Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Естественнонаучная картина мира как проблема педагогики и частных мелодик
1. Исторические аспекты развития естественнонаучной картины мира и ее отражение в образовательном процессе 14
2. Условия реализации процесса формирования естественнонаучной картины мира у учащихся 42
Глава II. Модель подготовки будущих учителей физики, химии, биологии к формированию естественнонаучной картины мира у школьников
1. Обоснование необходимости введения дополнительной подготовки в рамках вузовского образования учителей физики, химии, биологии к формированию естественнонаучной картины мира у школьников 74
2. Структура модели подготовки будущих учителей физики, химии, биологии к формированию естественнонаучной картины мира 94
Глава III. Реализация модели подготовки будущих учителей к формированию естественнонаучной картины мира у школьников
1. Особенности структуры, содержания и технологии введения междисциплинарного курса «Естественнонаучная картина мира в образовании» 109
2 Экспериментальная проверка эффективности реализации модели подготовки будущих учителей физики, химии, биологии к формированию естественнонаучной картины мира у школьников 128
Заключение 148
Список литературы 150
Приложен не 1 171
Приложение 2 173
- Условия реализации процесса формирования естественнонаучной картины мира у учащихся
- Обоснование необходимости введения дополнительной подготовки в рамках вузовского образования учителей физики, химии, биологии к формированию естественнонаучной картины мира у школьников
- Структура модели подготовки будущих учителей физики, химии, биологии к формированию естественнонаучной картины мира
- Экспериментальная проверка эффективности реализации модели подготовки будущих учителей физики, химии, биологии к формированию естественнонаучной картины мира у школьников
Введение к работе
Актуальность темы исследования. С конца XX века формирование научной картины мира у каждого человека становится общественной необходимостью. Это связано, прежде всего, с угрозой глобальных катастроф и появлением в связи с этим стратегии устойчивого развития на основе стабилизации, взаимодействия в системе «природа – общество – человек». От общества сегодня требуется системное видение мира и перспектив его развития в ближайшем и отдаленном будущем. Социально востребованным становится ответственное отношение к различным формам вмешательства процессов техногенной цивилизации в хрупкое равновесие природных и антропогенных систем. Необходимо формировать у каждого человека миропонимание, открытое для постоянного развития, обеспечивающее взвешенные решения междисциплинарных задач, относящихся к экологической проблематике, вопросам рационального природопользования, действиям в условиях экстремальных ситуаций и др.
Одной из приоритетных целей естественнонаучного образования в средней школе и вузе является формирование у обучаемых целостного представления о мире. Требования современного общества к качеству образования выпускников различных учебных учреждений предполагают наличие у них целостной естественнонаучной картины мира (ЕНКМ), что отражено в Государственном образовательном стандарте (ГОС) среднего и высшего образования дисциплин естественнонаучного цикла.
Формирование естественнонаучной картины мира у учащихся средней школы выполняет ряд функций: мировоззренческую (М.Е. Бершадский, В.Н. Комиссаров, В.Н. Мощанский, Ю.В. Сенько, Н.В. Шаронова), системного представления знаний (Л.Я. Зорина), развития современного научного стиля мышления (Е.Н. Кабанова-Меллер, А.С. Кондратьев, В.Г. Разумовский, Е.В. Ситнова, В.М. Свириденко, Я.Е. Амбражевич, Н.Г. Бибикова, В.А. Ермолаева).
В современной педагогике особенную остроту приобретает проблема формирования ЕНКМ у учащихся различных образовательных учреждений (С.У. Гончаренко, Г.А. Засобина, И.А. Смирнов). С переходом к профильному обучению проблема подготовки педагогических кадров к формированию ЕНКМ у школьников остается недостаточно изученной.
Резко обострились противоречия:
между высокой степенью ответственности современного человека перед окружающим миром, человечеством, будущими поколениями за научную и профессиональную деятельность, выбор решений современных экологических проблем и отсутствием сформированности целостной научной картины мира у выпускников различных образовательных учреждений;
между требованием образовательного стандарта предметов естественнонаучного цикла по формированию ЕНКМ у учащихся как целостного метапредметного знания и не обеспечивающим этого требования уровнем подготовки будущих учителей в связи с сохраняющейся узкой предметной направленностью содержания этих дисциплин на формирование «частной» (физической, биологической, химической) картины мира;
между востребованностью учителями педагогического знания о процессе формирования естественнонаучной картины мира у учащихся профильных классов и недостаточной разработанностью этой проблемы в дидактике и частных методиках предметов естественнонаучного цикла.
Существующие противоречия определяют проблему нашего исследования: какова должна быть подготовка будущего учителя к формированию естественнонаучной картины мира у учащихся старших классов разного профиля?
Социальная значимость проблемы, ее актуальность для общества обозначили тему исследования и привели к ее следующей формулировке: «Подготовка будущих учителей физики, химии, биологии к формированию естественнонаучной картины мира у школьников».
Цель исследования: теоретическое обоснование и разработка системы эффективной подготовки будущих учителей физики, химии, биологии к формированию ЕНКМ у школьников.
Объект исследования: профессиональная подготовка будущих учителей.
Предмет исследования: процесс подготовки будущих учителей физики, биологии, химии к формированию естественнонаучной картины мира у школьников в классическом университете.
Гипотеза исследования: эффективность подготовки будущих учителей физики, химии, биологии к формированию ЕНКМ у школьников возрастет, если:
раскрыть сущность проблемы формирования ЕНКМ у современных школьников в изменившихся условиях их развития;
разработать модель процесса подготовки будущих учителей физики, химии, биологии к формированию естественнонаучной картины мира у школьников;
разработать и внедрить в практику подготовки студентов, получающих дополнительное образование по программе «Преподаватель», комплекс педагогических условий, обеспечивающих эффективность их профессиональной подготовке к формированию естественнонаучной картины мира у школьников.
Задачи исследования:
1. На основе анализа философской, психолого-педагогической и методической литературы по изучаемой проблеме определить значение введения современной естественнонаучной картины мира в образовательный процесс, теоретически обосновать необходимость дополнительной подготовки педагогических кадров к формированию целостной ЕНКМ у школьников.
2. Конкретизировать понятие «естественнонаучная картина мира обучаемых», состав и содержание понятийно-терминологического аппарата учебных дисциплин естествознания, обобщением которых является естественнонаучная картина мира обучающихся.
3. Разработать и внедрить в практику подготовки студентов, получающих дополнительное образование по программе «Преподаватель», модель подготовки будущих учителей к формированию естественнонаучной картины мира у школьников.
4. Выявить и экспериментально проверить комплекс педагогических условий, обеспечивающих эффективность профессиональной подготовке студентов, получающих дополнительное образование по программе «Преподаватель», к формированию естественнонаучной картины мира у школьников.
Теоретические основы исследования явились следующие научные идеи и подходы: теория высшего профессионального образования (С.И. Архангельский, В.В. Афанасьев, П.Я. Гальперин, В.А. Сластенин, В.Д. Шадриков, и др.); теории компетентностного подхода к профессиональной подготовке (И.А.Зимняя, Н.В.Кузьмина, А.В. Хуторской и др.); личностно-ориентированный подход к организации педагогического процесса (Л.С. Выготский, В.В. Давыдов, А.Н. Леонтьев, Д.Б. Эльконин, И.С. Якиманская, Е.Б. Бондаревская, Н.Ф. Талызина и др.); теория непрерывного образования и педагогической интеграции (В.С. Безрукова, А.П. Беляева, А.Я. Журкина, А.А. Червова, П.Ф. Каптерев, М.И. Рожков, Т.А. Воронова, Г.А. Засобина); концепция моделирования и конструирования педагогического процесса (С.А. Архангельский, В.С. Безрукова, В.П. Беспалько, Г.Е. Муравьева); фундаментальные дидактические исследования по вопросам содержания общего среднего образования (В.В. Краевский, B.C. Ильин, И.Я. Лернер, М.И. Скаткин); блочно-модульный подход к организации образовательного процесса (Р.С. Бекирова, Л.И. Васильев, Г.А. Засобина, П.А. Юцявичене); теоретические основы формирования системности знаний (М.А. Данилов, Л.В. Занков, Л.Я. Зорина, Ю.А. Самарин и др.); философия русского космизма с идеями целостного взгляда на мир и учение о ноосфере В.И. Вернадского и Э. Ле Руа; работы в области теории систем и универсального эволюционизма (Г. Хакен, И. Пригожин, Г. Николис, Н.Н. Моисеев); работы по психологии мышления (Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, М.А. Холодная, Р. Солсо, М.Е. Бершадский); теория развития парадоксальности мышления (А.С. Кондратьев, Е.В. Ситнова).
Методологические основы исследования состовляют: методология научного познания в процессе обучения (В.Г. Разумовский, Г.М. Голин, В.В. Майер, З.Э. Байбагисова и др.); современные проблемы философии, методологии и гносеологии физики (М. Бунге, Я.Б. Зельдович, М.Ю. Хлопов, Э.М. Чудинова, В.М. Свириденко, А.Л. Симанов, И.Ф. Лукьянов, Ф. Кемпфер); исследования в области экологического образования и воспитания (И.Д. Зверев, Я.Е. Амбражевич, Н.Г. Бибикова, В.А. Ермолаева, Н.А. Чикильдина, Т.Н. Чистякова и др.).
Методы исследования:
теоретические: теоретический анализ и синтез (ретроспективный, сравнительно-сопоставительный); обобщение опыта; моделирование;
эмпирические: наблюдение (прямое, косвенное, самонаблюдение); опрос (очный, заочный); тестирование; педагогический эксперимент;
статистические методы обработки экспериментальных данных.
Опытно-экспериментальной базой исследования были физический и биолого-химический факультеты ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный университет», ОГОУ «Ивановский областной центр развития дополнительного образования детей», МОУ лицей № 22 и НОУ СОШ № 65 г. Иваново. На различных этапах исследования участвовало 884 человека.
Диссертационное исследование выполнялось в течение 2006–2011 гг. и включало четыре этапа.
Первый этап – постановочно-поисковый (2006–2007 гг.) Изучение методологических, теоретических, практических проблем формирования естественнонаучной картины мира у учащихся; определение гипотезы, цели и задачи исследования, создание программы опытно-экспериментальной работы; уточнение понятия «естественнонаучная картина мира обучаемых».
Второй этап – теоретико-моделирующий (2007–2008 гг.) Изучение и анализ философской, педагогической, методической и психологической литературы, определение уровня разработанности проблемы; обоснование основных направлений научного поиска, разработка методики исследования; выявление компонентов готовности и педагогических условий, способствующих профессиональной подготовке будущих учителей физики, химии, биологии к формированию ЕНКМ у школьников; разработка содержания и технологии междисциплинарного курса «Естественнонаучная картина мира в образовании».
Третий этап – преобразующий (2008–2010 гг.) Проведение педагогического эксперимента, апробация модуля «Формирование естественнонаучной картины мира у школьников»; теоретическое обоснование и экспериментальная проверка комплекса педагогических условий подготовки студентов, получающих дополнительное образование по программе «Преподаватель», к формированию естественнонаучной картины мира у школьников.
Четвертый этап – завершающий (2010–2011 гг.) Обобщение и интерпретация результатов исследования, уточнение теоретических положений, корректировка выводов, внедрение практических рекомендации по подготовке будущих учителей к формированию у школьников современной естественнонаучной картины мира, оформление диссертационного исследования.
Научная новизна исследования:
конкретизировано понятие «естественнонаучная картина мира обучаемых», уточнены его структура, содержание и предложена его следующая формулировка: «естественнонаучная картина мира обучаемых – это образ действительности, формирующийся на основе единства когнитивных и чувственно-образных компонентов индивидуального опыта и естественнонаучного знания о материальном мире, интегрированных в процессе образования в целостное научное знание о мире и его эволюционном развитии»;
выделены ценностно-смысловой, когнитивный, операционно-деятельностный компоненты ЕНКМ, критерии их сформированности у обучающихся, в соответствии с ними введены пять уровней сформированности ЕНКМ, позволяющие определить целостность естественнонаучного знания обучаемых и выстраивать индивидуальную образовательную траекторию;
разработана модель процесса подготовки будущих учителей физики, химии, биологии к формированию естественнонаучной картины мира у школьников, включающую целевую установку на формирование общекультурных и профессиональных компетенций в области педагогической деятельности; три этапа подготовки: подготовительный (фундаментальное образование в области естествознания), основной (психолого-педагогическое образование) и заключительный (интегрирование естественнонаучного знания и психолого-педагогическую подготовку будущего учителя); компоненты готовности будущих учителей; отражающая возможную цикличность данного процесса;
определены педагогические условия, необходимые для подготовки будущих учителей физики, химии, биологии к формированию современной естественнонаучной картины мира у школьников, способствующие профессиональной подготовке студентов, получающих дополнительное образование по программе «Преподаватель» в классическом университете.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что
уточнено содержание понятия «формирование ЕНКМ обучаемых» и предложена его следующая формулировка: «формирование ЕНКМ обучаемых – педагогический процесс, направленный на образование в сознании каждого обучаемого целостного образа материального мира как особой формы систематизации естественнонаучных знаний на основе межпредметных связей и методологии научного познания»; расширены научные представления о специфике педагогического процесса, направленного на решение мировоззренческих задач и требующего интеграции естественнонаучных знаний обучаемых;
введены базовый, достаточный, творческий уровни подготовки готовности будущих учителей физики, химии, биологии к формированию ЕНКМ у школьников;
определены и раскрыты мотивационно-целевой, когнитивный, операционный, оценочно-результативный компоненты готовности будущих учителей физики, химии, биологии к формированию ЕНКМ у школьников;
разработан диагностический материал для определения уровня готовности будущих учителей к формированию ЕНКМ у школьников.
Практическая значимость исследования состоит в том, что
выделены компоненты, их критерии и показатели сформированности ЕНКМ у обучаемых, апробированные в эксперименте, которые могут быть использованы в практической деятельности преподавателей естественнонаучных дисциплин в вузах;
внедрена модель подготовки будущих учителей физики, химии, биологии к формированию ЕНКМ у школьников в учебный процесс, показана ее эффективность;
разработан междисциплинарный курс «Естественнонаучная картина мира в образовании» (программа, информационные кейсы).
Результаты исследования, его теоретические положения и выводы внедрены в работу физического факультета Ивановского государственного университета и могут быть использованы для дальнейших поисков в области рассмотрения мировоззренческих проблем различных уровней современного образования.
Обоснованность и достоверность основных положений обеспечивается методологической обоснованностью исследования, использованием системы методов, адекватных его целям и задачам, психолого-педагогическим анализом достижений обучаемых, репрезентативностью выборок, устойчивостью и воспроизводимостью результатов исследования.
Апробация научных результатов и их внедрение. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались
на международных (Международная научно-практическая конференция «Повышение эффективности подготовки учителей физики и информатики», Екатеринбург, 2007 г.; II Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы современной когнитивной науки», Иваново, 2009 г.), всероссийских (II Всероссийская научно-практическая конференция «Фундаментальные науки и образование», Бийск, 2008 г.), межвузовских (II межвузовская научная конференция «Шуйская сессии студентов, аспирантов, молодых ученых», Шуя-Москва, 2009 г.), научно-практических (IV научно-практическая конференции «Природа и человек. Антропогенное воздействие на окружающую среду», Иваново, 2005 г.), научно-методических (XXX научно-методическая конференции «Современные средства контроля и оценки качества подготовки специалистов в вузе», Иваново, 2006 г.; XXXI научно-методическая конференции «Традиции ИвГУ и вызовы Болонского процесса: проблемы, противоречия, пути решения», Иваново, 2007 г.), научных (научная конференция «Молодая наука в классическом университете», Иваново, 2006, 2009, 2011гг.); на заседаниях кафедр педагогики, общей физики и методики преподавания ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный университет»; лаборатории поствузовского образования ФГБОУ ВПО «Шуйский государственный педагогический университет».
Результаты исследования внедрены в Областное государственное образовательное учреждение «Ивановский областной центр развития дополнительного образования детей», Автономное учреждение «Институт развития образования Ивановской области», о чем имеются акты о внедрении.
На защиту выносятся:
1. Конкретизированное понятие «естественнонаучная картина мира обучающихся», которое мы рассматриваем как сложное образование с системно-иерархическим строением, основанное на единстве когнитивных и чувственно-образных компонентов естественнонаучного знания о материальном мире, обладающее своей историей и структурой, и предлагаем его следующее определение: «естественнонаучная картина мира обучаемых – это образ действительности, формирующийся на основе единства когнитивных и чувственно-образных компонентов индивидуального опыта и естественнонаучного знания о материальном мире, интегрированных в процессе образования в целостное научное знание о мире и его эволюционном развитии».
2. Модель подготовки студентов, получающих дополнительное образование по программе «Преподаватель», построенная на основе интеграции фундаментальной естественнонаучной и педагогической подготовки, определяющая мотивационно-целевой, когнитивный, операционный, оценочно-результативный компоненты готовности будущих учителей физики, биологии, химии к формированию ЕНКМ у школьников.
3. Комплекс педагогических условий эффективной подготовки будущих учителей физики, химии, биологии к формированию естественнонаучной картины мира у школьников, реализуемый в классическом университете:
осознанное использование преподавателями при изучении понятийно-терминологического аппарата дисциплин естественнонаучного цикла категории «естественнонаучная картина мира» как особой составной части единой целостной системы научных понятий современного естествознания;
целенаправленное формирование у студентов целостной естественнонаучной картины мира как системообразующего компонента и результата процесса фундаментальной подготовки в области теории и методологии познания материального мира;
введение междисциплинарного курса «Естественнонаучная картина мира в образовании», имеющего гибкую структуру и содержание, соотнесенное с характером направления обучения в вариативную часть профессионального цикла федерального государственного стандарта высшего профессионального образования по направлениям «Физика», «Биология», «Химия» и дополнительной образовательной программе «Преподаватель»;
введение критериев и показателей компонентов уровней подготовки будущих учителей физики, химии, биологии к формированию естественнонаучной картины мира у школьников в оценку качества общекультурных и профессиональных компетенций в области педагогической деятельности выпускников вузов, получивших дополнительное образование по программе «Преподаватель».
Объём и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, теоретических выводов по каждой главе, заключения, библиографического списка и приложений.
Условия реализации процесса формирования естественнонаучной картины мира у учащихся
В содержании полного среднего образования, в котором раскрывается ЕНКМ как совокупность научных знаний и методологии научного познания, формулируется установка на её формирование в процессе изучения предметов естествознания, сохраняется неопределённость, каким образом можно обеспечить этот процесс в условиях профильного обучения. Таким образом, требуется специальная подготовка педагогических кадров для реализации благоприятных педагогических условий успешного формирования ЕНКМ у учащихся профильных классов, обоснования особенностей этого процесса с учетом современных тенденций развития естественнонаучного знания и его отражения в образовательных программах.
Создание обшей картины мира - задача всех областей знания. Естественные науки призваны содейетвоБйть становлению в индивидуальном сознании естественнонаучной картины мира, а общественные - социально-историческую картину действительности.
К естественнонаучной образовательной области относятся следующие учебные дисциплины: физика, химия, биология, экология, астрономия, физическая география, интегративный курс естествознания.
Как замечают Л.Я. Зорина. Г.Л. Засобина, И.А. Смирнов и другие, процесс формирования у учащихся современной научной картины мира целесообразно разделить на два этапа. На первом этапе - подготовительном -все вопросы, относящиеся к научной картине мира, рассматриваются одновременно, параллельно с предметным материалом в течение всего процесса обучения, включая старшие классы. На втором этапе -заключительном - научная картина мира должна стать предметом специального рассмотрения с целью систематизации всех знаний, показа учащимся процесса познания и связи научной картины мира со стилем мышления. Очень важно на этом этапе привлечь внимание учащихся к таким фактам из истории науки, которые приводили к смене картин мира. На это обращают внимание многие исследователи. В работах Б.И.Спасского [151, 152], В.Н. Мощанского, Е.В. Савеловой [97], В.М. Дукова [49], Ф.М. Дягилева [52], Г.М. Голина [39] представлена методика введения исторического материала в курс физики. Использование исторического материала при формировании ЕИКМ у учащихся позволяет не только сообщить им научные знания, но также и показать предпосылки его развития.
В начале XX столетия Л,СТ Выготский обратил внимание на существование в подходе к школьному образованию установки, которая заключалась в следующем. Считалось, что «научные понятия вообще не имеют собственной внутренней истории, что они не проделывают процесса развития в собственном смысле этого слова, а просто усваиваются, воспринимаются в готовом виде с помощью процесса понимания, усвоения и осмысления, что ОНРЇ берутся ребенком в готовом виде из сферы мышления взрослых, и что проблема развития научных понятий, в сущности говоря, должна быть целиком исчерпана проблемой обучения ребенка научному знанию и усвоению понятий. Таков самый распространенный и практически общепринятый взгляд, на котором до последнего времени продолжает строиться теория школьного преподавания и методика отдельных дисциплин» [32; с.388-389].
Следует отметить, что и в современном школьном образовании эта проблема остается актуальной. Поэтому, наряду с изучением исторического развития научного знания, важно показать учащимся и вектор развития самих научных понятий, описывающих различные картины мира, что позволит им самостоятельно определять область применения того или иного понятия. Так, например, при переходе от механической картины мира к электромагнитной (с элементами изучения квантово-полевой картины мира) учащиеся сталкиваются с проблемой применения понятий импульса и координаты. В классической физике тело характеризуется координатой и значениями импульса и энергии, а в квантовой теории импульс и координата частицы не могут бг.тть одновременно точно измерены, одновременно они не имеют и точного физического смысла. «Для адекватного формирования ЕНКМ также важно при введении любой физической величины не просто ограничиваться разъяснением формулы, выражающей определение этой величины, а подчеркнуть, что физические величины являются лишь характеристиками реально существующих объектов и явлений, лишь средством описания реальности, а не самой реальностью» [85; е.8].
Понятие «естественнонаучная картина мира» позволяет раскрыть суть процесса отражения многообразной системы знаний, накопленных человечеством, в сознании отдельного человека, его мировосприятии и мировоззрении. Человек только тогда обладает настоящим и действенным знанием, когда в его молу отражается четкая картина внешнего мира, представляющая систему взаимосвязанных понятий [95; с. I5J. А для этого знания, полученные в рамках предметов естественнонаучного профиля, должны быть четко структурированы. Точно так же, как развивалось представление человечества об окружающем мире, проходя все этапы от созерцания и мифов к современной естественнонаучной картине мира, такая же динамика прослеживается и в развитии знания каждого человека в процессе его образования. В дошкольном образовании дети познают окружающий мир через художественные образы, создаваемые литературными произведениями, и непосредственное наблюдение природных явлений. В курсе школьной физики учащиеся приобретают научные знания, отражающие объективный мир, не только в процессе «живого созерцания», но и в процессе абстрактного мышления, в аналитической деятельности. Однако мышление учащихся само находится в процессе формирования. Поэтому формирование EIIKM нельзя рассматривать как стихийно совершающийся процесс, поскольку его характер зависит, от характера мышления детей и уровня его развития. И только для учащихся старших классов, на второй ступени обучения становится доступным их пониманию материал естествознания в целом, так что учащиеся могут осознавать и смену исторических картин мира: механистическая, электромагнитная, вероятностная (формирование синергетической картины мира в школьном физическом образовании не предусмотрено).
Обоснование необходимости введения дополнительной подготовки в рамках вузовского образования учителей физики, химии, биологии к формированию естественнонаучной картины мира у школьников
Современное состояние науки должно определять содержание образования. «Образование, являясь одним из главных компонентов социокультурного и научно-технического развития общества, с одной стороны, обусловливается происходящими в науке, мировоззрении, философии, культуре и социуме в целом изменениями, а с другой — обусловливает их» 2; с. 12J. Естественнонаучное образование сегодня практически не реализует свои образовательно-развивающие возможности. Эту проблему рассматривает в своей работе СЕ. Старостина, отмечая необходимость обновления естественнонаучного образования и решения следующих задач: взращивание человеческого потенциала, начиная с начальной школы, который осуществит прорыв России в области естественных наук к середине ХХГ века; обеспечение соответствия между современными достижениями естественных наук, содержанием естественнонаучного образования и научным потенциалом преподавателей естественнонаучных дисциплин; преодоление предметной раздробленности содержания учебных дисциплин, интеграция в области естественнонаучного образования, объединение усилий преподавателей естественных наук (командная работа, проектные методы); создание современной инфраструктуры естественнонаучного образования: научные лаборатории, ресурсные центры, IT-техпологии, новые поколения познавательных ресурсов и др. [154; с. 59] Принимая во внимание проблемы современного естественнонаучного образования на разных этапах обучения, можно выделить два пути формирования ЕНКМ у обучаемых (школьников): 1. К стихийному или частично управляемому формированию ЕНКМ у обучаемых приводит несистемное накопление знаний в процессе изучения материала предметов естественнонаучного цикла. При стихийном или частично управляемом процессе формирования у школьников ЕНКМ знания, получаемые в рамках предметов естественнонаучного цикла, не интегрируются и не создают целостное представление об окружающем материальном мире. Разрозненные научные факты в сознании школьников, в этом случае, дополняются религиозными мифами, фантастическими образами и суевериями, что приводит к определенным трудностям в дальнейшем образовании и социальной реализации учащихся. 2. Управляемому процессу формированию ЕИКМ способствует направленная педагогическая деятельность учителей физики, химии, биологии в определении структуры, законов, принципов и исторических предпосылок возникновения, построении и развития научного познания, что позволяет систематизировать материал изучаемых предметов в сознании учащегося и создавать предпосылки для развития научной деятельности. Принимая во внимание отсутствие у учителей предметов естественнонаучного цикла установки на формирование целостной современной ЕНКМ учащихся, определяемой государственными стандартами общего образования, можно предположить, что в большинстве случаев процесс формирования ЕНКМ у школьников носит стихийный характер. Для анализа необходимости введения дополнительных мер при подготовки учителей предметов естественнонаучного цикла к формированию ЕНКМ у школьников нами были опрошены учителя школ г.Иваново и Ивановской обл. (106 человек). Учителям был задан вопрос: «Направлена ли Ваша педагогическая деятельность па формирование ЕНКМ у учащихся?» Результаты анкетирования представлены в таблице 2 и на рисунке 1. Основными причинами такой ситуации, по мнению учителей, являются: A) недостаточное знание в области естествознания у учителей, возможные направления и средства формирования целостной ЕНКМ у школьников; Б) недостаточная осведомленность о современных достижениях в науке; B) недостаточная разработанность этой проблемы в дидактике и частных методиках предметов естественнонаучного цикла; Г) отсутствие разработанных методик и технологий для осуществления процесса формирования ЕНКМ у школьников в соответствии с ФГОС второго поколения; Д) не предусмотрено в программе время на специальное установление межігредметиых связей, обеспечивающих формирование ЕНКМ учащихся; В) мировоззренческие вопросы предметов естественнонаучного цикла неактуальны в настоящее время; Ж) отсутствие соответствующей учебной мотивации учащихся; 3) другое. Ответы показали, что только около 10% (11 человек) респондентов реализуют постоянно или периодически в своей профессиональной деятельности ряд мер, направленных на формирование целостного естественнонаучного представления окружающего материального мира в сознании учащихся. Около 90% (95 человек) респондентов ответило, что испытывает существенные затруднения в этом вопросе.
Интерес учителей к проблемам формирования ЕНКМ у школьников и уровень их потребности в методических разработках по данному вопросу отражается в количестве статей в методических периодических изданиях.
Для подтверждения причины о недостаточной разработанности этой проблемы в дидактике и частных методиках предметов естественнонаучного цикла, была определена степень освещенности данного вопроса в периодических изданиях, доступных учителям предметов естественнонаучного цикла.
Опрос учителей предметов естественнонаучного цикла (физики, биологии и химии) школ г. Иваново и Ивановской области показал, что основными методическими периодическими изданиями, используемыми ими для ознакомления с тенденциями развития современного образования, являются журналы «Физика в школе», «Биология в школе», «Химия в школе» и приложения к газете «Первое сентября» - «Физика», «Биология», «Химия».
Структура модели подготовки будущих учителей физики, химии, биологии к формированию естественнонаучной картины мира
Социальная необходимость в формировании ЕНКМ у каждого человека влечет за собой необходимость соответствующей подготовки педагогических кадров для решения этой проблемы. В свое работе М.Барбер и М.Муршед, анализируя мировую практику, обосновывают целесообразность увеличения эффективности школьного образования именно через привлечение «в преподаватели подходящих людей», так как «качество системы образования не может быть выше качества работающих в ней учителей» [ і 1; с. 16].
А.П. Тряпицына в своей статье приводит статистику уровня влияния педагога на взгляды детей, так более четверти респондентов (27%) отмечают, что сегодняшний российский учитель оказывает значительное (чаше других так считают жители села — 35%) и треть респондентов (33%) считает, что незначительно, отмечая, что «главный эффект деятельности учителя заключается в том, что на личность школьника формирующее воздействие оказывает его позиция но отношению к миру, природе, искусству, другим людям» (163; е.З].
Учитывая влияние профессиональной деятельности учителя на отношение учащихся к окружающему миру и социальную востребованность в целостном представлении природы у каждого человека, выяснив, что на современном этапе существует ряд причин, препятствующих формированию ЕНКМ у школьникам учителям дисциплин естественнонаучного цикла, мы разработали модель подготовки будущих учителей физики, химии, биологии к формированию естественнонаучной картины мира,
Элементами модели служат: целеполагание, принципы, этапы, компоненты, подходы, функции связи элементов и подсистем (компонентов) процесса, критерии его эффективности. Целеполагание мы рассматриваем как некую идеальную конечную цель, ориентирующую процесс подготовки будущего учителя физики, химии, биологии к формированию естественнонаучной картины мира у школьников. Цель будет достигнута, если в процессе подготовки студент достигнет более высокого уровня готовности в условиях реализации предложенной модели. В основу модели положены четыре взаимосвязанных и обусловливающих друг друга принципа, дополняющих и детализирующих общие принципы. Принцип научности обеспечивает соответствие содержания образования уровню современной науки; создание у обучаемых верных представлений об общих методах научного познания; показ важнейших закономерностей процесса познания. Принцип доступности обеспечивает индивидуальный подход к каждому обучаемому, выбор индивидуальной образовательной траектории с учетом личностных характеристик, направления и формы обучения будущего учителя. Принцип системности ориентирован на раскрытие целостности объекта, описание его R таких понятиях, как элемент, связь, структураэ функция, организация, управление, саморегуляция, стабильность, развитие, открытость и обеспечение его механизмов, на выявление многообразных типов связи сложного объекта и сведения их в единую теоретическую картину. Принцип непрерывности обеспечивает преемственность среднего и высшего естественнонаучного образования, обеспечивает непрерывное развитие ЕНКМ Теоретико-методологическим основанием для разработки модели подготовки будущих учителей физики, химии» биологии к формированию ЕНКМ у школьников послужили личностно-ориентированный [18, 19, 20, 136], интегративный [34, 72] и компетентиостный [64. 170] подходы. Личностно-ориентированный подход предполагает такую систему отношений в образовании, когда детерминированная социальными условиями личность сама выступает определяющей стороной этих отношений, придавая им черты избирательности, системности, целостности, саморазвития, нарушая линейность процесса образования, чего нельзя добиться в старых авторитарных педагогических системах [136; с. 22]. Личностно-ориентированный подход обеспечивает развитие личности будущего учителя, его готовности к формированию ЕНКМ у школьников. В, А. Попков и А. В. Коржуев в своей работе отмечают, что функции системы профессионального образования в современных условиях должна быть направлена сегодня аа «формирование у студентов умений целостного восприятия окружающего мира и ощущения единства с ним, а также целостного восприятия процесса и результата деятельности» [119; с. 10-11]. В современном высшем образовании СВ. Бондаренко обозначает эту тенденцию как «интегративпость структуры и содержания образования», отмечая, что она определяет актуальность поиска и конструирования интегративных образовательных структур и их практического внедрения, отход в обучении от узкой специализации и наращивании мировоззренческих ориентации в картине мира студентов [21]. Поэтому актуальным для модели подготовки будущих учителей физики, химии, биологии к формированию ЕНКМ у школьников является интегративный подход в их профессиональном становлении. Интегративный подход при подготовке студентов в классическом университете позволяет определить основные направления интеграции фундаментальных естественнонаучных и педагогических знаний. Компетентностный подход в подготовки будущих учителей физики, химии, биологии к формированию tiHKM у школьников обеспечивает важную составляющую их профессионально-педагогической подготовки. Представленная модель позволяет реализовать процесс подготовки студентов к педагогической деятельности в соответствии с дисциплинарной структурой основной образовательной проіраммьі, обеспечивающая формирование компетентностной модели выпускника. Как отмечает О.Г. Роговая, «потенциальные возможности в деле повышения качества педагогического образования: усиление профессионально-педагогической направленности профильных дисциплин подготовки; научно-методическое обеспечение процесса реализации компетентности ого подхода в преподавании «академических дисциплин»; расширение возможности получения опыта педагогической деятельности студентов в период обучения, включая создание гуманитарной образовательной среды» [128; с.94].
Экспериментальная проверка эффективности реализации модели подготовки будущих учителей физики, химии, биологии к формированию естественнонаучной картины мира у школьников
Содержание вводимого интегрированного курса «Естественнонаучная картина мира в образовании» должно быть соотнесено с технологией его реализации в учебном процессе. Одной из технологий, способных интегрировать в едином учебном курсе содержание нескольких предметов, является модульная технология. Технология модульного обучения является одним из направлений индивидуализированного обучения. Модульная технология позволяет решить проблему увеличения объемов, изучаемого материала в рамках школьного образования. «Модульная организация обучения требует серьезных трансформаций содержания учебного материала, отказ от его линейного распределения в пользу концентричного» [149; с. 115]. Основанием модульной образовательной технологии стала концепция программированного обучения. Идея программированного обучения возникла в начале 50-х годов прошлого века. Основоположником технологии стал американский психолог Б. Скинпер, предложивший выстраивать информационную образовательную программу и соответствующий контроль эффективности усвоения материала порциями (кадрами). Развитие идей Б. Скиннера продолжил 1-І. Краудер, разработав разветвленные программы, в которых индивидуальная образовательная траектория выстраивается R соответствии с результатами контроля усвоения материала. Принципы программированного обучения были сформулированы в работе В.11. Бсспалько [15]. Идеи программирования стали основой для возникновения технологии модульного обучения.
Анализу сущности модульной организации обучения уделяется пристальное внимание во многих работах. Так, П.А. Юцявичене пишет: «Сущность модульного обучения состоит в том, что обучающийся ... самостоятельно может работать с ... учебной программой, включающей ... целевой план действий, банк информации и методическое руководство по достижению поставленных дидактических целей» 1179; с. 55].
Модульное обучение является одним из подходов, обеспечивающих возможность решения многих педагогических задач. Организация процесса обучения в модульной технологии получила широкое применение в системе высшего образования, что подтверждено в педагогических исследованиях П.А. Юцявичене [1791, Г.А. Засобиной, Л.Ю. Минсевой [61]. Эффективность применения данной технологии основана на индивидуализации работы со студентами, дозированной помощью и контролем. Применение технологии модульного обучения в средней школе нашло свое отражение в работах П.И. Третьякова, И.Б. Сенновскою [163], А.В.Киселева, И.Э. Слесарь 72, в диссертационном исследовании Л.И. Васильева [21].
Опираясь на работе П.А. Юцявичене [179] была выбрана модульная технология проведения курса, для решения следующих проблем: во временных рамках бакалавриата по направлению «Физика», «Химия», «Биология» в классическом университете не предусмотрено время для проведения методических междисциплинарных курсов, направленных на подготовку будущих педаготмческих кадров, модульная технология позволяет распределить учебные модули но другим дисциплинам; обучение студентов но направлению «Физика» не предусматривает развитие у них биологической составляющей ЕНКМ, поэтому происходит постепенное разрушение межпредметных связей физики и биологии, и, как следствие, нарушается целостное представление о материальном мире, поэтому необходимо включение в учебный процесс модулей, направленных на решение данной проблемы; уровень естественнонаучного знания у студентов различен, поэтому необходимо различное время и средства для формирования целостной ЕНКМ у каждого обучаемого, модульная технология позволяет выбирать индивидуальный темп обучения и образовательный маршрут для каждого;
Выбор модульной технологии для разработки курса «Естественнонаучная картина мира в образовании» позволило сделать его вариативным для различных направлений обучения в вузе (физика, химия, биология), гибкая структура курса позволяет выбрать индивидуальный образовательный маршрут и темп учебной деятельности для студентов, использование диагностики уровня знаний обучаемых в каждом модуле позволяет своевременно проводить компенсаторные меры для восполнения недостаточного знания, адаптационность программы курса позволяет проводить его на разных уровнях образования: бакалавриат, специалитет, магистратура, аспирантура. На основе анализа модульной технологии обучения ГЛ. Засобина и Л.Ю. Минеева [61; с. 91-92] приводят ряд требований, предъявляемых к проектированию курсов в логике модульного обучения: актуальность, интегративность, прогностичность, рациональность, реалистичность, целостность, динамичность, чувствительность к сбоям и обосновывают их как одно из условий успешного формирования готовности учителей к проектированию педагогического процесса. Рассмотрим выше перечисленные требования применительно к междисциплинарному курсу «Естественнонаучная картина мира в образовании».
