Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Сущность культурологического подхода и его отражение в содержании географии основной школы. 12
1. Культурологический аспект географических знаний как основа формирования географической культуры учащихся. 12
2. Культурологический подход как средство гуманизации содержания школьной географии. 23
3. Отражение культурологического подхода в современных программах и учебниках географии основной школы. 33
4. Подходы к конструированию содержания культурологических знаний в курсах географии основной школы. - 46
Глава II. Методические условия к формированию культурологических знаний в курсах географии основной школы. 69
. 1. Вопросы и задания культурологического содержания как условие формирования ценностных отношений у учащихся. 69
2. Роль наглядных средств обучения в формировании 84
культурологических знаний.
3. Межпредметные связи как одно из условий формирования культурологических знаний- 91
Глава III. Итоги педагогического эксперимента. 108
1. Проверка содержания культурологических знаний и методических условий к их эффективному использованию в начальном курсе географии. 108
2. Проверка содержания культурологических знаний и методических условий к их эффективному использованию в курсе географии материков и океанов. 117
З. Проверка содержания культурологических знаний и методических условий к их эффективному использованию в курсе географии России. 126
4. Проверка формирования культурологических знаний в факультативном интегрированном курсе "Земля Влади мирская". 133
Заключение. 139
Библиография. 141
Приложения. 154
- Культурологический аспект географических знаний как основа формирования географической культуры учащихся.
- Культурологический подход как средство гуманизации содержания школьной географии.
- Вопросы и задания культурологического содержания как условие формирования ценностных отношений у учащихся.
Введение к работе
Актуальность темы. Присутствие хаоса является неотъемлемой частью большинства нелинейных динамических систем, описывающих достаточно сложные физические, химические, биологические и социальные процессы и явления. Впервые хаотическое поведение нелинейной динамической системы было открыто в связи с задачей прогноза погоды крупнейшим американским метеорологом-теоретиком Э. Н. Лоренцем. Эта система трех нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений, содержащая три параметра {а, г, В):
х = &{у — я)
у- rx-y-xz . (1)
z = ху — bz
представляет собой простую модель тепловой конвекции в атмосфере. Она была получена в результате некоторых упрощений из уравнения Навье-Стокса и впоследствии исследовалась в многочисленных работах, став к настоящему времени одной из самых известных моделей хаотического поведения [1, 2]. Лоренц не ограничился констатацией неустойчивости решений системы (1), при более тщательном анализе поведения решений он обнаружил притягивающее множество (аттрактор) - подмножество фазового пространства, на котором фазовые траектории сочетают в себе глобальную устойчивость (остаются со временем в ограниченном объеме) с их локальной неустойчивостью (чувствительная зависимость к начальным данным, которая характеризуется экспоненциальным разбеганием траекторий).
До последнего времени совершенно естественным представлялся единый геометрический подход к изучению нелинейных динамических систем, позволяющий рассматривать с общих позиций нелинейные системы, описываемые как дискретными отображениями, так и обыкновенными дифференциальными уравнениями и уравнениями в частных производных [3-8]. Интенсивное применение геометрического подхода к анализу динамических систем началось со знаменитой работы американского математика С. Смейла, предложившего конструкцию отображения, которое впоследствии получило название подкова Смейла [4].
Однако многочисленные попытки в течение длительного времени обосновать методами геометрической теории динамических систем наличие странного аттрактора в окрестностях петель сепаратрис седло-узла и седло-фокуса в системе Лоренца закончились неудачей [9-17]. Более того, задача показать совпадает ли поведение решений системы Лоренца с динамикой геометрического аттрактора Лоренца была сформулирована С. Смейлом как одна из 18 наиболее значительных математических проблем XXI века [18]. А результаты недавних работ [19, 20] позволили определенно утверждать, что геометрический подход, развитый для дискретных отображений и позволивший получить для них ряд блестящих результатов, является не совсем адекватным применительно к непрерывным динамическим системам, описываемым дифференциальными уравнениями. В работе [19] авторами было показано, что на самом деле в системе Лоренца реализуется совершенно иной переход к хаосу - через двойной гомоклинический каскад бифуркаций.
Кроме наиболее распространенных локальных бифуркаций особых точек (положений равновесия), циклов и торов в нелинейных системах дифференциальных уравнений существуют сложные и малоизученные нелокальные бифуркации гомоклинических и гетероклинических контуров, являющихся сепаратрисами седловых предельных множеств -тех же особых точек, циклов и торов. Известно, что наличие в системе сепаратрисных контуров особых точек, приводит к усложнению динамики системы и рождению нерегулярных аттракторов. Поэтому основной задачей данной диссертации был анализ как локальных бифуркаций стационарных точек и циклов, так и нелокальных бифуркаций, к которым относятся различные бифуркации гомоклинических и гетероклинических контуров, ведущих к качественному изменению поведения системы в целом.
Цель работы состоит в построении в пространстве параметров системы Лоренца {а, Ь, г) бифуркационных поверхностей и кривых существования различных сепаратрисных контуров, таких как гомоклини-ческая бабочка, гомоклинические петли сепаратрис седло-фокусов 0: и О2, гетероклинические траектории Г2, соединяющие седло-фокусы О] и 02 и контуры Г3, соединяющие седло-узел О с седло-фокусами О, и 02. Построение полной диаграммы нелокальных бифуркаций в пространстве параметров системы Лоренца. Разработка метода нахождения и стабилизации существующих в системе неустойчивых циклов.
Научная новизна. Основные научные результаты диссертации
являются новыми, получены автором самостоятельно, приведены с полным доказательством и состоят в следующем : в общем случае для нелинейных автономных систем обыкновенных дифференциальных уравнений доказаны теоремы о существовании гетероклиниче-ских контуров сепаратрис седло-фокусов и гетероклинического контура, связывающего три особые точки; найдены коразмерности и построены бифуркационные поверхности и кривые всех контуров особых точек; разработан метод нахождения и стабилизации существующих в системе неустойчивых циклов; доказана некорректность некоторых положений классического сценария перехода к хаосу в системе уравнений Лоренца.
Теоретическая и практическая ценность. Результаты диссертации относятся к теории нелинейных динамических систем, описываемых обыкновенными дифференциальными уравнениями. Доказанные в работе теоремы и разработанные методы носят общий характер, поэтому подход, применимый в диссертации для исследования системы Лоренца, может быть использован для построения диаграмм нелокальных бифуркаций, поиска и стабилизации неустойчивых циклов, в широком классе других нелинейных систем обыкновенных дифференциальных уравнений. Результаты диссертации могут быть использованы для решения практических задач гидродинамики, метеорологии, лазерной динамики.
Методы исследования. В работе применяются методы теории динамического хаоса, теории бифуркаций и устойчивости в нелинейных системах обыкновенных дифференциальных уравнений, а также численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений.
Апробация работы. Результаты диссертации были представлены в виде докладов на научно-исследовательских семинарах кафедры нелинейных динамических систем и процессов управления факультета ВМиК МГУ (рук. Магницкий Н. А.), а также на следующих семинарах и конференциях:
Научная конференция "Тихоновские чтения" (Москва, МГУ, октябрь 2003 г.)
Международная конференция "Стратегии динамического развития России : единство самоорганизации и управления" (Москва, РАГС, июнь 2004 г.)
Всероссийский научно-исследовательский семинар "Нелинейная динамика и управление" (Москва, МГУ, ноябрь 2004 г.)
Публикации. Содержание диссертации опубликовано в шести статьях, список которых приведен в конце автореферата.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, трех глав и списка литературы. Общий объем диссертации — 104 страницы. В работе приведено 56 рисунков и 2 таблицы. Список литературы содержит 52 библиографические ссылки.
Культурологический аспект географических знаний как основа формирования географической культуры учащихся
Обновление образовательного процесса, в настоящий период, на всех его ступенях осуществляется посредством гуманистически ориентированного образования. Его разработка позволит установить критерии оценки старых и новых концепций образования, педагогического опыта, ошибок и достижений. Идея гуманизации предполагает осуществление принципиально иной направленности образования, связанной с достижением результативности в общем и профессиональном развитии личности.
Гуманистическая направленность образования меняет привычные представления о его цели как формировании "систематизированных знаний, умений и навыков". Именно такое понимание цели образования послужило причиной его дегуманизации, которая проявилась в искусственном разделении обучения и воспитания. Принципом, позволяющим преодолеть дегуманизацию общего образования, является "фундаментализация" его содержания [149]. Она требует интеграции гуманитарного и естественнонаучного знания, установления преемственности и междисциплинарных связей. Обучение в этой связи предстает не только как способ получения знания и формирования умений и навыков, но и как средство вооружения школьников методами добывания новых знаний, самостоятельного приобретения умений и навыков.
В связи с этим, гуманистическая цель образования требует пересмотра его содержания. Оно должно включать не только новейшую научно-техническую информацию, но и гуманитарные личностно-развивающие знания и умения, опыт творческой деятельности, эмоционально-ценностное отношение к миру и человеку в нем, а также систему нравственно-этических чувств, определяющих поведение человека в многообразных жизненных ситуациях. Учитывая данное положение, в исследовании рассматривается вопрос о формировании у школьников географической культуры как составной части общечеловеческой культуры; вопрос, который является одной из наиболее важных современных задач преподавания географии в общеобразовательной школе. В связи с этим, авторами современных школьных программ по географии выдвигаются задачи "дать учащимся объективную картину мира, в котором они живут и действуют..." [35], сформировать в их сознании "географическую картину мира и общую культуру" [35]. Подобную задачу — "сформировать у учащихся определенный, довольно высокий уровень географической культуры — ставят перед собой авторы разных вариантов новых базовых программ для средней школы [127]. Вопрос о формировании географической культуры остается актуальным на протяжении десятилетий. О нем писали многие ученые - Н.Н. Баранский [15, 16], Ю.Г. Саушкин [144, 145], BJL Максаковский [94, 95, 93], П.Векилск, П. Лазаров [25], С.Я. Сущий и А.Г. Дружинин [158] и др. Если говорить об исходном понятии "географическая культура", то прежде всего логично определить сущность самого родового понятия "культура" и культурологии как самостоятельной дисциплины.
Исследование культуры, в настоящее время, в рамках усиления гуманистической проблематики привлекает внимание представителей разных наук, в том числе, и географии, которая изначально несет в себе огромный гуманистический потенциал, так как изучает пространственный аспект человеческой деятельности. С гуманизацией тесно связана гуманитаризация общего среднего образования. Принцип гуманитаризации содержания общего образования, разработанный В.В.Краевским, сочетается прежде всего с созданием условий для активного творческого и практического освоения школьниками общечеловеческой культуры. Этот принцип имеет много аспектов, связанных как с мировоззренческой подготовкой школьников, так и с формированием наиболее приоритетных компонентов гуманитарной культуры личности: культуры жизненного самоопределения, интеллектуальной, нравственной, экологической..., географической, в частности, которая способствует формированию "очеловеченной" картины мира [148]. Понятие "культура" нами рассматривается через призму гуманизации и гуманитаризации содержания школьной географии. Попытки обнаружить единство, реальность, которые фиксируются понятием "культура" - одна из главных задач культурологии. На современном этапе, как показал проведенный автором анализ культурологической литературы [1, 19, 40, 43, 51, 58, 79, 84, 85, 91], полного решения этой задачи нет. Культурология, находится еще в стадии становления, уточнения своего предмета и методов, но уже пытается представлять себя как определенный вид знаний.
Культурологический подход как средство гуманизации содержания школьной географии
В методической литературе существует достаточно широко используемое такое понятие как "подход" (территориальный, комплексный, исторический, экологический и др.). Наряду с ним также употребляется и понятие "принцип" (краеведческий, экологический и др.). Очень часто эти два понятия смешиваются и воспринимаются как синонимы. На наш взгляд, это создает условия для неполного и одностороннего решения проблем, связанных с разработкой многих направлений совершенствования процесса обучения географии. В нашем понимании эти понятия — разные.
В дидактике "принцип" - это определенная система исходных, основных дидактических требований к процессу обучения, выполнение которых обеспечивает его необходимую эффективность [12]. Понятие "подход" подразумевает совокупность приемов, способов в изучении чего-либо [115]. Если "принцип" направлен на определение педагогических целей и соответствующего им содержания, то "подход" связан непосредственно с процессом учебного познания, выбором наиболее эффективных средств реализации принципа и формирования качеств личности учащегося. Именно с этих позиций рассматривается в нашем исследовании культурологический подход. Современные цели общего среднего образования, воплощенные в содержание новых концепций и стандартов, пронизаны идеями гуманизации и гуманитаризации школьного образования. Последние явились предпосылками для выделения широкого культурологического подхода, с которым связывают образовательную практику XXI века, в рамках которой развиваются "принципы гуманной педагогики направленной на формирование творческого развития личности" [70]. "Культурологическая парадигма вместо жесткого целенаправленного руководства развитием личности вводит новые смыслы в сущность воспитания и образования. Так, воспитание понимается как создание условий, стимулирующих развитие каждого ребенка, раскрытие и умножение его творческого потенциала. Вслед за этим, образование рассматривается как процесс освоения человеческой культуры. Определенный уровень овладения культурой рассматривается как результат образования и развития личности в контексте культуры" [37]. Таким образом культурологический подход должен выступить фундаментом гуманизации школьного географического образования - комплексом знаний, идей, ценностных представлений, способов познания, мышления, практической деятельности, без овладения которыми невозможны взаимопонимание и взаимодействие людей, гармония человека и общества, человека и природы [93].
Вопрос о месте и роли культурологического подхода остается актуальным в географической науке и в школьной географии уже многие десятилетия. Так вопрос о принципе культуросообразности был обозначен еще немецким педагогом Дистервегом - "в воспитании необходимо принимать во внимание условия места и времени, в которых родился человек или предстоит ему жить, одним словом, всю современную культуру в широком и всеобъемлющем смысле слова, в особенности культуру страны, являющейся родиной ученика" [42]. Широкое распространение этот принцип в виде идеи народности воспитания получил во второй половине XIX в., и в России прежде всего, благодаря трудам К.Д. Ушинского и Л.Н. Толстого. Знания своей религии, своей родины с ее природой, географией, историей, культурой К.Д. Ушинский считал необходимым для воспитания образованного человека и гражданина [165]. Идеей культуросообразности была пронизана реформа школы, разрабатывавшаяся в 1915-1916 гг. под руководством крупного ученого, министра народного просвещения П.Н. Игнатьева, в проекте которой была сделана попытка реализовать принцип культуросообразности воспитания с учетом как культурных традиций России, так и необходимости ее интеграции в европейскую культуру. Первый съезд преподавателей географии, проходивший в марте 1915 г. под председательством Д.Н. Анучина, наметил пути реформирования школьной географии. Культурологический принцип стал основополагающим в ее содержании.
Вопросы и задания культурологического содержания как условие формирования ценностных отношений у учащихся
Как в процессе научного, так и в процессе учебного познания нельзя говорить о только чувственном познании без мыслительной деятельности. Различие между чувственной и рациональной формой познания имеет относительный смысл. Эти две формы познания связаны между собой множеством переходов и не существуют одно без другого. В процессе учебного познания "живое созерцание" не сводится только к зрительному восприятию, оно должно быть связано с практикой. В процессе обучения сочетаются три источника познания учащимися окружающего мира: образ, слово, практика. Именно данное обстоятельство учитывается при формировании культурологических знаний, которые являются составной частью такого компонента как эмоционально-ценностное отношение к миру. В связи с этим, философы уверждают, что "мир открывается человеку лишь будучи в той или иной степени ценностно осмысленным " [Философский словарь, 167]. При этом у человека формируется особого рода отношение к предметам и явлениям окружающей жизни, которое в науке получило название "ценностного".
Данное понятие является, прежде всего, философской категорией и рассматривается учеными в рамках отдельного направления философии - аксиологии. Аксиологическая теория оказалась в поле зрения отечественных философов не так давно, ее развитие в нашей стране имело ряд специфических особенностей. Это сказалось на степени разработанности терминологического аппарата. Так, существует множество дефиниций понятия "ценностное отношение". Однако большинство из определений сформулированы нечетко, даются через другие ценностные понятия, содержат оценочные характеристики самих авторов.
В связи с этим, в данном исследовании мы будем использовать собирательную трактовку "ценностного отношения" как систему субъект - объектного отношения.
В данном определении указываются три компонента, необходимые для становления ценностного отношения:
- субъект, наделенный активностью и направляющий ее на объекты;
- объекты - то, на что направлена деятельность;
- и сама активность, деятельность. Рассмотрим каждый из компонентов.
Объектом ценностного отношения является все то, "с чем субъект взаимодействует..." [Радугин А.А., 135]. В качестве объекта может выступать "...любое сущее... коль скоро оно втянуть в орбиту жизнедеятельности субъекта" [Радугин А.А., 135]. Под объектом, в нашем исследовании, может выступать культурное наследие того или иного региона. Объекты культурного наследия входят в "орбиту жизнедеятельности субъекта", так как именно они составляют ближайшее окружение человека.
При рассмотрении объекта ценностного отношения важно отметить, что объект нельзя отождествлять с ценностью. Объект - лишь носитель ценности в силу своих определенных свойств и качеств. Он может быть полезен человеку утилитарно, восприниматься как нравственный, эстетический образец, иметь религиозную, политическую, научную и другую значимость.
Под субъектом ценностного отношения понимается человек.
И, наконец, третий компонент - познавательная деятельность, носящая характер познавательно-оценочной. В процессе этой деятельности человек определяет положительные и отрицательные стороны в объектах действительности с личностных позиций, осознает их ценность. Таким образом, оценка — это субъективное отражение или переживание ценности, т.е. оценка есть не что иное как осознание ценности.
Следовательно, ценностное отношение характеризуется тем, что человек воспринимает (оценивает) объект как полезный, необходимый, значимый, желаемый, идеальный для себя, для своей жизнедеятельности.
Ценностное отношение, сформированное в результате оценки, может быть осознано не полностью, но вне зависимости от этого оно само по себе остается объективным отношением существующим в реальной жизни.
Таким образом, в понимании "ценностного отношения" мы согласны с трактовкой, приведенной в статье В.В.Николиной, которая рассматривает данное понятие как конкретное отношение человека к конкретному объекту, явлению, сформированному процессом познавательной деятельности, при котором, объект воспринимается человеком как значимый. Освоение человеком социальных ценностей является основой для формирования ценностного отношения. Гуманистическое ценностное отношение придает активность всем звеньям системы ценностей, которые применимы к миру человека и обществу [112, с.49].
