Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Научно-методические и психолого-педагогические основы профессионального образования студентов-биологов 16
1.1. Организационно-правовая система подготовки специалистов-биологов с высшим профессиональным образованием 16
1.1.1. Характеристика организации, проведения и содержания Единого государственного экзамена по биологии в 2002 году 23
1.2. Генетическая составляющая как ключевое звено подготовки специалистов-биологов 26
1.2.1. Генетическое образование как системообразующий компонент высшего профессионального образования по специальности 011600 - Биология 39
1.3. Формирование профессиональной культуры будущего специалиста-биолога средствами решения задач и создания проблемных ситуаций при обучении генетике 53
1.3.1. Педагогические технологии в профессиональном образовании 53
1.3.2. Роль интеллектуальной и эмоциональной активности в когнитивном развитии специалиста 64
1.3.3. Механизмы мыслительной деятельности и психологии творчества в процессе решения задач 71
1.3.4.Общая характеристика эвристических приёмов и фаз про цесса решения задач 83
1.4. Заключение и выводы по главе 1 95
Глава 2. Педагогический мониторинг формирования творческого мышления и биологической культуры у школьников и студентов университета 97
2.1. Обзор методических пособий и руководств по решению генетических задач 97
2.2. Характеристика генетических задач различных уровней сложности в зависимости от поставленных педагогических задач 112
2.3. Результативность экспериментальной работы по формированию творческого мышления и биологической культуры у школьников и студентов университета 123
2.4. Заключение и выводы по главе 2 139
Заключение и практические рекомендации 141
Ф Выводы по диссертации 143
Список литературы 146
Приложение 157
- Организационно-правовая система подготовки специалистов-биологов с высшим профессиональным образованием
- Обзор методических пособий и руководств по решению генетических задач
- Результативность экспериментальной работы по формированию творческого мышления и биологической культуры у школьников и студентов университета
Введение к работе
Актуальность исследования. В современных условиях социального и научно-технического прогресса представляется актуальным внедрение в практику высшего профессионального образования нового содержания и новых форм обучения. В этих условиях целью университетского образования становится формирование у будущего специалиста профессионализма и компетентности. Социальный заказ современного общества требует от специалистов с университетским дипломом высокой мобильности, способности оперативно осваивать новшества и быстро адаптироваться к изменяющимся условиям общественной среды, способности самостоятельно выбирать сферу деятельности, принимать ответственные решения, адекватно их реализовы-вать в конкретных социальных условиях и обеспечивать саморегуляцию поведения. Этому способствует развитие новой парадигмы образования, ориентированной на развитие и потребности личности.
Важнейшим результатом дидактических исследований последнего десятилетия является понимание профессионального высшего образования как системы управления познавательной деятельностью студентов, что является теоретической основой для перехода от пассивных, репродуктивных форм и методов обучения к активным и продуктивным. Актуальным в этой связи становится определение и корреляция содержания обучающей деятельности преподавателя и содержание учебной деятельности обучаемых, выявление соотношения обучения и развития и разработка моделей развития интеллекта, его высших когнитивных функций - мышления и воображения.
Применительно к циклу биологических учебных дисциплин решение этих задач связано с необходимостью преодоления ряда накопившихся в последние десятилетия недостатков и противоречий. Так, например, анализ современного состояния преподавания биологии (и, в частности, ее ключевой, системообразующей науки - генетики) в средних школах и вузах позволяет
5
отметить следующие недостатки в обсуждаемой сфере образования:
в сфере школьного и вузовского биологического образования сегодня не уделяется должного внимания разработке эффективных дидактических методик, ориентированных на преодоление дискретности системы знаний по генетике;
в контексте традиционной знаниевои парадигмы практически невозможно обеспечить уровень сформированности системы знаний по генетике, необходимый для дальнейшей профессиональной подготовки;
отрицательно сказывается на формировании биологической культуры и профессиональной компетентности будущих специалистов-биологов недостаток внимания к анализу связей между курсом генетики и общепрофессиональными, а также специальными дисциплинами;
в функционирующей сегодня парадигме биологического континуума обучаемые не имеют достаточного уровня развития мыслительных действий, которые способствуют формированию адекватной современным требованиям системы знаний по генетике и развитию креативных способностей учащихся.
Отмеченные недостатки подтверждают актуальность исследования возможных путей корректировки современного биологического образования с целью реализации компетентностно-ориентированного подхода для полноценного формирования специалиста с университетским образованием. Актуальность проведенного исследования связана с необходимостью разрешения в системе современного образования противоречий:
между возросшими требованиями к профессиональной деятельности специалистов-биологов и недостаточной разработанностью современной педагогической системы биологического образования, соответствующей современным требованиям социального заказа общества;
между объёмом содержания курса генетики и количеством учебного времени, отведённого на его изучение;
между объёмом учебной информации, сообщаемой в процессе обучения
6
генетике и психологическими возможностями обучаемого
усвоить и реализовать полученную информацию;
между широким внедрением личностно-ориентированного подхода в педагогической деятельности и отсутствием конкретных методик и технологий для его реализации при изучении биологических наук;
между существующими требованиями к исходному уровню знаний и умений абитуриентов и объективно существующей разноуровневой их подготовкой.
В новых условиях обнаруживается недостаточная научная и методическая обоснованность преемственности в организации учебно-воспитательного процесса на стыках смежных звеньев профессионально-педагогического образования, в частности, при преподавании одноимённых дисциплин учебных планов взаимосвязанных образовательных заведений (школа - техникум - вуз). Всё это обуславливает необходимость разработки системы преемственности в преподавании биологических дисциплин.
Таким образом, актуальность темы исследования определяется:
социальным заказом общества на подготовку специалиста, теоретически и практически подготовленного к работе в новых социально-экономических условиях;
потребностью развития у будущих специалистов умений применять знания по генетике к решению задач в области современной медицины, сельского хозяйства, биотехнологии и других отраслей народного хозяйства.
необходимостью формирования у специалистов-биологов креативных ка
честв мышления и потребности самообразования с целью опережающей
подготовки будущих выпускников.
Предварительный анализ состояния проблемы формирования биологической культуры, выявленные противоречия и недостатки, социальная актуальность исследования и предопределили направление разработки научно-методической системы, которая, с одной стороны, рассматривается как инструмент, обеспечивающий решение одной из основных задач обучения гене-
7
тике - задаче формирования системы биологических знаний, с
другой стороны, как совокупность процесса профессионально направленного обучения биологов, и, с третьей - как формирование и развитие творческих способностей и профессиональной культуры выпускников-биологов.
Три этих аспекта могут быть просчитаны в их взаимосвязи и положены в основу проектирования содержания биологического образования на основе системообразующей функции курса генетики. Смысл проектирования технологии реализации курса генетики под этим углом зрения состоит в том, что такой подход позволяет предвосхитить конечные результаты уже на стадии проектирования и на этой основе регламентировать цели биологического образования, корпус учебных программ, наметить способы реализации технологий обучения и наперед просчитать механизмы коррекции и управления учебным процессом.
Целью дидактической системы биологического образования при этом является формирование биологической культуры, а ее основными задачами -присвоение опыта (знаний, умений, навыков) для практической деятельности и развитие через ведущую деятельность (учебно-профессиональную) личностных качеств специалиста и, в первую очередь, творческих способностей и продуктивного мышления.
Проблема исследования в изложенном контексте может быть сформулирована в виде следующего главного вопроса: какими должны быть подходы к проектированию содержания и технологии реализации курса генетики в системе биологического образования, которые удовлетворяли бы всем психолого-педагогическим нормам и обеспечивали развитие творческих способностей и профессиональных компетенций студентов-биологов?
Отсюда - тема исследования: «Системообразующий курс генетики как средство формирования биологической культуры у студентов университета и учащихся специализированных классов».
Цель исследования - повышение качества подготовки специалистов-биологов путем формирования у них биологической культуры и развития
8
креативных способностей в процессе преподавания
системообразующего курса генетики.
Объект исследования - процесс компетентностно-ориентированного обучения генетике в системе непрерывного биологического образования «школа - университет».
Предмет исследования - проектирование содержания и технологии реализации системообразующего курса генетики в системе современного биологического образования.
Гипотеза, определившая направление и характер исследования, состоит в предположении о том, что качество подготовки студентов биологической специальности при изучении курса генетики можно существенно повысить, если:
в процессе осуществления учебной деятельности будет обеспечена
преемственность содержания и методов обучения генетике в системе непре
рывного биологического образования «школа - университет»;
придать процессу изучения курса генетики статус системообразуюшего для формирования профессиональной биологической культуры;
технологию обучения генетике ориентировать не на репродуктивное усвоение знаний, умений и навыков, а на формирование и развитие у студентов творческого мышления и профессиональной культуры.
В соответствии с проблемой, целью, объектом, предметом и гипотезой исследования были определены задачи, в процессе решения которых оказалось необходимым:
определить пути формирования компетентностно-ориентированной биологической культуры и условия формирования подготовки специалистов-биологов в системе непрерывного образования «школа - университет»,
разработать и обосновать модель формирования профессиональной биологической культуры у студентов-биологов университета и методические приёмы и способы ее совершенствования,
разработать технологию преподавания системообразующего курса генетики в системе непрерывного биологического образования,
наметить методику формирования и развития у студентов творческого естественнонаучного мышления,
осуществить педагогический мониторинг достижения требуемого уровня знаний по генетике и развития креативных способностей у учащихся в процессе опытно-экспериментальной апробации эффективности разработанной технологии в реальных условиях непрерывного биологического образования «школа - университет».
Методологическую основу исследования составляют: диалектико-материалистическая теория познания действительности, рассмотрение изучаемого объекта с позиций целостной системы составляющих её компонентов в их многообразных связях и отношениях, культуроцентристский и лич-ностно-деятельностный подходы как условие формирования и развития личности студента и его профессиональной культуры в процессе специально организованной деятельности и теория мотивации для формирования системных знаний, личностного потенциала будущих специалистов.
В процессе исследования использовались концепции содержания и развития общего, среднего профессионального и высшего профессионального образования, разработанные М.И. Махмутовым, С.Я. Батышевым, B.C. Ледневым, Б.Г. Лихачевым, Л.С. Выготским и др., современные представления и разработки в области профессионального обучения В.П. Беспалько, Ю.А. Кустова, Г.П. Корнева, теория личностного развития учащихся, изложенная в трудах С.Л. Рубинштейна, К.К. Платонова и др., теория формирования и развития личности в процессе учебной деятельности, представленная в трудах П.Я. Гальперина, Л.В. Занкова, Д.Б. Эльконина и др., теория управления учебным процессом Н.Ф. Талызиной, теоретические и прикладные разработки по проектированию систем непрерывного образования Ю.К. Кустова, В.Н. Михелькевича, А.Н. Ярыгина, концепции моделирования и конст-
10
руирования педагогического процесса Ю.К. Бабанского, В.М.
Монахова, А.И. Нижникова, и др.
В качестве основополагающих психологических постулатов применительно к преподаванию учебных дисциплин в университетах использовались положения теории формирования и развития личности и мотивов, представленные в работах Б.Г. Ананьева, Л.С. Выготского, С.Л. Рубинштейна, К.К. Платонова, А.Н. Леонтьева, А. Маслоу и др.
Основой для дидактических разработок послужили отдельные положения теории творческого саморазвития человека, изложенные в трудах Я.А. Пономарева, В.И. Андреева, И.П. Волкова, М.А. Данилова, Б.П. Есипова и теория проектирования педагогических технологий, разработанная Т.И. Ша-мовой, В.В. Гузеевым, Н.Е. Шурковой.
Методами исследования являются: изучение и анализ научной, философской и психолого-педагогической литературы, анализ нормативной и учебно-программной документации университетов, изучение и обобщение массового педагогического опыта, моделирование, проектирование, системный анализ, синтез, педагогический эксперимент, тестирование, математическая обработка полученных результатов.
Этапы исследования: основной опытно-экспериментальной базой являлся Самарский государственный университет. Различными видами экспериментальной работы были также охвачены студенты педагогического университетов Самары и школьники 11 классов самарских специализированных школ. Общая выборка студентов и школьников, участвующих в эксперименте, составила более 300 человек. Исследование проводилось в три этапа в течение пяти лет:
На первом - аналитико-поисковом - этапе (1997 - 1998 г.г.) изучалось состояние проблемы в существующей теории и практике, проводился констатирующий эксперимент, позволивший выявить имеющиеся в современной системе биологического образования недостатки и противоречия, накапливался опытный материал для последующей исследовательской работы.
Одновременно анализировались философская, психолого-
педагогическая и учебно-методическая литература по теме исследования; разрабатывалась концепция, формулировалась гипотеза, определялись объект, предмет, цели, задачи и методика исследования.
На втором - теоретико-проектировочном - этапе (1998 - 1999 г.г.) разрабатывалась технология преподавания генетики как системообразующего курса для формирования биологической культуры, проводились её апробация и контрольные срезы обучения, составлялись генетические задачи разного уровня сложности.
На третьем - экспериментально-обобщающем - этапе (2000 - 2002 г.г.) проводился формирующий эксперимент по проверке эффективности влияния разработанной технологии обучения генетике на качество обучения, развитие творческого мышления и формирование профессиональной биологической культуры, осуществлялось внедрение результатов эксперимента в педагогическую практику средних и высших профессиональных учебных заведений, обобщались полученные данные, корректировалось текстовое содержание диссертационного исследования.
Научная новизна исследования заключается в том, что в нем:
разработан психолого-педагогический механизм целенаправленной регуляции учебной деятельности студентов, являющийся инструментом активизации творческого мышления и направленный на формирование профессиональной компетенции субъектов будущей профессиональной деятельности;
создана информационно-дидактическая база, в которую входят авторская программа системообразующего развивающего курса генетики, банк творческих заданий (включая генетические задачи разного уровня сложности), тесты, карты программированного контроля, методические рекомендации, учебные пособия;
разработана технология проектирования системообразующего курса генетики для формирования профессиональной биологической культуры специалистов-биологов;
12
обоснованы пути реализации развивающего курса генетики
для студентов биологических специальностей в системе непрерывного образования «школа - университет», компетентностно-ориентированного на формирование творческого мышления и профессиональной биологической культуры.
Теоретическая значимость исследования заключается в разработке и обосновании методики проектирования содержания и технологии изучения предмета на основе использования задач различных уровней сложности, в создании системной диагностики формируемых профессионально важных качеств будущего специалиста биолога, на основе которой теоретически обоснованы и разработаны: критериальные показатели профессиональной компетентности, профессиографическая модель подготовки биологов по генетике, задающая совокупность ориентиров учебной и профессиональной деятельности, позволяющая прогнозировать эффективность профессиональной подготовки будущих биологов.
Практическая значимость исследования заключается в создании и реализации инновационной технологии преподавания системообразующего развивающего курса генетики, позволившей улучшить качество, повысить уровень подготовки студентов в этой области биологии, а также способствующей развитию межпредметных связей курса генетики с общепрофессиональными и специальными циклами. Предложенный банк творческих заданий и разработанная в диссертационном исследовании технология преподавания генетики могут быть внедрены в практику обучения в специализированных школах и в высших учебных заведениях с гарантированным положительным влиянием на активизацию учебно-познавательной деятельности студентов, на качество знаний по предмету, на развитие креативных элементов мышления учащихся. Полученные результаты апробированы, используются преподавателями классических, педагогических и медицинских университетов и школ при планировании курса генетики, проектировании его содержания и разработке методики преподавания.
13
Достоверность и обоснованность результатов
исследования обеспечиваются методологической обоснованностью теоретических положений, многолетним опытом практического использования разработанных методик и алгоритмов, логической структурой исследования, выбором методик, адекватных цели и задачам исследования, репрезентативностью объёма выборок и значимостью опытно-экспериментальных данных, применением статистических методов анализа и обработки экспериментальных данных, сопоставлением результатов исследования с массовым педагогическим опытом, возможностью экстраполяции предложенной технологии и полученных результатов в другие профессиональные учебные заведения.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в течение ряда лет на биологическом факультете Самарского государственного университета, на кафедре общей биологии Самарского государственного педагогического университета, в специализированных классах средних учебных заведений города Самара: гимназии № 1, медико-техническом лицее, школе-лицее № 36, Самарском областном многопрофильном лицее, в муниципальном учебном заведении «Университет Наяновой». Экспериментальные исследования проводились при непосредственном участии самого автора.
Основные положения и результаты исследования обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции «Интеграция естественнонаучного знания в системе образования» (Самара, СИПКРО, 1994), на 4 Всероссийской научно-методической конференции «Пути и методы совершенствования учебного процесса» (Самара, ПИИРС, 1995), на Международной конференции «Экологическое образование в целях устойчивого развития» (Тольятти, ИЭВБ РАН, 1996), на научно-методической конференции «Новые образовательные технологии в учебном процессе» (Самара, СамГУ, 1997), на научно-методической конференции Традиционные и новые технологии в учебном процессе» (Самара, СамГУ, 2000), на Международной конференции «Биоразнообразие и биоресурсы Среднего Поволжья и сопредельных терри-
14
торий» (Казань, КПГУ, 2002), на научно-методической
конференции «Внутривузовский мониторинг качества образования» (Самара, СамГУ, 2002), на научно-методической конференции «Методика обучения на вечернем и заочном отделениях» (Самара, СамГУ, 2002), на Научных чтениях в Самарском филиале Университета РАО (Самара, 2002), на научно-практической конференции «Исследования в области биологии и методики ее преподавания» (Самра, СамГТГУ, 2003), на V Всероссийской научно-методической конференции «Теория и практика непрерывного профессионального образования» (Тольятти, ТГУ, 2003).
Всего по проблематике диссертации опубликовано 30 научных и учебно-методических работ, в том числе 2 учебных пособия с грифом УМО университетов России, 7 учебных пособий, 7 научных статей, 5 тезисов докладов и 9 методических указаний для студентов университета.
На защиту выносятся:
концептуальные основы проектирования содержания и технологии обучения генетике как системообразующей учебной дисциплине в формировании биологической культуры студентов и учащихся с учетом структуры междисциплинарных связей курса генетики с общепрофессиональными и специальными биологическими дисциплинами,
модель профессионально-направленного обучения специалистов-биологов в системе непрерывного биологического образования «школа -университет», учитывающая переход на реализацию опережающего образования и компетентностно-ориентированной технологии подготовки выпускаемого специалиста,
разработанные и внедрённые в процесс обучения способы и методические приёмы формирования креативного мышления студентов посредством решения генетических задач разного уровня сложности, а также алгоритм со-
15
ставлення и решения генетических задач в зависимости от
поставленных педагогических целей,
4. содержание и условия реализации процесса освоения биологических знаний и формирования биологической культуры, направленные на перестройку форм, методов и средств обучения биологии на базе деятельностного подхода в педагогическом процессе.
Организационно-правовая система подготовки специалистов-биологов с высшим профессиональным образованием
Нынешний момент, переживаемый нашим обществом, характеризуется, прежде всего, коренной перестройкой сложившихся социально-экономических отношений в Российской Федерации. Естественно, эти процессы не могли не отразиться на процессе совершенствовании высшего профессионального образования в Российской Федерации, в частности, в классических университетах, традиционно призванных готовить высококвалифицированных специалистов для народного хозяйства, в первую очередь, для работы в различных научно-исследовательских и учебных заведениях.
В последние 10 лет наблюдается коренная перестройка всей системы образования, обучения и воспитания студентов в российских вузах. Этот процесс был начат Министерством образования Российской Федерации с утверждения принципиально новой правовой базы организации учебно-воспитательной работы в вузах страны.
Были разработаны и приняты Государственные стандарты высшего профессионального образования по каждой специальности. Эти важнейшие документы призваны унифицировать систему подготовки специалистов в различных вузах страны, реализующих ту или иную профессиональную образовательную программу, в то же время, давая определенный простор для разработки и преподавания авторских учебных курсов.
В 1995 году был принят первый Государственный стандарт высшего профессионального образования по специальности 011600 - Биология. В 2000 году был разработан подобный документ второго поколения Госстандартов, который, на наш взгляд (о чем мы докладывали на заседаниях УМО университетов Российской Федерации по биологии в МГУ, где обсуждался проект Государственного стандарта), составлен более продуманно и рационально, предоставлено большее число «степеней свободы» для разработчиков соответствующих Учебных планов в университетах, на основе которых реализуются требования Государственного стандарта (Г.Л.Рытов, 1997).
В частности, за счет унификации первого раздела Госстандарта по гуманитарным дисциплинам удалось значительно расширить возможности университетов по совершенствованию курсов по выбору, учитывающих, прежде всего, региональные и вузовские особенности.
В настоящее время на биологическом факультете Самарского государственного университета реализуются две Профессиональные образовательные программы специальности 011600 - Биология (см. Приложение), составленные на основе требований:
Государственного образовательного стандарта от 03.05.1995 года;
Государственного образовательного стандарта от 10.03.2000 года (№ госрегистрации 89 ЕН/СП).
В строгом соответствии с указанными Госстандартами Ученым советом и деканатом биологического факультета при непосредственном и активном личном участии автора настоящего исследования были разработаны и утверждены (соответственно, 12 апреля 1996 г. и 23 июня 2000 г) Учебные планы специальности 011600 - Биология для очной и очно-заочной форм обучения. Студентам, выполнившим все требования данных Учебных планов, присваивается квалификация «Биолог». Нормативный срок обучения на очной форме биологического факультета СамГУ составляет 5 лет, на очно-заочной - 6 лет.
Все требования Госстандарта, касающиеся принципов разработки учебных программ, недельной загруженности студентов, объемов учебной нагрузки по блокам дисциплин и отдельным дисциплинам, соотношения общих и аудиторных часов по каждой дисциплине, числа и продолжительности учебных практик, форм государственной итоговой
аттестации студентов, в указанных Учебных планах полностью учтены и реализованы. В учебный процесс специальности 011600 - Биология заложена возможность получения студентами (по своему желанию) дополнительной квалификации «Преподаватель».
При разработке Учебных планов специальности 011600 - Биология в Самарском госуниверситете (см. Приложение), с одной стороны, четко соблюдались все требования и нормативы Госстандартов, действующих в то время, включая требования многоуровневой подготовки специалистов, а, с другой стороны, реализован принцип преемственности обучения, т.к. были сохранены общая логика учебного процесса, перечень фундаментальных биологических и других учебных дисциплин, т.е. тех, которые позволяют дать студентам именно классическое университетское биологическое образование (Г.Л.Рытов, 1997). Модель подготовки специалистов-биологов в Самарском государственном университете отражена
В то же время, второе поколение Госстандартов позволяет иметь некий запас учебной нагрузки для учета потребностей региона и специфики вуза и выпускающих кафедр. Коллектив биологического факультета реализовал этот принцип, определив региональный компонент различных блоков Учебного плана 2000 г. и содержание курсов, которые выбрали студенты из предложенных кафедрами учебных дисциплин.
Деканатом и методической комиссией биологического факультета Самарского государственного университета была проведена научно-методическая и организационная работа по созданию пособия «Выполнение и оформление курсовых и дипломных работ по специальности 011600 - Биология в Самарском государственном университете». Этот важнейший учебно-методический документ позволил унифицировать самый ответственный момент высшего биологического образования: выполнение и защиту курсовых и дипломных работ. Это пособие сыграло очень большую роль в добротном и грамотном оформлении курсовых и дипломных работ на биологичес
Обзор методических пособий и руководств по решению генетических задач
Как было указано выше, генетика в настоящее время является одной из самых быстро развивающихся и определяющих существо современной биологии наукой. Поэтому прочные знания по генетике являются непременной составляющей университетского биологического образования, играют огромную роль в формировании у студентов биологического мышления.
Однако язык генетики является весьма своеобразным, логика изложения генетического материала отличается своей специфичностью, генетические законы достаточно трудны для понимания. Все эти особенности педагогического процесса по курсу генетики предопределяют особую роль такого его компонента, как закрепление учебного материала на лабораторных и семинарских занятиях.
Учитывая то, что, во-первых, материальная база многих университетов России не позволяет проводить полномасштабные генетические эксперименты, иллюстрирующие генетические закономерности (это был бы идеальный вариант освоения студентами учебного материала по генетике), во-вторых, количество учебных часов, отводимых для изучения курса генетики, является в Учебных планах специальности 011600 - Биология не очень большим (к примеру, в Самарском госуниверситете это 76 часов аудиторной нагрузки), в-третьих, уровень подготовки вчерашних студентов в средней школе по генетике чрезвычайно гетерогенный, следует признать, что на данном этапе развития высшей школы в Российской Федерации наиболее адекватным и дающим хорошие результаты при изучении курса генетики является решение студентами генетических задач. Как ту не вспомнить известное выражение И.Ньютона: «Примеры учат лучше, чем теория»!
Преподаватели высшей школы хорошо понимают, что умение решать генетические задачи является хорошим ориентиром в оценке общего уровня подготовки школьников по биологии, их умения логически мыслить, оперативно применять имеющиеся знания. Поэтому не случайно на вступительных испытаниях в высшие учебные заведения биологического профиля (классический, медицинский, педагогический университеты, сельскохозяйственная академия и пр.) генетические задачи разного уровня сложности являются непременной составляющей экзаменационных заданий.
Отсюда понятен тот интерес ученых и преподавателей к написанию соответствующий пособий по решению генетических задач, список которых (более 40 наименований) приведен в данной работе.
Следует отметить, что большая часть таких пособий написаны для студентов вузов, хотя в последние годы издается достаточно много пособий, ориентированных напрямую на абитуриентов и школьников. Часть приведенных в списке пособий по решению генетических задач изданы в местных изданиях: в Волгограде (Н.И.Галушкова, 2000), в Орле (А.Н.Соболев, 2000), в Саратове (В.Ю.Крестьянинов, Г.Б.Вайнер, 1998), в Казане Б.В.Барабанщиков, Е.А.Санаев, 1988), в Махачкале (С.И.Бумагина, 1977), в Минске (Э.А.Каминская, 1977, 1982; Б.Н.Кочергин, Н.А.Корчергина, 1982), в Кургане (М.И.Пеганова, 1970), в Новосибирске Б.Х.Соколовская, 1968, 1970, 1971), в Куйбышеве/Самаре (Е.С.Селезнева, 1981, 1989, 1991), в Белгороде (М.П.Травкин, 1970), в Туле (И.С.Черных, 1980) и в других городах нашей страны. Эти пособия издавались небольшими тиражами, и могут быть доступны ограниченному числу читателей.
Приступая к критическому анализу имеющихся учебно-методических пособий по решению генетических задач, прежде всего, следует отметить, что начали они издаваться лишь в конце 60-х - начале 70-х годов прошлого века после «ренессанса» в СССР генетики. В университетах стал вновь пре подаваться курс генетики, и это настоятельно требовало написания и издания учебно-методических пособий и разработок к проведению лабораторных занятий по генетике, неотъемлемой составляющей которых является решение генетических задач. В эти годы были изданы следующие пособия (З.В.Афрамова, О.А.Карлинский, 1968; Н.В.Базилевская, 1973; К.В.Ватти, М.М.Тихомирова, 1973; П.Б.Гофман-Кадошников, 1969, 1975; Г.В.Гуляев, 1973; Э.А.Каминская, 1977; Ю.М.Кривенцов, Л.Н.Чешина, 1975; С.Р.Агамалова, 1974; Н.Н.Медведев, 1966; Г.М.Муртазин, 1972; Н.Н.Орлова, 1975; М.И.Пеганова, 1970; Н.А.Плохинский, 1978; П.Ф.Рокицкий, 1978; А.С.Серебровский, 1970; Б.Х.Соколовская, 1968, 1970, 1971.
Они далеко неравнозначны и по уровню предлагаемого теоретического материала (в некоторых пособиях он отсутствует), и по числу генетических задач, и по разделам генетики, охватываемым данными пособиями. Часть из них изначально издавалась для студентов вузов либо как руководство к практическим занятиям по генетике (значит, задачи в них составляли меньшую часть учебного материала), либо как серьезные научно-методические иссле дования, предназначенные для студентов старших курсов университетов: работы К.В.Ватти и М.М.Тихомировой (1973), Н.Н.Медведева (1966), Н.Н.Орловой (1975), Н.А.Плохинского (1978), П.Ф.Рокицкого (1978), А.С.Серебровского (1970).
К первой категории этих изданий следует отнести пособия Абрамовой З.В. и О.А.Карлинского (1968), СР. Агамаловой (1974), П.Б.Гофман-Кадошникова и С.Х.Ларцева (1975) и К.В.Ватти и М.М.Тихомировой (1979). Как было уже указано, эти руководства предназначались для методического обеспечения лабораторных занятий по генетике (включая описание проведе ния генетических учебных экспериментов), решение генетических задач представлены в них в малой степени. Поэтому указанные авторы, совершенствуя свои первые издания, выпустили ряд модифицированных, однако не ставивших своей целью только решение генетических задач. В частности, З.В.Абрамова (1973, 1974, 1979, 1985) выпустила в свет несколько пособий, включая интересные работы по программированному обучению и контролю, которые в настоящее время (в связи с мощным развитием компьютерной техники) представляет лишь исторический интерес.
Самое известное из этой серии, изданное большим тиражом и широко применяемое даже в настоящее время является пособие К.В.Ватти и М.М.Тихомировой (1979). В этом издании генетические задачи приведены в достаточно большом количестве по каждому разделу генетики, однако не приводится алгоритм решения генетических задач. Уже при анализе данного руководства можно подметить одну особенность, хорошо проглядываемую при знакомстве с другими подобными пособиями: одни и те же задачи «мигрируют» из пособия в пособие. С одной стороны, это свидетельствует о традиционности в преподавании генетики в нашей стране, но с другой стороны, такая ситуация, на наш взгляд, не вызывает интереса у обучающихся студентов или школьников.
В эти годы были предприняты первые попытки издания собственно сборников генетических задач: издания П.Б.Гофман-Кадошникова (1969), Н.В.Базилинской (1973), С.И.Бумагиной (1977), Гуляева Г.В. (1973, 1980), Э.А.Каминской (1977, 1982), Ю.М.Кривенцова и Л.Н.Чешина (1975), Г.М.Муртазина (1972), М.И.Пегановой (1970), М.П. Травкина (1970), И.С.Черных (1980) и, конечно, Б.Х.Соколовской (1968, 1970, 1971).
Наиболее известное из этого приведенного списка и широко используемое в преподавании генетики в 70-е и 80-е годы XX века в нашей стране является пособие Б.Х.Соколовской «100 задач по генетике и молекулярной биологии» (1971) (переиздание в 1991 году). Хотелось бы остановиться на анализе этого задачника чуть подробнее. Наиболее полно представлены типичные задачи по таким разделам генетики, как молекулярная генетика (редупликация ДНК и биосинтез белка), моногибридное и дигибридное скрещивания (включая и неполное доминирование) и наследование признаков, сцепленных с полом. В меньшей мере приводятся задачи на анализ родословных, взаимодействие неаллельных генов, кроссинговер. Нет задач по популяцион ной генетике. Большая часть пособия, что очень важно, занимает разбор решения типовых задач, причем алгоритм решения дается достаточно подробный. Большинство задач - авторские. Все эти особенности задачника Б.Х.Соколовской заслуженно принесли ему широкую известность и активное использование как в средней, так и в высшей школе в годы его издания..
Результативность экспериментальной работы по формированию творческого мышления и биологической культуры у школьников и студентов университета
Изменение социально-экономических условий, возросший за последниє годы объем информации, развитие современных технологий привели к смещению образовательного вектора и сформировали потребность в специалистах нового типа, готовых самостоятельно ориентироваться в обилии информации и «присваивать» знания, открывать новые способы внутренней (психической) и внешней деятельности, способных творчески и продуктивно мыслить.
Для реализации программно-целевого подхода к проектированию учебной деятельности необходимо проектирование коренного изменения всей педагогической системы (Ю.А.Кустов, В.А.Гусев, 2002), к существенным элементам которой следует отнести:
цель обучения, реализующая потребность общества в тех или иных специалистах;
содержание обучения, т.е. учебную и научную информацию, которые в последние годы резко возросли и по объему и по уровню сложности;
средства педагогической коммуникации, реализующие деятельностный подход к обучению и включающие в себя формы, средства и методы обучения;
учащиеся, имеющие соответствующую мотивацию к обучению;
педагоги, владеющие соответствующими педагогическими технологиями развивающего обучения.
Исходя из этих концептуальных принципов, можно определить организационно-педагогические и психологические условия из реализации. К этим условиям мы относим:
1. В средних и высших учебных заведениях должны быть разработаны Учебные планы, программы, научно-методическое и учебно-методическое обеспечение, соответствующие социальному заказу современного общества.
2. В основе образовательного процесса должны лежать технологии развивающего обучения, учитывающие сенситивные периоды становления личностных качеств будущего специалиста.
3. Одним из обязательных условий является и создание педагогического коллектива, способного реализовать технологию развивающего обучения.
4. Приоритетным направлением деятельности вуза должно стать развитие у студентов творческих способностей и продуктивного мышления.
5. Особое внимание при этом должно уделяться разработке методического обеспечения развития и формирования творческих способностей, продуктивного и критического мышления.
Концептуальное содержание проектирования технологии реализации системообразующего курса генетики в системе непрерывного биологического образования «школа - университет» состоит в том, что Государственный образовательный стандарт и Учебный план специальности 011600 - Биология регламентируют цели образования, принципы составление учебных программ, выбор способов реализации технологий обучения, механизмов коррекции и управление. Такой подход позволяет предвосхитить конечные результаты уже на стадии проектирования. Целью дидактической системы биологического образования при этом является формирование биологической культуры, а ее основными задачами - присвоение опыта (знаний, умений, навыков) для практической деятельности и развитие через ведущую деятельность (учебно-профессиональную) личностных качеств специалиста и, в первую очередь, творческих способностей и продуктивного мышления.
Для достижения поставленной цели - совершенствования подготовки квалифицированных специалистов-биологов - деканатом биологического факультета Самарского государственного университета совместно с Учёным советом были разработаны и утверждены Учебные планы для очной и очно-заочной форм обучения, переработаны учебные программы биологических дисциплин; разработаны учебно-методические пособия, реализованы личностно-ориентированный и развивающий подходы при обучении студентов (в том числе использованы многоуровневые развивающие задачи по генетике, направленные на поэтапное формирование продуктивного мышления, творческих способностей).
Известно, что знания большинства выпускников современных школ в России характеризуются дискретностью и репродуктивным характером умений; неумением использовать креативный потенциал. Существенным недостатком функционирующей системы образования при этом является также доминантное развитие мнемических функций и недостаточное развитие мыслительных действий у старшекласников, между тем как, технологии обучения в вузе должны быть направлены на непрерывное обучение и развитие, прежде всего, мыслительных действий и творческого потенциала студентов (Ю.А.Кустов, В.А.Гусев, 2002).
Опыт преодоления указанных недостатков и противоречий в системе биологического образования осуществлялся в процессе исследования на основе разработанной технологии формирования творческого мышления в контексте современного континуума биологических знаний. Опытно-экспериментальное исследование осуществлялось нами в соответствии с требованиями современной методологии и было направлено на подтверждение правильности выдвинутой гипотезы, на выявление результативности разработанной технологии формирования творческого мышления и биологической культуры у школьников и студентов университета.
Теоретические положения проведенного исследования апробировались на констатирующем, поисковом и формирующем этапах педагогического эксперимента.
Поисковый педагогический эксперимент был направлен на:
1. выяснение уровня биологических знаний школьников и студентов;
2. анализ особенностей содержания и организации учебного процесса в университете при обучении студентов биологов;
3. проверку доступности и целесообразности разработанных методических подходов и приёмов, систем учебных заданий для студентов;
4. разработку педагогической технологии формирования творческого мышления и биологической культуры студентов.
Формирующий эксперимент заключался в апробации:
1. Учебного плана, включающего интегрированные курсы биологического профиля на протяжении всего периода обучения в вузе;
2. современных методов обучения, которые реализовывались в различных организационных формах и при использовании различных средств обучения;
3. авторских учебно-методических разработок и пособий по генетике для школьников и студентов.
