Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. ФОРМИРОВАНИЕ ЦЕЛОСТНОСТИ СОДЕРЖАНИЯ ФИЗИЧЕСКОГО И БИОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ В ВЕТЕРИНАРНОМ ВУЗЕ
1 . Теоретические основы интеграции содержания физики и биологии в высшей школе 16
2. Интегративно-модульный подход к формированию содержания биофизического образования при подготовке ветеринарных врачей 34
3. Дидактический синтез физики и биологии в ветеринарном вузе 53
ГЛАВА II. МЕТОДИКА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ДИДАКТИЧЕСКОГО СИНТЕЗА ФИЗИКИ И БИОЛОГИИ В ВЕТЕРИНАРНОМ ВУЗЕ
1. Модель синтеза физических и биологических знаний на основе интегративно-модульного подхода 74
2.Осуществление дидактического синтеза физики и биологии на лекционных занятиях 106
3. Осуществление дидактического синтеза физики и биологии посредством биофизического лабораторного практикума 117
ГЛАВА III. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
1. Цели, задачи и методика проведения педагогического эксперимента 141
2. Критерии оценки эффективности проведения педагогического эксперимента 146
3. Анализ результатов педагогического эксперимента 156
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 171
ЛИТЕРАТУРА 175
ПРИЛОЖЕНИЯ 199
- Теоретические основы интеграции содержания физики и биологии в высшей школе
- Модель синтеза физических и биологических знаний на основе интегративно-модульного подхода
- Цели, задачи и методика проведения педагогического эксперимента
Введение к работе
Главная задача модернизации образования - обеспечение современного его качества на основе сохранения фундаментальности и соответствия актуальным и перспективным потребностям человека, общества, государства. Одним из направлений повышения качества образования в вузе является совершенствование содержания образования на основе фундаментальной подготовки студентов. Разработка основ содержания целостного образования ветеринарного врача связана, прежде всего, с преподаванием фундаментальных наук, составляющих теоретический базис прикладных ветеринарных наук, с оптимизацией целостности фундаментальных наук, на которых основана профессиональная подготовка студентов.
В педагогической практике реформирование содержания профессионального образования проводилось за счет уменьшения общеобразовательной нагрузки на студентов [154], реализации идей комплексного, концептуального, концентрического подходов, когда разнородные научные знания группируются вокруг изучаемого объекта [223,224, 225], интеграции образовательных учреждений как структурных составляющих образования, создание университетских, академических комплексов [107, 194].
На уровне государства регулирование содержания образования в вузе производится через систему государственных стандартов профессионального образования, где представлен обязательный минимум содержания основных образовательных программ, максимум учебной нагрузки и требования к уровню подготовки выпускников [40]. Основой стандартизации образования является теория стадийного образования, разработанная академиком С.Я. Батышевым. Согласно этой теории образовательный процесс расчленяется на стабильную стадию (федеральный компонент) и динамичную стадию (региональный компонент) [12]. На основе указанных компонентов С.Я. Батышевым предложено ступенчатое блочно-модульное
4 обучение, когда профессиональное обучение строится по восходящим ступеням (блокам) так, что каждая ступень служит логическим продолжением предыдущей [11]. Модульность содержания образования, по его мнению, позволяет решать задачи гибкости, динамичности, фундаментализации и генерализации образования.
Большое значение на современном этапе развития образовательных систем приобрела интеграция образования. Теоретические основы интеграции содержания образования в различных типах образовательных учреждений исследованы С.Н. Бабиной, М.Н. Берулавой, С.А. Крестниковым, С.А. Старченко, О.Н. Яворуком, Н.М. Яковлевой и др.[9,19,95,159,230,232]. Понятие «интефация содержания образования» выражает единство содержательной и процессуальной сторон, что структурно может быть представлено через описание тенденций, направлений, видов, типов, уровней, форм реализации интефации содержания образования [21, с.6]. Ряд исследователей (В.Н. Максимова, Н.К.Чапаев), изучая роль интефации в содержании образования, предупреждают об опасности ослабления систематичности обучения, ассимиляции кооперируемых знаний, утрате их специфичности, редукции мышления обучающейся личности [109, 197]. Следовательно, интефация содержания образования, с одной стороны, показывает целостность, внутреннее единство мира во всем его многообразии, позволяет значительно сократить объем информации, предлагаемой студентам, повысить практическую направленность содержания образования, с другой стороны, снижает качество образовании за счет утраты его фундаментальности.
Ряд исследователей проблем фундаментализации содержания профессионального образования (А.С. Белкин, В.Г. Кинелев, К.К. Колин, Г.М. Романцев, Е.В. Ткаченко, А.В. Усова и др.) видят эффективное направление совершенствования содержания образования в повышении роли общенаучной подготовки студентов. Под фундаментализацией они понимают отражение в содержании образования фундаментальных научных знаний
5 [61,94,147,148,172,180]. Ядро фундаментального образования ветеринарного врача составляют естественные науки: физика, химия и биология. Целостность естествознанию как знанию о природе придает биофизика, которая является фундаментальной наукой. Предметом биофизики как науки является изучение физических, физико-химических аспектов функционирования биологических систем. Объектом биофизики является живой организм во всём многообразии его структурных уровней организации. Биофизика располагает собственными биофизическими методами исследования (познания) биологических систем. В основу понятийного аппарата положены фундаментальные биофизические категории, раскрывающие сущность объекта познания. Ядро современной биофизики составляют биофизические принципы, фундаментальные биофизические теории, математические уравнения, формализующие биофизические законы (теория транспорта веществ через мембранные структуры, теория ощущения раздражений, теория движения неньютоновских жидкостей, термодинамика открытых систем, теория зрительного восприятия и т.д.) [15,35,138]. В практическом аспекте биофизика служит опорой для решения задач прикладных наук: медицины, агрономии, прикладной экологии и других естественнонаучных профилей высшей школы [2,8,128]. Логично предположить, что отражение биофизики в образовательном процессе придаст ему определенную стройность, целостность, фундаментальность.
Проблема взаимосвязи содержания физического и биологического образования как направленное отражение в образовательном процессе взаимного влияния физических и биологических знаний и условие успешности познания материального мира рассматривалась в трудах классиков педагогики: ЯЛ. Каменского [84], И.Г. Песталоцци [125], К.Д. Ушинского [185]; в рамках комплексного подхода через объект изучения (в теме природа и человек), в рамках академической дисциплинарной системы преподавания, где большое значение имеет теория межпредметных связей. Существенный вклад в разработку этой теории внесла школа академика А.В. Усовой. Проблема pea-
лизации МПС физики и биологии в различных типах образовательных учреждений интересовала О.Е. Акулич [2], СВ. Бабина [8], А.О. Балахонова [10], В.В. Губина [47], А.И. Гурьева [50], B.C. Елагину [154], СП. Злобину [66], А.В. Зубова [69], Ц.Б. Кац [78], И.Е. Карнаух [77], Н.Н Кузьмина [97], О Нормурадова [120], В.Г. Петрова [128], С.А. Старченко [160], Ю.С. Царева [196], С.А. Ширинову [207], В.Н. Янцена [114] и др. Ряд исследователей отмечают влияние соединения физическогои биологического знания на эффективность мыслительной деятельности учащихся (Г.А. Берулава [18], А.И. Подольский [131], С.А. Суровикина [170] и др.). Дальнейшее развитие эти исследования получили в рамках теории интеграции физического и биологического образования в работах СБ. Бахваловой [13], А.В. Петрова [126], С.А. Старченко [164] и др.
Проблема целостности физического и биологического образования в высшей школе особенно актуальна для медицинских и сельскохозяйственных вузов. Она рассмотрена в работах О.Е. Акулич [2], СВ. Бабина [8], СБ. Бахваловой [13], А.С Белановского [16], А.Ф. Зубова [69], Е.Ф. Емчик [56], О. Нормурадова [120], Е.Л. Рязановой [139], С.А. Старченко [154], О.А. Шириновой [207] и др. В своих работах исследователи отмечают, что повышение целостности физического и биологического содержания образования положительным образом сказывается на качестве усвоения знаний, развитии познавательного интереса к профессиональной деятельности, профессиональной направленности поведения студентов, профессиональной адаптации студентов.
Важное место в естественнонаучной подготовке студентов медицинских вузов занимает биофизика. Проблемами адаптации в образовательный процесс вузов основ научного биофизического знания занимались В.Ф. Антонов, А.С. Белановский, Ю.А. Владимиров, М.В. Волькенштейн, А.И. Гурьев, А.И. Журавлев, В.П. Пронин, А.Н. Ремизов, А.Б. Рубин, Б.Н. Тарусов и др. В кандидатских диссертациях О.Е. Акулич, СВ. Бабина, А.Н. Зубова, Л.Ф. Емчик, О. Нормурадова, В.Г. Петрова, Е.Л. Рязановой,
7 С.А. Старченко и др. рассмотрены частные вопросы методики обучения биофизике в медицинском вузе, произведено прогнозирование содержания образования, изучены вопросы преемственности и профессиональной направленности содержания биофизического образования.
Образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности ветеринария предусмотрено изучение естественнонаучных дисциплин физика и биофизика, биология. Однако эти дисциплины рассматриваются в отрыве друг от друга, в рамках образовательного стандарта не дано развернутого представления о содержании дисциплины физика и биофизика, ее примерная программа построена по принципу биологической редукции содержания образования, что противоречит не только названию дисциплины (физика и биофизика), но и логике естественнонаучного познания. Все это приводит к игнорированию единой идеи развития форм движения материального мира, не позволяет сформировать у студентов целостного представления о роли физической формы движения материи в функционировании живого организма.
Таким образом, проблемы, связанные с разработкой основ целостного образования ветеринарного врача, не решены на сегодняшний день в полной м^ере. В ветеринарном вузе они еще более актуализируются постоянным уменьшением учебного времени на фундаментальную общенаучную подготовку студентов, непрерывно меняющимися программами и учебными планами, различиями в базовой подготовке студентов. Анализируя состояние содержания физического образования в ветеринарном вузе, мы сформулировали следующие противоречия:
между высокими требованиями к профессиональной компетентности ветеринарного врача и низким уровнем его фундаментальной естественнонаучной подготовки;
между интенсивными темпами развития знания медицинских наук, опирающихся на естественнонаучные знания, и отсутствием механизмов совершенствования содержания биофизического образования в вузе;
- между сформировавшейся системой представления биофизических знаний в образовательном процессе ветеринарного вуза и отсутствием научно обоснованной методики интеграции физики и биологии.
Сегодня одним из направлений совершенствования фундаментальной подготовки специалиста в вузе может быть адаптация в образовательный процесс синтезированных научных знаний с учетом дидактических целей и возможностей личности. Мы считаем, что повышение целостности физического и биологического образования возможно на основе интеграции физики и биологии. Реализовать соединение физики и биологии в ветеринарном вузе и обеспечить фундаментальность образования можно в условиях дидактического синтеза физического и биологического образования различными приемами и средствами.
Под дидактическим синтезом содержания образования в вузе мы понимаем формирование и развитие целостности содержания образования за счет соединения знаний и способов деятельности, упорядочения образовательных структур (модулей, курсов, предметов, дисциплин), обобщения структурных элементов содержания образования в соответствии с дидактической целью профессионального образования.
На основании анализа существующих исследований, собственного поиска в данном направлении была сформулирована проблема исследования. Ее суть заключается в необходимости разрешения противоречия между возросшими требованиями к подготовке будущего ветеринарного врача и недостаточной теоретической и методической разработанностью целостного содержания биофизического образования в условиях дидактического синтеза физики и биологии. Важность и актуальность выдвинутой проблемы послужили основанием для выбора темы исследования: Методика осуществления интегративно-модульного подхода к содержанию физики и биологии в условиях дидактического синтеза (на примере ветеринарного вуза).
Цель нашего исследования состоит в разработке методики осуществления интегративно-модульного подхода к формированию содержания фи-
9 зики и биологии на основе целостности биофизики как синтезированной науки в ветеринарном вузе.
Объектом исследования является интеграция физики и биологии в образовательном процессе ветеринарного вуза.
Предметом исследования является интегративно-модульный подход к формированию содержания биофизического образования в условиях дидактического синтеза.
Нами выдвинута следующая гипотеза: если в образовательном процессе вуза реализовать интегративно-модульный подход, обеспечивающий соединение физики и биологии на основе биофизических теорий, модульное структурирование содержания биофизического образования, использование приемов, способов и средств синтеза физических и биологических знаний в различных формах обучения, то это обеспечит:
повышение качества биофизического образования в вузе;
развитие естественнонаучного мышления студентов;
формирование профессиональной направленности студентов.
В ходе выполнения исследования мы определили следующие задачи.
Проанализировать тенденции и перспективы интеграции содержания физического и биологического образования в педагогической науке и практике высшей школы.
Определить направление соединения содержания физики и биологии в образовательном процессе ветеринарного вуза.
Разработать теоретические основы дидактического синтеза содержания физики и биологии.
Разработать и реализовать методику осуществления интегративно-модульного подхода к формированию содержания физики и биологии в высшей школе в условиях дидактического синтеза.
Экспериментально проверить эффективность методики осуществления интегративно-модульного подхода, обеспечивающего целостность био-
И.С. Карасова, С.А. Старченко, Н.Н. Тулькибаева, А.В. Усова, О.А. Яворук и др.), которые послужили основой для разработки методики осуществления дидактического синтеза к содержанию физики и биологии.
Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования:
анализ философской, психолого-педагогической, методической литературы при определении понятийного аппарата и методологических основ исследования;
историко-логический анализ оценки подходов к формированию целостности физического и биологического содержания образования ветеринарных врачей;
анализ государственного образовательного стандарта по специальности 310800 «Ветеринария», программ, учебников, учебных пособий, лабораторных практикумов по физике, биофизике, профилирующим учебным дисциплинам;
обобщение опыта работы кафедры физики, биофизики и геофизики Уральской государственной академии ветеринарной медицины по организации образовательного процесса студентов, обучающихся по специальности ветеринарный врач;
моделирование содержания биофизического образования при осуществлении интегративно-модульного подхода в условиях дидактического синтеза физики и биологии;
-прямое и косвенное наблюдение за учебным процессом с целью выявления проблем осуществления интеграции физики и биологии в целостном содержании биофизического образования ветеринарного врача;
беседы с преподавателями и студентами при выявлении профессионально значимых биофизических знаний;
анкетирование, опрос, тестирование студентов при анализе качества усвоения биофизических понятий, сформированности исследовательского
10 физического образования в ветеринарном вузе, ее влияние на качество подготовки студентов.
7. Разработать методические рекомендации по реализации методики осуществления интегративно-модульного подхода к формированию содержания образования в ветеринарном вузе и организации различных форм обучения.
Методологической основой исследования явились:
- на философском уровне: диалектическая теория познания (Платон,
В.И.Ленин, К. Маркс, Ф. Энгельс), идеи системного подхода
(В.Г. Афанасьев, Ю.А. Конаржевский, Э.Г. Юдин и др.), философские ос
новы естествознания (B.C. Готт, Б.Н. Кедров, А.Д. Урсул, М.Г. Чепиков),
которые определили методологическую стратегию исследования;
на общенаучном уровне: идеи деятельностного подхода (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн и др.), теория межпредметных связей (И.Д. Зверев, Д.М. Кирюшкин, В.Н. Максимова, А.В. Усова, В.Н. Федорова и др.), теория педагогической интеграции (М.Н. Берулава, И.Д. Зверев, Л.Я. Зорина, Н.М. Максимова, С.А. Старченко, Н.К. Чапаев, И.П. Яковлев, Н.М. Яковлева и др.), теория блочно-модульного построения содержания образования (С.Я. Батышев, М.А. Чошанов, П.А. Юцявичене, J.D. Russel и др.), теория педагогической дифференциации (СВ. Алексеев, А.С. Границкая, Н.П. Гузик, Г.К. Селевко, Инге Унт, В.Д. Шадриков), теоретические положения дидактики высшей школы (С.Я. Батышев, В.В. Краевский, Н.В. Кузьмина, В.А. Сластенин, А.В. Коржуев и В.А. Попков и др.), исследования проблем содержания и структуры образования (СИ. Архангельский, Ю.К. Бабанский, Л.Я. Зорина, В.В. Краевский, B.C. Леднев, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов, А.В. Усова и др.), которые позволили выявить теоретические основы дидактического синтеза физики и биологии в системе естественнонаучного познания высшей школы;
- на методическом уровне: труды педагогов по формированию содер
жания естественнонаучного образования (М.Д. Даммер, B.C. Елагина,
12 способа деятельности, развития естественнонаучного мышления и профессиональной направленности студентов;
педагогический эксперимент в различных формах: констатирующий, пробный, обучающий, контрольный;
статистические методы обработки результатов педагогического эксперимента.
Исследование проводилось с 1999 по 2006 годы в несколько этапов.
Первый этап (1999 - 2002 гг.) связан с теоретическим осмыслением проблемы осуществления интеграции физики и биологии в высшем профессиональном образовательном учреждении, ознакомлением с теорией педагогической интеграции. На этом этапе были выявлены противоречия, возникающие при формировании целостного содержания биофизического образования в вузе, определены предмет и объект исследования, сформулированы его гипотеза и задачи, этапы и методы исследования, проведен констатирующий педагогический эксперимент.
На втором этапе (2002 - 2003 гг.) уточнены цели и задачи курса «Физика и биофизика», преподаваемого на ветеринарном факультете, его роль в формировании целостного биофизического знания. В качестве методологического подхода к формированию содержания биофизического образования определен интегративно-модульный подход. Уточнено понятие «дидактический синтез содержания образования в вузе», определены теоретические основы синтеза физики и биологии в вузе. Проведен пробный педагогический эксперимент.
На третьем этапе (2003 - 2004 гг.) разработаны интегративно-модульный подход, трехуровневая методическая модель содержания биофизического образования в ветеринарном вузе, определено содержание модульной программы, модулей биофизического образования, систематизированы способы и приемы реализации дидактического синтеза физики и биологии, определены критерии эффективности методики осуществления интегративно-модульного подхода. Проведен обучающий педагогический эксперимент.
На четвертом этапе (2004 - 2006 гг.) внедрена модель содержания биофизического образования, обобщены результаты исследовательской работы и оформлено диссертационное исследование, разработаны методические рекомендации и проведен контрольный педагогический эксперимент
Научная новизна исследования заключается в следующем:
раскрыта сущность целостности физики и биологии в условиях дидактического синтеза в вузе;
разработана методика осуществления интегративно-модульного подхода к формированию содержания биофизического образования в вузе;
разработана трехуровневая модель содержания биофизического образования ветеринарного врача, включающая методологический, дидактический, технологический уровни представления содержания образования.
Теоретическая значимость исследования заключается:
в уточнении понятия «дидактический синтез содержания образования в вузе»;
в разработке теоретических основ дидактического синтеза физики и биологии, включающих: источники и факторы, направления и уровни, функции и закономерности дидактического синтеза, а также способы и формы его реализации в образовательном процессе вуза;
в структурировании деятельности преподавателя по осуществлению дидактического синтеза физики и биологии, включающей действия по ориентации, планированию, реализации, контролю и прогнозированию содержания биофизического образования в вузе.
Практическая значимость исследования определяется разработкой: 1) модулей биофизического содержания, обеспечивающих вариативность образования в ветеринарном вузе; 2) методических рекомендаций по осуществлению дидактического синтеза физики и биологии на лекционных и лабораторных занятиях в ветеринарном вузе; 3) лабораторного биофизического практикума для студентов ветеринарного вуза, обеспечивающего формирование структуры учебно-исследовательской деятельности студентов.
Достоверность результатов исследования обусловлена глубиной методологического обоснования, использованием методов исследования, адекватных поставленным целям и задачам исследования, проведением педагогического эксперимента в строго контролируемых условиях, количественным и качественным анализом его результатов, воспроизводимостью результатов в различные годы у различных преподавателей.
Апробация результатов диссертационного исследования осуществлялась посредством: публикаций; выступлений на заседаниях кафедры теории и методики обучения физике ЧГПУ, кафедры физики, биофизики и геофизики УГАВМ и методических объединениях учителей школ города Троицка; участия в международных и всероссийских научно-практических конференциях; работы в качестве доцента кафедры физики, биофизики и геофизики.
Внедрение результатов исследования осуществлялось в образовательном процессе ветеринарного факультета Уральской государственной академии ветеринарной медицины, Аграрно-экономическом колледже УГАВМ и ряде среднеспециальных учебных заведений, входящих в состав УГАВМ при обучении студентов по сквозным программам.
По теме диссертации опубликовано 18 работ.
На защиту выносятся следующие положения:
Повышение качества подготовки студентов ветеринарного вуза обеспечивается целостностью содержания биофизического образования в условиях дидактического синтеза физики и биологии на основе интегративно-модульного подхода.
Теоретическими основами дидактического синтеза физики и биологии в высшей школе являются тенденции, источники и факторы развития биофизических знаний, направления и закономерности соединения физики и биологии, принципы формирования содержания биофизического образования в вузе, приемы, способы и формы реализации синтеза физики и биологии в вузе.
Интегративно-модульный подход к формированию содержания биофизического образования в вузе обеспечивает повышение уровня целостности структурных элементов биофизического образования.
Модель содержания биофизического образования включает методологический, дидактический и технологический уровни его представления.
Методика осуществления интегративно-модульного похода к содержанию физики и биологии, включает:
содержание модулей биофизического образования в образовательном процессе ветеринарного вуза, построенных на основе профессионально значимых биофизических теорий;
структуру деятельности преподавателя по осуществлению дидактического синтеза физики и биологии, содержащую действия по ориентации, планированию, реализации, контролю и прогнозированию развития целостности биофизического образования;
способы реализации дидактического синтеза содержания физики и биологии: а) формирование модульной программы; б) формирование структуры познавательной деятельности студента, адекватно отражающей деятельность естествоиспытателя; в) обобщение содержания биофизического образования на основе модульной программы; г) рассмотрение биофизических знаний на основе обобщенной структуры изучения естественнонаучной теории (основание, ядро, следствие); д) использование обобщенных планов изучения структурных элементов биофизического знания.
Теоретические основы интеграции содержания физики и биологии в высшей школе
Проблема целостности содержания образования является одной из основных проблем дидактики. Для того чтобы понять сущность этой проблемы, рассмотрим и проанализируем понятие «целостность».
Понятие «целостность» в философии трактуется как внутреннее единство объекта, его относительная автономность, независимость от окружающей среды [196,197]. Целостность есть обобщенная характеристика объекта, обладающего сложной внутренней структурой.
Методологическое значение представления о целостности состоит в указании на необходимость выявления внутренней детерминации свойств объекта и на недостаточность объяснения специфики объекта извне.
Проблемам целостного восприятия объектов окружающего мира живыми организмами посвящены исследования выдающегося русского физиолога И.И. Павлова, который показал, что физиологической основой чувственного познания окружающей действительности служит гармоничная совместная деятельность анализаторов. Чем большее количество анализаторов участвует в познании объекта, тем полнее, целостнее его восприятие живым организмом.
Понятие целостности интересует дидактику. В.Н. Максимова отмечает: «...дидактика на современном уровне ее развития исходит из принципа целостного отражения науки в содержании образования и как системы знаний, и как деятельности» [111]. Н.М. Яковлева полагает, что целостность объекта проявляется в сложности и иерархичности строения объекта, в наличии нескольких уровней его организации, различного рода взаимосвязей целого и его частей. Понятие целостности применимо не только к объектам, но и к процессам, происходящим в сложных системах [233].
Понятие «целостность» тесно связано с понятием «целого», которое рассматривается в неразрывной связи. Часть и целое - категории, выражающих отношение между совокупностью предметов и объективной связью, которая их объединяет, что приводит к появлению новых свойств и закономерностей. Эта связь выступает как целое, а предметы - в качестве его частей. Свойства целого несводимы к свойствам его частей [195,155].
Как целое, составленное из частей, соединенное, переводится греческое «systerna»; под этим греческим целым сегодня понимают множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, образующих определенную целостность, единство [196]. Система - это не произвольно выбранное множество предметов и связей между ними, а упорядоченная структура, сложный единый объект [155]. Целостные системы изучались в работах Р.Л. Акоф, Г.С. Альтова, В.Г.Афанасьева, В.П.Беспалько, В.П. Конаржевского, Н.В. Лежневой и др. [210, 6,24, 86,103].
Целостная система представляет собой совокупность компонентов, взаимодействие которых порождает новые (интегративные, системные) качества, не присущие элементам ее образующим. Выявлением характеристик целостной системы занимались В.Г. Афанасьев [6], Ю.А. Конаржевский [86], В.И. Каган и И.А. Сычеников [73], С.А. Старченко [160] и др. Ими отмечаются следующие характеристики целостной системы: целеустремленность [73], состав, динамическая структура, характер взаимодействия с внешними условиями [6], функциональность [86], организованность [73], интеграция [160]. Причем в широком смысле под интеграцией понимают характеристику состояния связности отдельных дифференцированных частей и функций системы организма в целое, а также процесс, ведущий к этому [201, с.500].
Проблемам интеграции научного знания посвящены работы российских ученых В.Г. Афанасьева [6], B.C. Гота [42], Б.М. Кедрова [82], СТ. Мелюхина [195], А.Д. Урсула [179], М.Г.Чепикова [203].
В основополагающих работах, посвященных классификации и взаимосвязи наук, Б.М. Кедров показывает, что научное познание идет от целого через расчленение его на части к его мысленному восстановлению в исходной целостности, но уже на более высоком уровне [82]. На современном этапе развития науки интеграция, по мнению М.Г. Чепикова, из тенденции превратилась в закономерность [203]. Понятия целостности и фундаментальности связывает А.Ф. Аменд. Он полагает, что в соответствие с современными требованиями, система знаний о мире должна быть кардинально пересмотрена. «В известном смысле придется вернуться к целостному знанию, единому мироустройству, но, безусловно, на более высоком уровне развития» [3].
Объективную основу целостности физики и биологии составляет материальное единство мира, всеобщая связь явлений, происходящих в природе, качественное и количественное многообразие явлений и предметов, их непрекращающееся изменение, их взаимопревращение, взаимовлияние и развитие. Для студентов, обучающихся по медицинским специальностям, живые организмы являются объектом всестороннего изучения. Поэтому при профессиональной подготовке возникает потребность в целостном биологическом и физическом знании.
Модель синтеза физических и биологических знаний на основе интегративно-модульного подхода
Моделирование содержания образования относится к мало разработанным проблемам в педагогической науке, но широко используется в практике образовательной деятельности [4, 13, 117, 20, 31, 41, 57, 76, 77, 87, 89, 102, 112, 118, 136, 137, 154, 157, 167, 172, 192 , 193, 207, 231 и др.]. Под моделью (по А.И. Уемову) понимают систему, исследование которой служит средством получения информации о другой системе. Моделирование предполагает действия с моделями для познания интересующих нас качеств, сторон или свойств объекта - прототипа [233]. Оно имеет место во всех типах образовательных учреждений.
Для вузов медицинского и ветеринарного профиля применительно к физическому и биологическому образованию теоретические изыскания проводились А.В. Белановским, А.Н. Журавлевым (1976г.), В. И. Каганом (1987г.), А.В. Зубовым (1985г.), С.А. Старченко (1990г.), СВ. Бабиным (2003г.), О.Е.Акулич (2005 г.).
Академик А.В. Усова разрабатывает «Концепцию естественнонаучного образования», основанную на опережающем изучении физики и химии в основной школе. В рамках этой концепции, моделируя содержание образования при построении опережающего курса физики основной школы на уровне учебного предмета, М.Д. Даммер включает в модель учебного предмета два блока: основной и вспомогательный. Основной представляет собой предметные научные знания. Вспомогательный - комплекс вспомогательных знаний. Блок имеет содержательную часть (логические, методологические, философские, историко-научные, межпредметные, оценочные знания) и процессуальную часть (способы деятельности) [53, с. 17].
Модель содержания физического образования на основе изучения фундаментальных физических теорий рассматривает в своих работах И.С. Карасо-ва. При конструировании модели выделения существенных внутренних связей и блочной структуры обучения как деятельностной системы ею выделяются следующие блоки: мотивационный, содержательный, мето дико-технологический, контрольно-оценочный [74, с.58].
Модель интеграции технологического и физического образования в условиях школы как социоцентрическои интегративно-целостнои системы строит С.Н. Бабина [9].
Применительно к содержанию естественнонаучного образования в зависимости от уровня индивидуальных возможностей и познавательных способностей учащихся С.А. Старченко выделяет следующие модели содержания естественнонаучного образования: фактологическая, практическая, понятийная, теоретическая и мировоззренческая [167].
Критерии и принципы отбора содержания интегративного курса предлагает О.А. Яворук при построении модели интегративных курсов. Эта модель включает в себя целевой аспект, общедидактический аспект, исторический аспект, функциональный аспект, содержательный аспект, обучающий аспект, воспитательный аспект, развивающий аспект, материальный аспект [231, с.114]
Модель педагогической системы развивающего обучения физике на уровне основной школы строит А.И. Подольский [132].
При разработке модели проблемно-модульного обучения М.А. Чошанов использует концепции инженерии знаний, где рассматриваются всевозможные типы моделей представления знаний в сжатом виде: логическая модель, продукционная модель, фреймоновая модель, модель семантической сети. Причем модель семантической сети опирается на представление знаний с использованием графов, блок-схем, рисунков [206].
Строя модель содержания физического образования курсантов военного вуза, И.Б. Николаева структурирует учебную информацию на основе структурно-логического графа содержания физики вокруг профессиональных проблем в виде комплекса проблемных модулей [121, с. 111-112].
Как видно из приведенного далеко не полного анализа моделей содержания образования, в педагогике существуют различные подходы к формированию этой мысленной конструкции, обусловленные многозначностью сторон и связей объекта моделирования. На основе интегративно-модульного подхода мы разрабатываем модель содержания биофизического образования студентов ветеринарного вуза, как модель целостной системы на основе педагогической интеграции. Предлагаемая нами модель содержания биофизического образования студентов ветеринарного вуза включает методологический, дидактический и технологический уровни представления содержания образования (рис. 4).
Цели, задачи и методика проведения педагогического эксперимента
В отечественной педагогике накоплен определенный опыт организации и проведения педагогического эксперимента. В работах СИ. Архангельского, Ю.К. Бабанского, В.И. Загвязинского, И.Я. Лернера, М.Н. Скаткина, А.В. Усовой и др. заложены теоретические основы организации и проведения педагогического эксперимента. Количественные оценки эффективности проведения педагогического эксперимента разработаны и описаны в работах Л.М. Фридмана, М.И. Грабаря и К.А. Краснянского, B.C. Черепанова. В соответствии с задачами исследования наш педагогический эксперимент осуществлялся с 1999 по 2006 год в несколько этапов.
Основной целью педагогического эксперимента являлась оценка эффективности методики осуществления дидактического синтеза физики и биологии при преподавании биофизики в ветеринарном вузе и ее влияния на обучен-ность, развитие и профессиональную направленность студентов.
В ходе эксперимента решались следующие задачи:
1. Оценить состояние преподавания биофизики в высшей школе, выявить основные направления повышения целостности содержания образования.
2. Апробировать методику осуществления дидактического синтеза физики и биологии при чтении лекций и проведении лабораторных занятий.
3. Проверить влияние дидактического синтеза физики и биологии на качественные показатели сформированности знаний и умений, развитие естественнонаучного мышления и профессиональную направленность поведения студентов ветеринарного вуза.
4. Распространить опыт осуществления дидактического синтеза в ветеринарном и сельскохозяйственном вузе, вузе медицинского профиля.
В педагогическом эксперименте принимали участие студенты ветеринарного факультета Уральской Государственной академии ветеринарной медицины и студенты ветеринарного отделения аграрно-экономического колледжа УГАВМ, преподаватели Уральской Государственной академии ветеринарной медицины, специалисты ветеринарного профиля.
Результаты эксперимента фиксировались в протоколах и отчетах по научно-исследовательской работе.
Эксперимент проводился в четыре этапа. На первом этапе проводился констатирующий эксперимент (1999-2002 годы).
В задачи данного этапа входило:
1. Изучение сложившейся системы реализации целостности физического и биологического образования в ветеринарном вузе.
2. Проведение сравнительного анализа государственного образовательного стандарта по специальности 310800 «Ветеринария», программ, содержания учебных пособий, лабораторных практикумов профилирующих учебных дисциплин и курса физики.
3. Выявление уровня знаний, профессиональной и познавательной направленности студентов ветеринарного вуза на изучение физики.
Для решения поставленных задач применялись следующие методы исследования:
1. Изучение документов, регламентирующих и регулирующих образовательный процесс в ветеринарном вузе.
2. Анкетирование студентов и преподавателей.
3. Беседы с преподавателями, студентами, ветеринарными специалистами.
4. Изучение кафедрального опыта преподавания физики на ветеринарном факультете.
Констатирующим экспериментом было охвачено 263 студентов Уральской Государственной академии ветеринарной медицины, 21 преподаватель и ветеринарный специалист.
Содержание и результаты констатирующего эксперимента описаны в параграфе 3 данной главы, они дали основание сделать следующие выводы.
1. В ветеринарном вузе назрела необходимость повышения уровня целостности содержания физики и биологии.
2. На момент проведения эксперимента целостность физического и биологического образования осуществляется на фрагментарном уровне и уровне межпредметных связей.
3. Низкий общеобразовательный уровень студентов поступающих в вуз, постоянное уменьшение числа аудиторных часов на усвоение естественнонаучных дисциплин, отсутствие постоянной и целенаправленной работы по повышению уровня целостности физического, биологического и специального знания приводят к тому, что студенты не видят профессиональной и познавательной значимости физического знания.
Содержание и результаты первого этапа педагогического эксперимента послужили основанием для планирования и подготовки второго этапа педагогического эксперимента.
На втором этапе (2002-2003 годы) проводилась оценка возможностей реализации в образовательном процессе высшего образовательного учреждения ветеринарного профиля целостного содержания биофизического образования. На этом этапе отбиралось и уточнялось содержание модульной программы, был проведен подбор способов, средств, приемов целенаправленного осуществления дидактического синтеза физики и биологии при преподавании биофизики. В связи с этим решались следующие задачи:
1. Разрабатывалась и проверялась модель содержания биофизического образования студентов ветеринарного вуза в условиях интегративно-модульного подхода на основе дидактического синтеза физики и биологии.
2. Разрабатывалась, уточнялась и апробировалась модульная программа, лежащая в основе реализации модели в основных видах занятий с помощью выделенных приемов, способов и средств.
