Пути совершенствования естественнонаучного образования. Поиски и находки

ем цели образовательных программ. Это может быть либо передача и накопление информации, либо применение полученной информации в практической деятельности, либо создание условий для выработки нового знания, либо стимулирование творческих способностей обучающихся и пр. Постановка цели исследования будет во многом зависеть от глубины понимания необходимости усвоения транслируемого знания и способности обучающегося к переработке и интерпретации информации. В самом процессе определения научно-исследовательских приоритетов наряду с собственно познавательными целями все большую роль начинают играть цели экономического или социально-политического характера.

До середины ХХ века наука была свободной деятельностью ученых, научных сообществ. Современная наука стала предметом интересов не только политиков, но и бизнесменов. Нормой для ученых стало выполнение функций консультантов или советников, их участие в выработке и принятии решений по самым разнообразным вопросам жизни общества. Наука, поставленная в плане финансирования в прямую зависимость от интересов политиков и бизнесменов, зачастую выполняет их индивидуальный заказ. Становится обыденным интенсивное применение научных знаний практически во всех сферах социальной жизни.

Библиографический список

1. Введение в историю и философию науки / под ред. проф. С. А. Лебедева. - М. : Академический проект, 2005. - 416 с.

2. Микешина, Л. А. Философия науки: Современная эпистемология. Научное знание в динамике культуры. Методология научного исследования / Л. А. Микешина. - М. : Прогресс-Традиция, 2005. - 464 с.

3. Современная философия науки. - М. : Наука, 1994. - 254 с.

4. Философия и методология науки. Часть 1 - М. : ЄуК Аргус, 1994. - 304 с.

5. Философия и методология науки. Часть 11 - М. : ЭуК - Аргус, 1994. - 200 с.

6. Философия науки и техники / под ред. проф. В. С. Степина. - М. : Контакт-Альфа, 1995. - 384 с.

7. Философия науки: проблемы и перспективы (материалы «круглого стола») // Вопросы философии. - 2006. - № 10. - С. 3-44.

Материал поступил в редакцию 3.09. 2007.

УДК 371.3:5 А.В. Усова

ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ОБРАЗОВАНИЯ. ПОИСКИ И НАХОДКИ

В работе доказывается идея перестройки системы образования; раскрываются пути совершенствования естественнонауч-

ного образования; обосновывается ведущая роль физики ствознания, утверждается, что биология и химия в своем понятийный аппарат.

Идея о необходимости перестройки существующей системы естественнонаучного образования в основной школе является результатом анализа взаимодействия естественных наук - физики, химии и биологии в их историческом развитии. Этот анализ показал, что ведущая роль в развитии естественных наук принадлежит физике. Она является лидером естествознания. Биология и химия в своем развитии опираются на законы физики, широко используют ее понятийный аппарат. Академик М.В. Кельдыш неоднократно подчеркивал, что биология и химия должны опираться в своем развитии на физику. Без опоры на достижения науки физики невозможно развитие физиологии растений и животных. Философ, общественный деятель XIX века Д.И. Писарев писал, что и в школе изучение предметов естественного цикла должно начинаться с физики, с опорой на физику должна изучаться химия, а биология должна изучаться с опорой на знания по физике и химии.

К сожалению, эти прогрессивные идеи не реализованы в базисном учебном плане современной школы, в соответствии с которым изучение естественных наук начинается с биологии в 6-м классе. Изучение физики начинается в 7-м классе, а химии - только в 8-м классе. При такой последовательности изучения естественных наук в курсе биологии не представляется возможным рассмотрение влияния физико-химических процессов,

з развитии естественных наук, которая является лидером есте-развитии опираются на законы физики, широко используют ее

протекающих в среде обитания растений, животных и человека на их жизнедеятельность, не представляется возможным рассмотреть роль физико-химических процессов в питании, дыхании растений, в фотосинтезе.

Не имея знаний по химии, в курсе биологии не представляется возможным рассматривать, какие химические элементы должны содержаться в почве для питания растений, какие химические элементы нужны организму. Без знаний физики невозможно рассматривать влияние электрического и магнитного полей на состояние здоровья человека, объяснить сущность электрических методов диагностики состояния здоровья человека, применения для лечения электрического и магнитного полей, ультразвука, лазерных излучений.

На основе этого анализа мы пришли к выводу о необходимости пересмотра последовательности изучения предметов естественного цикла в школе. Согласно разработанной нами концепции изучение предметов естественного цикла [2] должно начинаться с физики в 5-м классе (вместо интегративного курса «Естествознания»). В 6-м классе должно начинаться изучение химии. Изучение биологии должно начинаться в 7 классе с опорой на знания по физике и химии. Разработанная нами концепция, проходит экспериментальную проверку в школах № 99 и 124 г. Челябинска. Реализация

этой концепции потребовала пересмотра программ и методики преподавания предметов естественного цикла. В эксперименте принимают участие коллектив преподавателей ГОУ ВПО «Челябинский государственный педагогический университет», в состав которого входят: методист - физик, профессор М.Д. Даммер, методист -биолог, профессор B.C. Елагина, доцент кафедры химии М.Ж. Симонова, кандидат биологических наук, доцент кафедры биологии С. М. Похлеба-ев. Эксперимент начался с пересмотра программ по всем предметам и методики их изучения. Для 5-х, 6-х, 7х классов профессором М.Д. Даммер были разработаны учебники физики. Методика преподавания всех предметов естественного цикла предусматривает усиление внимания реализации межпредметных связей (МПС). Для этого необходимо было выявить общие понятия, законы и теории для всех предметов естественного цикла (содержательная основа МПС) и общие учебно-познавательные умения (деятельностная основа МПС).

Первичная экспериментальная проверка, разработанной нами концепции и дидактической системы ее реализации осуществлялась ещё 1985-1900 в школах № 4 г. Аша, № 10 г. Сатка, № 80 г. Челябинска.

Формирование учебно-познавательных умений (работы с книгой, измерений, наблюдений, графических умений, умения самостоятельно ставить опыты) осуществляется на основе использования обобщенных планов деятельности, раскрывающих структуру каждого из умений, содержание операции, которые должны быть выполнены при овладении каждым из умений, и последовательность их выполнения. Такие планы разработаны автором по изучению явлений, законов и теорий. Обобщённые планы выполнения наблюдений и опытов разработаны автором с участием А.А. Боброва, осуществившего их проверку в школах г. Челябинска и Омска [1; 4]. Такой подход ускоряет процесс овладения умениями, способствует повышению уровня их сформиро-ванности.

В разработанной нами методике большое внимание уделяется формированию у учащихся умения самостоятельно систематизировать и обобщать знания. В решении этой задачи большая роль отводится интегративным формам учебных занятий - конференциям и семинарам. В 2003-2004 и в 2004-2005 учебном году коллективом были разработаны и проведены следующие семинары:

5. «Вода - необыкновенное вещество, ее роль в природе и применение на практике»;

6. «Электрические явления в природе и технике»;

7. «Структурные формы организации материи и виды движения»;

8. «Диффузия в природе и технике»;

9. «Закон сохранения энергии, его роль в науке и практике».

Материалы семинаров опубликованы [3].

В процессе подготовки к семинарам учащиеся работают не только с литературой, рекомендованной учителем, но и самостоятельно находят дополнительную литературу по интересующим вопросам.

На семинаре «Вода - необыкновенное вещество» учащиеся познакомились с физическими, химиче-

Библиографический список

скими свойствами воды и ее огромной ролью в природе, пришли к выводу о необходимости бережного отношения к воде, к сохранению чистоты водоемов. На семинаре «Электрические явления в природе и технике» учащиеся познакомились с историей открытия и изучения электрических явлений, с электрическими свойствами веществ и их использованием в повседневной жизни, в технике, в биологии. На семинаре «Структурные формы организации материи и виды движения» были обобщены знания о всех структурных формах организации материи и видах движения, изучавшихся на уроках физики, химии и биологии. Учащиеся открыли для себя много нового. На семинаре, посвященном диффузии, расширили и углубили знания о диффузии. До семинара знания учащихся о диффузии были ограничены рамками опыта по диффузии медного купороса на уроках физики. На семинаре они познакомились с применением диффузии в быту (консервирование, изготовление компотов и варений), в химии (процесс растворения) и огромной ролью диффузии в природе, с применением ее в технике, с ролью диффузии в пищеварении, кровоснабжении тканей, с диффузионными процессами в атмосфере. Учащиеся пришли к заключению, что без диффузии невозможна жизнедеятельность живых организмов.

Важной задачей, решаемой на интегративных семинарах, является углубление, расширение знаний учащихся о взаимосвязи физических, химических и биологических явлений. На всех семинарах присутствовало большое количество учителей области, ученых методистов педвузов Урала и Сибири. Методика проведения интегративных семинаров высоко оценена педагогической общественностью.

В процессе эксперимента отрабатывается методика формирования фундаментальных естественнонаучных понятий (вещество, поле, масса, формы движения материи, энергия). Осуществляется систематический контроль за качеством усвоения понятий и формированием общих учебно-познавательных умений.

Реализация новой Концепции естественнонаучного образования в соответствии с разработанной коллективом методикой обучения оказывает положительное влияние на качество усвоения фундаментальных естественнонаучных понятий, законов, уровень сформиро-ванности общих учебно-познавательных умений и развития творческих способностей учащихся. Многие учащиеся экспериментальных классов являются призерами областной олимпиады юных физиков, химиков и биологов. Школа № 124 по итогам работы в 2004-2005 учебном году заняла 1-е место в районе.

Реализация разработанной нами Концепции совершенствования естественнонаучного образования потребовала проведения большой работы с учителями, участвующими в педагогическом эксперименте, ознакомлению их с задачами эксперимента, новыми методами обучения, повышения уровня профессионально-

методической, подготовки всего педагогического коллектива школ, участвующих в эксперименте. В результате проводимой нами работы многим учителям был присвоен высший разряд.

1. Усова, А. В. Формирование у учащихся общих учебно-познавательных умений в процессе изучения предметов естественного цикла / А. В. Усова. - Челябинск, 2002.

2. Усова, А. В. Новая концепция естественнонаучного образования / А. В. Усова. - Челябинск, 2000.

3. Усова, А. В. Интегративные формы учебных занятий в системе развивающего обучения / А. В. Усова, М. Д. Даммер,

В. С. Елагина, М. Ж. Симонова. - Челябинск, 2005.

4. Усова, А. В. Формирование учебных умений и навыков учащихся на уроках физики / А. В. Усова, А. А. Бобров. - М., 1988.

5. Усова, А. В. Межпредметные связи в преподавании основ наук в школе (на примере предметов естественноматематического цикла) / А. В. Усова. - Челябинск, 2005.

6. Усова А. В. Совершенствование системы естественнонаучного образования в школе. Цели, задачи исследования, поиск методов и средств их решения. / А. В. Усова, М. Д. Даммер, В. С. Елагина, М. Ж. Симонова. - Челябинск, 2002.

Материал поступил в редакцию 10. 09. 2007.

УДК 378.02:372.8

Н.Б. Попова, А.В. Петров

МЕТОДИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СОДЕРЖАТЕЛЬНО-ЗНАКОВОЙ НАГЛЯДНОСТИ ПРИ ОБУЧЕНИИ СТУДЕНТОВ ФИЗИКЕ

В статье рассматриваются использование оригинальных средств содержательно-знаковой наглядности, которые позволяют включать студентов в деятельность по формированию эмпирического, теоретического и практического типа мышления. Для этих целей они содержат в своей структуре методологическую программу познавательной деятельности, включающую студентов в познавательный процесс, позволяющий вскрывать внутренние связи и отношения, а также выявлять специфику различных типов познавательной деятельности.

Для того чтобы включать студентов в познавательную деятельность, соответствующую эмпирическому и теоретическому уровню познания, мы конструируем соответствующие наглядные средства, которые позволяют сопоставлять познавательную деятельность при формировании эмпирического и теоретического мышления, при использовании эмпирических и теоретических знаний. Если в случае развития эмпирического мышления необходима познавательная деятельность с опорой на образное мышление, то, очевидно, что при развитии теоретического необходимо развитие логического мышления, позволяющего активизировать познавательную деятельность, которая ведет к умению анализировать и рассуждать, к продуктивной и творческой деятельности по формированию и развитию понятий и к выработке теоретического стиля мышления. Логическое мышление имеет своим источником не только чувственно эмпирическую основу, и совершается не только в чувственно-воспринимаемой форме, но и протекает во внутренней связи и взаимопроникновении с наглядно-образным отражением исследуемых объектов на самых различных уровнях познания. Связь наглядного и абстрактного следует рассматривать не как поочередную смену их друг с другом, а как внутренне противоречивую связь различных моментов единой познавательной деятельности.

Наглядные образы всегда в той или иной степени и форме участвуют в процессах мышления, выступают «стороной мыслительного процесса». Поэтому преподаватель, организуя мыслительную деятельность студентов, должен выбирать дидактические средства, которые предусматривали бы выполнение различной категории умственных действий.

Мы ведем речь о таких средствах наглядности, где объект наблюдения выступает в роли зрительной опоры, имеющей методологическую программу познавательной деятельности для формируемого понятия или закона. Использование таких средств наглядности, направленных на самостоятельное получение научных знаний целесообразно в тех случаях, когда такие средства позволяют выделять конкретные существенные признаки понятия, на определенном этапе его формирования или

раскрывают содержательную сторону, сущность физического закона (его происхождение, место в целостной картине исследуемого явления, внутренние связи, модели, отражение в законе единичного, особенного или общего или степень общности закона).

Для этого нужно, согласно нашим исследованиям, выполнение следующих условий:

1. Последовательность действий, в процессе использования наглядных средств в отношении к эмпирическим и теоретическим аспектам исследования объекта и их соотношение в плане формирования содержания физических законов.

2. Выделение отдельных элементов структуры символической наглядности и раскрытие целостной методологической программы развертывания познавательной деятельности при ее использовании.

3. Необходимость анализа результатов работы студентов со средством наглядности с позиции сравнения полученных знаний о физическом законе на эмпирическом и теоретическом уровнях.

4. Предварительное формирование методов и приемов самостоятельной познавательной деятельности.

Рассмотрим использование средств содержательнознаковой наглядности, которые действительно позволяют включать студентов в деятельность по формированию того или иного типа мышления. Так как в системе развивающего обучения в основе лежит условие формирования теоретического мышления, мы предлагаем наглядные пособия, соответствующие этим требованиям. Для этих целей они содержат в своей структуре методологическую программу познавательной деятельности, включающую студентов в теоретическую познавательную деятельность, позволяющую вскрывать внутренние связи и отношения.

Подобные учебные средства, таким образом, являются средствами обучения студентов мышлению и решения проблемы перехода образования от «школы памяти» к «школе мышления», когда способы, методы и приемы познавательной деятельности становятся основными элементами обучения, а знания оказываются всего лишь средством для развития мыслительных способно-