курсами химии и биологии разработать комплекс познавательных заданий межпредметного и производственного содержания для общеобразовательных предметов базовой школы инженерного вуза;
. разработать экспериментальную программу факультативного курса и ее методическое обеспечение;
. экспериментально проверить эффективность разработанных содержания и структуры допрофессиональной технологической подготовки в профильных химико-технологических классах базовой школы инженерного вуза и внедрить их в учебный процесс.
Теоретико-методологической базой исследования являются: методологические основы создания прогностической модели специалиста А.А.Кирсанова, теория формирования и структурирования содержания образования В.П.Беспалько, В.В.Краевского, В.С.Леднева, И.Я.Лернера, теория
7 проблемно - развивающего обучения И.Я.Лернера, М.И.Махмутова, принцип
преемственности в обучении Ю.А.Кустова, А.А.Кыверялга, теория ориентировочной основы деятельности П.Я.Гальперина, З.А.Решетовой, Н.Ф.Талызиной, концепции политехнического и технологического образования П.Р.Атутова, В.Д.Симоненко, исследования в области межпредметных связей И.Д.Зверева, В.Н.Максимовой, А.В.Усовой, В.Н.Федоровой, исследования проблем допрофессиональной подготовки школьников Е.М.Ибрагимовой, И.Я.Курамшина, Г.М.Чернобельской.
В работе использовались выводы, касающиеся содержания и организационных условий изучения технологических вопросов в рамках политехнического обучения Н.И.Бабкина, Н.Н.Буринской, А.Г.Калашникова, М.Н.Скаткина, П.И.Ставского, Ю.С.Тюнникова, С.Г.Шаповаленко, Д.А.Эпштейна, а также учитывались рекомендации по формированию системности знаний Л.Я.Зориной, Н.Е.Кузнецовой.
Методы исследования: теоретический анализ психолого-педагогической литературы по исследуемой теме, тематический и поэлементный анализ учебно-программной документации, анализ Государственных образовательных стандартов и требований к подготовке инженеров - технологов, наблюдение за учебным процессом, беседы с учителями школ и учащимися, преподавателями вузов и студентами, педагогический эксперимент. Для обработки количественных показателей результатов эксперимента использовались методы математической статистики.
Исследование проводилось в три этапа.
На первом этапе (1997 - 1998 гг.) осуществлено изучение состояния проблем технологического образования в теории и практике преподавания естественнонаучных предметов, проанализирован опыт подготовки в профиль-
8 ных классах базовых школ инженерного вуза. Определены тема и гипотеза
исследования, разработана методика экспериментальной работы.
На втором этапе (1998 - 1999 гг.) проведен пробный эксперимент, в ходе которого определены содержание и педагогические условия реализации допрофессиональной подготовки, разработана и апробирована программа факультативного курса, проведена оценка ее эффективности. Осуществлена корректировка программы с целью оптимизации содержания, методов и средств технологической подготовки. Разработан комплекс познавательных заданий межпредметного и производственного содержания.
На третьем этапе (1999 - 2002 гг.) проведен контрольный эксперимент, анализ эффективности разработанного содержания технологической подготовки и экспериментальной программы, завершено оформление результатов исследования.
Научная новизна исследования:
С учетом приоритетности принципа региональности определено, что к содержанию технологической подготовки относятся технологические знания, отобранные по критериям: изучение их в общеобразовательных курсах химии и биологии; присутствие в квалификационных требованиях к подготовке инженеров-технологов. Обоснована структура технологической подготовки: ее когнитивные компоненты формируются в основном в общеобразовательных курсах химии и биологии, а профессионально-деятельностные - в факультативном курсе.
Разработана иерархия условий реализации технологической подготовки по уровням:
. на уровне целей - направленность на формирование допрофессио-нальных технологических знаний и умений, интереса к профессиям инженер-
9 но-технологического профиля;
. на уровне содержания - отражение когнитивных компонентов в комплексе познавательных заданий межпредметного и производственного содержания и включение их в общеобразовательные курсы химии и биологии, а также отражение в экспериментальной программе факультативного курса «Введение в химическую технологию и биотехнологию (на примере производств в Республике Татарстан)» профессионально-деятельностных компонентов технологической подготовки;
. на уровне форм организации обучения - детальная проработка и постепенное введение в общеобразовательную школу уроков—лекций, уроков-семинаров, ролевых игр, самостоятельных работ, зачетов, экскурсий, характерных для системы высшего образования;
. на уровне методов обучения - это сочетание объяснительно - репродуктивных и проблемно-задачных методов и их включение в единую технологичную цепочку.
3. Теоретически обосновано, что в основу содержания и структуры до-профессиональной технологической подготовки учащихся профильных химико-технологических классов базовой школы инженерного вуза должны быть положены принципы непрерывности, преемственности и региональное.
Практическая значимость: разработаны и экспериментально проверены программа факультативного курса и комплекс познавательных заданий межпредметного и производственного содержания, способствующие усвоению технологических знаний и формированию профессиональных интересов, которые можно использовать в практике обучения.
Апробация и внедрение результатов работы: основное содержание работы докладывалось на всероссийских и региональных научно - методиче-
10 ских конференциях: «Актуальные проблемы непрерывного образования в современных условиях» (Казань, КГТУ, 1999), «Совершенствование урока и внеурочных занятий в средних общеобразовательных учебных заведениях с углубленной естественно - математической подготовкой» (Альметьевск, Министерство образования Республики Татарстан, 1998), «Организация исследовательской и творческой деятельности учащихся в учебных заведениях с естественно - математической специализацией» (Бугульма, Министерство образования Республики Татарстан, 1999), «Проблемы мониторинга качества образования» (Казань, КГУ, 1999), «Духовность, здоровье и творчество в системе мониторинга качества образования», Казань, КГУ, 2000), «Актуальные проблемы многоуровнего химико - педагогического и химического образования» (Санкт - Петербург, 2000), «Структурно-функциональные и методические аспекты деятельности университетских комплексов» (Казань, 2002), а также в ходе выступлений на ученом совете ИПКРО РТ (1999), на курсах повышения квалификации в ИПКРО РТ и на методических семинарах учителей биологии и химии Ново - Савиновского района г. Казани в 1998 - 2002 гг. Часть материалов опубликована в виде методических разработок. На защиту выносятся:
Теоретическое обоснование содержания и структуры допрофессио-нальной технологической подготовки учащихся профильных химико-технологических классов базовой школы инженерного вуза.
Процесс и результат отбора содержания допрофессиональной технологической подготовки учащихся профильных химико-технологических классов базовой школы инженерного вуза.
Условия реализации допрофессиональной технологической подготовки в профильных химико-технологических классах базовой школы инже-
нерного вуза.
По материалам исследования опубликовано 10 работ.
Структура диссертации: Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы и приложений. Библиография содержит 205 наименований использованной литературы.
Технологическая подготовка как отражение новых тенденций в развитии общества
В числе главных причин глобальной технологизации, характерной для передовых стран мирового сообщества - все большее усложнение производственных, экономических и социальных процессов, широкое разделение труда, борьба производителей за высокое качество продукции и ее конкурентоспособность на внутреннем и внешнем рынках. Разработка и внедрение все более современной техники приводит к созданию машинного, а затем механизированного и автоматизированного производства. Создание вычислительных машин обуславливает возникновение информационного общества и наукоемких технологий. Резко увеличился объем информации, используемой человеком. Информационная революция последних десятилетий, превратившая мир в единое информационное пространство, является одним из глубочайших переворотов за всю историю человечества. Активно развиваются такие универсальные технологии, как волооконная, лазерная, электронно-лучевая, плазменная, космические технологии.
От уровня технологического развития страны сегодня зависят не только экономическое могущество и уровень жизни населения, но и ее положение в мировом сообществе, возможности экономической и политической интеграции с другими странами, а также перспективы решения проблем национальной безопасности [50].
Практика показывает, что страны, которые внедрили научно - технологический способ производства, обеспечивают более высокое качество жизни своих сограждан. Государства с отсталыми технологиями производят неконкурентоспособную продукцию со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Новые тенденции в экономике и общественном развитии нашей страны явились причинами усиления технологической направленности в реализации содержания общего среднего образования.
В последние десятилетия в развитых странах происходит технологическая революция, включающая техническую революцию как некую составную часть. Техника уступает главенствующую роль технологии; налицо переход от приоритетности использования машин и механизмов к приоритетности технологий - специальным образом организованной деятельности. Именно организация деятельности, технологичная по своей структуре, может способствовать гарантированному достижению поставленных целей деятельности.
Технология определяется, с одной стороны, как совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства продукции, а с другой, как научная дисциплина, изучающая физические, химические, механические и другие закономерности, действующие в технологических процессах. Технологией называют также сами операции добычи, обработки, транспортировки, хранения, контроля, являющиеся частью общего производственного процесса [25].
Термин «технология» был образован из сочетания «techne» и «logos». Словом «techne» древние называли умение мастерить, а слово «logos» трактуется как наука, поэтому в целом технология означает науку о мастерстве. Та ким образом, исконный смысл понятия «технология» - в научном понимании законов и закономерностей искусства и умений человека как истинного преобразователя мира и самого себя [30].
Своеобразная трактовка понятия «технология» дается Л.Серафимовым и В.Айнштейном. В самой абстрактной форме «технология» есть обусловленные состоянием знаний и общественной эффективностью способы достижения целей, поставленных обществом. В широком смысле: технология есть совокупность (система) представлений и действий, направленных на оптимальную реализацию общественной практики. В более узком смысле под технологией понимают упомянутую систему, применительно к отдельным (конкретным) сторонам этой практики: к какому-то производству, к научному исследованию, к образованию, обучению и т. д. Это понятие захватывает даже определенные сферы творческой деятельности - в той их части, что удается подчинить правилам и формализовать [148].
Технология - образовательная область, синтезирующая научные знания из математики, физики, химии, биологии, других научных дисциплин и показывающая их использование в работе промышленности, энергетики, связи, сельского хозяйства, транспорта и других направлениях человеческой деятельности. Являясь интегративной областью знаний, технология вносит свой вклад в достижение общей педагогической цели школы, обеспечивая подготовку молодежи к самостоятельной жизни, осознанному выбору профессии и пути ее получения. Наряду с гуманитарным, социально - экономическим, физико-математическим и естественным компонентами образования ее содержание обеспечивает всестороннее развитие личности школьника [99].
Состояние и проблемы технологической подготовки в общеобразовательной школе
Изменившиеся социально — политические и экономические отношения, складывающиеся в России, коренным образом изменили цели и задачи всей системы обучения и воспитания, в том числе и подходы к политехническому образованию в средней школе.
В связи с необходимостью введения специфического технологического образования школьников, выступающего как неотъемлемая часть общего, в научно-педагогической литературе постепенно происходит переход от понятия политехнической подготовки к понятию технологической подготовки.
Анализ литературных источников, на наш взгляд, позволяет выделить несколько причин. Во-первых, усвоение законов природы приобретает политехнический характер лишь в том случае, если их изучение показывает место и методы использования этих законов в производстве, т.е. другими словами, только через взаимосвязь технологии и естественных наук учащиеся имеют возможность знакомиться с основными принципами всех процессов производства.
Во - вторых, как отмечает В.Н.Столетов: многие современные технологии политехничны; число политехничных технологий будет возрастать. Законы природы, интегрированные в современные технологии, - это наиболее важные «основы наук», которые должен знать каждый человек независимо от отрасли деятельности, которую он изберет [165].
И, в-третьих, изучение технологических вопросов, которые до недавнего времени были ограничены рамками политехнизма и разбросаны по разным предметам, не соответствует современным требованиям технологического образования учащихся.
Стремительное развитие научно-технического прогресса и глубокая технологизация всех сторон жизни общества требует от каждого, по меньшей мере, упорядоченных знаний о технологических средствах и умений пользоваться ими, а для тех, кто связан с их разработкой и производством, еще и профессиональных знаний в соответствующей отрасли и системном представлении о технологическом мире в целом [149].
В связи с этим исследователи ставят вопрос о том, чтобы идея технологической подготовки пронизывала всю систему учебной, трудовой деятельности школьников.
Новая образовательная область «Технология. Трудовое обучение» была введена в инвариантную часть базисного учебного плана общеобразовательных учреждений Российской федерации согласно приказу министра РФ № 237 от 7 июня 1993 года.
Приведем ряд выкладок, полученных в результате анализа литературы [81,90,106,111,114,146,151,152], позволяющих определить целостный лично-стно—деятельностный подход в качестве основы в построении содержания технологической подготовки.
Определяя на методологическом уровне специфику технологической подготовки, Э.Д.Новожилов и Н.Н.Лавров отмечают, что личностно-ориентированный подход к технологической подготовке отвечает интересам развития страны, потребностям общества в активных, целеустремленных, патриотически настроенных работниках, и это объективно совпадает с интересами развития личности. В процессе личностно-ориентированного технологического обучения возможна коррекция личностной и социальной ориентации старшеклассников [106].
В педагогической литературе на общедидактическом уровне существует несколько подходов к формированию содержания технологического образования учащихся:
1) ремесленно-технократический;
2) модульно-политехнический (технология рассматривается как набор разрозненных модулей);
3) информационный (абсолютизация информационных технологий);
4) «детоцентристско-проектный». Авторы его - М.Б.Павлова (Россия) и Дж.Питт (Англия) считают, что целью образовательной области «Технология» должно быть развитие учащегося, что означает готовность и умение принимать обоснованные решения и выбирать нужную стратегию для решения возникающих проблем;
5) Итегративно -технологический (авторы - В.Д.Симоненко, П.Р.Атутов). Концептуальные основы образовательной области «Технология» рассматриваются в ряде программно - методических документов, включающих цели, задачи, принципы, основную систему содержания, методы и формы организации учебно-познавательной деятельности учащихся[74,76,98,99,100,111,114,150].
Структура технологической подготовки, отбор ее содержания в профильных классах базовой школы инженерного вуза
Для построения содержания технологической подготовки нами проведен анализ имеющихся в дидактике критериев отбора содержания. По И.Я.Лернеру содержание образования включает четыре основных элемента: систему знаний; систему умений и навыков, являющихся основой различной деятельности; опыт творческой деятельности; опыт эмоционально - ценностного отношения [92].
Согласно педагогической литературе по проблемам учебного содержания, специфика его формирования состоит в том, что учащиеся не только усваивают конкретные знания, но и овладевают способами деятельности по усвоению содержания. Лернер И.Я. [81,92] рассматривает деятельность в качестве основного источника формирования содержания и выделяет следующие принципы его формирования: соответствие требованиям общества; учет единства содержательных и процессуальных сторон обучения; структурное единство.
Теоретический анализ состояния политехнического и технологического образования школьников с позиции научного обоснования содержания и структуры допрофессиональной технологической подготовки с ориентацией на базовые школы инженерного вуза (Казанского государственного технологического университета) позволил выделить следующие факторы: социально - экономические и общедидактические требования к технологическому образованию в средней школе; специфика непрофессионального технологического образования в условиях непрерывного образования.
Как отмечалось в предыдущей главе, современные социально - экономические условия потребовали осуществления технологического образования в базовой школе инженерного вуза на основе принципа региональности. В качестве основных направлений в формировании содержания допрофессиональ-ной технологической подготовки нами была выбрана подготовка в области химической технологии, связанной с нефтяной отраслью, и биотехнологией в области производства продуктов питания. Это объясняется тем, что в Татарстане несомненными приоритетами в научно-технической сфере являются нефтедобыча, нефтехимия, транспортное машиностроение, агропромышленный комплекс (46,190).
Выбор направлений обусловлен и тем, что до 70% современных промышленных технологий вырастает на базе достижений химической технологии, а в ближайшем будущем, учитывая прогресс в области биотехнологии, до 30% процессов химической технологии могут быть основаны на использовании биотехнологических методов [116].
На общедидактическом уровне формирование содержания технологической подготовки в нашей работе осуществлялось на основе следующих подходов: целостного (философский принцип целостности подразумевает несводимость целого к простой сумме частей, целое обусловливается объединением частей в сложные комплексы с взаимовлиянием частей); личностно-деятельностного (подразумевает, что учебно-воспитательный процесс должен рассматриваться с учетом его личностной обусловленности, с учетом личных позиций его участников; что процессы преподавания и учения происходят в деятельности, и что результаты обучения достигаются в процессе деятельности).
Целостный подход к изучению вопросов техники и технологии реализуется П.Р.Атутовым в построении системы политехнической подготовки и ин-тегративно-технологическом подходе к формированию содержания технологического образования П.Р.Атутова, В.Д.Симоненко. При структурировании содержания подготовки мы также опирались на концепцию В.С.Леднева., ориентированную на анализ внешних и внутренних структур содержания образования, которая позволяет сформулировать работающий в сфере политехнического и технологического образования принцип двойного вхождения базисных компонентов в общую систему образования. Основные теоретические выкладки и примеры их отражения в педагогической практике рассмотрены нами в первой главе (90).
На основе сказанного, в нашем исследовании были выделены два пути реализации технологической подготовки: в отдельных предметах (биология и химия) и в специальном факультативном курсе.
Похожие диссертации на Допрофессиональная технологическая подготовка в базовой школе инженерного вуза
