Содержание к диссертации
Введение
РАЗДЕЛ 1. Научные основы построения креативно направленной технологии обучения химии 7
1.1. Тенденции развития и особенности процесса обучения в современной высшей технической школе 7
1.2. Методологические подходы к креативно направленному обучению химии 19
1.3. Построение модели креативно направленной технологии обучения химии
28
РАЗДЕЛ 2. Формирование креативно направленной технологии обучения химии 37
2.1. Определение целей обучения и их структурирование 37
2.2. Формирование содержания дисциплины «Химия» 47
2.3. Формирование системы методов обучения 57
2.4. Использование проблемного метода обучения в различных учебных ситуациях в курсе дисциплины «Химия». 70
2.5. Формирование системы контроля знаний студентов 86
РАЗДЕЛ 3. Экспериментальное исследование качества преподавания химии
при креативно направленной технологии обучения в кораблестроительном вузе 99
3.1. Методика проведения дидактического эксперимента 99
3.2. Результаты дидактического эксперимента и их обсуждение 104
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 126
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 130
ПРИЛОЖЕНИЕ А. АКТЫ О ВНЕДРЕНИИ. 141
- Тенденции развития и особенности процесса обучения в современной высшей технической школе
- Определение целей обучения и их структурирование
- Методика проведения дидактического эксперимента
Введение к работе
Актуальность н значимость темы диссертационного исследования определяется:
- необходимостью совершенствования существующей системы обучения в кораблестроительном вузе в направлении развития профессионального творческого мышления студентов вследствие особой значимости данного аспекта обучения для профессиональной деятельности инженера-кораблестроителя в условиях научно-технического прогресса, а также в силу многообразия возможных видов будущей профессиональной деятельности, включая службу в Вооруженных Силах России в качестве кадровых офицеров Военно-Морского флота либо офицеров запаса;
- необходимостью совершенствования существующей традиционной системы обучения химии в кораблестроительном вузе вследствие ее неспособности в достаточном объеме обеспечить цели обучения, связанные с развитием и воспитанием личности студентов;
- необходимостью введения в учебный процесс методов, активизирующих учебную деятельность студентов, вследствие низкой мотивации обучения, характерной для большинства студентов технического вуза, и их ориентацией на получение высшего образования, а не на приобретение конкретной специальности;
- необходимостью учета при организации учебного процесса тенденции к снижению качества довузовской подготовки студентов, как по химии, так и по другим дисциплинам;
- необходимостью введения в учебный процесс новой технологии обучения химии только на основе строго научного ее проектирования с использованием достижений современной дидактики;
- необходимостью разработки научных основ построения креативно направленной технологии обучения химии как основного условия, опре деляющего степень соответствия новой технологии целям, для которых она создана;
- недостаточной разработанностью проблемы креативно направленного обучения химии.
Цель исследования состоит в повышении качества обучения химии на основе введения в учебный процесс креативно направленной технологии обучения.
Для достижения поставленной цели решались следующие научные задачи:
- научное обоснование и создание модели креативно направленной технологии обучения химии;
- разработка креативно направленной технологии обучения химии;
- разработка практических рекомендаций по использованию результатов исследования при организации процесса обучения химии.
При решении основных научных задач проводилось изучение и обобщение теоретического материала по проблемам дидактики высшей школы, особенностей и направленности процесса обучения в вузе на современном этапе, анализ существующей в кораблестроительном вузе системы обучения химии, выполнялся педагогический эксперимент для проверки возможностей предложенной технологии обучения химии.
Объектом исследования является процесс обучения химии в кораблестроительном вузе.
Предметом исследования является дидактическое обеспечение обучения химии в кораблестроительном вузе.
Гипотеза исследования: качество обучения химии может быть повышено при введении в учебный процесс научно обоснованной креативно направленной технологии обучения химии.
Теоретическую основу исследования составили труды педагогов и психологов: Ю.К.Бабанского, В.И.Бегуна, В.П.Беспалько, Н.Г.Винокуровой, Р.Ю. Волковыского, Ю.Ф.Волынца, В.И.Гинецинского, А.В.Долматова,
В.Г.Евграфова, М.М.Зиновкиной, Т.А.Ильиной, М.В.Юіарина,
Т.В.Кудрявцева, И.Я.Лернера, А.М.Матюшкина. М.И.Махмутова, Н.Д.Никандрова, А.М.Новикова, А.Н.Овечкина, А.Н.Печиикова,
С.Л.Рубинштейна, А.Ф.Эсаулова.
Методы исследования. Для решения задач, поставленных в исследовании и проверки выдвинутой гипотезы были использованы следующие общенаучные и педагогические методы: 1) теоретические: изучение и анализ психолого-педагогической, научно-методической литературы, нормативных документов по исследуемой проблеме; системный подход к исследованию педагогических явлений; описание и обобщение эмпирического материала; 2) эмпирические: наблюдение, педагогический эксперимент, применение различных диагностических средств (анкетирование, беседа, срезовый контроль); 3) статистические методы обработки экспериментальных данных.
На защиту выносятся следующие научные результаты:
1. Модель креативно направленной технологии обучения химии в кораблестроительном вузе.
2. Креативно направленная технология обучения химии в кораблестроительном вузе
Научная новизна состоит:
- в применении креативного подхода к обучению химии;
- в создании модели креативно направленной технологии обучения химии, отражающей специфику креативного подхода, учитывающей объективные условия деятельности вуза и субъективный фактор, связанный с профессиональными возможностями коллектива преподавателей и учебными возможностями существующего контингента студентов;
- во всесторонней разработке основных компонентов креативно направленной технологии обучения химии.
Практическая значимость состоит:
- в доказательстве возможности введения предложенной технологии обучения химии для повышения качества предметной подготовки спе циалистов как основы реализации важнейших целей обучения, связанных с развитием профессионального творческого мышления будущих специалистов; - в разработке практических рекомендаций по введению предложенной технологии обучения химии в учебный процесс.
Достоверность и обоснованность исследования обеспечены системным подходом к исследуемому объекту, проведенной экспериментальной работой, адекватной статистической обработкой результатов педагогического эксперимента, апробацией и внедрением результатов исследования.
Апробация основных положений, выводов, рекомендаций осуществлялась на 6-ой Международной конференции «Современные технологии обучения» (2000 г), межвузовской научно-практической педагогической конференции «Личность педагога в современном военно-образовательном процессе» (2000 г), научно-практической конференции «Современные математические методы и новые информационные технологии при решении навигационных и военно-прикладных задач» (2000 г), семинарах кафедры химии СПбГМТУ и публикациях автора.
Внедрение результатов исследования. Разработанные рекомендации внедрены в учебный процесс СПбГМТУ, Военно-морского инженерного института, Санкт-Петербургского университета МВД.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Объем работы 140 страниц машинописного текста, 11 рисунков, 23 таблиц. Список литературы содержит 122 наименования.
Тенденции развития и особенности процесса обучения в современной высшей технической школе
Обозначившийся в последние годы кризис высшей школы России, о котором ведется много дискуссий на разных уровнях, начиная с государственных деятелей и кончая профессорско-преподавательским составом высших учебных заведений, и связанная с ним грядущая реформа всей системы высшего образования заставляют по-новому подойти к оценке, выявлению недостатков и корректировке всех звеньев существующей системы подготовки специалистов в конкретных учебных заведениях [1 - 5]. Не касаясь недостатков, вызванных ошибками в организации системы образования и мизерным финансированием вузов, которые не могут быть устранены действиями снизу и должны решаться в масштабах всей страны, остановимся на проблемах, вытекающих из направленности и особенностей осуществления педагогического процесса в техническом вузе на современном этапе, которые могут быть изменены в результате научно обоснованной деятельности преподавателей при поддержке администрации вуза.
Проводя анализ существующей системы подготовки специалистов в техническом вузе, многие авторы одним из главных недостатков считают ее ориентацию на передачу студентам готовой системы узкопрактических знаний [6 - 10]. При таком подходе мало решаются задачи, связанные с воспитанием специалистов, обладающих высоким творческим потенциалом, развитым профессиональным мышлением, способных легко адаптироваться к быстро меняющимся в условиях научно-технического професса и внедрения новых информационных технологий содержанию и характеру инженерной деятельности. Непрерывно возрастающий поток научно-технической информации делает невозможным и бессмысленным овладение студентами в про цессе обучения всем массивом знаний, накопленных человечеством. Поэтому основное направление совершенствования существующей системы подготовки специалистов в техническом вузе связывают с переориентацией всего процесса обучения в целом и каждой учебной дисциплины в отдельности на всесторонне развитие личности обучаемых, становление творческого профессионального мышления студентов как неотъемлемого атрибута успешной профессиональной деятельности в будущем, то есть, на языке дидактики, на усиление развивающей и воспитательной функций обучения [11, 12 ]. Необходимо расширение сферы развивающего и воспитывающего влияния обучения. Образовательная система не только должна вооружить студента знаниями, необходимыми в будущей профессиональной деятельности, но и сформировать потребность и навыки самостоятельного овладения знаниями. Переориентация процесса обучения на формирование личности обучаемого позволяет говорить о гуманизации обучения как одной из важнейших тенденции развития современной высшей школы. Гуманизация образования определяет отношение к каждому субъекту педагогического процесса как к высшей ценности; главная цель гуманистически направленного образования — наиболее полное развитие способностей личности, необходимых ей для активного всестороннего участия в жизни общества [13 - 18].
Реализация целей обучения в техническом вузе имеет некоторую специфику, обусловленную необходимостью формирования и развития инженерного мышления будущих специалистов. Само понятие «инженер» предполагает творческий нестандартный подход к решению любой технической задачи. Поэтому задача технического вуза - формирование именно творческого инженерного мышления будущих специалистов. Данная проблема нашла всестороннюю разработку в исследованиях психологов и дидактов А.В.Долматова, М.М.Зиновкиной, Т.В.Кудрявцева, А.М.Матюшкина, А.Ф.Эсаулова, с именами которых связано становление креативной педагогики, имеющей особую направленность на развитие и формирование творческого мышления студентов. Основными качествами творческого инженерно 9 го мышления являются хорошо развитое воображение, многогранность (сочетание различных видов мышления - логического, творческого, наглядно-образного, теоретического практического), системность, позволяющая видеть проблему целиком с различных сторон, а также видеть связи между ее частями [19-23]. И, конечно же, творческое инженерное мышление должно опираться на прочную базу общенаучных и специальных знаний [24].
Возрастающую роль воспитательной функции обучения в современном образовательном процессе специалисты связывают с необходимостью активного формирования последовательных естественнонаучных представлений об окружающем мире как основе научного мировоззрения [25 - 30]. В какой-то степени эта задача и раньше решалась высшей технической школой. Ее актуальность сегодня объясняется кризисом современной цивилизации, вызванным непродуманной, разрушительной в отношении природы деятельностью человека. Именно студенты высшей школы, которые в будущем займут руководящие государственные и производственные посты, должны четко понимать взаимосвязь человека с окружающим его миром, осознавать единство мироустройства, уметь оценивать возможные последствия производственной деятельности на состояние окружающей среды. Усиление воспитательной функции обучения призвано, также, обеспечить экологическое воспитание будущих инженеров на основе последовательных естественнонаучных представлений. Основная цель экологического образования заключается в усвоении знаний о сущности природных явлений, взаимозависимости и взаимодействии общества, человека и природы [31 - 34]. Формирование научной картины мира и экологическое воспитание невозможно без некоторого объема естественнонаучных знаний, к числу которых относятся химические знания. Это определяет особую значимость химических знаний в системе подготовки специалистов в техническом вузе .
Определение целей обучения и их структурирование
Цель обучения - это заранее осознанный, планируемый результат деятельности субъектов дидактического процесса. Дидактические функции цели разнообразны. Основная из них системообразующая, вытекающая из рассмотрения технологии обучения как целостной системы, в которой цель является главным компонентом, объединяющим в единое целое все другие компоненты [49]. Цель обучения выступает как средство управления дидактическим процессом. Постановка целей обучения определяет средства их достижения, то есть формирование предметного содержания обучения, методов обучения и контроля знаний учащихся. Цель же является основным критерием для определения степени достижения конечного результата. Цели обучения также выполняют мотивационную и воспитательную функции, поскольку формулировка цели должна вызывать у обучаемого интерес и осознанное желание ее достигнуть.
Основным принципом целеобразования является принцип диагностичности описания целей [67]. Неудачи в области среднего образования в стране во многом связывают с расплывчатостью, неопределенностью целей обучения, невозможностью контроля степени их достижения. Между тем строить образовательный процесс можно, лишь имея конкретные целевые ориентиры. Диагностичность предполагает настолько точную и определенную постановку цели обучения, чтобы был возможен объективный и однозначный контроль степени ее достижения. В идеале цель обучения поставлена диагностично,если:
- дано точное описание формулируемого качества или умения обучаемого, позволяющее отличить его от других качеств или умений;
- имеется способ для однозначного и объективного выявления формируемого качества или умения;
- возможно объективное и воспроизводимое измерение интенсивности диагностируемого качества или умения на основе данных контроля.
В педагогической литературе известны различные классификации целей обучения, но все авторы характеризуют цели обучения как многоуровневую систему, выделяя несколько уровней их анализа [59, 75 - 80] . Первый уровень - это обобщенные образовательные цели в вузе, определяемые социальным заказом общества и регламентируемые Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования (ГОСВПО). Реализация обобщенных образовательных целей осуществляется через цели второго уровня - конкретные образовательные цели отдельных дисциплин, которые в свою очередь реализуются через конкретные цели изучения отдельных тем, разделов, составляющих содержание дисциплины. При этом для эффективного функционирования педагогической системы цели любого уровня должны быть заданы диагностично. Такая система иерархически соподчиненных, диагностично заданных целей раскрывает способ достижения планируемого результата обучения.
Обобщенной целью обучения в кораблестроительном вузе является подготовка студентов ко всем видам профессиональной деятельности, включающей конструкторскую, научную, эксплуатационную, управленческую. В соответствии с дидактическими функциями (обучающей, развивающей, воспитательной) процесс обучения в вузе должен быть нацелен также на развитие и воспитание личности будущего инженера. При этом развивающая функция обучения состоит в том, что обучение, как один из видов человеческой деятельности, ведет за собой развитие интеллекта обучаемого. Воспитательная функция обучения выражается в формировании у обучаемого нравственных и этических представлений, системы взглядов на мир. Таким образом, реализация обобщенной цели обучения в кораблестроительном вузе, представляющей единство обучающей, развивающей и воспитательной составляющих, осуществляется через конкретные образовательные цели дисциплин. Цели же низшего порядка относятся к методике преподавания отдельных дисциплин. Структуру целей обучения в кораблестроительном вузе удобно представить "треугольником целей"
Конкретные образовательные цели дисциплины "Химия" в кораблестроительном вузе должны отражать обобщенную образовательную цель обучения, поэтому обучение химии должно быть нацелено на подготовку студентов к будущей профессиональной деятельности, включая развитие и воспитание личности обучаемого.
Химия по сравнению с обще профессиональными и специальными дисциплинами имеет существенно меньший непосредственный выход в профессиональную деятельность инженера-кораблестроителя, в то же время являясь базой для изучения этих дисциплин. Эта особенность должна быть учтена при формировании блока, отражающего обучающую компоненту системы образовательных целей дисциплины "Химия" в кораблестроительном вузе. Вместе с тем креативная направленность обучения химии связана с существенным усилением развивающей и воспитательной функций в системе конкретных образовательных целей дисциплины.
Структуру системы конкретных образовательных целей обучения химии в кораблестроительном вузе удобно представить в виде трех блоков, отражающих обучающую, развивающую и воспитательную функции:
1. Знание основ химической науки;
2. Развитие интеллекта будущего инженера;
3. Воспитание социальных свойств личности. Подробно остановимся на характеристике каждого блока
class3 Экспериментальное исследование качества преподавания химии
при креативно направленной технологии обучения в кораблестроительном вузе class3
Методика проведения дидактического эксперимента
Для оценки качества обучения химии при креативно направленной технологии обучения были подготовлен и проведен эксперимент, в ходе которых были выполнены следующие мероприятия:
- формирование экспериментальных и контрольных групп для проведения дидактического эксперимента;
- выбор критериев оценки качества обучения химии;
- разработка контрольных заданий, позволяющих корректно провести оценку качества обучения химии;
- непосредственное обучение студентов экспериментальных и контрольных групп (чтение лекций у студентов экспериментальных групп, проведение практических и лабораторных занятий у студентов экспериментальных и контрольных групп);
- фиксирование хода эксперимента на основе выбранных критериев оценки;
- анкетирование студентов экспериментальных групп;
- обобщение и интерпретация результатов эксперимента.
Экспериментальна группа формировалась из студентов двух академи ческих групп, входящих в один лекционный поток. Лекции в этом потоке читались диссертантом. Формирование контрольной группы проводилось из числа студентов других академических групп, не входящих в эксперимен тальный лекционный поток. В практические и лабораторные занятия в экспе риментальной и контрольной группах проводил диссертант. Корректная оценка качества обучения химии может быть получена только при условии однородности контрольной и экспериментальной групп в начальный период обучения. С этой целью в экспериментальную и контрольную группу были
100 включены только студенты, окончившие среднюю школ в год поступления в вуз. Также было проведено сравнение оценок аттестата о среднем образовании по химии, алгебре и физике студентов экспериментальной и контрольной групп. Для сравнения были выбраны именно эти дисциплины, поскольку относятся к естественнонаучному циклу. Проведенное сравнение с применением критерия х" (хи-квадрат) Пирсона на 5%-ом уровне значимости не выявило различий между экспериментальной и контрольной группами. Всего в дидактическом эксперименте в 1999-2000 гг. участвовало 115 человек, из которых были сформированы экспериментальная и контрольная группы, каждая численностью 44 человека.
Обучение экспериментальной группы проводилось на основе креативно направленной технологии, обучение контрольной группы - на основе традиционной репродуктивной системы. Главнейшим условием любых педагогических инноваций является обеспечение качества обучения не хуже того, которое может быть достигнуто традиционными методами [41]. Поэтому первым направлением проведения дидактического эксперимента явилось выявление успешности обучения студентов экспериментальной и контрольной групп. Для этого в течение всего периода обучения химии фиксировались данные по всем видам промежуточного контроля. Такой контроль проводился в обеих группах по одинаковым вариантам заданий, ориентированным на традиционное обучение. Вторым направлением проведения дидактического эксперимента явилось выявление навыков творческого мышления студентов, формируемого соответствующей системой обучения. Для этого были использованы результаты решения студентами заданий проблемного характера [72, 88, 112, 121]. Такие задания были включены в тестовый итоговый контроль по результатам первого семестра.
Таким образом, в качестве критериев качества общения химии были выбраны следующие показатели:
- оценки по результатам текущего контроля по химии за весь период
обучения химии (первый, второй семестры);
- оценки по результатам итогового тестового контроля по результатам первого семестра;
- оценки по заданиям проблемного характера, которые были решены студентами в ходе итогового тестового контроля по результатам первого семестра.
Для оценки результатов текущего и итогового контроля была выбрана не балльная шкала, носящая во многом субъективный характер, а коэффициент усвоения, измеренный в долях единицы. За решение каждого задания, входящего в контрольную работу, студент получает количество баллов в соответствии со следующим правилом:
