Соответствующие этапам информационного моделирования действительности содержание химического образования

М. Ф. Каримов

Соответствующие этапам информационного моделирования действительности содержание химического образования

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

Установлено гомоморфное соответствие между этапами информационного моделирования действительности в виде постановки задачи, построения модели, разработки и исполнения алгоритма, анализа результатов и формулирования выводов и основными элементами содержания химического образования школьников и студентов, приводящее к появлению у последнего качества системности. Показана дидактическая эффективность спроектированного и реализованного в соответствии с этапами информационного моделирования действительности содержания химического образования. Выделено большое значение теоретической концепции системы содержания химического образования, гомоморфного этапам информационного моделирования действительности, в сближении сфер учебного и научного познания и преобразования материального мира в средних и высших учебных заведениях.

Ключевые слова: этапы информационного моделирования действительности, содержание химического образования, гомоморфное соответствие между информационным моделированием и химическим образованием, познавательная эффективность теоретической концепции содержания химического образования, соответствующего информационному моделированию действительности.

Содержание естественно-математического образования, обусловленное социальным и государственным заказом, представленное в минимальном объеме государственным стандартом, которое предстоит усвоить молодому поколению для сохранения и развития материальной и духовной культуры человечества, рассмотренное с точки зрения системно-структурно-функционального подхода к изучению действительности, отражает основные взаимосвязанные знания об окружающем нас мире, освещает прикладные умения в области познания и преобразования природы, технологий и общества, включает сведения о структуре и субъектах творческой деятельности, имеющих выдающиеся научные достижения, обладает информационной функцией, необходимой для выделения и решения актуальных

Дата поступления 03.09.08

и общезначимых задач научно-технического прогресса современного общества.

Постановке и решению ряда основных дидактических задач, связанных с определением содержания формального, материального, классического, реального и политехнического образования молодежи, посвятили свои труды Дж. Локк (1632-1704) 1, И. Кант (1724-1804) 2, И. Г. Песталоцци (1746-1827) 3, И. Ф. Гер-барт (1776-1841) 4, Ф. А. Дистервег (1790-1866) 5, Г. Спенсер (1820-1903) 6, К. Д. Ушинский (1824-1871) 7, Т. Г. Гексли (1825-1895) 8, Р. Ф. Арендт (1828-1902) 9, Д. И. Менделеев (1834-1907) 10, Г. Э. Армстронг (1848-1937) 11, Дж. Дьюи (1859-1952) 12, М. Н. Скаткин (1900-1991) 13, А. Н. Колмогоров (1903-1987) 14, М. А. Прокофьев (1910— 1999) 15, И. Я. Лернер (1917-1996) 16, В. С. Леднев (1932-2005) 17, В. В. Краевский (р. 1926) 18, Д. Л. Рахманкулов (1939-2008) 19 и другие.

Анализ процесса и результатов творчес-

20

кой деятельности выдающихся химиков 20, физиков 21 и математиков 22 показывает, что универсальным методом научного и учебного познания и преобразования действительности является информационное моделирование объектов, процессов и явлений окружающего нас мира, состоящее из таких этапов-элементов, как постановка задачи, построение модели, разработка и исполнение алгоритма, анализ результатов и формулирование выводов,

возврат к предыдущим этапам при неудовлет-

23

ворительном решении задачи 23.

Этот акт творческой деятельности в области естественно-математических дисциплин -информационное моделирование фрагмента природной или технической действительности своим свернутым или расширенным составом и этапами присутствует при постановке и решении субъектами творчества каждой научной или учебной задачи по химии, физике или математике.

В связи с этим нами в качестве целостной логической единицы проектирования и реализации содержания естественно-математических

учебных школьных и вузовских дисциплин выбирается информационное моделирование объек-

х 24

тов, процессов и явлении природы и технологии .

Теоретическая концепция гомоморфного соответствия этапов информационного моделирования деиствительности знаниям и умениям, накопленным творцами химическои науки в течение последних пяти столетии, позволяет выделить пять нижеследующих основных элементов системы содержания химического образования школьников и студентов, реализуемых на лекционных, практических, лабораторных и внеаудиторных занятиях с помощью логических и эвристических методов обучения химии:

1. Овладение краткоИ историей возникновения и развития постановки выдающимися отечественными и зарубежными учеными фундаментальных задач неорганической, органической и физической химии 25.

2. Изучение системно-структурно-функциональных, статистических и синергетических моделей основных, имеющих большое прикладное значение, химических объектов, процессов и явлений на качественном и количественном уровнях 26.

3. Усвоение разработанных выдающимися теоретиками и практиками аналитических, численных и производственных алгоритмов решения задач теоретической, экспериментальной и прикладной химии в среде традици-

х 27

онных и компьютерных технологий .

4. Исполнение основных алгоритмов решения задач неорганической, органической, физической, аналитической и биологической химии на уровне эмпирического и теоретического познания и преобразования технологической действительности в традиционных и автоматизированных условиях 28.

5. Осуществление качественного, количественного и логического анализа результатов решения классических и современных теоретических и экспериментальных задач химической науки средствами элементарной

29

и высшей математики и логики 29.

Проектируемое и реализуемое содержание химического образования подрастающего поколения, состоящее из вышеприведенных взаимосвязанных пяти элементов, приобретает качество системности и целостности, приводящее к появлению интегративного свойства ориентированности основы подготовки будущих исследователей и преобразователей природы и технологий на их скорый выход к переднему краю научного познания действительности по оптимальной траектории в интеллектуально-информационном пространстве.

Система содержания химического образования молодежи, гомоморфного этапам информационного моделирования действительности, оптимально взаимодействует и согласуется с системами содержаний естественно-математических, общетехнических и социально-гуманитарных дисциплин, преподаваемых в средних и высших учебных заведениях.

Дидактический опыт докторов наук, профессоров ряда высших учебных заведений Урала, обогативших содержание химического и физического образования студентов в соответствии с рассматриваемой концепцией гомоморфизма информационного моделирования действительности и содержания обучения, показывает ее эффективность в подготовке будущих исследователей и преобразователей природной и технической действительности 30-32.

Школьная практика свидетельствует о том, что реализация концепции гомоморфного соответствия между информационным моделированием действительности и содержанием естественно-математического образования учащихся старших классов облегчает процесс проектирования и осуществления межпредметных интегративных связей химии, физики, информатики и математики и ориентирована на сближение сфер учебного и научного познания и преобразования материального мира 33.

Наши собственные научные исследования химических и физических свойств аморфных пленок состава гадолиний-кобальт, полученных радиочастотным катодным напылением в лаборатории классического университета 34-36, тоже указывают на необходимость и эффективность проектирования и реализации химического и физического высшего образования на основе дидактической концепции гомоморфного соответствия этапов информационного моделирования действительности элементам содержания теоретического и практического обучения молодежи.

На основании вышеизложенного можно сформулировать следующие выводы.

1. Информационное моделирование действительности с этапами постановки задачи, построения модели, разработки и исполнения алгоритма, анализа результатов и формулирования выводов, возврата к предыдущим этапам при неудовлетворительном решении задачи служит целостной логической единицей проектирования и реализации содержания естественно-математических учебных дисциплин.

2. Гомоморфное соответствие между этапами информационного моделирования действительности и элементами химического

образования обучающейся молодежи, способствующее появлению у последнего качества системности, составляет основу дидактической концепции, обладающей эффективностью при теоретической и практической подготовке будущих исследователей и преобразователей материального мира.

3. Реализация концепции гомоморфного соответствия информационного моделирования действительности и содержания обучения химии, физике и математике позволяет ускорить процесс сближения сфер учебного и научного познаний объектов, процессов и явлений природы и технологий в системе непрерывного естественно-математического образования.

Литература

1. Locke J. Some thoughts concerning education.— Oxford: Clarendon Press, 1989.— 336 p.

2. Кант И. О воспитании разума.— Калининград: Кн. изд-во, 1995.— 248 с.

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

4. Гербарт И. Ф. Главнейшие педагогические сочинения в систематическом извлечении.- М.: К. Тихомиров, 1906.- 365 с.

5. Дистервег Ф. А. Избранные педагогические сочинения.- М.: Учпедгиз, 1956.- 374 с.

6. Spencer H. Education: intellectual, moral, and physical.- London: Williams and Norgate, 1861.- 190 p.

7. Ушинский К. Д. Собрание сочинений: В 11-ти тт.- М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1948-1952.

8. Гексли Т. Г. Об университетском воспитании.-СПб.: Тип. Министерства путей сообщения, 1876.- 15 с.

9. Арендт Р. Ф. Учебник неорганической химии доктора Рудольфа Арендта. Вып. 1.- М.: Грачева и Ко, 1871.- 288 с.

10. Менделеев Д. И. Основы химии: В 2-х частях.-СПб.: Тип. «Общественная польза», 1869. — 816 с.; 1871.- 951 с.

11. Armstrong H.E. On the teaching of natural science as a part of the ordinary school course, and on the method of teaching chemistry in the introductory course in science classes, schools, and colleges // Proceedings of the International Conference on Education.- London, 1884.-P. 151.

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

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

14. Колмогоров А. Н. Математика в ее историческом развитии.- М.: Наука, 1991.- 221 с.

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

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

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

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

19. Рахманкулов Д. Л., Султанов И. З., Артемьев А. Ф. Технический анализ продуктов органического синтеза: Учебное пособие.- М.: Высшая школа, 1976.- 216 с.

20. Каримов М. Ф. // Нефтегазовое дело.- 2006.-Т.4.- № 1.- С. 288.

21. Каримов М. Ф. // История науки и техники.-2005.- № 3.- С. 2.

22. Каримов М. Ф. Научное и дидактическое значения работ по естествознанию выдающегося математика XX века А. Н. Колмогорова // Материалы VIII Международной научной конференции «Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела».- Уфа: Реактив, 2007.- С. 129.

23. Каримов М. Ф. // Вестник Башкирского университета.- 2007.- № 1.- С. 211.

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

25. Каримов М. Ф., Рабчук Л. В. Вклад ученых-химиков в развитие атомной и молекулярной физики // Материалы VI Международной научной конференции «Современные проблемы истории естествознания в области химии, химической технологии и нефтяного дела».- Уфа: Реактив, 2005.- С. 66.

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

27. Каримов М. Ф. // Баш. хим. ж.- 2006.-Т.13.- № 5.- С. 98.

28. Каримов М. Ф. // Нефтегазовое дело.- 2006.-Т.4.- № 1.- С. 285.

29. Каримов М. Ф. // Баш. хим. ж.- 2006.-Т.13.- № 4.- С. 51.

30. Каримов М. Ф. // История науки и техники.-2005.- № 2.- С. 41.

31. Каримов М. Ф. Академик С. В. Вонсовский -выдающийся интегратор науки и образования на Урале // Образование и наука. Известия Уральского отделения Российской академии образования.- 2007.- № 2 (44).- С. 136.

32. Каримов М. Ф. // История науки и техники.-2007.- № 9. Спец. вып. № 2.- С. 75.

33. Каримов М. Ф. // Учитель Башкортостана.-1994.- №12.- С. 57, 70.

34. Кандаурова Г. С., Васьковский В. О., Каримов М. Ф. // Физика металлов и металловедение. — 1981.- Т.51.- Вып.1.- С. 81.

35. Каримов М. Ф., Кандаурова Г. С. // Физика металлов и металловедение.- 1981.- Т.51.-Вып.3.- С. 663.

36. Иванов В. Е., Кандаурова Г. С., Каримов М. Ф., Свалов А. В. // Физика металлов и металловедение.- 1995.- Т.79.- № 3.- С. 59.