Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Проблемы естественнонаучного образования гуманитариев 12
1.1 Естественнонаучный аспект фундаментализации высшего образования 12
1.2 Физические модели в курсе КСЕ 15
1.3 Трансдисциплинарные концепции в курсе КСЕ 18
1.4 Психолого-педагогические аспекты проблемного обучения в курсе КСЕ 26
Глава 2. Методические аспекты проблемного обучения и мотивации в курсе «Концепции современного естествознания»
2.1 Мотивация к изучению курса КСЕ студентов гуманитарных и социально-экономических специальностей
2.2 Компьютерная модель как средство развития системного мышления у студентов
2.3 Мотивированное восприятие трансдисциплинарных концепций в практикуме по курсу КСЕ
Глава 3. Восприятие естественнонаучных концепций студентами социально-экономических и гуманитарных специальностей
3.1 Связь позитивной мотивации с успеваемостью прохождения курса КСЕ 55
3.2 Влияние курса «Концепции современного естествознания» на развитие системного мышления у студентов
3.3 Влияние естественнонаучных концепций на отношение к вненаучному 81
Заключение 97
- Естественнонаучный аспект фундаментализации высшего образования
- Мотивация к изучению курса КСЕ студентов гуманитарных и социально-экономических специальностей
- Связь позитивной мотивации с успеваемостью прохождения курса КСЕ
Введение к работе
«Фундамент образования будущего должен строиться на базисных естественнонаучных и гуманитарных знаниях, реализующих концепцию трансдисциплинарной интеграции на основе сочетания классической, неклассической и постнеклассической стратегий познания1», возникших под влиянием фундаментальных идей физики.
Проблема естественнонаучного образования гуманитариев нашла свое решение в России благодаря введению в учебные планы новой дисциплины «Концепции современного естествознания» (КСЕ). Она преследует цель ознакомить студентов с естествознанием как неотъемлемой компонентой единой культуры, спецификой рационального научного мышления, а также заложить основы целостного взгляда на окружающий мир как единство природы, человека и общества. «Это тем более необходимо, что сейчас рациональный естественнонаучный метод проникает и в гуманитарную сферу, участвуя в формировании сознания общества, и вместе с тем приобретает все более универсальный язык, адекватный философии, психологии, социальным наукам и даже искусству. Возникающая сегодня тенденция к гармоничному синтезу двух традиционно противостоящих компонентов культуры созвучна потребности общества в целостном миро-видении и подчеркивает актуальность предлагаемой дисциплины»2.
Две Примерных программы по курсу КСЕ рекомендованы МО РФ. Первая программа составлена «с трансдисциплинарных позиций, цептуального каркаса целостной естественнонаучной картины мира» на основе учебника О.Н. Голубевой и А.Д. Суханова.
Вторая программа на основе учебника Т.Я. Дубнищевой ставит задачу показать эволюцию человеческой мысли от идеи детерминизма к идее хаоса, от понимания равновесных процессов к неравновесным, от линейного миропонимания к нелинейному — драму идей на культурном и историческом фоне цивилизации .
Содержательную основу курса КСЕ в обеих программах составляют фундаментальные концепции физики, сформулированные в настоящее время наиболее определенно. Именно в физике зародились основные типы научной рациональности, знакомство с которыми является одной из основных целей изучения данной дисциплины, а физическая картина мира лежит в основе понимания целостности и многообразия природы.
Новые образовательные задачи, направленные на развитие рационального мышления и мировоззрения студентов социально-экономических и гуманитарных специальностей, требуют нового методического обеспечения, поскольку традиционные методики преподавания физики, направленные на развитие умений и навыков у студентов инженерно-физических специальностей, оказываются непригодны для решения следующих вопросов:
S Каким образом обеспечить позитивную мотивацию студентов социально-экономических и гуманитарных специальностей к изучению курса КСЕ?
•S Как обеспечить развитие у студентов-гуманитариев рационального и системного мышления в ходе изучения естественнонаучных концепций, используя методы проблемного обучения?
•S Как организовать индивидуализацию обучения студентов, развитие у них творческого подхода5?
Необходимы эмпирические данные о восприятии естественнонаучных концепций студентами социально-экономических и гуманитарных специальностей, которые бы позволили обосновать направление развития методики, сопоставить цели курса с реальными результатами его внедрения.
Объект исследования. Учебный процесс, связанный с преподаванием курса КСЕ и усвоением6 его содержания студентами социально-экономических и гуманитарных специальностей.
Предмет исследования. Восприятие и усвоение студентами социально-экономических и гуманитарных специальностей естественнонаучных концепций в ходе изучения курса КСЕ.
Цель исследования. Адаптировать частично-поисковый и исследовательский методы проблемного обучения для преподавания курса «Концепции современного естествознания» студентам социально-экономических и гуманитарных специальностей.
Гипотеза исследования. Если использовать методы проблемного обучения и позитивной мотивации в преподавании курса КСЕ студентам социально-экономических и гуманитарных специальностей, то повысятся средняя успеваемость изучения курса КСЕ, научность мировоззрения студентов, за счет усвоения принципов научной деятельности вместе с их результатами.
Задачи исследования
1. Разработать методику позитивной мотивации студентов социально-экономических и гуманитарных специальностей к изучению курса КСЕ, установить эмпирическую зависимость, отражающую влияние позитивной мотивации на успеваемость прохождения курса.
2. Подобрать задачи и разработать схему проведения практических занятий, направленных на мотивированное восприятие и усвоение студентами трансдисциплинарных естественнонаучных концепций.
3. Создать компьютерные модели систем живой и неживой природы, разработать для них исследовательские задания, в ходе выполнения которых студенты будут усваивать основные понятия динамики нелинейных систем, развивать рациональное и системное мышление.
4. Разработать методику оценки и получить эмпирические данные, отражающие влияние курса КСЕ на развитие системного мышления у студентов. Предложить методические рекомендации по совершенствованию этого процесса.
5. Разработать методику оценки и установить эмпирическую зависимость, отражающую влияние естественнонаучного знания на отношение студентов к оккультному вненаучному опыту.
Методологическую и теоретическую основу исследования соста-вили концепция естественнонаучного образования гуманитариев (Т.Я. Дубнищева, В.М. Филиппов, А.Д. Суханов, А.Ф. Хохлов, Р.Г. Стронгин, О.Н. Голубева), работы по философии и методологии естественный наук, в которых исследуются функции науки, сущность научной картины мира (М.В. Мостепаненко, B.C. Степин, СР. Микулинский, В.В. Ильин, В.П. Кохановский и др.), работы по педагогике, посвященные научной картине мира в естественнонаучном образовании (Л.Я. Зориной), теории проблемного обучения (Х.Х. Абушкин, Н.Д. Никандров, П.И. Пидкасистый, М.И. Махмутов и др.), позитивной мотивации (Н.В. Бордовская, А.А. Реан, И.В. Басова и др.), теоретико-методологическим основам педагогики (В.А. Сластенин, И.Ф. Исаев, А.И. Мищенко, Е.Н. Шиянов и др.).
Методы исследования. Теоретический анализ философской, естественнонаучной, психологической и педагогической литературы. Эмпирические методы: анкетирование, тестирование, изучение письменных работ студентов, наблюдение за студентами в соде учебного процесса. Индуктивные и дедуктивные методы обработки данных, полученных эмпирическим путем (абстракция и конкретизация, анализ и синтез, сравнение, индукция и дедукция, аналогии). Математико-статистические методы обработки данных, в том числе использование электронных таблиц Excel.
і). Новизна и теоретическая значимость.
1. Впервые предложены конкретные методы позитивной мотивации профессионального успеха и познавательной мотивации студентов социально-экономических и гуманитарных специальностей к изучению курса КСЕ, получена эмпирическая зависимость, подтверждающая положительное влияние позитивной мотивации на успеваемость прохождения курса.
2. Впервые адаптирован частично поисковый метод проблемного обучения для мотивированного восприятия трансдисциплинарных концепций студентами социально-экономических и гуманитарных специальностей в ходе проведения практических занятий по курсу КСЕ.
3. Впервые создана методика развития системного мышления у студен- L тов на основе компьютерных моделей систем живой и неживой природы, наглядно демонстрирующих появление новых свойств у систем в результате взаимодействия их частей.
4. Впервые получены эмпирические данные, отражающие влияние курса КСЕ на развитие системного мышления у студентов социально-экономических и гуманитарных специальностей в ходе изучения курса КСЕ, в соответствии с которыми, предложены методические рекомендации по совершенствованию этого процесса.
5. Впервые разработана методика оценки и установлена эмпирическая зависимость между уровнем естественнонаучного знания студентов и отношением к оккультному вненаучному опыту.
Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы для совершенствования преподавания курса КСЕ студентам гуманитарных, социально-экономических специальностей и для совершенствования подготовки студентов педагогических специальностей.
Опытно-экспериментальная база.
— Новосибирская государственная академия экономики и управления (факультеты международных отношений, управления производством, экономики и статистики);
— Новосибирский государственный педагогический университет (естественно-географический факультет).
Исследованием было охвачено 606 студентов НГАЭиУ и 229 студентов НГПУ в 2000 году и 267 студентов НГАЭиУ в 2001 году.
Материалы исследования представлены на Международной конференции «Открытое и дистанционное образование: анализ опыта и перспективы развития» в Барнауле 2—4 октября 2002 года.
На Шестом международном научно-техническом симпозиуме «KORUS-2002» в НГТУ 24 — 30 июня 2002 года.
На международном семинаре «Национальная идея образования как основа современной образовательной политики» в НГПУ 21 июня 2002 г.
На двух всероссийских конференциях: «Философия образования XXI века: проблемы формирования концепции» в НГПУ 27 - 28 марта 2001 г.; «Современная астрономия и методика ее преподавания» в РГПУ им. А.И. Герцена 27 - 29 марта 2002 г.
На региональном семинаре «Междисциплинарность в философии образования» в НГПУ 15 марта 2002 г.
На XLI межвузовской научно-методической конференции «Роль образования в социальном и экономическом развитии общества» в СибГУТИ в феврале 2000 года.
На трех научных сессиях преподавателей НГАЭиУ: в апреле 1999 г., в апреле 2000 г. и в апреле 2002 г.
Достоверность и обоснованность научных результатов исследования обеспечивается использованием методов исследования, адекватных целям, задачам и логике настоящей работы, апробацией теоретических результатов исследования на практике, подтвержденных тщательным и всесторонним анализом эмпирических данных.
Положения, выносимые на защиту.
1. Проблемное обучение на основе решения и обсуждения специально подобранных задач способствует мотивированному и осознанному восприятию студентами фундаментальных физических идей, лежащих в основе трансдисциплинарных естественнонаучных концепций.
2. Проблемное обучение на основе компьютерных моделей систем живой и неживой природы развивает системное мышление у студентов за счет наглядной демонстрации появления новых свойств у систем в результате взаимодействия их частей.
3. Использование методов позитивной мотивации профессионального успеха и познавательной мотивации в учебном процессе повышают среднюю успеваемость прохождения студентами курса КСЕ.
4. Студенты, успешно усваивающие концепции современного естествознания, более критически относятся к оккультному вненаучному опыту, больше доверяют научному методу и полученным на его основе результатам.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка и шести приложений (в том числе компакт-диск с лабораторным практикумом).
Предлагаемых автором во 2-й главе
Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:
1. Дубнищева Т.Я., Пигарев А.Ю. Современное естествознание. Учебное пособие, рекомендованное МОПО РФ для студентов вузов. — 1-ое изд.
— Новосибирск: ЮКЭА, 1998; 2-ое изд. — М: Маркетинг, 2000. — 160 с.
2. Дубнищева Т.Я., Пигарев А.Ю. Трансдисциплинарные идеи в курсе КСЕ // Высшее образование в России. — 2002. — №2. — С. 125 — 127
3. Дубнищева Т.Я., Пигарев А.Ю. Из опыта использования астрономии в курсе «Концепции современного естествознания» // Современная астрономия и методика ее преподавания (Материалы III Всероссийской научно-практической конференции 27-29 марта 2002 г. РГПУ им. А.И. Герцена) — С.94 — 97
4. Дубнищева Т.Я., Пигарев А.Ю. Естественнонаучный аспект подготовки будущих управленцев // Философия образования — 2002. — №5. — С. 192—194
5. Дубнищева Т.Я., Пигарев А.Ю. Компьютерная модель как средство развития системного мышления у студентов // Открытое и дистанционное образование: анализ опыта и перспективы развития: Материалы Международной конференции. — Барнаул: Изд-во АГУ, 2002. — С. 214 — 215
6. Дубнищева Т.Я., Рожковский А.Д., Пигарев А.Ю. Компьютерный лабораторный практикум по курсу «Концепции современного естествознания» // Открытое и дистанционное образование: анализ опыта и перспективы развития: Материалы Международной конференции. — Барнаул: Изд-во АГУ, 2002. — С. 65 — 67
7. Dubnisheva T.Ya., Pigarev A.Y. Investigating natural scientific conceptions influence on world outlook and motivation of students II The 6th Russian-Korean international Symposium On Science and Technology KORUS-2002.
— Vol.3—p.36
8. Пигарев А.Ю. Соотношение уровня естественнонаучных знаний и вне- научных убеждений в сознании студентов // Философия образования для XXI века — 2001. — №2. — С. 102 — 106 Р. Пигарев А.Ю. Функции естественнонаучной составляющей при подготовке гуманитарных специалистов // Роль образования в социальном и экономическом развитии общества. Сборник тезисов докладов XLI научно-методической конференции СибГУТИ. — Новосибирск: Изд-во СибГУТИ, 2000. — С. 54.
10.Пигарев А.Ю. Функциональная направленность курса «Концепции современного естествознания» для экономических специальностей вузов // Научные записки НГАЭиУ. — 2000. — Вып. 1. — С. 154—157.
//.Пигарев А.Ю. Структурно-функциональный подход к построению курса «Концепции современного естествознания» // Научные записки НГАЭиУ. — 2000. — Вып. 2. — С. 191—193.
Естественнонаучный аспект фундаментализации высшего образования
В последние несколько лет в отечественной литературе и в мире отмечается интерес к проблеме фундаментализации высшего образования [32, 34, 54, 82]. Основу фундаментализации образования должны составить «фундаментальные научные знания» [34, С. 3], описывающие общие свойства окружающей действительности, являющиеся теоретической основой многих видов профессиональной деятельности. «Этот переход не должен сводится к простому увеличению объемов каждой из фундаментальных естественнонаучных и гуманитарных дисциплин: анализ существующих учебных планов и программ показывает, что возможности здесь уже практически исчерпаны. Речь должна идти о качественно новых целях образования, о новых принципах отбора и систематизации знаний, о создании фундаментальных учебных курсов ... [34, С. 4]».
Две группы причин, определяющих интерес к фундаментализации высшего образования, отмечает Кинелев В.Г. [34, С. 2 — 3]. К первой группе относятся глобальные проблемы в развитии человеческой цивилизации, нынешний этап которой характеризуется наличием ряда серьезных кризисов: экономического, экологического, энергетического, информационного, а также резким обострением национальных и социальных конфликтов во многих регионах Земли. Возможность успешного преодоления этих кризисов и конфликтов в значительной степени определяется в настоящее время и в еще большей степени будет определяться в будущем, прежде всего, уровнем образованности и культуры общества.
Вторая группа причин обусловлена тем, что развитие мирового сообщества в последние десятилетия все более явно ставит в центр системы образования приоритет человеческой личности. Формирование широкоо- образованной личности требует решения ряда взаимосвязанных задач. Во-первых, необходимо гармонизовать отношения человека с природой через знакомство с современной естественнонаучной картиной мира и проблемами биосферы и Вселенной в целом, уяснить место человека в природе и на этой основе решить проблемы экологии и более широко — ноосферы. Во-вторых, нужно исходить из того, что человек живет в обществе и для его гармонической социализации необходимо погружение в существующую культурную среду. В-третьих, современный человек живет в условиях насыщенной информационной среды, и задача системы образования — научить его жить в ее потоке, создать предпосылки и условия для непрерывного самообразования. Наконец, в четвертых, личность должна находится в согласии сама с собой, что требует определенных знаний в области психологии, физиологии и знакомства со сферой искусства.
Основные направления фундаментализации профессионального образования рассмотрены в работе академика Новикова A.M. [54]. Во-первых, расширение профиля подготовки специалистов и, во-вторых/формирование «базисных квалификаций», составляющих основу компетентности специалиста.
Необходимость расширения профиля подготовки специалистов вызвана следующими причинами [54, С. 62 — 63]. Во-первых, всего 20% занятого населения работают по полученной в базовом образовании специальности, а 42% молодежи меняют свои профессии в первые два года по окончании учебного заведения. В среднем на протяжении трудовой жизни каждый человек 5 — 6 раз меняет свою профессию. Пример такой переквалификации приводится в статье директора экономико-аналитического института МИФИ Харитонова В.: «Вот почему теперь физики работают в экономике. Известно их умение докапываться до сути дела, отыскивать общие закономерности и формулировать их в виде уравнений, анализировать и прогнозировать самые сложные процессы, а главное — управлять ими. Вот это уже позволило «конверсированным» физикам успешно работать в области автоматизации биржевых и банковских операций, компьютерных информационно-аналитических систем («экономических тренажеров») или математических моделей экономических процессов для обеспечения принятия управленческих решений» [85, С.8].
Под базисными квалификациями понимают такие качества личности, как творческий подход, способность к самообразованию, наличие абстрактного, системного и экологического мышления, его гибкость, это умения диалога и сотрудничества со специалистами из других областей, умение трансфера технологий (переноса технологий их одних областей в другие) — качества, которые имеют внепрофессиональный или надпрофес-сиональный характер [54, С.66].
Мотивация к изучению курса КСЕ студентов гуманитарных и социально-экономических специальностей
Рассмотрены методы позитивной мотивации студентов социально-экономических и гуманитарных специальностей к изучению курса «Концепции современного естествознания». Сделан акцент на мотивацию профессионального успеха и познавательную мотивацию.
Учебная активность и успеваемость студентов в значительной мере зависит от уровня позитивной мотивации. Высокая позитивная мотивация может восполнять недостаток специальных способностей или недостаточный запас знаний, умений и навыков, играя роль компенсаторного фактора [7, С. 186].
Курс «Концепции современного естествознания» (КСЕ) занимает особое место в системе подготовки специалистов гуманитарных и социально-экономических специальностей. Этот непрофилирующий предмет призван развивать у студентов рациональное мышление классического, неклассического и постнеклассического типа [67]. Актуальной является проблема мотивации студентов к изучению данной дисциплины. Иногда от студентов приходится слышать: «Мы выбрали эту специальность, чтобы не изучать физику, химию и биологию. Зачем нам это нужно — мы гуманитарии?».
В преподавании курса КСЕ мы предлагаем акцентировать внимание на двух видах позитивной мотивации: мотивации профессионального успеха и познавательной мотивации. Студенты, выбравшие определенную специальность, имеют некий идеальный образ своей будущей профессиональной деятельности. Этот образ может не иметь ничего общего с реальной действительностью, однако является фактором позитивной мотивации к овладению знаниями.
Мотивация профессионального успеха предполагает аргументированное разъяснение значения курса КСЕ для будущей профессиональной деятельности студентов. Необходимо раскрыть естественнонаучную сущность проблем в их профессиональной сфере. Например, показать связь закономерностей развития экономики с началами термодинамики при обсуждении следующих вопросов: как бы развивалась экономика, если бы можно было бы создать вечный двигатель первого или второго рода, какова была бы себестоимость товаров, созданных на основе таких технологий. При раскрытии особенностей классической и неклассической стратегии естественнонаучного познания можно обсудить проблему экономического риска при создании техники на базе классической стратегии, когда поведение объектов предсказуемо и детерминировано (пример — автомобиль), и на базе неклассической стратегии, когда поведение объектов носит вероятностный характер и в принципе непредсказуемо (пример — установки для осуществления термоядерного синтеза).
Если предметом будущей профессиональной деятельности студентов является взаимодействие личности и общества, регулирование социальных отношений, что характерно для специальностей как гуманитарной, так и социально-экономической направленности, то нужно раскрыть социально-управленческую функцию естествознания. Этой функцией обладают знания, по крайней мере, пяти видов:
1) знания о природе человека и его сознании как объекте управления;
2) знания о закономерностях эволюции биосферы, частью которой является человек;
3) знания о природных явлениях, математическая модель которых и характер протекания подобны моделям и характеру протекания социальных явлений (теории систем, самоорганизации, катастроф и др.);
4) знания о социальных и экологических последствиях внедрения новых технологий;
5) знания о социальных предпосылках научно-технической революции.
Связь позитивной мотивации с успеваемостью прохождения курса КСЕ
Приведены экспериментальные данные, анализ которых подтверждает положительное влияние позитивной мотивации на успеваемость прохождения курса КСЕ студентами социально-экономических и гуманитарных специальностей. Даны практические рекомендации.
Цель проведения эмпирических исследований — установить связь между позитивной мотивацией и успеваемостью прохождения курса КСЕ студентами социально-экономических и гуманитарных специальностей, для того, чтобы оценить эффективность методических рекомендаций, предлагаемых в пункте 2.1 настоящей работы.
Исследование проводилось со студентами Новосибирской государственной академии экономики и управления. В 2000 году им было охвачено 606 студентов, а в 2001 — 267 (приложение №1).
Каждое исследование проводилось в два этапа. На первом анкетирование студентов было после прослушивания ими вводной лекции, в ходе которой им рассказали о содержании дисциплины и ее значении. Это могло оказать на всех студентов равное воздействие, не зависимо от школьной успеваемости. На втором этапе анкетирование проводилось после прослушивания студентами всего курса КСЕ.
Опросные листы включали анкеты и тестовые задания, позволяющие определить уровень знаний. На первом этапе определялся уровень знаний школьных естественнонаучных дисциплин: физики, химии и биологии. Вопросы касались самых общих разделов этих естественнонаучных дисциплин (приложение №3). К группе А отнесены студенты, у которых ко 56 личество правильных ответов не превышало вероятного значения при случайном распределении, тем самым у студентов этой группы знания не обнаружились. К группе Б отнесены студенты, у которых обнаружились поверхностные представления, а к группе В — студенты, показавшие удовлетворительный уровень знаний. Методика оценки уровня знаний студентов приведена в приложении №2.
На втором этапе оценивался уровень знаний курса КСЕ. Вопросы касались самых общих понятий и разделов курса: понятия энтропии, понятия и условий возникновения самоорганизации, концепции эволюции и т.п. (приложения №4). По количеству правильных ответов студенты также были распределены по группам А, Б, В в зависимости от количества правильных ответов.
Кроме вопросов, определяющих уровень знаний, опросные листы включали вопросы, позволяющие диагностировать наличие у студентов позитивной мотивации к изучению курса.
В исследовании 2000 года студентам задавался вопрос: «Считаете ли Вы, что знание основ современного естествознания поможет Вам в будущей профессиональной деятельности?». Предлагалось два варианта ответа: «Да» или «Нет». Вариант «Да» свидетельствует о наличии позитивной мотивации профессионального успеха к изучению курса КСЕ.
Наличие познавательной мотивации диагностировалось в зависимости от ответа на вопрос: «Вызывают ли естественные науки у Вас интерес?» Предлагалось три варианта ответа: (а) да, безусловно, (б) да, некоторые разделы и (в) нет. О наличии позитивной познавательной мотивации к изучению курса КСЕ, отличающегося междисциплинарным и трансдисциплинарным характером содержания, свидетельствует ответ (а) («да, безусловно»).
