Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ В СОВРЕМЕННОЙ ДИДАКТИКЕ И ОСОБЕННОСТИ ИХ РЕАЛИЗАЦИИ В СРЕДНЕМ СПЕЦИАЛЬНОМ УЧЕБНОМ ЗАВЕДЕНИИ
1.1. Проблема межпредметных связей в педагогической науке и практике 15
1.2. Состояние проблемы межпредметных связей в теории и практике среднего профессионального образования
1.2.1. Система среднего профессионального образования 24
1.2.2. Отражение проблемы межпредметных связей в учебно-
методических материалах среднего профессионального образования 27
1.2.3. Анализ состояния реализации межпредметных связей политехнического характера при обучении студентов колледжа 33
1.2.4. Анализ состояния проблемы реализации межпредметных связей технических дисциплин с физикой при обучении студентов в сельскохозяйственном колледже 39
1.3. Дидактические основы межпредметных связей в системе профес
сионального образования 59
Глава 2. МЕТОДИКА РЕАЛИЗАЦИИ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ ТЕХНИЧЕСКИХ ДИСЦИПЛИН С ФИЗИКОЙ ПРИ ОБУЧЕНИИ СТУДЕНТОВ В СЕЛЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ КОЛЛЕДЖЕ
2.1. Реализация межпредметных связей технических дисциплин с физикой в традиционном обучении 77
2.2. Методика применения межпредметных связей технических дисциплин с физикой в системе развивающего обучения 84
2.3. Комплексная технология применения межпредметных связей при обучении студентов в среднем специальном учебном заведении 91
2.4. Методика, средства и формы учебных занятий, способствующих реализации межпредметных связей технических дисциплин с физикой .... 110
2.4.1. Методика проведения теоретических занятий 111
2.4.2. Применение межпредметных связей при проведении практических занятий 119
2.4.3. Методика применения комплексной технологии «задача - диалог - игра» при изучении технических дисциплин 121
Глава 3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
3.1. Задачи, организация и методика проведения педагогического эксперимента 129
3.2. Критерии эффективности разработанной методики реализации межпредметных связей технических дисциплин с физикой 133
3.3. Анализ результатов пробного педагогического эксперимента ... 138
3.4.Анализ результатов обучающего и контрольного экспериментов. 143
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 150
Библиография 152
Приложения 167
- Проблема межпредметных связей в педагогической науке и практике
- Реализация межпредметных связей технических дисциплин с физикой в традиционном обучении
- Задачи, организация и методика проведения педагогического эксперимента
Введение к работе
В условиях перехода к рыночной экономике возникла необходимость коренных преобразований в обучении студентов среднего профессионального образования. Стало очевидным, что профессиональное образование должно ориентироваться не только на профессиональную подготовку специалистов, обладающих высоким уровнем компетентности, но и на формирование личности, обладающей высоким уровнем социальной активности, современным научным уровнем знаний, научным мировоззрением и диалектическим мышлением. Решение поставленных задач связано с реализацией межпредметных связей (МПС) в практике обучения студентов в образовательных учреждениях и в том числе сельскохозяйственных колледжах.
Идея осуществления межпредметных связей не нова в педагогике. Истоки их связаны с такими именами как А. Дистервег, Я.А. Коменский, Н.К. Крупская, И.Г. Песталоцци, К.Д. Ушинский.
Проблеме МПС в учебно-воспитательном процессе уделяется большое внимание в России со стороны широкого круга исследователей. Так, исследования по проблемам МПС в процессе обучения проводились психологами: В.Г. Ананьевым, Г.А. Берулава, Е.Н. Кабановой-Меллер, Н.А.Менчинской, М.Н Шардановым и др.; дидактами и методистами: И.Д. Зверевым, Н.А. Лошкаревой, В.Н. Максимовой, А.В. Усовой, В.Н. Федоровой и др.; дальнейшее развитие проблема МПС получила в работах: А.А. Боброва, B.C. Елагиной, А.Ф. Зубова, С.А. Крестникова, И.Б. Николаевой, М.Ж. Симоновой, М.А. Чувыриной, В.Н. Янцена и др. В докторских и кандидатских диссертациях С.Н. Бабиной, И.Л. Беленок, М.Н. Берулавы, Г.Г. Гранатова, А.И. Гурьева, М.Д. Даммер, И.С. Карасовой, В.Е. Медведева, В.А. Основиной, А.В. Петрова, А.Ю. Румянцева, С.А. Старченко, Н.Н. Тулькибаевой, Н.С. Файзулаевой, О.А. Яворука и др. рассмотрены проблемы реализации МПС в процессе обучения предметам естественнонаучного цикла в средней школе и вузе. В работах вышеперечисленных авторов обоснована актуальность и значимость этой проблемы для современной системы образования.
Для нас особую ценность представляют работы, в которых исследователи в той или иной степени рассматривают проблему МПС в технических учебных заведениях или в сельских школах, где уделяется внимание межпредметным связям физики с сельскохозяйственным производством. Это работы М.Г. Агеевой, Н.С. Антроповой, С.Н. Бабиной, М.Н. Берулавы, Л.И. Брик, А.А. Гайдабруса, Ф.Н. Кочурова, Н.С. Пурышевой, СБ. Соболева, А.В. Усовой и др.
К настоящему времени установлено, что межпредметные связи, являясь отражением межнаучных связей в содержании и методах обучения, способствуют более полному познанию студентами единства мира, содействуют углубленному пониманию законов природы, формированию мировоззрения, развитию диалектического интегративного мышления и формированию умений обобщать знания из разных дисциплин. Без этих интеллектуальных способностей невозможны ни творческое отношение к труду, ни решение на практике современных практических задач, требующих синтеза знаний из разных предметных областей. Использование МПС позволяет логичнее обосновывать последовательность изучения учебных дисциплин, структуру учебного плана, содержание программ, учебных пособий. Все это обеспечивает рационализацию учебного процесса, позволяет снизить перегрузку студентов.
Важной особенностью современных исследований межпредметных связей (МПС) в общей и частных дидактиках является то, что они рассматриваются в контексте многообразия педагогических систем, где изменяется их статус и дидактические функции.
Это существенно повышает актуальность самой проблемы МПС в образовании. Преподаватель имеет возможность выбирать для себя такую педагогическую систему, в которой дидактически возможности МПС проявляются наиболее рационально. Анализ научно-методической литературы по проблеме межпредметных связей показал, что для оптимальной реализации МПС в учебном процессе имеет смысл использовать педагогическую систему развивающего обучения (РО).
Причина такого выбора заключается в том, что уже наметилась однозначная тенденция в современном образовании, когда «школа памяти» (традиционное обучение) уступает «школе мышления» (развивающее обучение). Кроме того, как было показано в целом ряде работ (А.И. Гурьев, И.Е. Карна-ух, И.И. Масалида, А.В. Петров, А.В. Усова и др.) и в решении международной конференции «Роль межпредметных связей в системе развивающего обучения» (2001 г.): «...современный этап научно-технического прогресса требует от образовательной системы формирования теоретического, интегра-тивного, синтетического мышления, которое можно осуществлять только в случае, если статус МПС существенно повысится до такого уровня, когда они начнут обладать всеобщностью воздействия на педагогический процесс».
Таким образом, межпредметные связи в рамках РО рассматриваются как основополагающий дидактический принцип, управляющий процессом развития современного естественнонаучного мышления, которое выступает как теоретическое, интегративное мышление.
Проведенный анализ проблемы использования МПС в образовательных учреждениях среднего профессионального образования (СПО) при использовании педагогической системы РО позволил нам выделить целый ряд противоречий:
- между возросшими требованиями к качеству обучения студентов и низкой эффективностью применяемых методик обучения;
- между потенциальными возможностями межпредметных связей в системе РО и методикой практического их применения при обучении студентов средних специальных учебных заведений (ССУЗ), в том числе по формированию научно-технических знаний;
- между необходимостью формирования у студентов сельскохозяйственных колледжей целостного взгляда на природу и разрозненностью их знаний по техническим дисциплинам и физике.
Проблемой нашего исследования является выявление противоречий между осознанной значимостью МПС технических дисциплин с физикой в процессе обучения студентов сельскохозяйственного колледжа — с одной
стороны, и низким уровнем их осуществления в практике - с другой стороны.
Все это и определило выбор темы исследования: «Методика реализации межпредметных связей технических дисциплин с физикой при обучении студентов в сельскохозяйственном колледже».
Разрешение выявленных противоречий, по нашему мнению, возможно только за счет разработки необходимых для этих целей дидактических средств, главным из которых является дидактическая система межпредметных связей, позволяющая формировать межпредметную структуру учебных знаний студентов сельскохозяйственного колледжа в условиях инновационной системы обучения. Содержание такой системы определяется следующими факторами: требованием формирования современного диалектического интегративного типа мышления; необходимостью разработки дидактики межпредметных связей; теоретическим осмыслением функций межпредметных связей в новых условиях обучения; возможностью разрешения указанных противоречий в системе современного образования.
Анализ психолого-педагогической и методической литературы, многолетний опыт работы автора в среднем специальном учебном заведении (ССУЗ), а также результаты педагогического эксперимента позволяют выделить теоретические и практические проблемы межпредметных связей в системе современного СПО.
К первым мы относим:
- отсутствие единой общепринятой точки зрения на статус межпредметных связей в обучении, связанной с возникновением в настоящее время различных педагогических систем (модульное, продуктивное, проблемное, развивающее обучение) в которых роль и статус МПС объективно имеет особенности;
- не однозначность в определении сущностных, нормативных и процессуальных функций межпредметных связей в частных дидактиках (СПО);
- недостаточную разработанность типологии межпредметных связей, учитывающей специфику различных учебных заведений.
Ко вторым мы относим:
- практическую рассогласованность в преподавании отдельных дисциплин в ССУЗе, приводящую к перегрузке студентов и отсутствию представлений о взаимосвязях процессов и явлений окружающего мира и т.д.;
- слабая разработанность практикоориентированных методик, позволяющих осуществлять МПС технических дисциплин с физикой в процессе обучения студентов СПО.
Указанные проблемы говорят о том, что единая система межпредметных связей на современном этапе развития образования пока находится в стадии разработки и требуются дополнительные усилия для ее теоретического обоснования и практического осмысления, позволяющих строить соответствующие методики и технологии межпредметного обучения.
Цель исследования состоит в разработке методики межпредметных связей технических дисциплин с физикой при обучении студентов сельскохозяйственных колледжей на основе комплексной технологии «задача - диалог - игра».
Объектом нашего исследования является процесс формирования у студентов сельскохозяйственного колледжа основных научно-технических понятий в условиях систематического использования межпредметных связей технических дисциплин с физикой.
Предметом исследования является методика реализации межпредметных связей технических с физикой по формированию научно-технических понятий в процессе обучения студентов сельскохозяйственного колледжа.
В основу исследования была положена следующая гипотеза.
Развитие теоретического естественнонаучного мышления и творческих способностей студентов сельскохозяйственных колледжей будет успешным, если:
- создать модель структуры обучения студентов в учреждении СПО, ориентированную на систематическое использование МПС;
- разработать систему задач, в которой МПС технических дисциплин с
физикой будут играть ведущую роль в развитии теоретического естественнонаучного мышления, в ходе поэтапного формировании основных научно-технических понятий;
- организовать процесс обучения, основанный на применении рефлексивно-инновационной комплексной технологии обучения «задача - диалог - игра», способствующей развитию интереса к учебе, исследовательской деятельности студентов, формированию основных научно-технических понятий.
В соответствии с целью и гипотезой исследования в работе были поставлены следующие задачи:
1. Изучить состояние проблемы методики реализации межпредметных связей по формированию понятий в педагогической науке, методической литературе и образовательной практике.
2. Выявить особенности обучения студентов техническим дисциплинам в сельскохозяйственном колледже, определить роль и место знаний из физики в изучаемой технической дисциплине, обосновать необходимость осуществления МПС с физикой для успешного развития и формирования научно-технических понятий.
3. Разработать методику реализации межпредметных связей технических дисциплин с физикой по формированию основных научно-технических понятий и развитию теоретического мышления студентов сельскохозяйственного колледжа.
4. Разработать методические материалы для студентов и преподавателей по реализации межпредметных связей технических дисциплин с физикой при формировании научно-технических понятий, соответствующие предлагаемой методике.
5. Определить критерии оценки и в ходе педагогического эксперимента проверить эффективность разработанной автором методики реализации МПС технических дисциплин с физикой при разных формах организации учебных занятий.
Теоретико-методологическую основу исследования составляют:
- теория деятельности (П.Я. Гальперин, А.Н. Леонтьев, А.В. Петров ский, С.Л. Рубинштейн, Н.Ф. Талызина и др;
- теория развивающего обучения (Л.С. Выготский, В.В. Давыдов, Л.В. Занков, А.В. Петров, А.И. Подольский и др.);
- теория межпредметных связей (А.И. Гурьев, И.Д. Зверев, В.Н. Максимова, А.В. Усова, С.А. Старченко, В.Н. Федорова, О.А. Яворук и др.)
- теория формирования научных понятий обучаемых (Н.А. Менчин-ская, Н.Ф. Талызина, А.В. Усова и др.)
Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования.
1. Теоретические:
- изучение и анализ философской, психолого-педагогической и научной литературы по исследуемой проблеме;
- анализ учебных планов и программ подготовки агрономов, зоотехников, фермеров в сельскохозяйственном колледже с целью изучения полноты отражения в них вопросов, связанных с реализацией межпредметных связей;
- метод теоретического моделирования.
2. Эмпирические:
- целенаправленное изучение учебного процесса в ходе посещения и проведения учебных занятий, наблюдение за студентами, беседы с преподавателями, проведение и анализ контрольных работ, результаты анкетирования преподавателей и студентов;
- педагогический эксперимент во всех его формах (констатирующий, пробный, обучающий и контрольный) по проверке эффективности предлагаемой методики преподавания технических дисциплин с физикой, ориентированный на реализацию МПС рассматриваемых учебных курсов;
3. Статистические методы обработки результатов педагогического эксперимента.
В соответствии с поставленными задачами исследование осуществлялось с 1996 по 2005 годы и включало в себя несколько этапов.
На первом этапе (1996 - 1998 гг.) изучались нормативные документы, психологическая, дидактическая и методическая литература, а также мате риалы научно-методических конференций и семинаров, относящиеся к проблеме межпредметных связей и развивающего обучения, с целью определения состояния исследуемой проблемы в педагогической науке и практике обучения, в общеобразовательной школе, в системе профессионального образования и выделения ее теоретических основ.
На этом этапе были определены и сформулированы цель, объект, предмет исследования, гипотеза и задачи, разработан план исследования; проведены констатирующий эксперимент с целью выявления состояния исследуемой проблемы в практике обучения студентов в сельскохозяйственном колледже.
На втором этапе (1998 - 1999 гг.) осуществлялся пробный эксперимент с целью определения структуры методической системы подготовки специалистов сельского хозяйства в колледже в условиях эффективного использования межпредметных связей в обучении. На данном этапе уточнялось содержание межпредметной структуры курса «Электрификация и автоматизация сельскохозяйственного производства» (ЭиАСХ) и физики, осуществлялась предварительная оценка различных форм учебных занятий на эффективность подготовки специалистов в условиях педагогического эксперимента, проверялись основные положения гипотезы исследования в процессе обучения студентов.
На основе анализа результатов пробного эксперимента были разработаны дидактическая модель реализации МПС технических дисциплин с физикой и методическая система подготовки специалистов в условиях эффективной реализации указанных межпредметных связей.
Рассматривалось состояние, отрабатывались средства реализации межпредметных связей при проведении теоретических и практических занятий, лабораторных работ курсов физики и ЭиАСХ в системе развивающего обучения. С 1998 года регулярно публикуются материалы по результатам исследования в международном журнале «Наука, культура, образование», имеющим электронную версию в Internet, что позволило установить рабочие связи с учеными и педагогами регионов нашей страны и зарубежными коллегами по проблемам межпредметных связей.
Результатом этих контактов явилось открытие в Республике лаборатории межпредметных связей под руководством А.И. Гурьева в рамках научной школы развивающего обучения профессора А.В. Петрова. Автор данной диссертации принял активное участие в становлении и развитии этой лаборатории и в работе научно-методического семинара при указанной научной школе. В эти же годы развивалось сотрудничество с региональным центром межпредметных связей Урала и Сибири, руководимым академиком РАО А.В. Усовой. Были запланированы совместные работы в плане обеспечения педагогов методической литературой.
На третьем этапе (1999 - 2002 гг.) проводился систематический обучающий педагогический эксперимент с целью проверки эффективности разработанной методической системы межпредметных связей и ее реализации; анализировались основные результаты исследования; в окончательном виде отрабатывались теоретические основы исследования; уточнялись критерии эффективности предлагаемой методики; была осуществлена обработка экспериментальных данных; формулировались выводы; осуществлялось внедрение методики в процесс профессиональной подготовки специалистов в сельскохозяйственном колледже и оформлялась диссертация.
На четвертом этапе (2002 - 2005 гг.) осуществлялся контрольный эксперимент, в ходе которого была проведена оценка достоверности результатов исследования, подведены итоги педагогического эксперимента, сформулированы окончательные выводы и завершалась работа по оформлению диссертации.
Научная новизна исследования заключается в том, что:
— создана модель структуры учебного процесса в образовательном учреждении СПО, ориентированная на систематическое использование МПС в учебном процессе включающая: модель структуры обучения в колледже; систему задач межпредметного содержания, отражающую роль МПС в формировании творческих способностей различного уровня; уровни сформированное™ содержательного и процессуального компонентов межпредметных знаний; комплексную технологию обучения «задача - диалог - игра»;
- разработана методика реализации модели межпредметного обучения, на основе бинарных методов М.И. Махмутова поэтапного формирования научно-технических понятий, направленная на развитие теоретического естественнонаучного мышления и творческих спопсобностей студентов с помощью комплексной технологии обучения «задача - диалог - игра».
Теоретическая значимость исследования состоит:
- в уточнении понятия «комплексная технология обучения», как технологии относящейся к интенсивным педагогическим технологиям, позволяющей разрешать противоречие между коллективной формой организации обучения и необходимостью овладевать знаниями на индивидуальном уровне;
- в определении сущностных, нормативных и процессуальных функций МПС, как основополагающего дидактического принципа обучения в системе РО, являющегося своеобразным инструментарием в методике и технологии реализации МПС;
- в выявлении наиболее общих аспектов во взаимосвязи технических дисциплин с физикой: понятия, законы, теории, способствующие развитию естественнонаучного мышления студентов.
Практическая значимость исследования заключается в том, что:
- разработана и опробована методика реализации межпредметных связей курса «Электрификация и автоматизация сельскохозяйственного производства» с физикой в сельскохозяйственном колледже;
- разработаны дидактические материалы (учебно-методический комплекс курса «Электрификация и автоматизация сельскохозяйственного производства») и методика их применения, обеспечивающие необходимый уровень теоретической и практической подготовки студентов в условиях эффективной реализации межпредметных связей технических дисциплин с физикой в среднем специальном учебном заведении;
- подтверждено экспериментально положительное влияние реализации разработанной методики осуществления МПС технических ДИСЦИПЛИН С физикой на качество подготовки студентов в колледже.
Обоснованность и достоверность полученных результатов и выводов диссертационного исследования обеспечивается выбором методов исследования, адекватных поставленным задачам; длительностью педагогического эксперимента во всех его видах; использованием методов математической статистики для обработки экспериментальных данных, а также воспроизводимостью результатов эксперимента в различные годы обучения.
Апробация работы и внедрение результатов исследования осуществлялась на занятиях со студентами ССУЗов различных специальностей («Агрономия», «Зоотехния», «Организация фермерского хозяйства») и форм обучения с использованием методических пособий, а также работ опубликованных автором.
Основные результаты исследования изложены в публикациях, докладывались и обсуждались на методических объединениях преподавателей технических дисциплин СПО, научно-методических семинарах при кафедре физики и МПФ ГАГУ и ЧГПУ, конференциях различного ранга (зональных, всероссийских, международных): «Формирование учебных умений в процессе реализации стандартов образования» (г. Ульяновск, 23 - 24 октября 1998 г.); «Инновационные процессы в системе современного образования» (г. Горно-Алтайск, 16-20 августа 1999 г.); «Подготовка студентов к исследовательской деятельности» (г. Новосибирск, 10-11 октября 2000 г.); «Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов» (г. Челябинск, 2001 г.); «Роль межпредметных связей в системе развивающего обучения» (г. Горно-Алтайск, 21-25 августа 2001 г.); «Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов» (г. Челябинск, 2003 г.); «Развивающее образование XXI века» (г. Горно-Алтайск, 21-25 августа 2003 г.); «Подготовка учителя к реализации профильного обучения в средней школе» (г. Новосибирск, 2 октября 2003 г.); «Психодидактика высшего и среднего образования» (г. Барнаул, 2 -4 ноября 2004 г.), международная научно-практическая конференция «Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов» (г. Челябинск, 16-17 мая 2005 г.).
Результаты исследования внедрены в практику работы предметной (цикловой) комиссии агрономических дисциплин и механизации растениеводства сельскохозяйственного колледжа ГОУ ВПО Горно-Алтайского государственного университета, ФГОУ СПО «Сельскохозяйственный техникум Бийский», ГОУ СПО «Алтайский технологический техникум сервиса», ГОУ НПО «Профессиональное училище № 49».
На защиту выносится:
1. Модель структуры обучения студентов в учреждении СПО, ориентированную на систематическое использование МПС, включающая: систему задач межпредметного содержания, уровни сформированности содержательного и процессуального компонентов; комплексную технологию «задача -диалог - игра».
2. Система задач межпредметного содержания, в зависимости от роли МПС в развитии теоретического естественнонаучного мышления студентов, в ходе поэтапного формирования основных научно-технических понятий;
3. Методика реализации межпредметных связей технических дисциі-лин с физикой на основе рефлексивно-инновационной комплексной технологии обучения «задача - диалог - игра», способствующей развитию интереса, .к учебе, исследовательской деятельности студентов, формированию основных научно-технических понятий.
Проблема межпредметных связей в педагогической науке и практике
Личностно-ориентированный характер современной системы образования предполагает такие методические подходы к организации усвоения учебного материала, которые способствовали бы развитию личностных качеств обучаемых, их познавательной активности, создавали условия для продуктивной деятельности по использованию знаний, их систематизации и обобщению. В решении этих задач особую роль играют межпредметные связи в содержании учебного материала и организации учебно-познавательной деятельности учащихся. Они обеспечивают целостность единой системы знаний об окружающем мире, позволяют расширить границы применения знаний, переносить знания и умения из одного учебного предмета в другой, что приводит к более качественному их усвоению. Кроме того, межпредметные связи естественнонаучных предметов, способствуют формированию научного мировоззрения, — «теоретического естественнонаучного мышления, носящего интегративный характер» [10, С. 21].
Становление идеи межпредметных связей во многом обусловлено развитием философских знаний, темпами интеграции и дифференциации наук, общими тенденциями развития педагогики и дидактики.
Анализ исторических этапов развития интеграции и дифференциации наук говорит о том, что в историческом плане развитие науки проходило через дифференциацию и интеграции знаний. Процесс дифференциации наук берет свое начало с конца античного периода. До этого времени в качестве единой науки, включавшей в себя зачатки всех остальных знаний о внешнем мире и духовной жизни человека, выступала натурфилософия. От этой единой науки отделились вначале астрономия, математические науки, затем физика, химия и биология. Данный процесс завершился в XIX - XX веках отделением от философии психологии и формальной логики. Одновременно с дифференциацией проходил процесс интеграции, приводящий к образованию мостиковых наук, например, физической химии, биофизики и др., к обобщению и систематизации постоянно развивающихся знаний. В настоящее время процессы дифференциации и интеграции наук находятся в органическом единстве и приобретают первостепенное значение в обновлении содержания естественнонаучного образования, его структуры и методов преподавания различных предметов [148].
Следует заметить особо, что если процесс дифференциации, специализации научных дисциплин уже имеет свою значительную историю, то тенденция к интеграции наук стала утверждаться лишь в последние десятилетия. Для современного стиля научного мышления характерен упор на выявление общности в различных структурах бытия. И это обстоятельство накладывает свой отпечаток на построение научных знаний, когда методологический акцент делается на материальном единстве мира, составляющем объективную базу развития тенденций к синтезу знаний. При этом мы особо обращаем внимание на диалектическую природу процесса синтеза знаний, которая не исключает моментов дифференциации и превращения научных знаний в аморфное образование.
Таким образом, в настоящее время достаточно убедительно проявляет себя в процессе интеграции научных знаний принцип включенности дифференцирующих моментов в более общий механизм синтеза, принцип подчиненности их интеграционным процессам.
В плане тенденции нарастания процессов интеграции в познании И.Б. Новик выделяет «три уровня зрелости этих процессов: 1) слабый (взаимоперекрестное вооружение наук); 2) умеренный (кибернетизация); 3) сильный синтез наук (физиколизация)» [95, С. 109].
Подход к проблеме межпредметных связей с общепедагогических позиций позволяет говорить о том, что ее истоки лежат в предметной системе обучения, являющейся отражением происходящих в научном познании процессов дифференциации наук. Поскольку науки выступают в качестве основы содержания обучения, мы согласны с Ю.К. Бабанским, когда он говорит, что «межпредметные связи аналогичны связям между научными знаниями, которые обусловлены тем, что, во-первых, разные науки изучают один и тот же объект, во-вторых, методы одной науки используются при изучении присущих им объектов; в-третьих, разные науки используют одну и ту же теорию для изучения разных объектов, такие же связи устанавливаются и при изучении основ наук. Это называется дидактическим эквивалентом межнаучного взаимодействия» [5. С. 112]
Развивая эту мысль, А.В. Усова дает гносеологическое определение МПС и углубляет содержательную сторону этих связей, выделяя связи наук с производством: «межпредметные связи с гносеологической точки зрения являются отражением объективно существующих межнаучных связей и связей наук с производством в содержании и методах обучения» [133, С.4]. Именно такое определение МПС оказывается наиболее пенным для наших исследований, т.к. мы рассматриваем МПС ЭиАСХ с физикой. Первая дисциплина непосредственно связана с конкретным производством, а вторая (физика) связана с наукой.
Реализация межпредметных связей технических дисциплин с физикой в традиционном обучении
Если в общей дидактике достаточно четко оговаривается значимость политехнизма: «Общее образование в отечественном образовании является и политехническим» (149, С. 222), то такой ясности в отношении МПС в настоящее время нет.
Все это говорит о том, что нельзя было в этих условиях требовать полноценной методики реализации МПС в рамках традиционной системы обучения.
Самой обстоятельной и обоснованной методикой реализации МПС в системе школьного образования, на наш взгляд, является методика, предлагаемая научной школой А.В. Усовой. Она давно по своему содержанию выходит за рамки традиционного обучения. Основные положения этой методики, касающиеся в том числе, и реализации МПС различных дисциплин, заключаются в следующем:
1. Координация учебных дисциплин, согласованность их изучения по времени так, чтобы один предмет готовил «почву» для изучения последующих. Роль такой «почвы» выполняет система понятий и учебных умений.
2. Преемственность в формировании общих понятий, изучении законов и теорий.
3. Единство в интерпретации понятий, законов, теорий и требований к их усвоению.
4. Общие подходы к формированию общих умений и навыков учебного труда, преемственность в их развитие.
5. Создание условий для активного применения и углубления знаний, полученных учащимися при изучении смежных дисциплин.
6. Раскрытие взаимосвязей явлений различной природы, изучаемых различными науками.
7. Показ общности методов исследования, используемых в различных науках.
8. Разработка системы упражнений, требующих от учащихся комплексного применения знаний из различных предметов и организация их выполнения.
9. Предупреждение дублирования при рассмотрении одних и тех же вопросов в процессе изучения различных предметов.
10. Разработка комплексных форм учебных занятий, на которых бы успешно решалась задача систематизации и обобщения знаний, получаемых при изучении различных предметов.
11. Использование законов и теорий, изучаемых на учебных занятиях по другим предметам, при объяснении явлений и свойств тел.
В монографии А.И. Гурьева и А.В. Петрова [103] делается попытка обосновать, что образование должно быть межпредметным: «должно быть снято противоречие между предметным обучением и необходимостью межпредметного образования».
Способы осуществления межпредметных связей в процессе изучения основ наук разнообразны:
- обращение к знаниям, приобретенным учащимися ранее на уроках по другим предметам, в связи с изучением нового материала;
- выполнение эспериментальных работ, требующих комплексного применения знаний;
- проведение экскурсий межпредметного характера;
- повторение материала, при котором объединяются в одно целое знания, полученные по тем или иным вопросам при изучении различных дисциплин.
Однако, несмотря на колоссальную работу целых научных школ по реализации межпредметного обучения, которое должно способствовать повышению качества образования, многочисленные исследования, в том числе и наши, свидетельствуют о том, что на практике современная система обучения все еще во многом ориентированна на учащихся среднего уровня развития умственных способностей обучаемых и не использует в полной мере раскрытые возможности МПС в формировании теоретического мышления.
В результате, как показывают исследования под руководством И.В. Дубовиной, учащиеся в большинстве случаев ограничиваются эмпирическими формами обобщений и не умеют в достаточной степени оперировать отвлеченными категориями, что свидетельствует о невысоком уровне анали-тико-синтетической деятельности и недостаточном развитии абстрактного мышления. В целом же отмечается, что у подростков чрезвычайно слабо развито теоретическое понятийное мышление. Данное обстоятельство связывается с несформированностью у них учебной деятельности, приемов и способов интеллектуальной работы.
Приведенные выше сведения важны для нас как факты, подтверждающие наши выводы по результатам констатирующего эксперимента. Они свидетельствуют о необходимости разработки специальных мер, способов и приемов формирования у подростков теоретического мышления. Налицо противоречие между возможностями и потребностями его развития на данном возрастном этапе, с одной стороны, и реальным уровнем его развития, с другой стороны.
Задачи, организация и методика проведения педагогического эксперимента
Главная задача вводного тестирования заключается в том, чтобы конкретизировать теоретические знания студентов по физике и наполнить их сущностным содержанием.
Например, от физического понятия «электрический ток», как направленного движения заряженных частиц, мы переходим к его значениям, необходимым для обеспечения работы конкретной электрической машины. Аналогично понятия «разность потенциалов» и «электрическое напряжение» приобретают конкретные значения и величины напряжения в сети, необходимой для работы промышленного оборудования предприятий в сельском хозяйстве (220 - 380 В). Если речь идет о передаче электрической энергии, то величина напряжения возрастает до нескольких тысяч вольт (кВ), и закон Джоуля-Ленца приобретает прикладное значение.
На основании вышеизложенного становится очевидным, что реализация МПС указанных дисциплин может осуществляться через:
1) корректировку учебных программ;
2) разработку заданий, учитывающих интересы двух дисциплин;
3) издание учебных пособий, обеспечивающих плавный переход содержания от курса физики к курсу ЭиАСХ;
4) сочетание итогового и входного контроля по обеим дисциплинам.
Особую роль в рамках комплексной технологии мы придаем диалоговым задачам, которые при определенных условиях могут выступать как по-лилоговые, включающие игровые моменты. По существу подобные задачи своей структурой определяют содержание комплексной технологии «задача -диалог - игра». Эти задачи оказываются дидактически ценными при обобщении учебных знаний, проверке сформированности целостных знаний по предмету и для развития продуктивных и творческих способностей студентов.
Чтобы оценить достоинства подобных диалоговых задач, их специфику по содержанию и структуре, приведем фрагменты нескольких задач.
Задача 1. На основе применения МПС ЭиАСХ с физикой раскрыть сущность и содержание проблемы: «Взаимодействие движущихся зарядов».
Преподаватель. Давайте сегодня в диалоговой форме попробуем показать, как мы понимаем взаимосвязь электричества и магнетизма, знаем природу возникновения магнитного поля и умеем переносить знания по физике в курс ЭиАСХ. Думаю, что вы сумеете справиться с этой задачей, так как дома просмотрели все указанные разделы физики.
Зарядим тело положительным зарядом. Какое поле существует вокруг этого заряда?
Учащийся. Электромагнитное.
Преподаватель. Но заряженный шарик покоится, значит, находится в статическом состоянии. Какое же поле в этом случае вокруг этого заряда?
Учащийся. Электростатическое поле, которое описывается законом Кулона.
Преподаватель. Теперь внимательно посмотрите на аудиторию и сделайте вывод: не появилось ли с течением времени в нашей аудитории магнитное поле, (преподаватель начинает ходить вдоль стола, на котором располагается электрически заряженное тело).
Учащийся. Ничего не произошло, т.е. в аудитории вокруг заряженного тела продолжает существовать только электростатическое поле.
Преподаватель. А кто помнит, как вообще возникает магнитное поле?
Учащийся. Магнитное поле создается только токами или движущимися зарядами.
Преподаватель. А движение абсолютно или относительно?
Учащийся. Затрудняюсь с ответом.
Преподаватель. А если вопрос задать так: в данный момент времени вы находитесь в покое или в движении?
Учащийся. Смотря относительно чего.
Преподаватель. Вот вы и произнесли главное слово - «относительно чего». Другими словами, вы убеждены, что движение относительно, но тогда нет разницы для возникновения магнитного поля - будет ли перемещаться заряд или будет перемещаться относительно него какой-либо объект.
Учащийся. Теперь мне понятно. Вы двигались вдоль стола, а значит, и относительно заряженного тела, поэтому по отношению к Вам в процессе движения возникает магнитное поле.
Преподаватель. Теперь давайте рассмотрим взаимодействие движущихся зарядов. Рассмотрим два одинаковых заряда е, находящихся на расстоянии г друг от друга и движущихся со скоростью v по направлению, перпендикулярному к соединяющей их линии.
Какие силы будут действовать между этими зарядами?
И т.д. (Полное содержание решения задачи представлено в приложении 4.1).
Задача 2. На основе применения МПС ЭиАСХ с физикой раскрыть содержание проблемы: «Поиск неисправных элементов электрической цепи».
Преподаватель. Проведенная контрольная работа показала, что многие из вас испытывают затруднения в поиске неисправных элементов электрической цепи. А ведь будущему специалисту в своей практической деятельности, придется решать самостоятельно подобные задачи. Причем эти задачи могут быть связаны не только с электрификацией, но и с другими проблемами. Поэтому необходимо уже сейчас отработать необходимые алгоритмы поиска различных неисправностей в оборудовании, с которым вам придется в силу своей профессии встречаться.
Давайте сегодня в диалоговой форме попробуем показать, как мы понимаем взаимосвязь элементов электрической цепи трехфазного асинхронного электродвигателя, знаем природу возникновения электрического тока и умеем переносить знания по физике в курс ЭиАСХ. Думаю, что вы сумеете справиться с этой задачей, так как дома просмотрели все указанные разделы физики и данной дисциплины.
