Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Проблема формирования деятельности научного познания при обучении физике студентов учреждений СПО 19
1.1. Актуальность формирования деятельности научного познания при обучении студентов учреждений СПО 19
1.2. Анализ психолого-педагогических исследований по проблеме формирования деятельности научного познания при обучении физике 28
1.3. Процесс научного познания как философская категория 32
1.3.1. Познание. Виды познания. Научное познание 32
1.3.2. Исторический аспект динамики научного познания 37
1.4. Организационные основы деятельности научного познания. Компоненты деятельности научного познания 42
1.5. Сформированность деятельности научного познания у студентов учреждений среднего профессионального образования в процессе обучения физике 62
1.5.1. Анализ сформированное информационной основы деятельности научного познания при традиционном обучении студентов учреждений СПО 62
1.5.2. Научное познание - как вид самостоятельной деятельности при обучении физике. 67
Выводы по главе I 81
ГЛАВА II. Методика формирования деятельности научного познания у студентов в процессе обучения физике в учреждениях СПО 85
2.1. Модель методики формирования компонентов деятельности научного познания у студентов в процессе обучения физике в учреждениях СПО 85
2.1.1. Построение модели формирования компонентов деятельности научного познания у студентов в процессе обучения физике 85
2.1.2. Система диагностики сформированности компонентов деятельности научного познания 112
2.2. Методика формирования деятельности научного познания у студентов на занятиях по физике в учреждениях СПО 121
2.2.1. Цели и содержание занятий по физике, направленных на формирование компонентов деятельности научного познания у студентов учреждений СПО 121
2.2.2. Методика проведения занятий по физике, направленных на формирование компонентов деятельности научного познания у студентов 134
2.2.3. Организация учебных занятий по физике, направленных на формирование компонентов деятельности научного познания, с использованием ИКТ 140
Выводы по главе II 152
ГЛАВА III Педагогический эксперимент 154
3.1. Общая характеристика экспериментального аспекта исследования. Констатирующий педагогический эксперимент 154
3.2. Поисковый педагогический эксперимент 161
3.3. Обучающий педагогический эксперимент 166
Выводы по главе III 175
Заключение 176
Библиография 180
Приложения 202
- Анализ психолого-педагогических исследований по проблеме формирования деятельности научного познания при обучении физике
- Организационные основы деятельности научного познания. Компоненты деятельности научного познания
- Построение модели формирования компонентов деятельности научного познания у студентов в процессе обучения физике
- Методика проведения занятий по физике, направленных на формирование компонентов деятельности научного познания у студентов
Введение к работе
За последние десятилетия в связи с ростом информатизации и наукоемких технологий система образования переходит на новый качественный уровень, определяющий будущий интеллектуальный потенциал нации и государства. Становится более очевидной значительная роль фундаментальной науки в образовании.
Один из ведущих принципов обучения естественнонаучным дисциплинам -это ориентация на фундаментальные основы науки и научный метод познания. Задачами методических исследований являются поиски оптимальной структуры учебного курса и методов обучения в соответствии с методологией изучаемой науки. Ценность физики как учебного предмета не исчерпывается вкладом в систему знаний об окружающем мире и раскрытием роли науки в экономическом и культурном развитии общества и государства.
В концепции модернизации российского образования, стратегии развития науки и инноваций в Российской Федерации на период до 2015 года и в программе развития среднего профессионального образования (СІЮ) отмечается, что основной целью системы СПО является подготовка конкурентоспособных специалистов среднего звена и создание условий для их всестороннего развития в процессе обучения. При этом необходимо подготовить студента не только к работе на современных промышленных предприятиях, но и к дальнейшему непрерывному профессиональному образованию. Современный выпускник учреждения среднего профессионального образования должен быть активным, творческим, профессионально и социально ориентированным.
Одним из возможных путей решения данной задачи является обучение студентов учреждений СПО методам научного познания в процессе изучения учебных предметов естественнонаучного цикла. В связи с этим возникает проблема организации учебного процесса в ходе профессиональной подготовки будущих специалистов СПО, направленного на освоение студентами деятельности научного познания, как необходимого условия их непрерывного самосовершенствования и профессионального роста.
Важность формирования деятельности научного познания в ходе обучения отмечается многими дидактами и методистами (Л. Я. Зориной, Г. М. Голиным, М. Н. Скатанным, П. И. Пидкасистым, Г. М. Шелинским и др.). Управляющий аспект включения методологического компонента в структуру учебной физики представлен в работах Н.Е. Важеевской, И. С. Карасевой, Н. С. Пурышевой, А. В. Усовой, Н. В. Шароновой. Методика организации процесса научного познания в ходе учебного физического эксперимента разработана В. В. Майером и В. Г. Разумовским, применительно к конкретным разделам курса физики реализована в работах Е. И. Вараксиной, Ю. В. Иванова, А. Ю. Катаевой. Методика организации учебной деятельности по типу исследовательской для профессиональных учебных заведений представлена в работах М. А. Беляловой, П. А. Изотовой, Л. П. Козловой, И. Е. Мураховского, Е. А. Шашенковой.
Однако, анализ психолого-педагогических и методических работ показал отсутствие исследований, посвященных проблеме формирования деятельности научного познания при обучении естественнонаучным дисциплинам, и в частности
физике, студентов учреждений СПО. Вместе с тем, данные проведенного нами констатирующего эксперимента свидетельствуют о низком уровне сформированности научных понятий и структурных компонентов деятельности научного познания у студентов учреждений СПО. Так, из 100% учащихся, только у 17% выявлены отдельные элементы сформированных научных понятий и компонентов деятельности научного познания, 46% - не могут дать научные объяснения наблюдаемых явлений, у 37% - преобладают обыденные объяснения фактов.
В связи с этим можно отметить, что в настоящее время в системе обучения естественнонаучным дисциплинам, и в частности физике, в учреждениях СПО существует ряд противоречий:
между требованиями Государственного образовательного стандарта по физике к освоению учащимися теоретических и практических знаний основ физической теории, методов научного познания и отсутствием целостной системы формирования деятельности научного познания при обучении студентов учреждений СПО;
между современными технологиями организации учебного процесса обучения, направленными на формирование деятельности научного познания при изучении естественнонаучных дисциплин, и в частности физики, и традиционным подходом к организации обучения, не позволяющим решать данные задачи для учреждений СПО.
Обозначенные противоречия определяют актуальность темы исследования и его проблему: какой должна быть методика обучения физике в учреждениях среднего профессионального образования, обеспечивающая формирование деятельности научного познания у учащихся?
Мы полагаем, что созданию необходимых условий для организации процесса научного познания при обучении физике студентов учреждений СПО может способствовать реализация деятельностного подхода, который изменит характер учебной деятельности с учетом индивидуальных особенностей студентов, их интеллектуального и творческого потенциала.
Объект исследования - процесс обучения физике в учреждениях среднего профессионального образования.
Предмет исследования - методика формирование деятельности научного познания при обучении физике студентов учреждений среднего профессионального образования.
Цель исследования - обоснование, разработка и реализация методики формирования деятельности научного познания при обучении физике студентов, обеспечивающей полноценный познавательный процесс в существующей системе среднего профессионального образования.
Гипотеза исследования. Формирование деятельности научного познания при обучении физике студентов учреждений среднего профессионального образования станет успешным и приведет к повышению качества их профессионально-предметной подготовки, если:
- выделить основные структурные компоненты деятельности научного
познания;
описать модель методики формирования выделенных компонентов деятельности научного познания, отражающую их особенности и динамику формирования;
на основе модели разработать методику формирования деятельности научного познания при обучении физике студентов учреждений СПО, учитывающую особенности общеобразовательной подготовки данной ступени профессионального образования.
Исходя из цели и гипотезы, поставлены задачи исследования:
-
Выявить ведущие тенденции организации процесса научного познания при обучении физике студентов в учреждениях среднего профессионального образования в ходе психолого-педагогического анализа современной теории и практики обучения.
-
Рассмотреть ведущие философские концепции развития научного познания.
-
Теоретически обосновать методику формирования деятельности научного познания при обучении физике студентов в учреждениях среднего профессионального образования.
-
Выделить основные структурные компоненты деятельности научного познания, определив особенности каждого компонента.
-
Обосновать модель методики формирования компонентов деятельности научного познания при обучении физике студентов учреждений среднего профессионального образования.
-
Разработать систему диагностики сформированности компонентов деятельности научного познания, позволяющую судить о комплексной оценке всей системы организации процесса научного познания у студентов.
-
Разработать методику проведения занятий по физике в учреждениях среднего профессионального образования, обеспечивающую формирование деятельности научного познания.
-
Провести опьггао-экспериментальную работу по проверке эффективности педагогических условий и механизмов формирования компонентов деятельности научного познания, при использовании разработанного учебно-методического обеспечения.
Методологической основой исследования являются общедидактические принципы обучения, закономерности учебно-познавательной деятельности, философские концепции научного познания (В. И. Вернадский, И. Лакатос, В. А. Лекторский, Т. Кун, К. Поппер, Г. И. Рузавин, В. С. Степин), деятельностный и системогенетический подходы (Л. С. Выготский, П. Я Гальперин, В. В. Давыдов, А. Н. Леонтьев, С. Л. Рубинштейн, Н. Ф. Талызина, В. Д. Шадриков); методики обучения физике с использованием деятельностного подхода (С. В. Анофрикова, Г. П. Стефанова, Л. А. Прояненкова, Т. Н. Шамало); концепции формирования научного познания, направленные на развитие творческих способностей, научного мышления и мировоззрения учащихся (В. В. Майер, В. В. Мултановский, В. Г. Разумовский, Ю. А. Сауров, А. В. Усова, Н. В. Шаронова); частные методики реализации методологического подхода при обучении физике (С. В. Бубликов, Н. Е. Важеевская, Г. М. Голин, В. Ф. Ефименко, Л. Я. Зорина, В. Н. Мощанский, Н. И.
Одинцова, Н. С. Пурышева); методики обучения физике студентов учреждений среднего профессионального образования (П. А. Изотова, И. А. Иродова, О. Н. Олейникова, Р. Л. Палтиевич, П. И. Самойленко, Л. Н. Самолдина, Г. В. Толстых). Методы исследования:
анализ основных документов об образовании: Закон Российской Федерации № 3266-1 «Об образовании» (с изменениями и дополнениями), концепция модернизации российского образования, стратегия развития науки и инноваций в Российской Федерации на период до 2015 года;
теоретический анализ философской, психологической, педагогической, методической литературы по теме исследования;
анализ организации и формирования деятельности научного познания в учреждениях среднего профессионального образования;
наблюдение за работой, анкетирование, тестирование преподавателей и студентов в процессе занятий по физике в учреждениях СПО;
моделирование деятельности специалиста с высшим образованием; моделирование учебно-воспитательного процесса в учреждении СПО, выдвижение гипотезы;
обобщение личного опыта работы и опыта работы преподавателей профессиональной школы;
организация и проведение педагогического эксперимента, статистическая обработка результатов эксперимента.
В исследование можно выделить несколько этапов. На первом этапе (2006 -2007 гг.) проанализировано состояние рассматриваемой проблемы и был проведен констатирующий эксперимент. Выявлены причины разрыва между теорией и практикой в методической подготовке преподавателя физики. Были сформулированы проблема и гипотеза исследования.
На втором этапе (2007 - 2008 гг.), было продолжено изучение литературы по философии, психологии, педагогике, методике обучения физике и исследований в соответствии с поставленными задачами. Разрабатывались: дидактическая модель формирования компонентов деятельности научного познания; методические рекомендации по организации учебного процесса; система интерактивного сопровождения занятий по физике и рабочие тетради. Проводилась апробация разработанной методики на занятиях в учреждении среднего профессионального образования Университетском колледже города Ярославля, в ходе этой работы вносились коррективы в разработанные методические материалы.
На третьем этапе (2008 - 2009 гг.) проводилось экспериментальное преподавание физики по разработанной методике формирования компонентов деятельности научного познания в учреждении среднего профессионального образования - Университетском колледже города Ярославля. Материалы были также апробированы в учреждениях СПО города Ярославля: Ярославском химико-механическом техникуме (ЯХМТ), Ярославском автомеханическом техникуме (ЯАМТ); Ярославском строительном техникуме (ЯСТ); Ярославском градостроительном колледже (ЯГМК). Анализировались результаты работы, обобщался и систематизировался материал по теме исследования.
Новизна исследования
-
Теоретически обоснованы возможность и целесообразность организации процесса научного познания при обучении физике студентов учреждений среднего профессионального образования на основе деятельностного подхода, в рамках которого выделены основные структурные компоненты деятельности научного познания, определена роль каждого из компонентов при формировании деятельности научного познания, указана их взаимосвязь и способы функционирования.
-
Разработана модель методики формирования компонентов деятельности научного познания при обучении физике студентов учреждений среднего профессионального образования, определяющая цели преподавателя и студента и подходы к обучению.
-
Создана методическая система формирования деятельности научного познания при обучении физике студентов учреждений среднего профессионального образования, а именно:
разработана методика формирования деятельности научного познания на занятиях по физике, включающая содержание, методы и формы организации деятельности учащихся;
предложен пятимерный измеритель сформированности компонентов деятельности научного познания у студентов.
Теоретическая значимость исследования определяется тем, что внесен вклад в развитие такого направления теории и методики обучения физике, как формирование деятельности научного познания у студентов учреждений среднего профессионального образования, а именно:
обоснована идея о возможности и целесообразности организации процесса научного познания при обучении физике студентов учреждений среднего профессионального образования;
разработана новая методика проведения занятий, обеспечивающая формирование деятельности научного познания на основе дифференциации самостоятельной работы учащихся по пяти компонентам.
Практическая значимость исследования состоит в том, что разработано учебно-методическое обеспечение занятий по физике у студентов учреждений среднего профессионального образования, направленных на формирование деятельности научного познания, включающее:
конкретное содержание (на основе примерной рабочей программы и ГОС СПО) и методические приемы формирования компонентов деятельности научного познания, являющихся основой учебной исследовательской деятельности;
систему диагностики сформированности компонентов деятельности научного познания у студентов (G - граф), позволяющую судить об уровне сформированности как отдельного компонента деятельности, так и комплексно всей системы деятельности научного познания у студентов;
интерактивную систему сопровождения занятий по физике (с рабочими тетрадями), предлагающую реализовать блочную организацию обучения в виде
связки лекционного занятия с домашней самостоятельной работой в каждом отдельном блоке;
- методические рекомендации для преподавателей учреждений среднего профессионального образования по организации работы студентов на различных этапах занятий для достижения дидактических целей.
Применение разработанных учебно-методических материалов позволяет организовать процесс научного познания при обучении физике студентов учреждений среднего профессионального образования и интенсифицировать процесс обучения.
Результаты исследований внедрены в практику проведения занятий в Университетском колледже города Ярославля, являющегося структурным подразделением Ярославского государственного университета им. П. Г. Демидова.
Апробация работы. Результаты исследования в виде докладов обсуждались на многочисленных конференциях разного уровня и семинарах:
-
VI, VIII Всероссийской научной конференции «Физическое образование: проблемы и перспективы развития», (МПГУ), 2007 г., 2009 г. (Москва).
-
Международной научной конференции «Герценовские чтения», (РГПУ им. А.И. Герцена), 2007 г., 2009 г. (Санкт - Петербург).
-
Республиканской научно-теоретической конференции «Модели и моделирование в методике обучения физике» (КИПК и ПРО), 2007 г. (Киров).
-
Международной научной конференции «Чтения Ушинского», 2007 г., 2008 г., 2009,2010 г. (ЯЛТУ им. К.Д. Ушинского, Ярославль).
-
Интернет-конференция «Высшая школа на современном этапе: проблемы преподавания и обучения», 2009 г., 2010 г. (Ярославль).
-
Международной научно-методической конференции «Высшая школа на современном этапе: проблемы преподавания, обучения и функционирования рынка труда», 2007 г. (Ярославль).
-
Восьмой научно-практической конференции «Пастуховские чтения», 2007., г. (Ярославль).
-
Заседаниях кафедры информационных технологий и теории и методике обучения физике Ярославского государственного педагогического университета им. К. Д. Ушинского, 2009 г., 2010 г.
-
Методологических семинарах кафедры информационных технологий и теории и методике обучения физике Ярославского государственного педагогического университета им. К. Д. Ушинского, 2007 г., 2008 г., 2009 г., 2010 г.
На защиту выносятся следующие положения:
1.Предложенный теоретически обоснованный метод формирования деятельности научного познания при обучении физике студентов учреждений среднего профессионального образования включает:
пятикомпонентную структурудеятельности научного познания;
критерии каждого из компонентов деятельности научного познания, их взаимосвязь и способы функционирования;
модель взаимодействия преподавателя и студента в процессе обучения. 2. Модель методики формирования компонентов деятельности научного
познания (МФКДНП) при обучении физике студентов учреждений среднего 8
профессионального образования с позиции предложенного теоретического подхода позволяет комплексно организовать процесс научного познания. Модель включает 5 компонентов структуры деятельности научного познания (мотивацию (М), целеполагание (Ц), программу деятельности (ГЩ), информационную основу научного познания (ИО), подсистему деятельностно важных качеств (ПДВК)) и методические рекомендации по трем основным блокам деятельности (мотивационно-целевому, функционально-программирующему и предметно-гносеологическому). Измерителем степени сформированности компонентов деятельности научного познания у студентов является пятимерный граф G(xb х2, х3,
Х(, Xj).
3. Методика формирования деятельности научного познания на занятиях по физике включает содержание, методы и формы организации деятельности учащихся, при этом:
основными критериями сформированности компонентов деятельности научного познания можно считать развитие у студентов познавательной самостоятельности и усвоение ими структуры научного познания, как вида деятельности;
по каждому из компонентов модели МФКДНП предложена система заданий, построенная на основе принципов: возрастание уровня сложности заданий, взаимосвязь заданий и определенная их организованность в пределах отдельного направления, подчиненная логике изучения физики как науки, и профессиональная ориентированность;
основой методики формирования гносеологических элементов в процессе обучения является теория поэтапного формирования умственных действий, с учетом которой предложен алгоритм вьшолнения заданий в виде блоков с подробной структурой (предполагающей в ходе обучения постепенное свертывание операций и переход к обобщенному плану их вьшолнения);
наиболее эффективной технологией организации занятий по формированию компонентов деятельности научного познания является их блочная организация в виде связки лекционного занятия с домашней самостоятельной работой с интерактивной системой их сопровождения.
Анализ психолого-педагогических исследований по проблеме формирования деятельности научного познания при обучении физике
Анализ современной научно-методической литературы по проблеме формирования деятельности научного познания в ходе обучения свидетельствует о тенденции все более широкого включения методологического компонента в структуру учебных курсов физики как в общеобразовательной, так и в профессиональной школе. В современной дидактике накоплен богатый опыт изучения и формирования познавательной деятельности учащихся (ШЕ Гальперин, Н.Ф. Талызина и др.). В исследованиях [37, 158, 159, 160], выполненных на основе деятельностного подхода, получены принципиально важные теоретические и практические результаты [92] . Однако использованию данных результатов в системе среднего профессионального образования не уделялось достаточного внимания.
В- теории и методике обучения физике предложено несколько различных подходов к формированию процесса научного познания в ходе учебного процесса. Первый из них - это включение методологических знаний в структуру учебного предмета. Данный подход представлен в трудах Н. Е. Важеевской [18], Л. Я. Зориной [60], Г. М. Голина [39-41], В. С. Данюшенкова [46-48], В. А. Ефименко [53], А. Є. Кондратьева [74], В. Н. Мощанского [102, 103], А. В. Усовой [165-169], Н: В. Шароновой [182,183]. Однако, несмотря на очевидную доказанность необходимости методологических знаний, приходится констатировать (ссылаясь, прежде всего, на данные Л.Я. Зориной), что они так и не стали составной частью знаний учащихся [18].
Причина подобного явления заключается не столько в недостаточной методической разработанности данной проблемы, сколько в непонимании учащимися ценности и значимости подобных знаний, в непринятии этих знаний как необходимых, в отсутствии личной в них заинтересованности. Более того, даже учителя, как показывает практика, не выделяют методологические знания в качестве элементов «основного» учебного материала. По-видимому, характерное для методологии отсутствие связи между познающим человеком (субъектом познания, которым может быть и ученик) и познаваемым объектом способствует отторжению приобретаемого знания, поскольку не включает такие виды деятельности, как оценка знания, критическое, рефлексивное отношение к знанию и собственной познавательной деятельности и пр. [18]. Таким образом, необходимость включения методов научного познания (т.е. не только методологических знаний) в содержание школьного образования становится сегодня очевидной. В работе Н. Е. Важеевской обоснована необходимость, и целесообразность включения в школьный курс физики не только элементов методологии (как это предлагалось во многих исследованиях), но и основ гносеологии как системы» знания в целом и разработана модель гносеологического компонента содержания школьного физического образования. Вместе с тем следует согласиться и с той точкой зрения [144], что полное изучение гносеологических аспектов науки потребует серьезное изменение логики, содержаниям времени изучения дисциплины.
Второй подход — это концепция учебного познания, созданная В. Г. Разумовским [120-127], основанная на продуктивно-экспериментальной деятельности. Автор опирается на следующие принципы: - процесс научного познания имеет циклический характер, кратко выражающийся структурой: факты — модель — следствие — эксперимент; - научное знание имеет строгую выверенность фактов, обоснованность теорий, логичность выводов и подтверждение их на практике; - научное знание имеет границы применимости; - научное знание модельно; модели могут развиваться и уточняться в процессе развития науки; — результаты опыта, подтверждающие следствие теории доказывают применимость разработанной модели в данной области, но не утверждают что объект или явление окончательно познаны; - наряду со строгими логическими преобразованиями при выводе теоретических следствий и гипотез в научном познании важное значение имеет интуитивная догадка при выдвижении гипотез и при поиске способов применения теоретических моделей на практике [120]. Формированию процесса научного познания при обучении физике, посвещены работы: Г. А. Бутырского, К. А. Колесникова, В. В. Майера [96, 97], Р. В. Майера, Р. И. Малафеева, И. Г. Пустильника, Ю. А. Саурова [140-144], Т. Н. Шамало [179, 180], применительно к конкретным разделам курса физики - работы Е. И. Вараксиной, Ю. В. Иванова, А. Ю. Канаевой, К. А. Коханова. Данный подход весьма эффективен, но он предполагает достаточно высокий научный уровень обучения. Однако- при организации процесса научного познания в учреждениях СП необходимо учитывать специфику контингента (см. стр. 20), их запросы, стремления, уровень умственного развития (см. результаты исследований, представленных в параграфе 1.4).
Развитие личности учащихся, прежде всего, предполагает развитие его мышления и мировоззрения, в частности, научного мышления и научного мировоззрения. В работах В. В. Мултановского представлено данное видение организации процесса научного познания. Автор строит цикл познания как историко-логический: выделение элементов знаний, исходных для цикла; построение, отбор системы постулатов теории; получение развернутой системы знаний как результат движения «от абстрактного к конкретному» [104, 105].
Отдельно следует отметить подход к организации процесса научного познания, предложенный А. В. Усовой, который основан на формировании самостоятельной деятельности учащихся [165-169]. Данный подход кажется нам более подходящим для учреждений среднего профессионального образования. Автор определяет этапы познавательной деятельности при наблюдении: определение цели, выбор объекта, определение условий, составление плана, выбор способа кодирования, наблюдение, анализ, вывод.
Организация учебной деятельности по типу исследовательской в профессиональных учебных заведениях представлена в работах М. А. Беляловой, И. А. Зимней [59], П. А. Изотовой; Л. П. Козловой, И. Е. Мураховского, А. М. Новикова [108,109], Е. А. Шашенковой [62]. В частности, в работе П. А. Изотовой предложена возможность обучения студентов технического колледжа основам исследовательской деятельности в рамках существующей теории формирования исследовательских умений и навыков,,а также представлена структура и содержание исследовательской деятельности студентов технического колледжа [62].
Организационные основы деятельности научного познания. Компоненты деятельности научного познания
Постнеклассическая модель научного знания начинает зарождаться в последней трети прошлого века вследствие осознания учеными остроты экологических проблем, широкого распространения новых информационных технологий, а также из-за увеличения масштабов и разнообразия человеческой деятельности, изменения характера ее воздействия на социокультурную и природную среду [155]. Постнеклассическая картина мира находится в постоянном процессе количественного и качественного изменения своих параметров, вследствие чего становится все труднее фиксировать ее состояния в простых и ясных терминах, строить адекватные ей модели, прогнозировать дальнейшее развитие каких-либо социальных процессов. Характеристики постнеклассической социальной реальности можно описать с помощью понятий синергетики, отмечая такие особенности, как самоорганизация, вариативность изменчивости и развития, спонтанность, постоянное балансирование между порядком и хаосом.
Постнеклассической модели научного знания свойствен еще более отчетливо выраженный антропный характер. Это проявляется в способах познания действительности, которая представляется в виде совокупности «человекоразмерных комплексов» (термин B.C. Степина) — крупных социально-экологических структур, медико-биологических объектов, систем «человек-машина», - характеризующихся открытостью и саморазвитием, органически включающих в себя познающего субъекта в качестве подсистемы саморазвития, саморегуляции и самоуправления [155].
Британские методологи М. Малкей и Т. Пинч исследовали конкретные ситуации реальной исследовательской практики. Детальный анализ ключевых эпизодов из истории естествознания позволил авторам обосновать специфическую методологию выявления и системного представления множества факторов, обусловливающих появление нового знания. В случайностях уникальных научных открытий они усматривали общую схематику и закономерности, изучение которых и является задачей ситуационных исследований. Новизна и ценность предлагаемой ситуационной модели эволюции научного знания состоит в том, как отмечает СВ. Каменев, что здесь в центре внимания оказываются составляющие многомерного диалогического процесса научного открытия, а не только его предпосылки или результаты. Необходимо заметить, что неклассические подходы широко распространены и достаточно признаны в современной науке. Что касается постнеклассических моделей научного-знания, то они еще только начинают проявляться в некоторых современных научных концепциях.
Научные знания об окружающем нас мире являются основой содержания естественнонаучных предметов, хотя строгость представления научной; информации, конечно, отличается на различных этапах образовательной деятельности.
Таким образом, развитие научного знания привело ученых в XX веке к пониманию необходимости включения методологических знаний в структуру естественно-научных дисциплин. Физика стала эталонной наукой по методологическому аппарату.
Рассмотрим структуру научного познания в аспекте деятельностного подхода с целью выработки основных идей по формированию деятельности научного познания у студентов учреждений СПО.
Организацию деятельности можно рассматривать как внутреннюю упорядоченность, согласованность взаимодействия более или менее дифференцированных и автономных частей целого, обусловленная его строением, или как совокупность процессов или действий, ведущих к образованию и совершенствованию взаимосвязей между частями целого. В первом случае это результат, а во втором это процесс. Организовать деятельность означает «упорядочить ее в целостную систему с четко определенными характеристиками, логической структурой и процессом ее осуществления» [108]. Исходя из такой трактовки термина «организация», И. М. Чередов констатирует, что организация обучения предполагает «упорядочение, налаживание,, приведение в систему» взаимодействие учителя с учащимися при работе над „определенным содержанием материала. Организация обучения преследует цель обеспечить оптимальное функционирование процесса управления учебной деятельностью со стороны преподавателя. Построенная на оптимальном сочетании компонентов-процесса как целостной динамической системы, она способствует его результативности. Поэтому, по нашему мнению, в основе организации процесса научного познания как вида деятельности в ходе обучения должна лежать дидактическая модель, предполагающая: - определение основных структурных компонентов деятельности научного познания; - установление роли каждого из них для формирования деятельности научного познания; - выявление взаимосвязей между компонентами. Деятельностный подход является универсальным методом описания, основанным на восприятии исследуемого объекта с одной стороны, как нечто целого, так и состоящего из взаимосвязанных частей, компонентов. Данный подход позволяет строить многофакторные модели, характерные для социально-педагогических систем, к которым относится организация процесса научного познания. Необходимо разработать стратегию и тактику, включить системный подход, вырабатывающий методологию и методы, моделирования? и психологический: подход, создающий психолого педагогическую базу. Предназначение данного подхода заключается; в том, что он формирует системное мышление, необходимое студентам, повышает эффективность процесса формирования; научного познания; Сущность деятельностнош теории; можно выразить следующими положениями:, конечной целью обучения является формирование способа действий; способ действий;! может быть сформирована только в результате деятельности, которую, если она специально организуется, называют учебной деятельностью; механизмом обучения; является: не: передача знаний;. а, управление учебной, деятельностью. Применим данный метод , к процессу научного познания.
Построение модели формирования компонентов деятельности научного познания у студентов в процессе обучения физике
Исходя из теоретических и практических аспектов исследуемой нами проблемы в первой главе, мы разработали модель методики формирования компонентов деятельности научного познания у студентов, которая построена на основе системного, деятельностногс и личностно-ориентированного подходов.
Содержательное наполнение модели методики формирования компонентов деятельности научного познания осуществлялось на базе основных положений теории и методики педагогического моделирования. Основными этапами педагогического моделирования являются: выбор- его психолого-методологических оснований, качественное описание предмета исследования, конструирование модели (уточнение зависимости между основными элементами объекта, определение его параметров, критериев оценивания динамики развития этих параметров, выбор диагностического инструментария), применение модели и содержательная интерпретация результатов моделирования. Логика процесса педагогического моделирования связана с вьщвижением идей в рамках определенной системы ценностей и подхода к разрешению противоречий и проблем. Результатом педагогического моделирования могут быть: педагогическая система, система методического и технологического обеспечения и модель образовательного процесса.
При конструировании структурно-функциональной модели методики формирования компонентов деятельности научного познания мы основывались на ряде принципов, предложенных Е.В. Чуб [175], актуальных для современных инновационных моделей организации процесса обучения: 1. Принцип личностных приоритетов предполагает централизацию на личностных особенностях студента, склонностях, способностях, приоритетах, ценностях. 2. Принцип саморазвития направлен на создание таких педагогических моделей, которые отличались бы динамичностью, могли варьироваться в зависимости, от конкретной учебно-воспитательной и социальной ситуации. 3. Принцип реальности означает воспроизводимость разработанной педагогической модели на практике в близких образовательных условиях [175].
Специфику и важность формирования деятельности научного познания у студентов учреждений СПО, описанную нами в параграфе 1.1 первой главы, мы учитываем в разработанной нами модели в том, что основной акцент мы делаем не на чисто гносеологической составляющей научного познания, а на интеграции всех выделенных нами компонентов деятельности научного познания, из системы деятельности. Предлагаемая нами педагогическая модель может характеризоваться в различных аспектах — как совокупность знаний и методов; как функциональная структура; как определенная организация, или организованность, материала, охваченного этой структурой и этими процессами. Разработанная нами дидактическая модель методики формирования компонентов деятельности научного познания в процессе обучения физике (рис. 15.) включает следующие 3 базовые блока компонентов: мотивационно-целевой, функционально-программирующий и предметно-гносеологический. Данные блоки теснейшим образом взаимосвязаны, структурно они являются продуктом интеграции психологических компонентов системы деятельности с выделенной спецификой характеризующей деятельность научного познания (см. 1.4 глава I). Рассмотрим более подробно каждый из перечисленных блоков, определим методические приемы и рекомендации, необходимые для формирования компонентов деятельности научного познания при обучении физики в учреждениях СПО.
Мотивационно-целевой блок (МЦБ) - выполняет направляющую, побуждающую и смыслообразующую функции, включает из психологической системы деятельности компоненты: мотивации, целеполагания, деятельностно важные качества. В качестве методов и приемов, обеспечивающих функционирование данного блока в учреждениях СПО, можно выбрать следующие: метод дополнительности, информационно иллюстративные методы (демонстрации физических опытов, интерактивные презентации, информационные модули самостоятельной работы); приемы эмоционально-интеллектуального стимулирования познавательной активности, активизации понимания целостного знания (решение задач, лабораторные работы), продуктивной партисипации (сотрудничество на равных, партнерство в коллективном поиске). При формировании данного блока необходимо особо обратить внимание на следующие аспекты, на которые обращает внимание зарубежная современная дидактика высшей и средней профессиональной школы [19]: реализация связи практики с теорией в учебном профессиональном процессе; реализация межпредметных связей между профильными дисциплинами; создание положительного психологического климата у студентов за счет условия успеха, свободы выбора действий; развития любопытства, участия? студентов в работе над проблемными. задачами; организации, обзорности и разъяснение учебных целей перед студентами, наличие: обратной связи «студент-преподаватель». Рассмотрим; данные аспекты более подробно, сформулируем отдельные организационно-методические приемы и приведем примеры их использования на занятиях по физике в учреждениях СПО.
Методика проведения занятий по физике, направленных на формирование компонентов деятельности научного познания у студентов
Безусловно, динамика современного информационного общества диктует новые формы организации учебного- процесса. Современные информационно-коммуникационные технологии открывают студентам доступ к инновационным источникам информации — электронным гипертекстовым учебникам, образовательным» сайтам, системам дистанционного обучения. Всё это повышает эффективность развития познавательной самостоятельности и даёт новые возможности для творческого роста студентов. Поэтому, при организации процесса формированияікомпонентов деятельности научного познания у студентов, по нашему мнению, желательно их более широкое применение. Анализ научно-методической литературы показал, что в настоящее время уже существует огромное количество разнообразных методических и организационных моделей информатизации учебного процесса, в которых реализованы различные формы проведения занятий. Вопросам теории и методики применения компьютеров в обучении физике посвящены исследования Л. И. Анциферова [7], В. А. Извозчикова [61], А. С. Кондратьева [74], В. В. Лаптева [83], А. В Смирнова [153] и др. Частным вопросам методики преподавания физики с использованием информационных технологи посвящены исследования П. В. Абросимова [1] и С. Л. Светлицкого [145]. Методике организации учебного физического эксперимента с использованием компьютера, как средства индивидуализации обучения в школе посвящено исследование В. В. Клевицкого [71], методике использования персонального компьютера, как средства развития мышления учащихся при обучении физике — исследование Mi Е. Чекулаево [174]. Исследование И. М. Нуркаевой [111] посвящено методике организации самостоятельной работы учащихся с компьютерными моделирующими программами на занятиях по физике. Вопросы использования компьютерных физических датчиков в школьном лабораторном эксперименте и методика организации различных видов учебной деятельности при изучении физики рассматривалась в исследовании А. А. Ездова [52]. В исследовании О. Б. Медведева [99] рассматриваются глобальные компьютерные телекоммуникации в работ учителей физики и естествознания. Применению информационных технологий в школьном физическом образовании просвещена работа Н. Н. Гомулиной [42]. Однако какой-либо универсальной и комплексной методики эффективного использования компьютерных технологий пока не существует.
Еще до появления современных информационных технологий ученые, проведя множество экспериментов, выявили зависимость между методом усвоения материала и способностью восстановить полученные знания некоторое время спустя. Если материал был озвучен, то человек запоминал около 1\4 его объема. Если информация была представлена визуально - около 1\3. При комбинировании воздействия (зрительного и слухового) запоминание повышалось до половины, а если человек вовлекался в активные действия в процессе изучения, то усвояемость материала повышалось до 75%. Поэтому, мультимедиа, объединяющая несколько способов подачи информации - текст, неподвижные изображения (рисунки и фотографии), аудио, движущиеся изображения (мультипликация и видео) - в интерактивный продукт, является методически оправданным средством. На сегодняшний момент существует достаточное количество качественных мультимедиа учебников по физике. Однако данные готовые решения нам не подходили, так как, во-первых, не учитывали специфику среднего профессионального образования (мультимедиа учебников по физике для СПО на данный момент еще не разработано), во-вторых, мы хотели организовать педагогический процесс согласно разработанной в параграфе 2.1 модели формирования компонентов деятельности научного познания.
Нами был разработан комплекс системы сопровождения учебного занятия по физике в учреждениях среднего профессионального обучения. Первая часть комплекса лекционно-демонстрационная, структурирует и организует весь учебный процесс по физике, закладывает основы знаний, которые углубляются, расширяются и закрепляются на лабораторных, практических, поисковых и других видах занятий. Лекционно-демонстрационная часть предполагает не только четкое и логически связанное изложение содержания предмета изучения, но и указание студентам на способы их активной мыслительной работы. Для этого данная часть комплекса должна быть максимально выразительной, побуждать студентов размышлять над предметом науки, искать ответы на возникшие во время лекции вопросы, проверять наиболее интересные и важные научные положения. То есть побуждать студентов проявлять себя творчески, самостоятельно, научно. Самостоятельная работа студентов, начатая на лекциях, получает свое развитие в других формах обучения. Поэтому особо важно реализовать связку лекционного занятия с домашней самостоятельной работой. В качестве такой связки были разработаны интерактивные модули сопровождения учебного занятия по физике в учреждении СПО.
Данные модули могут работать в двух режимах: в режиме демонстрации, применимом на лекционном занятии, и в режиме самообучения, где помимо демонстраций есть еще рекомендации по изучению данной темы (рис. 25, 26, 27). То есть преподаватель на лекции выступает как менеджер по организации деятельности студентов по овладению учебными и профессиональными знаниями. Именно в такой форме, на наш взгляд, можно наиболее эффективно решать основные проблемы, связанные с ограниченностью лекционных занятий в учреждениях СПО, происходит уход от репродуктивного метода изложения материала, развиваются умения студентов в организации самостоятельной работы на творческом уровне.
Модули были разработаны с использованием Flash, для их просмотра необходим Internet Explorer и Adobe Flash Player 10 версии. Данная технология была выбрана в силу её универсальности и кроссплатформенности. Модули также имеют 2 системы навигации и расширенные возможности проектирования. Для использования всех возможностей демонстрации в аудитории необходимо использовать интерактивную доску. Интерактивная доска - сенсорный экран,
