Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретические основы развития естественнонаучного мышления в процессе профессиональной подготовки будущих учителей
1.1. Развитие естественнонаучного мышления студентов педагогического вуза как научно-педагогическая проблема 14
1.2. Модель развития естественнонаучного мышления будущих учителей. ..57
Выводы по главе 1 71
Глава 2. Опытно-экспериментальная работа по реализации педагогических условий развития естественнонаучного мышления в процессе профессиональной подготовки будущих учителей
2.1. Сформированность естественнонаучного мышления будущих учителей на констатирующем этапе эксперимента 74
2.2. Опыт реализации модели развития естественнонаучного мышления студентов педагогического вуза 86
2.3. Комплекс педагогических условий эффективного развития естественнонаучного мышления будущих учителей 109
Выводы по главе 2 148
Заключение 150
Литература 157
- Развитие естественнонаучного мышления студентов педагогического вуза как научно-педагогическая проблема
- Модель развития естественнонаучного мышления будущих учителей.
- Сформированность естественнонаучного мышления будущих учителей на констатирующем этапе эксперимента
Введение к работе
В последние два века в результате научно-технической революции деградация природы стала столь очевидной, что заговорили об «экологическом кризисе», угрожающем существованию самого человечества. Появившиеся в течение одного лишь XX века экологические проблемы получили статус глобальных. Просвещенная часть человечества, обеспокоенная происходящим, потребовала от ученых, политиков, правительств пересмотра традиционных курсов экономического развития, направленных на все возрастающее потребление природных ресурсов при полной безответственности по отношению к возможным катастрофическим последствиям роста благосостояния людей.
В современном мире человечество пришло к осознанию необходимости, во-первых, в целенаправленном воспитании подрастающего поколения, а значит в рациональном формировании отношений человека к другому человеку, к социальным группам (обществу), природе, природно-социальной среде и к самому себе; во-вторых, в радикальном повышении эффективности образования в условиях нынешней «модернизации» его и, в-третьих, в актуальности гармонизации отношений человека и общества с природно-социальной средой - в аспекте последующего достижения устойчивого развития систем «человек-природа», «человек-общество».
Мировое сообщество с полной ясностью осознало, что традиционные содержание, формы и методы образования уже не способны обеспечить подготовку новых поколений молодых людей к жизни в мире глобализации. В нынешних условиях комплексного и глобального кризиса первичными оказываются не только умения использовать имеющиеся знания и приобретенные профессиональные навыки, но и сформированность личностных качеств и естественнонаучного мышления, способных обеспечить дальнейшее гармоничное развитие общества, экономики и окружающей среды. Об этом говорится в Стратегии Европейской экономической комиссии ООН, принятой, по инициативе Российской Федерации и Швеции и знаменующей начало Де- кады ООН по образованию в интересах устойчивого развития (2005—2014 гг.).
Развитие современного общества требует от высшего профессионального образования подготовки высококвалифицированных учителей, обладающих потенциальными возможностями созидать в новых условиях жизни, умеющих быстро и эффективно решать профессиональные задачи, способных преобразить педагогическую реальность и достичь действенных результатов, отличающихся теоретическим естественнонаучным мышлением.
Для того чтобы современная молодежь, обучающаяся в педагогическом вузе, владела знаниями, соответствующими современной научной парадигме, имела представления о целостности и системности окружающего мира и системном анализе необходимо обеспечить образовательный процесс условиями, которые способствовали бы развитию теоретического естественнонаучного мышления.
Анализ ряда государственных документов в этой области образования позволяет сделать вывод, что стратегические направления модернизации образования касаются прежде всего естественнонаучного образования. А ключевой задачей образования становится развитие теоретического естественнонаучного мышления, способного обеспечить антикризисный характер взаимодействия человека с Природой и Обществом. Особенно это касается профессиональной подготовки будущих учителей, ответственных за подрастающее поколение и будущее страны.
Многие ведущие педагоги-исследователи (В.Г.Буданов, А.Д. Гладун, В.И. Загвязинский, B.C. Леднев, А.В. Усова и др.) придерживаются мнения о наличии существенных трудностей в системе естественнонаучного образования. В ряде докторских диссертационных исследований раскрыты подходы к интеграции естественнонаучных дисциплин на примере высшего технического образования (В.И. Алексеев, С.А. Паничев), определены теоретико-методологические основы.естественнонаучного мышления учащихся, в процессе изучения физики (G.A. Суровикина). А.В. Теремовым исследованы процессы развития интегративных тенденций в естественнонаучном и гуманитарном образовании на примере общеобразовательной школы. В кандидатских диссертационных исследованиях рассмотрены процессы формирования естественнонаучного мировоззрения школьников (Н.В. Колкова), исследован аксиологический аспект естественнонаучной подготовки учителей (Е.Ю. Григорьева).
Анализ проведенных исследований позволил заключить, что проблема развития естественнонаучного мышления студентов педагогических вузов, ориентированной с учетом стратегии образования для устойчивого развития, остается мало исследованной, что в педагогической теории и практике не в полной мере исследованы вопросы: комплексного развития естественнонаучного мышления студентов в различных видах учебно-познавательной деятельности при обучении естественным дисциплинам в педагогическом вузе; связи между ним и формированием системных предметных и межпредметных знаний, основ научно-исследовательской работы на основе проектной деятельности межпредметного содержания и умений решать задачи межпредметного содержания.
Анализ специфики социально-экономического развития России, современного состояния образования, практики обучения естественным дисциплинам студентов в педагогическом вузе позволил выявить в образовательной системе ряд объективно существующих противоречий между: появлением новых профессиональных требований к современному естественнонаучному образованию и сложившейся системой преподавания естественных дисциплин в педагогическом вузе; необходимостью формирования профессионально важных качеств, базирующихся на теоретическом естественнонаучном мышлении и недостаточной разработанностью технологий организации видов деятельности, средств, методов и форм обучения, способствующих развитию естественнонаучного мышления как основы становления профессионально важных качеств в условиях вариативности учебных планов для различных специальностей.
Выявленные противоречия позволили определить проблему исследования, которая сформулирована следующим образом: каковы педагогические условия эффективного развития естественнонаучного мышления будущих учителей в процессе профессиональной подготовки?
Исходя из актуальности проблемы и недостаточной степени ее научной разработанности, была сформулирована тема настоящего исследования -«Педагогические условия развития естественнонаучного мышления в процессе профессиональной подготовки будущих учителей».
Объект исследования - процесс профессиональной подготовки студентов педагогического вуза.
Предмет исследования - педагогические условия развития естественнонаучного мышления студентов педагогического вуза в процессе обучения естественнонаучным дисциплинам.
Цель исследования - разработать и экспериментально апробировать модель развития естественнонаучного мышления будущих учителей и выявить педагогические условия ее эффективной реализации в процессе обучения естественнонаучным дисциплинам.
Гипотеза исследования - развитие естественнонаучного мышления будущих учителей в процессе профессиональной подготовки будет эффективным, если: разработана, теоретически обоснована и экспериментально проверена модель развития естественнонаучного мышления будущих учителей в процессе профессиональной подготовки; выявлен, теоретически обоснован и экспериментально проверен комплекс педагогических условий, обеспечивающих эффективное развитие естественнонаучного мышления студентов; определены уровни и стадии сформированности естественнонаучного мышления студентов, разработаны критерии и показатели, позволяющие проследить динамику его развития; в содержание курса «Концепции современного естествознания» будут включены вопросы формирования целостной естественнонаучной картины мира, основ научно-исследовательской работы на основе проектной деятельности межпредметного содержания и обих способов решения естественнонаучных задач, предполагающих межпредметные связи. Задачи исследования:
На основе анализа литературы по проблеме исследования расширить и обосновать содержание понятия «естественнонаучное мышление» студентов педагогического вуза.
Разработать, теоретически обосновать модель развития естественнонаучного мышления студентов педагогического вуза и экспериментально проверить ее эффективность.
Выявить, охарактеризовать и экспериментально проверить комплекс педагогических условий, обеспечивающих эффективное развитие естественнонаучного мышления студентов в процессе обучения естественнонаучным дисциплинам в педагогическом вузе.
Определить критерии и показатели сформированности естественнонаучного мышления студентов педагогического вуза, провести диагностику уровней и стадий его развития.
Разработать учебно-методический комплекс курса «Концепции современного естествознания», способствующий развитию естественнонаучного мышления студентов.
Методологической основой исследования являются работы по философии и методологии науки (Э.В. Ильенков, Б.С. Гершунский, В.В. Краев-ский, И.П. Меркулов, М.Н. Скаткин и др.); системный (В.П. Беспалько, Н.В. Кузьмина, В.А. Сластенин и др.), деятельностный (Б.Г. Ананьев, А.Н. Леонтьев и др.), личностно-ориентированный (Р.С. Немов, С.Л. Рубинштейн, В.В. Сериков, И.С. Якиманская и др.) подходы.
Теоретическую основу исследования составили: - общая теория мышления (А.В. Брушлинский, С.Л. Рубинштейн, Б.М. Теплов и др.); теория педагогического мышления (М.М. Кашапов, Н.В. Кузьмина, Ю.Н. Кулюткин и др.); теория развития мышления (П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, Л.В. Занков и др.); деятельностная теория мышления (А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн); теория деятельностного развития естественнонаучного мышления учащихся (С.А. Суровикина); идеи, принципы личностно-ориентированного обучения (В.В. Сериков, И.С. Якиманская и др.); дидактические и методические работы, посвященные формированию знаний, умений и навыков, процессу развития мышления (В.П. Беспалько, А.А. Бобров, З.И. Калмыкова, В.А. Сластенин, Н.Н. Тулькибаева, А.В. Усова и др.); идеи интеграции содержания образования и теории межпредметных связей (М.Н. Берулава, А.А. Бобров, Г.Г. Гранатов, И.Д. Зверев, НА. Лош-карева, В.Н. Максимова, СМ. Похлебаев, Н.Н. Тулькибаева, А.В. Усова, В.Н. Федорова, В.Н. Янцен и др.); работы, посвященные вопросам естественнонаучной подготовки студентов в высшей школе (В.Г. Буданов, А.Д. Гладун, О.Н. Голубева, B.C. Леднев, А.Д. Суханов и др.), инновационным моделям и технологиям обучения и воспитания (В.П. Беспалько, Н.М. Борытко, A.M. Новиков, В.А. Сластенин и др.).
Сочетание теоретико-методологического уровня исследования с решением практических задач обусловило выбор комплекса теоретических и эмпирических методов исследования.
Теоретические методы: историко-педагогический анализ; теоретический анализ философской, психологической, дидактической и методической литературы, нормативно-правовых документов по вопросам профессионального образования; моделирование; прогнозирование; причинно-следственный анализ; структурно-логический анализ.
Эмпирические методы: педагогическое наблюдение, беседа, анкетирование, тестирование; педагогический эксперимент; психологические методы диагностики мышления (критериально-ориентированный тест).
Методы математической статистики, выявляющие значимость результатов эксперимента: критерий %"-квадрат.
Экспериментальная база исследования: ГОУ ВПО «Липецкий государственный педагогический университет». В эксперименте приняли участие 282 студента 2-3 курсов естественно-географического и физико-математического факультетов.
Этапы исследования. Исследование проводилось в период с 2005 по 2010 годы в три этапа.
Первый этап, поисковый (2005 - 2006 гг.) - было проведено изучение литературы по проблеме исследования, определены предмет, цель и задачи исследования; выдвинута рабочая гипотеза; уточнен критериально-диагностический аппарат исследования; определены сущность и структура естественнонаучного мышления будущих учителей; разработаны методика исследования, модель развития естественнонаучного мышления будущих учителей, учебно-методический комплекс курса «Концепции современного естествознания», критерии и показатели сформированное естественнонаучного мышления, определены уровни и стадии его развития; был проведен констатирующий эксперимент.
Второй этап, опытно-экспериментальный (2006 - 2008 гг.) - был осуществлен формирующий эксперимент по проверке эффективности разработанной модели развития естественнонаучного мышления будущих учителей и выявлены педагогические условия развития естественнонаучного мышления студентов - будущих учителей, учитывающие требования Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.
Третий этап, результативно-обобщающий (2008 - 2010 гг.) - осуществлены систематизация и обобщение полученных в ходе экспериментальной работы результатов, сформулированы теоретические и практические выводы, оформлена рукопись диссертации, выявлены перспективы дальнейшего изучения проблемы, внедрены в практику вуза результаты исследования.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования заключается в том, что: - расширено содержание понятия «естественнонаучное мышление» применительно к студентам педагогического вуза; разработана, теоретически обоснована и экспериментально проверена модель развития естественнонаучного мышления студентов в процессе обучения естественнонаучным дисциплинам в педагогическом вузе; разработаны критерии и показатели сформированности естественнонаучного мышления студентов в процессе профессиональной подготовки; выявлен, теоретически обоснован и экспериментально проверен комплекс педагогических условий, необходимых для эффективного развития естественнонаучного мышления студентов в процессе обучения естественнонаучным дисциплинам в педагогическом вузе.
Практическая значимость исследования заключается: в выборе и апробации диагностического инструментария для выявления уровней и стадий сформированности естественнонаучного мышления студентов посредством критериально-ориентированного теста; в разработке и внедрении автором учебно-методического комплекса, включающего: программу дисциплины «Концепции современного естествознания»; модульно-рейтинговую технологию построения образовательной программы; контрольно-измерительные материалы, направленные на повышение результативности преподавания дисциплины «Концепции современного естествознания».
Выводы и рекомендации по использованию модели развития естественнонаучного мышления будущих учителей могут быть использованы в практике профессиональных образовательных учреждений различного типа.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечены аргументированностью исходных теоретико-методологических пози-
11 ций, опирающихся на достижения философско-культурологической, педагогической и психологической наук; логикой построения теоретического и экспериментального исследования; разнообразием исследуемых методов, адекватных целям и задачам исследования; практическим испытанием, подтвердившим качество предлагаемой методики.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные результаты исследования обсуждались в процессе выступлений автора в периодической печати, научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ГОУ ВПО «Липецкий государственный педагогический университет» (ЛГПУ), на VII всероссийской научно-практической конференции: «Современные технологии в российской системе образования» (Пенза — 2009 г.), II межрегиональной научно-практической конференции: «Теоретические и прикладные аспекты личностно-профессионального развития» (Омск - 2009 г.), XIII межрегиональной научно-практической конференции «Непрерывное образование: современные проблемы и перспективы развития» (Липецк - 2008 г.), на учебно-методических семинарах, заседаниях кафедры теории и истории педагогики ГОУ ВПО «ЛГПУ», проходили апробацию и внедрялись на всех этапах организации и проведении курса «Концепции современного естествознания» на естественно-географическом и физико-математическом факультетах ГОУ ВПО «ЛГПУ».
На защиту выносятся следующие положения:
Естественнонаучное мышление студентов — мышление, которое формируется и развивается в процессе решения естественнонаучных задач на основе диалектической связи структурных компонентов естественных наук, изучаемых в процессе профессиональной подготовки.
Модель развития естественнонаучного мышления будущих учителей, включающая в себя логически связанные между собой блоки (целевой, организационно-содержательный, оценочно-результативный) и представляющая собой основу организации педагогического процесса обучения по учебной дисциплине «Концепции современного естествознания».
Целевой блок модели ориентирован на реализацию дидактических принципов и включает цель, задачи педагогической деятельности, каждая из которых ориентирована на формирование одного из показателей сформированное: естественнонаучного мышления будущих учителей.
В организационно-содержательный блок модели входят педагогические условия эффективного развития естественнонаучного мышления, этапы организации учебного процесса студентов, различные формы, активные методы и средства обучения для достижения поставленной цели.
Оценочно-результативный блок модели содержит критерии и показатели сформированности естественнонаучного мышления студентов, позволяющие диагностировать уровни и стадии его развития, результат процесса развития естественнонаучного мышления будущих учителей.
3. Комплекс педагогических условий, реализация которых способству ет эффективному развитию естественнонаучного мышления студентов педа гогического вуза в процессе обучения естественнонаучным дисциплинам: реализация межпредметных связей в процессе изучения естественнонаучных дисциплин; использование качественных задач в процессе обучения; стимулирование познавательной самостоятельности и творческой активности студентов в усвоении предметных и межпредметных знаний; реализация личностно-ориентированного подхода к студентам в учебно-познавательной деятельности; создание благоприятного интеллектуально-психологического климата в коллективе.
4. Основными критериями и показателями сформированности естест веннонаучного мышления будущих учителей являются: - сформированность целостной естественнонаучной картины мира, со держание которой составляют структурные элементы научных знаний: науч ные факты, система научных понятий; законов и отношений между ними; - сформированность обобщенных умений, которые проявляются в способности самостоятельно организовать свою познавательную деятельность, исследовать реальные связи и зависимости, заниматься исследовательской деятельностью, создавать алгоритмы познавательной деятельности, формулировать выводы, самостоятельно анализировать заданную ситуацию и выявлять общий метод решения.
Структура диссертации: диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, списка использованной литературы, включающего 189 наименований, приложений, иллюстрирована 1 схемой, 8 таблицами, 4 рисунками, 4 диаграммами. В приложении представлены тесты и методические материалы, использованные в процессе проведения эксперимента по развитию естественнонаучного мышления студентов - будущих учителей.
Развитие естественнонаучного мышления студентов педагогического вуза как научно-педагогическая проблема
Во всем мире идет интенсивный поиск новой модели образования третьего тысячелетия, которая могла бы удовлетворять потребности нынешних и будущих поколений человечества, поставившего цель своего выживания и сохранения окружающей природной среды. Новую модель образования необходимо связать со стратегией устойчивого развития, к которой человечество уже начинает переходить в XXI в., согласно решениям ООН.
Несмотря на весьма широкое толкование термина «устойчивое развитие», наиболее часто его понимают в соответствии с определением Комиссии Брундтланд (доклад "Наше общее будущее", 1987, 1989 - русский перевод): «это такое развитие, которое удовлетворяет потребности настоящего времени, но не ставит под угрозу способности будущих поколений удовлетворять свои собственные потребности» [105]. Другими словами, устойчивое развитие - это социально желательное, экономически жизнеспособное и экологически устойчивое развитие общества.
Ещё в XX веке был заложен фундамент того, чтобы идея устойчивого развития стала наиболее важным ориентиром развития человечества в XXI веке, а образование в интересах устойчивого развития стало мощнейшим инструментом осуществления перемен, необходимых для достижения устойчивого развития. Универсальный характер идей устойчивого развития послужил основой для становления образования в интересах устойчивого развития, которое позволит обеспечить дальнейшее гармоничное развитие общества, экономики и окружающей среды. В последние годы идеи современной концепции образования в интересах устойчивого развития нашли отражение в различных международных документах и соглашениях. Так, в 2000 году был приняты Дакарские рамки действий по образованию для всех, которые рассматривают образование в качестве «важнейшего компонента основной экономический и социальной инфраструктуры, необходимой для обеспечения устойчивого развития». Качественное образование было заявлено инструментом, способным решить вопросы перехода к устойчивому развитию [187].
Совершенствование образования с учетом идей устойчивого развития должно содействовать изменениям в поведении людей во всех странах и на всех континентах, что позволит создать условия для более устойчивого будущего, характеризуемого чистотой окружающей среды, экономической стабильностью и справедливостью по отношению к современному и последующим поколениям. В 2005 году в Вильнюсе была принята «Стратегия Европейской экономической комиссии Организации Объединенных Наций (ООН) для образования в интересах устойчивого развития (ОУР)», разработанная странами-членами Европейской экономической комиссии ООН по инициативе Российской Федерации и Швеции, объединяющими 55 государств Европы, Центральной Азии и Северной Америки. Стратегия Европейской экономической комиссии ООН в интересах устойчивого развития -это первая региональная программа действий в области ОУР, знаменующая начало Декады ООН по образованию в интересах устойчивого развития (2005-2014 гг.).
По замыслу разработчиков Стратегии Европейской экономической комиссии ООН в интересах устойчивого развития, перестройка системы образования должна способствовать развитию у населения навыков синтетического и творческого мышления в сочетании с воспитанием взаимного уважения к инакомыслящим, толерантности, глубинного понимания демократических форм принятия согласованных решений и выполнения намеченных планов.
Провозглашение Декады возникло в ответ на осознание мировым со 16 обществом того, что традиционное содержание, формы и методы образования уже не способны обеспечить подготовку новых поколений молодых людей к жизни в мире глобализации.
Поэтому Десятилетие ООН по ОУР призвано содействовать решению проблемы бедности, сохранения качества окружающей среды, здоровья населения и самое главное — стать ключевым фактором перемен и работы с будущим.
Опыт многих стран доказал, что именно система образования - наилучший исполнитель подготовки к решению общенациональных задач, важнейшей из которых в настоящее время является переход к устойчивому развитию. На сегодняшний день система образования - это уникальный социальный институт, способный выступить интегрирующей общественной силой, которая в полной мере будет способствовать вхождению принципов устойчивого развития в нашу жизнь.
Образование для устойчивого развития (ОУР) предполагает переход от профессионального экологического, экономического, географического и других видов образования к такой экономически и социально ориентированной модели обучения, в основе которой должны лежать широкие междисциплинарные знания, базирующиеся на комплексном подходе к развитию общества, экономики и окружающей среды.
Образование, ведущее, в первую очередь, к приобретению знаний и навыков, способствует также формированию взглядов, позиций, ценностей, воспитания человека и гражданина. Таким образом, образование непосредственно влияет на достижение долгосрочных целей, выбору сценария развития общества. Переориентация образования в интересах отказа от неустойчивых моделей производства и потребления, бережного отношения к окружающей среде, достижения взаимопонимания и социальной стабильности, а также целого ряда других задач, должна способствовать переходу человечества на путь устойчивого развития.
Самый широкий резонанс ОУР получило к настоящему моменту на уровне высшей школы. Высшие учебные заведения, обладающие огромным интеллектуальным ресурсом, могут взять на себя основную роль в подготовке к решению таких общенациональных задач, как переход общества к устойчивому развитию и обеспечить гармоничную трансформацию традиционной модели образования в систему образования в интересах устойчивого развития. Вузы являются основной базой для подготовки специалистов способных действовать и жить в быстроменяющихся условиях, участвовать в планировании социального развития, учиться предвидеть последствия предпринимаемых действий, системно, стратегически мыслить, принимать обоснованные решения, занимать активную гражданскую позицию и адекватно решать актуальные проблемы современности. А ключевой задачей образования становится развитие мышления, ориентированного на будущее. Особенно это касается профессиональной подготовки будущих учителей, ответственных подрастающее поколение и будущее страны.
Общество в период социальных перемен ставит перед современным педагогическим вузом ряд сложных задач, определяющих успешность деятельности будущего учителя. К ним относятся социальная и профессиональная мобильность, овладение опытом творческой деятельности и опытом эмоционально-ценностных отношений к миру, к людям и к самому себе, выработка таких необходимых качеств личности, как интеллектуальная зрелость, способность осуществлять рефлексивный отбор способов достижения цели деятельности и определять ценностные ее основания для решения многообразных проблем.
Модель развития естественнонаучного мышления будущих учителей.
При разработке модели развития естественнонаучного мышления студентов - будущих учителей мы исходили из следующих положений. Модель — это искусственно созданный объект в виде схемы, физических конструкций, знаковых форм или формул, который, будучи подобен исследуемому объекту (или явлению), отображает и воспроизводит в более простом и огрубленном виде структуру, свойства, взаимосвязи и отношения между элементами этого объекта. При этом модель есть «такая мысленно представляемая или материально реализуемая система, которая, отражая или воспроизводя объект исследования, способна замещать его так, что ее изучение дает нам новую информацию об объекте» [134].
Модели принято условно подразделять на три вида: физические (имеющие природу, сходную с оригиналом); вещественно-математические (их физическая природа отличается от прототипа, но возможно математическое описание поведения оригинала); логико-семиотические (конструируются из специальных знаков, символов и структурных схем). Между названными типами моделей нет жестких границ. Педагогические модели в основном входят во вторую и третью группу перечисленных видов [134]. Традиционная педагогическая модель та, в которой знания отражают умения, переходящие в навык, являющийся конечным продуктом педагогической модели [145].
Моделирование объединяет эмпирические и теоретические наработки в педагогическом исследовании, т.е. сочетает в ходе изучения педагогического объекта эксперимент с построением логических конструкций и научных абстракций. В работах по теории и практике педагогического эксперимента моделирование определяется «как процесс создания иерархии моделей, в которой некоторая реально существующая система моделируется в различных аспектах и различными средствами» [145]. Б.С. Гершунский в процессе моделирования выделяет ряд этапов:
1 этап носит поисковый характер и связан с созданием общих представлений о модели того или иного объекта или процесса, разработкой исходной модели, которая является наиболее общей схемой и носит гипотетический характер;
2 этап имеет познавательный характер и представляет собой единство практической и теоретической деятельности, направленной на работу с моделью;
3 этап предполагает теоретической анализ результатов мысленного и реального исследования моделей, их включение в более общую систему знаний, разработку путей практической реализации для решения задач управления, возникающих при использовании данной модели [30].
В.В. Сериков разработал иную теоретическую модель педагогической ситуации. В ее структуру вошли: предметное содержание, состав и функции участников ситуативного взаимодействия, способы и формы межличностного взаимодействия, варианты развития ситуации, ее движущие силы и механизмы [132].
Моделирование — важнейший и необходимый исследовательский метод в педагогической науке. В.П. Беспалько [11; 12] описана модель педагогической ситуации по таким структурным составляющим, как: постановка педагогической задачи, психолого-педагогическая диагностика (заключение о поступках и качествах личности, которые подлежат педагогическому воздействию), проектирование способов педагогического воздействия, осуществление плана решения задач на практике, анализ результатов решения.
В процессе моделирования мы использовали положение Н.М. Борытко [19] о том, что при выявлении динамики становления феномена в модели необходимо определить направление движения - цель, выделить стадии и уровни становления, указать педагогические условия, влияющие на становление.
На основе расширенного содержания понятия «естественнонаучное мышление» студентов и анализа подходов к построению педагогической ситуации, с учетом направленности естественнонаучной подготовки на развитие теоретического естественнонаучного мышления нами была разработана модель развития естественнонаучного мышления будущих учителей в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта (Рис. 1).
Охарактеризуем модель процесса развития естественнонаучного мышления будущих учителей с точки зрения морфологического, структурного, функционального и генетического аспектов системного подхода. Морфологический аспект предполагает включение в состав модели вполне конкретных элементов.
Сформированность естественнонаучного мышления будущих учителей на констатирующем этапе эксперимента
В рамках нашего эксперимента по развитию естественнонаучного мышления в процессе профессиональной подготовки будущих учителей осуществлялась следующая работа.
Педагогический эксперимент проходил в течение 2005-2010 гг. в условиях образовательного процесса подготовки будущих учителей на базе ГОУ ВПО «Липецкий государственный педагогический университет» в процессе изучения дисциплины «Концепции современного естествознания», главной целью которого является формирование естественнонаучного рационального мышления и представлений об окружающем мире в целом, воплощенных в современной естественнонаучной картине мира.
Опытно-экспериментальная работа включала проведение констатирующего и формирующего экспериментов. Основная цель состояла в подтверждении гипотезы исследования.
Диагностика уровней сформированности естественнонаучного мышления будущих учителей на констатирующем этапе эксперимента проводилась в несколько этапов:
- первый этап: определение исходного уровня сформированности естественнонаучного мышления (ЕНМ) будущих учителей до изучения дисциплины «Концепции современного естествознания»;
- второй этап: определение уровня сформированности естественнонаучного мышления (ЕНМ) будущих учителей после изучения дисциплины «Концепции современного естествознания» при традиционном обучении. В констатирующем эксперименте на первом этапе для диагностики сформированности естественнонаучного мышления (ЕНМ) будущих учителей было проведено тестирование с помощью критериально-ориентированного теста 150 студентов (2-3 курсов) Липецкого государственного педагогического университета естественно-географического и физико-математического факультетов для выявления уровня и стадий сформированности естественнонаучного мышления.
Установлено, что степень сформированности естественнонаучного мышления будущих учителей возрастает в ряду:
Эмпирический уровень естественнонаучного мышления.
1 стадия. Эмпирически-бытовое мышление:
- апелляция к своим донаучным представлениям,
- стремление решить задачу на бытовом уровне,
- поиск путей решения задачи в области бытовых представлений,
- отсутствие какой-либо попытки научного анализа условий задачи.
2 стадия. Эмпирически-научное мышление:
- попытка научного анализа решения задачи,
- ориентирование лишь на конкретные условия взаимодействия материальных объектов,
- при условии знания тех или иных естественнонаучных законов, отсутствие возможности «увидеть» их в заданных, конкретных условиях,
- неверное выделение закона, который лежит в основе решения задачи.
Теоретический уровень естественнонаучного мышления.
1 стадия. Дифференциально-синтетическое мышление:
- верное определение закона, лежащего в основе решения задачи,
- теоретическое обобщение внутри одного предмета,
- отсутствие способности правильно применить его к условиям новой, нестандартной ситуации.
2 стадия. Синтетическое мышление
- интеграция знаний из разных дисциплин естественнонаучного цикла, - правильное определение и применение закона в любых межпредметных ситуациях, в качественно иных условиях.
Таким образом, высшей стадией сформированности естественнонаучного мышления является синтетическая стадия, связанная со сформирован-ностью у студентов интегративного способа мышления, основанного на широком использовании межпредметных теоретических обобщений.
Для нашего исследования наибольший интерес представляют естественнонаучные факультеты, которые представлены в ГОУ ВПО «Липецкий государственный педагогический университет» естественно-географическим (отделения ХБ — химия, биология; БХ — биология, химия; ГБ — география, биология) и физико-математическим (отделения ПМ - прикладная математика; ФМ - физика, математика; ЗИ - защита информации).
Студенты, поступившие на эти факультеты, уже обладают определенным уровнем знаний в области физики, химии и биологии. Ими уже хорошо изучены фундаментальные законы и способы решения качественных задач из различных областей естественных дисциплин. Но для развития теоретического естественнонаучного мышления необходимо формирование целостной естественнонаучной картины мира, основ научно-исследовательской работы на основе проектной деятельности и общих способов решения естественнонаучных задач, предполагающих межпредметные связи.
