Введение к работе
Актуальность исследования. Общеизвестно, что одним из основных направлений модернизации современного высшего профессионального образования является его гуманизация, предполагающая включение в содержание обучения социального опыта, накопленного человечеством за долгий период его развития, включение студента в пространство общечеловеческой культуры в единстве и многообразии всех ее составляющих Данный подход, именуемый культурологическим, был сформулирован в теории педагогики средней школы еще в 70-80-х гг прошлого столетия (В В Краевский, М Н Скаткин, И.Я Лернер, В СЛеднев и др), и с того времени было выполнено большое количество работ по этому направлению Однако, как отмечает известный исследователь проблем образования А М Новиков, до сих пор не решена проблема адекватного представления пространства культуры в целях обучения, конкретных методах и приемах организации деятельности обучающихся, в перечне конкретных элементов знаний и умений, которыми должен овладеть обучающийся
Все это актуально сегодня в процессе реформирования содержания общего среднего образования, но еще более — высшего профессионального образования, до сих пор сильно подверженного влиянию идей знаниецентристского подхода и ориентирующегося на усвоение студентами все более возрастающих объемов информации, не изживающего предпочтения к репродуктивным формам работы со студентами. Несмотря на то, что традиции фундаментальности всегда были сильны в отечественном вузовском обучении, и фундаментальным учебным дисциплинам всегда уделялось большое внимание, реализация идеи культуросообразности и до сих пор не может быть признана адекватной требованиям, предъявляемым к уровню общенаучной и профессиональной подготовки выпускника с дипломом о высшем образовании
Рядом исследователей общего среднего и профессионального образования (В И Данильчук, Р Н Щербаков, Г Ф.Ермошкина, Л.И Баженкова и др) было установлено, что одним из продуктивных направлений культуросообразного подхода является идея историко-научного наполнения содержания обучения, а также разработаны соответствующие конкретные методические решения в различных дисциплинах, обозначенных в стандартах общего среднего образования Известны также немногочисленные работы, посвященные историзации образования в педагогических вузах (Ю В Романов, И Н Власова, О Б.Епишева, А П Частиков и др.)
Не умаляя значимости полученных результатов, мы считаем необходимым отметить, что и в части историзации культурологический подход пока еще не получил логического завершения Если в общем среднем образовании решение проблемы продвинулось до этапа, на котором можно делать обобщающие выводы и на этой основе осуществлять «восхождение к конкретному», то в высшем профессиональном образовании глубина разработки обсуждаемых вопросов весьма невелика авторами определены лишь некие контуры и исследован ряд частных направлений на проблемном поле историзации
вузовского обучения. Это в полной мере относится и к естественнонаучному компоненту высшего технического образования
Данные обстоятельства обусловливают то, что естественнонаучные идеи, законы, принципы и их технические приложения усваиваются студентами как набор фактов, безотносительно к истории их появления в научном знании, без осознания их исторической обусловленности, а также логики борьбы идей, предшествующей их признанию в качестве научных истин. Такой тип естественнонаучного образования в технических вузах проявляет ряд серьезных негативных тенденций
а) от студентов ускользает культурный пласт эпох, в которые рождались
важнейшие фундаментальные открытия, лежащие в основе многих
современных отраслей техники, естественнонаучное знание искусственно
обезличивается, теряет свою содержательную основу;
б) студентами слабо осознается глубокая историческая и содержательная
взаимосвязь естествознания и техники, зачастую эти области человеческой
деятельности воспринимаются ими как не связанные между собой, что
естественным образом снижает их мотивацию к глубокому и серьезному
изучению основ естествознания на начальной ступени обучения (естественные
науки воспринимаются студентами не как неотъемлемый компонент их
профессиональной подготовки, а в лучшем случае лишь как знание для общего
развития, включаемое в содержание обучения только с просвещенческой
целью),
в) фрагментарная, бессистемная историзация значимо сужает возможности
для реализации в содержании вузовского образования методологического
компонента научного знания, для усвоения студентами основ научной
методологии и овладения ими как инструментом самостоятельной и
практической деятельности
Таким образом, неразработанность идеи историзации естественнонаучного компонента высшего технического образования снижает качество и уровень профессиональной подготовки специалистов, уровень их готовности к осмысленной самостоятельной профессиональной деятельности и возможности для профессиональной мобильности.
Все отмеченное выше можно обозначить в виде противоречия между историческим содержанием естественнонаучного образования в технических вузах, необходимым с точки зрения полноценной реализации задач подготовки специалиста, и степенью его реальной разработанности и представленности в различных естественнонаучных курсах, включенных в образовательные стандарты Это обобщенное противоречие и обусловливает актуальность выбранной темы исследования.
Выявленное противоречие позволяет сформулировать проблему
исследования: какова структура исторического компонента
естественнонаучного знания, представленного в учебных программах технических вузов и университетов, каковы дидактические критерии его отбора, каковы особенности деятельности преподавателя, проектирующего и внедряющего в практику вузовского обучения историческое знание, какие
формы и приемы организации аудиторной и внеаудиторной самостоятельной деятельности студента целесообразны, как оценить эффективность включения исторического материала для решения задач профессиональной подготовки выпускника технического вуза7
Цель исследования формулируется следующим образом: разработка и обоснование структуры исторического компонента содержания естественнонаучного образования в технических вузах и вытекающих из нее критериев отбора исторического содержания учебного материала, а также методики его использования в учебном процессе
Объектом исследования является отражение идеи историзации научного знания в вузовском обучении, предметом — историзация научного знания как принцип проектирования содержания естественнонаучного образования в высших технических учебных заведениях
Актуальность, предмет и объект исследования обусловили формулировку его гипотезы включение исторического содержания в естественнонаучное образование в технических вузах будет способствовать формированию в сознании студента глубоких, фундаментальных знаний, связанных с естественнонаучной картиной мира и методологических умений, если:
а) разработать структуру исторического содержания естественнонаучного
образования на основе синтеза фактуально-хронологического материала,
связанного с историей научного познания и глубокого представления идей
философии и методологии естественных наук,
б) выявить критерии отбора исторического естественнонаучного материала
для включения в содержание высшего технического образования, основываясь
на необходимости реализации идеи структурного единства содержания
образования и взаимосвязи его компонентов, идеи методологизации вузовского
образования и всестороннего учета принципа профильной направленности,
в) определить основные характеристики деятельности преподавателя,
реализующего в процессе преподавания естественных наук в техническом вузе
историко-научную парадигму,
г) выявить соответствующие возможные и наиболее эффективные формы и
методы организации познавательной деятельности студента технического вуза,
сочетая на уровне разумной целесообразности продуктивные и
репродуктивные,
д) определить важнейшие содержательные линии методологической
ориентированности естественнонаучного материала и роль историко-научных
знаний и представлений студентов в процессе их реализации
Цель и гипотеза исследования обусловили постановку следующих задач
выявить особенности исторического компонента знания применительно к содержанию естественнонаучного образования в технических вузах,
выявить и обосновать структуру исторического компонента содержания образования, адекватную задачам высшего технического образования;
выявить совокупность критериев, руководствуясь которыми можно осуществлять отбор историко-научного материала для использования на начальной ступени обучения студентов технических вузов;
выявить особенности деятельности преподавателя и студента как субъектов образовательного процесса, в котором полноценно реализуется идея историзации изучаемого знания,
определить перечень вытекающих из всего отмеченного выше форм и методов использования исторического материала в естественнонаучных курсах технических вузов,
раскрыть на общеконцептуальном и методическом уровнях идею синтеза истории науки и методологии научного познания;
7) провести экспериментальную проверку разработанных методик
Методологической основой исследования являются
исследования в области философии образования, раскрывающие современную концепцию образования и принципы его модернизации и развития (Е.В Бондаревская, А.П Валицкая, Ю В Громыко, В.В.Давыдов, Э Д Днепров, М.В.Кларин, А М Новиков, В А.Петровский, В.И Слободчиков, Д И Фельдштейн, М.А Холодная и др);
работы, связанные с проблемой конструирования (отбора) содержания образования: а) на уровне общего среднего образования (Ю К.Бабанский, М А Данилов, В.И.Загвязинский, В.В Краевский, И ЯЛернер, В Оконь, П.И Пидкасистый, В А.Ситаров, М Н Скаткин, В А Сластенин и др.), б) на уровне среднего специального образования (П И.Самойленко, Л.Г.Семушина, Д В Чернилевский и др.), в) на уровне высшего профессионального образования (С И.Архангельский, 3 Ф Есарева, А.М.Кирсанов, А М Кочнев, Н В Кузьмина, Ю М.Марквардт, Ю.Г Фокин и ряд других авторов, исследовавших содержание отраслевого образования: В.Ф Мануйлов, Б С.Ситин - инженерное образование, М.М Левина, В А.Сластенин - высшее педагогическое образование и др),
общепедагогические и частнометодические исследования по проблемам историко-научного компонента содержания общего среднего и высшего профессионального образования (И Н.Власова, Г.М.Голин, В И Данильчук, Г Ф Ермошкина, С М.Марчукова, З.И Равкин, Ю.В Романов, О Е Сальникова, Л И Хасанова, Р Н.Щербаков и др );
работы, раскрывающие методы получения научного знания (Н Е Важеевская, Е А.Дьякова, Н В.Кочергина, Н И Одинцова и др.),
работы по проблемам гуманитаризации естественнонаучного образования в высшей школе (Л И Бордонская, В И.Данильчук, О.Н Голубева, И.А.Колесникова, Е А.Крюкова, В.В Сериков и др.);
учебники и учебные пособия, в которых сделана попытка органичного включения истории науки в содержание предметного материала (Е.М Гершензон, С Ю Жолков, В А Ильин, В.Н.Козлов, Н Н Малов, А Н Мансуров, М С Спирина, П В.Трусов и др.)
Исследование проводилось в три этапа - с 2004 по 2007 год Первый этап (2004 г.)- анализ литературы по теме исследования, обоснование актуальности выбранной темы, поиск общих подходов к решению проблем, соответствующих содержательному полю выбранной темы,
формулировка первоначального варианта гипотезы, констатирующий эксперимент
Второй этап (2005-2006 гг). корректировка первоначального варианта гипотезы, проведение поискового этапа эксперимента, начало формирующего этапа эксперимента; подготовка публикаций по теме исследования к печати
Третий этап (2007 год) опубликование статей по теме исследования, окончание формирующего этапа эксперимента, проведение контрольного этапа эксперимента, формулировка выводов исследования и работа над текстом
В процессе исследования использовались следующие методы анализ литературы по истории науки, методологии, изучение литературы по вопросам философии образования, педагогике, дидактике, психологии, методике обучения естественнонаучным дисциплинам, а также нормативных документов, регламентирующих образовательную деятельность в России, методы теоретического анализа и синтеза, сравнения, обобщения, абстрагирования и конкретизации, моделирования, системного подхода и т.д.; опытно-экспериментальная работа констатирующего, поискового, формирующего и оценивающего характера, мониторинг характера и результатов познавательной деятельности студентов
Научная новизна результатов исследования заключается
S в выявлении адаптированной к содержанию естественнонаучного образования в технических вузах структуры историко-научного компонента изучаемого знания, включающей:
биографический материал, даты научных открытий и достижений, представленных в содержании естественнонаучных дисциплин, изучаемых в технических вузах,
исторические обзоры событий в конкретной области изучаемого знания, содержащие широкий социальный и культурный контекст эпохи, к которой они относятся, оценки историко-научного значения открытий ученых, приведенные в трудах их современников, учеников и последователей,
материалы по истории развития и становления научного знания, представленные в логике борьбы идей, соперничества или сотрудничества научных школ и направлений, материалы о влиянии научных достижений на различные сферы человеческой деятельности, отражающие те или иные аспекты понимания тезиса «наука как источник прогресса и регресса человеческой цивилизации»,
материалы, отражающие методологические аспекты научного знания этапы становления и развития научных теорий, формирования фундаментальных общенаучных принципов и методов познания в соотнесении с особенностями конкретных исторических эпох, а также материалы, связанные с анализом динамики взглядов и представлений по отдельным элементам содержания научного знания
S в выявлении критериев отбора исторического содержания естественнонаучного образования в технических вузах- сопровождающего характера историко-научного знания по отношению к предметному знанию, полифункциональности, смыслового и логического соотнесения исторического
материала с конкретной дидактической ситуацией, желательности многократного использования историко-научных фрагментов, компактности представления и отсутствия информационной передозировки, профильной направленности, ориентированности на включение студентов в активные формы познавательной деятельности,
S в разработке четырехуровневой схемы, отражающей степень готовности преподавателя технического вуза к использованию историко-научного материала в учебном процессе,
S в выявлении форм и методов организации познавательной деятельности студентов, наиболее адаптированных к реализации идеи историзации вузовского естественнонаучного образования и в их ранжировании по степени возможности вовлечения студентов в активную познавательную деятельность,
S в выявлении основных содержательных линий историко-научного наполнения высшего технического образования, ориентированных на отражение в нем методологии научного познания истоков научного творчества; ключевых идей и представлений современного естествознания, взаимосвязи теории и эксперимента; оценки результатов научного творчества
Теоретическая значимость исследования состоит в нахождении и обосновании одного из подходов к реализации идеи гуманизации высшего профессионального образования технического профиля — посредством органичного встраивания в его содержание материала историко-научной направленности, позволяющего включать студентов в активную познавательную деятельность общенаучной и общекультурной направленности
Практическая значимость исследования состоит в разработке конкретных фрагментов учебного материала историко-научной направленности для курсов естественных наук в технических вузах, предназначенных как для лекций, так и для семинарских занятий и самостоятельной поисковой работы студентов, а также в определении ориентиров для преподавателя технического вуза, самостоятельно конструирующего историко-научное наполнение высшего технического образования.
На защиту выносятся следующие положения
1 Педагогически адаптированная к содержанию современного естественнонаучного образования в технических вузах структура историко-научного компонента изучаемого знания включает.
а) хронологию изучаемых студентами научных открытий и достижений,
биографический материал, связанный с жизнью и деятельностью известных
ученых;
б) историко-научную и историко-культурную оценку деятельности
известных ученых, исторические обзоры, включающие широкий культурный
контекст эпох, к которым она относится,
в) фрагменты истории развития и становления естественнонаучного знания
в логике борьбы идей, взаимодействия научных школ, а также материалы,
связанные с проблемами приоритетов в научных открытиях, широкий пласт
историко-методологического знания,
г) материалы о влиянии естественных наук на различные сферы человеческой деятельности, о сочетании прогресса и регресса во влиянии науки на цивилизацию, подкрепленные историческими фактами и их оценками
2 Основными критериями отбора исторического материала для включения
в содержание естественнонаучного образования в технических вузах являются
а) обусловленность исторического содержания логикой изложения
основного предметного материала, его вторичность по отношению к этому
предметному материалу,
б) полифункциональность исторических фрагментов (возможность решать
в каждом конкретном случае множество дидактических задач), возможность их
многократного использования, а также глубокое смысловое и логическое
соотнесение с конкретной дидактической ситуацией, в которой тот или иной
фрагмент предполагается использовать;
в) доступность и компактность представления историко-научной
информации, недопущение информационной перегрузки студентов;
г) обязательная профильная направленность, предполагающая в первую
очередь приоритетный характер таких фрагментов, которые ярко представляют
идею синтеза истории естествознания и техники,
д) возможность при использовании историко-научных фрагментов
включать студентов в активную познавательную деятельность
Степень готовности преподавателя технического вуза к использованию историко-научного материала в учебном процессе может быть отражена четырехуровневой схемой, включающей уровень фрагментарного бессистемного историко-научного наполнения изучаемого знания (низкий), уровень заимствования в подавляющем большинстве случаев ранее разработанных кем-либо фрагментов исторического материала и методики их включения в учебный процесс (средний), уровень сочетания репродуктивной деятельности с попытками самостоятельной творческой реконструкции содержания и методики использования исторических фрагментов (высокий), уровень самостоятельного теоретического и практического поиска в области историзации высшего технического образования и внедрения собственных результатов, предполагающий привлечение к работе коллег и публикацию (тиражирование) собственных результатов (высший)
Исторический материал для естественнонаучных курсов в технических вузах может быть ориентирован на включение в лекционные курсы, а также использован для организации самостоятельного творческого поиска студентов - на его основе можно организовать обсуждение фрагментов знания в учебной аудитории, сконструировать задачи исторического содержания, а также разработать сценарии для учебных диалогов и дискуссий, темы для самостоятельных творческих работ студентов
В процессе изучения естественнонаучных дисциплин в технических вузах целесообразна реализация идеи синтеза истории и методологии научного познания - при этом основными содержательными методологическими линиями, при реализации которых исторический материал должен обязательно использоваться, являются следующие
S истоки научного творчества, основные аспекты этого процесса,
S ключевые идеи и представления современного естествознания,
S взаимосвязь теории и эксперимента,
S оценка результатов научного творчества
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечиваются опорой на многократно проверенные на практике концепции и теоретические представления, тщательным анализом материала, полученного в ходе исследования, репрезентативностью экспериментальной выборки
Апробация результатов проводилась на XII и XIII Международных научно-методических конференциях в МГУТУ (2006, 2007 гг), научно-методических семинарах кафедры физики и высшей математики МГУТУ Результаты работы внедрены в учебный процесс кафедры физики и высшей математики МГУТУ (учебные дисциплины- физика, высшая математика, концепции современного естествознания), а также в учебный процесс филиалов и представительств МГУТУ (гг. Домодедово, Мелеуз, Шатура)
Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения и списка литературы, содержащего 174 наименования, общий объем работы - 153 стр, основной текст составляет 139 стр, в тексте 6 таблиц
