Принципы и критерии проектирования содержания современного химического образования

УДК 378.14; 530

М. Ф. Каримов

Принципы и критерии проектирования содержания современного химического образования

Бирская государственная социально-педагогическая академия 452453, Башкортостан, г. Бирск, ул. Интернациональная 10; телефакс (3414) 2-64-55

Дано определение содержания образования гомоморфного этапам-элементам информационного моделирования действительности. Выделены принципы и критерии проектирования содержания химического образования школьников и студентов информационного общества. Показана дидактическая эффективность реализации спроектированного в соответствии с предложенными принципами и критериями содержания современного химического образования в средней общеобразовательной и высшей профессиональной школе.

Ключевые слова: гомоморфное отношение между содержанием образования и информационным моделированием, дидактическая эффективность спроектированного содержания химического образования, информационное моделирование, принципы и критерии проектирования содержания химического образования.

Дидактика как теоретическая и прикладная наука, возникшая в конце XVIII века, отвечающая на постоянно актуальные вопросы «Для чего учить?», «Чему учить?», «Кто должен обучать?, «При каких условиях обучать?» и «Как учить?», в рамках дидактического материализма (Я. А. Коменский (1592—1670) 1, Г. Спенсер (1820—1903) 2 и др.), дидактического формализма (И. Г. Песталоцци (1746— 1827) 3, Н. И. Пирогов (1810-1881) 4 и др.) и дидактического прагматизма (Д. И. Менделеев (1834-1907) 5, Дж. Дьюи (1859-1952) 6 и др.) осуществляла системно-структурно-функциональное моделирование содержания образования молодежи.

Выделению и обоснованию принципов и критериев отбора содержания среднего общего и высшего профессионального образования посвящены работы А. Г. Калашникова (1893-1962) 7, М. Н. Скаткина (1900-1991) В. П. Елютина (1907-1993) 9, М. А. Прокофьева (1910-1999) 10, И. Я. Лернера (19171996) 11, Ю. К. Бабанского 1927-1987 12, В. С. Леднева (1932-2005) 13, В. В. Краевско-го (р. 1926) 14 и других.

Нами в качестве целостной логической единицы проектирования и реализации содержания естественно-математических учебных школь-

Дата поступления 03.09.08

ных и вузовских дисциплин выбирается информационное моделирование объектов, процессов и явлений природы и технологий, состоящее из таких этапов-элементов, как постановка задачи, построение модели, разработка и исполнение алгоритма, анализ результатов и формулирование выводов, возврат к предыдущим этапам при неудовлетворительном 15

решении задачи .

Гомоморфизм между элементами информационного моделирования действительности и достижениями науки, подлежащими систематическому, регулярному и прочному изучению подрастающим поколением служит основанием следующего определения: «Содержание образования - это классические образцы творчества по постановке фундаментальных задач естествознания и обществознания, основные системно-структурно-функциональные, статистические и синергетические знания -модели объектов, процессов и явлений действительности, сосредоточенные в традиционных и телекоммуникационных источниках информации, общепринятые качественные и количественные умения - алгоритмы исследования и преобразования окружающего нас мира в среде традиционных и компьютерных технологий, примеры эффективного традиционного и компьютерного исполнения аналитических и численных алгоритмов решения задач естественно-математических, общетехнических и социально-гуманитарных дисциплин, мыслительные приемы математического и логического анализа результатов теоретической и практической деятельности человека, освоение которых обеспечивает формирование у обучающихся научного мировоззрения и развития у них творческих способностей».

Выделяя данное определение как дидактический ориентир, и основываясь на вышеприведенных работах ученых по педагогике, рассмотрим принципы проектирования или отбора содержания химического образования школьников и студентов информационного общества.

1. Принцип представления содержания методологической, творческой, теоретической,

методической и практической подготовки будущих исследователей и преобразователей природной и технической действительности в виде единой и целостной совокупности взаимосвязанных междисциплинарных знаний — моделей и умений — алгоритмов решения классических, неклассических и постнеклассичес-ких задач естественно-математических наук.

2. Принцип предусмотрительности в проектировании содержания химического образования молодежи перспективной необходимости подготовки специалистов для работы в новейших направлениях теоретической и экспериментальной науки, автоматизированных и компьютеризированных технологий, малоотходного и эффективного производства, оптимального экологического и экономического планирования выпуска высококачественной продукции.

3. Принцип оптимального сочетания в содержании теоретической и практической подготовки будущих исследователей и преобразователей действительности изучения фундаментальных достижений классической и современной химии с технологической практикой на предприятиях нефтяной, нефтехимической, металлургической, фармацевтической и химической промышленности, оснащенных передовыми телекоммуникационными и компьютерными технологиями.

4. Принцип отражения в содержании методологической, творческой, теоретической и методической подготовки школьников и студентов, изучающих химию, уважительного отношения и исторической справедливости к жизнедеятельности отечественных и зарубежных ученых, имеющих фундаментальные и прикладные достижения в области естественно-математических дисциплин, являющихся носителями уникальности, таланта, интеллекта, нравственности и профессионализма.

5. Принцип учета в содержании теоретической, методической и практической подготовки будущих исследователей и преобразователей природы и технологий всех основных достижений — ценностей классического, неклассического и постнеклассического разделов естественно-математических и общетехнических наук, обогащенных и усовершенствованных в среде новых информационных технологий для повышения эффективности промышленного и сельскохозяйственного производства.

Реализация указанных принципов отбора содержания химического образования школьников и студентов общеобразовательных и профессиональных учебных заведений позволяет равно-

мерно охватить в системе обучения классические решенные и актуальные решаемые задачи, отражающие современный уровень развития естественно-математических и общетехнических дисциплин, достигнутый при помощи телекоммуникационных и ком-пьютерных технологий.

Дидактическими ориентирами в определении конкретной структуры и тематического состава содержания химического образования подрастающего поколения являются, основанные на известных философско-методологичес-ких, общенаучных и дидактических принципах, следующие критерии проектирования содержания общеобразовательной подготовки будущих исследователей и преобразователей природной и технической действительности.

1. Критерий включения в содержание методологической, теоретической и методической подготовки школьников и студентов химических дисциплин, определяющих научно-технический, технологический и социально-экономический прогресс страны в условиях широкого внедрения телекоммуникационных и компьютерных технологий во все отрасли деятельности человека 16.

Основными химическими научными дисциплинами, удовлетворяющими данному критерию отбора содержания среднего и высшего образования, на наш взгляд, являются: неорганическая химия, органическая химия, физическая химия, аналитическая химия и квантовая химия.

Неорганическая химия как наука, имеющая тысячелетнюю историю возникновения, становления и развития, занимающаяся изучением строения и свойств химических элементов, оксидов, оснований, кислот, солей и реакций с их участием, служит научной основой получения минеральных веществ производственного и бытового назначения и защиты металлов и их сплавов от коррозии.

Органическая химия, исследующая строение, свойства и химические реакции представителей многомиллионного класса углеводородов и их производных, имеющих сложную молекулярную структуру и различные функции, является источником построения моделей объектов, процессов и явлений химической действительности, разработки алгоритмов решения многих технологических задач, лежащих в основе развития нефтяной, нефтехимической, лакокрасочной, фармацевтической и других отраслей промышленности.

Физическая химия, рассматривающая вопросы о зависимости физических и химичес-

ких свойств различных веществ от их состава, строения, условий существования и об особенностях взаимодействия между атомами, молекулами и веществами, позволяет повысить эффективность химических технологий производственных процессов синтеза неорганических и органических материалов.

Аналитическая химия, разрешающая задачи качественного и количественного анализа простых и сложных веществ с помощью химических и физических методов, обеспечивает получение и использование оперативной информации о течении технологических процессов и о качестве выпускаемой химической промышленностью продукции.

Квантовая химия, познающая строение и свойства химических элементов и химических соединений, их взаимодействия и превращения на основе методологии и достижений неклассической науки, открывает возможность прогнозирования с помощью аналитического или численного компьютерного моделирования фрагментов химической действительности свойства синтезируемых веществ.

Выделенное в соответствии со сформулированным выше критерием инвариантное ядро химического образования подрастающего поколения, состоящее из неорганической, органической, физической, аналитической и квантовой химии является объектом пристального внимания и приоритетного отношения для составителей и исполнителей государственного стандарта образования. Уменьшение удельного «веса» каждого из этих основных химических дисциплин в учебных планах средней общеобразовательной и высшей профессиональной школ будет сопровождаться тяжелыми последствиями для судеб страны в области экономики и обороны.

2. Критерий отображения в содержании химического образования молодежи современного состояния познания и преобразования химической действительности в виде факультативов и специальных курсов по новейшим разделам естественно-математических и технических наук, составленных на основе материалов, полученных оперативно и регулярно традиционным и телекоммуникационным способом 17.

3. Критерий внедрения в содержание естественно-математической подготовки будущих исследователей и преобразователей природной и технической действительности основных элементов методологии, теории и истории научного познания объектов, процессов и явлений окружающего нас мира как составных

частей любых изучаемых тем по химии и физике на каждом теоретическом и практическом занятии со школьниками и студентами 18.

4. Критерий освещения в содержании химико-технологической подготовки обучающихся в системе непрерывного образования межпредметных и внутрипредметных интегра-тивных связей естественно-математических и общетехнических наук на основе регулярного отражения классической и современной системно-структурно-функциональной, статистической и синергетической информации в соответствующих учебных дисциплинах 19.

5. Критерий учета в содержании теоретической и методической подготовки подрастающего поколения по химии опыта организации и осуществления обучения школьников и студентов естественно-математическим и общетехническим дисциплинам в зарубежных системах средней и высшей школ экономически раз-

20

витых стран .

Представленные выше принципы и критерии отбора содержания химического и физического образования молодежи нами учитывались в течение последних тридцати лет при проектировании и реализации естественно-математического образования в ряде учебных заведений Урала для выявления их дидактической эффективности 21.

Дидактический опыт показывает, что школьники, студенты и аспиранты, осваивающие содержание естественно-математического образования, спроектированного согласно приведенным выше пяти принципам и критериям отбора содержания химического и физического образования, имеют более высокую академическую успеваемость по учебным дисциплинам, успешно выполняют и защищают курсовые, дипломные и диссертационные работы по исследованию природных и технологических объектов, процессов и явлений.

Выводы, основанные на анализе и обобщении представленного выше краткого материала относительно принципов и критериев проектирования содержания современного химического образования в средних и высших учебных заведениях, состоят в нижеследующем.

1. Определение содержания образования как подлежащие изучению школьниками и студентами классические образцы творчества по постановке фундаментальных задач естествознания и обществознания, основные системно-структурно-функциональные, статистические и синергетические модели действительности, разрабатываемые и исполняемые традиционно и с помощью компьютеров алгоритмы решения

естественно-математических, общетехнических и социально-гуманитарных дисциплин и мыслительные приемы математического и логического анализа результатов теоретической и практической деятельности человека имеет значение дидактического ориентира в проектировании и реализации обучения и творчества подрастающего поколения.

2. Принципы проектирования содержания химического образования молодежи, выделяющие важность единой и целостной совокупности взаимосвязанных междисциплинарных знаний—моделей и умений—алгоритмов решения классических, неклассических и постне-классических задач естественно-математических наук, перспективной необходимости подготовки специалистов для работы в новейших направлениях теоретической и экспериментальной науки, оптимальности сочетания изучения фундаментальных достижений химии с технологической практикой, уважительного отношения и исторической справедливости к жизнедеятельности отечественных и зарубежных ученых и обогащения достижений науки в среде новых информационных технологий, ориентируют учителей и преподавателей на повышение качества среднего и высшего образования.

3. Критерии отбора содержания химико-технологической подготовки будущих исследователей и преобразователей действительности, основанные на исключительности изучения химических дисциплин, определяющих научно-технический, технологический и социально-экономический прогресс страны, осуществления факультативов и специальных курсов по новейшим разделам естественно-математических и технических наук, освоения основных элементов методологии, теории и истории научного познания объектов, процессов и явлений окружающего нас мира как составных частей любых изучаемых тем по химии и физике на каждом теоретическом и практическом занятии, установления межпредметных и вну-трипредметных интегративных связей естественно-математических и общетехнических наук на основе регулярного отражения классической и современной системно-структурно-функциональной, статистической и синергети-ческой информации в соответствующих учебных дисциплинах, учета опыта организации и реализации обучения школьников и студентов естественно-математическим и общетехническим дисциплинам в зарубежных системах средней и высшей школ экономически развитых стран, обладают дидактической эффектив-

ностью в системе непрерывного образования

подрастающего поколения.

Литература

1. Коменский Я. А. Великая дидактика.— М.: Начальная школа, 1893.— 308 с.

2. Spencer H. Education.— New York: D. Appleton and company, 1866.— 283 p.

3. Песталоцци И. Г. Избранные педагогические произведения: В 3-х тт.— М.: Изд-во АПН РСФСР, 1961-1965.

4. Пирогов Н. И. Университетский вопрос.-СПб.: Министерство народного просвещения, 1863.- 85 с.

5. Менделеев Д. И. Сочинения. Т. 23. Народное просвещение и высшее образование. 1. Народное образование в России. 2. Химия. Преподавание в высшей школе.- Л.-М.: Изд-во АН СССР, 1952.- 386 с.

6. Dewey J. Experience and education.- New York: Macmillan, 1938.- 116 p.

7. Калашников А. Г. Наука и школа для труда.-М.: Госиздат, 1921.- 76 с.

8. Скаткин М. Н., Краевский В. В. Содержание общего среднего образования: Проблемы и перспективы.- М.: Просвещение, 1981.- 96 с.

9. Елютин В. П. Высшая школа и научно-технический прогресс // Вестник АН СССР.-1964.- № 5.- С. 27.

10. Прокофьев М. А. (Ред.) и др. Химия в школе: Сборник нормативных документов.- М.: Просвещение, 1987.- 191 с.

11. Лернер И. Я. Дидактические основы методов обучения.- М.:Педагогика,1981.- 186 с.

12. Бабанский Ю. К. Избранные педагогические труды.- М.: Педагогика, 1989.- 560 с.

13. Леднев В. С. Содержание образования: Сущность, структура, перспективы.- М.: Высшая школа, 1991.- 224 с.

14. Краевский В. В. Проблемы научного обоснования обучения: Методологический анализ.- М.: Педагогика, 1977.- 264 с.

15. Каримов М. Ф. Проектирование и реализация подготовки будущих учителей-исследователей информационного общества // Вестник Оренбургского государственного университета.-2005.- № 4.- С. 108.

16. Каримов М. Ф. Подготовка будущих учителей-исследователей в информационном обществе: Монография.- Челябинск: Изд-во ЧГПУ «Факел», 2002.- 612 с.

17. Каримов М. Ф. // Баш. хим. ж.- 2005.-Т.12.- № 4.- С.30.

18. Каримов М. Ф. // История науки и техники.-2005.- № 3.- С. 103.

19. Каримов М. Ф. // Баш. хим. ж.- 2007.-Т.14.- № 2.- С. 59.

20. Каримов М. Ф. // Баш. хим. ж.- 2006.-Т.13.- № 2.- С. 108.

21. Каримов М. Ф. // Наука и школа.- 2006.-№ 3.- С. 34.