Теория и технологии формирования биологической грамотности на интегративной основе

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук

ТЕОРИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ФОРМИРОВАНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ГРАМОТНОСТИ НА ИНТЕГРАТИВНОЙ ОСНОВЕ

ПИВОВАРОВА Людмила Васильевна

Ростов-на-Дону 2009

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность исследования. На рубеже веков технократическая цивилизация столкнулась с проявлениями системного кризиса в социальной, экономической, геополитической сферах. Проблемой, обостряющей все остальные, является надвигающийся глобальный экологический кризис, вызванный расточительным потреблением природных ресурсов и разрушением среды обитания всего живого, что ставит под угрозу существование цивилизации, здоровье и жизнь самого человека.

Поиск путей выхода из системного кризиса, их активное обсуждение в ходе встреч на высшем уровне, деятельности ООН, ЮНЕСКО, Римского клуба привели к представлениям о необходимости реформирования образования как ключевого фактора в решении проблем взаимодействия цивилизации и природы. Видные политические деятели и ученые рассматривают образование в качестве приоритета для руководителей государств / Делор Ж., 1996; Садовничий В.А. 1997, 2003/, признавая его одним из решающих факторов развития /Younis T., 2000/ и национальной безопасности /Медведев Д.А., 2008/. Заявлена необходимость переориентации целей и задач существующих национальных программ образования в соответствии с местными экологическими, социальными и экономическими условиями /Комиссия ЮНЕСКО по устойчивому развитию, 2002/. Период с 2005 по 2015 гг. объявлен ЮНЕСКО «Десятилетием образования для устойчивого развития» (Минск, 2005). Интеграция усилий научно - образовательного сообщества в этом направлении должна привести к изменению мировоззрения, основанного на новых принципах взаимодействия социума и биосферы, содействовать нравственному и интеллектуальному росту человечества, формированию культуры сохранения здоровья, толерантности человеческих взаимоотношений.

Особая роль в современных условиях принадлежит биологическому (и, в качестве его существенной составной части, экологическому) образованию, которое является гарантом безопасности и выживания человечества. Это должно сопровождаться такими изменениями биологического образования, которые сделают его востребованным широкими слоями населения, сделают биолого-экологические знания составной частью мировоззрения обучаемых.

Вместе с тем, существующая система биологического образования не обеспечивает достаточной биологической подготовки и формирования мировоззрения, соответствующего современному уровню научного знания в этой области, у выпускников школ и вузов, выбирающих специальности небиологического профиля. Но именно этот контингент граждан, не обладающих необходимыми знаниями в области биологии и экологии, представляет потенциальную группу будущих специалистов (экономисты, юристы, администраторы, политики и др.), ответственных за принятие социально и биосферно-значимых решений на всех уровнях вплоть до государственного. Однако понимание важности биологического просвещения этой категории специалистов, пришло лишь в последние десятилетия /Гусев М.В. , 1991; Mounolou J.C., Fridlansky F., 2000/.

Вместе с тем, анализ ситуации свидетельствует как о невозможности такого рода подготовки школьников в рамках традиционной системы, так и о неспособности учителей, подготовленных по преобладающим ныне образовательным технологиям, формировать биологическую грамотность в обществе, для которой требуется качественно новая образовательная среда.

Такое противоречие, существующее между возможностями традиционной технологии обучения школьников и будущих педагогов, с одной стороны, и потребностями общества в биолого-экологически грамотных профессионалах, в том числе, педагогах нового поколения, с другой, порождает образовательную проблему, которая может быть разрешена при разработке дидактических основ обучения биологии на интегративной основе как целостного контекста преодоления биологической безграмотности старшеклассников.

Проблема данного исследования заключается в том, что традиция общеобразовательной школы ориентирована на предметно-центрированную модель биологической подготовки, приводящей к формированию локально-дискретных знаний, лишь фрагментарно соотносящихся с ведущими научными приоритетами в естественнонаучной области познания. Разработка дидактических основ преподавания биологических дисциплин на интегративной основе позволит выйти в педагогической теории на качественно новый уровень биолого-экологического сознания учащихся.

Цель данного исследования - разработка и развитие концептуально обоснованного дидактически нового научно-образовательного направления «интегративная биология»: обучение биологии на интегративной основе как базовом принципе современной теории и технологий формирования синтетического миропонимания старшеклассниками, соответствующего уровню развития естественнонаучного знания, и экспериментальная апробация данного направления в реальной практике учебного процесса.

Объект исследования - образовательный процесс как синтетический контекст формирования на интегративной основе биологической грамотности старшеклассников на интегративной основе.

Предмет исследования - дидактические основы формирования биологической грамотности на интегративной основе, способствующей становлению у учащихся индивидуальной целостной картины мира.

Гипотезы исследования:

1. Интегративное образование как научно-образовательное направление может развивать биолого-экологическое сознание учащихся в единстве всех осваиваемых способов деятельности и определяет особенности содержательного и технологического контекста полимодального учебного процесса, ориентированного на синтез (интеграцию) различных предметных и образовательных областей.

2. Интеграция различных сфер современного образования может включать в себя разработку интегративных курсов, направленных на преодоление смысловой отчужденности знаний разного уровня и модальностей, а также преодоление контанаминационно не оправданной дискретности в процессе формирования целостной картины мира и его личностного принятия старшеклассниками.

3. Одной из существенных составляющих интегративно-ориентированной дидактики может выступать интегративная биология как самостоятельная предметно-учебная отрасль и как целостная дидактическая модель формирования системной биологической грамотности посредством ее операционализации в учебном процессе на уровне концептуального и практико-ориентированного осмысления за счет специфического полимодального знания, основанного на актуализации личностных смыслов обучаемых.

4. Формирование биологической грамотности может осуществляться с использованием различных видов интеграции как обязательного компонента воспитания мировоззрения, направленного на нравственное отношение к природе и человеческой жизни, которое переводит личность на новый уровень восприятия и оценки реальности, выбора жизненных ценностей. При этом меняются интегративные характеристики личности человека, через формирование специфического экологического сознания как компонента всей системы взаимоотношений «человек - мир природы».

5. Интеграция биолого-экологических знаний в учебном процессе может реализовываться системно по различным образовательным траекториям, а технологии интегративного обучения могут воздействовать на различные познавательные и личностные особенности обучаемых.

Цель и объект исследования определили ряд задач:

1. Анализ отечественных и зарубежных теорий интегративного обучения как основы формирования целостной, системной картины мира учащихся.

2. Анализ дидактического опыта по разработке интегративно-ориентированных направлений в отечественном и зарубежном педагогическом опыте.

3. Выявление универсальных принципов построения интегративных моделей в обучении на его различных уровнях (целевом, содержательном, деятельностном, организационном, результативном).

4. Разработка концептуальной модели формирования биологической грамотности старшеклассников на интегративной основе.

5. Разработка и апробация различных технологий операционализации интеграции в учебном процессе, создание технологии интеграции, ориентированной на формирование синтезированного миропонимания старшеклассниками, их гражданской позиции.

6. Разработка программы, методов, организационных форм и средств обучения для экспериментальной дидактической системы обучении на интегративной основе, реализуемой как модель формирования биологической грамотности старшеклассников общеобразовательных школ.

7. Разработка рекомендаций для совершенствования методической подготовки будущих учителей, способных формировать биологическую грамотность.

8. Экспериментальное апробирование, оценка эффективности дидактической модели обучения для формирования биологической грамотности в средних школах и методических рекомендаций для подготовки будущих учителей биологии, способных к формированию биологической грамотности.

9. Создание и апробация учебно-методических разработок для средней школы, вузовской подготовки учителей.

Методолого-теоретической основой исследования являются:

1. Гуманитарная парадигма в биологии (М.В. Гусев), теории обучения предметам биологического цикла (Б.Е. Райков, Н.И. Верзилин, Н.А. Рыков, В.М. Корсунская, И.Д. Зверев, и другие), биоэтика (А.С. Лукъянов, A. Giordan).

2. Отечественные классические и постклассические общепсихологические теории, обосновывающие деятельностно-смысловой подход в развитии и обучении (Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, В.Н. Мясищев, А.Р. Лурия, С.Я. Рубинштейн, А.Г.Асмолов, Б.С. Братусь, С.Л. Братченко, А.В. Брушлинский, Ф.Е. Василюк, В.К. Вилюнас, В.П. Зинченко, В.А. Иванников, Д.А. Леонтьев, В.В. Столин, Е.В. Субботский, Д.И. Фельдштейн, Д.Б. Эльконин).

3. Системно-деятельностный подход (В.В. Давыдов, В.М. Солнцев, З.А. Решетова, И.Г. Шамсутдинова, Ю.Л. Полевой и другие), системно - сетевой подход (Ф. Капра).

4. Теория межпредметных связей (Т.Ф. Федорец, В.Н. Максимова, И.Д. Зверев); Педагогические концепции, направленные на определение уровня освоения учебного материала (В.П.Беспалько, В.П. Симонова).

5. Теории интегративного обучения на ценностно-смысловой основе (И.В. Абакумова, А.Я. Данилюк, П.Н. Ермаков, Д.И. Корнющенко, В.Т. Фоменко).

6. Эколого-психологические исследования по направлениям: психологическая экология, экологический подход к восприятию, психология экологического сознания (С.Д. Дерябко, В.П. Лебедева, В.И. Панов, В.А. Ясвин).

7. Идеи, позволившие взглянуть на интегративную деятельность как на самоорганизующуюся систему с позиций теории самоорганизации систем (Ю.А. Данилов, И. Пригожин, С.П. Курдюмов), а также теории самоорганизующихся психологических систем, разрабатываемой В.Е. Клочко.

8. Основу исследования также составили теория биотической регуляции окружающей среды (В.Г. Горшков,), теоретические положения социальной экологии (А.А. Горелов, Н.М. Мамедов), теория социоестественной истории (Тейяр де Шарден, В.И.Вернадский, Н.Н.Моисеев), теория развития постиндустриального общества (Д.Белл, Э.Тоффлер, В.Л.Иноземцев), доклады членов Римского клуба (Э. Ласло, Д. Медоуз), документы СВЕ- IUBS при ЮНЕСКО.

Методы исследования:

Теоретический анализ и синтез отечественной и зарубежной литературы по философии, психологии, дидактике, методике преподавания естественных дисциплин, нормативных документов по теме исследования.

Из эмпирических методов - педагогический эксперимент, изучение и обобщение педагогического опыта; наблюдение; тестирование; анкетирование учителей, метод беседы; поэлементный анализ ответов, контрольных работ, рефератов, творческих проектных заданий учеников и студентов, сценариев занятий по формированию биологической грамотности, выполненных студентами.

В работе используются также методы педагогического моделирования, анкетирования и стандартизированные диагностические методики по выявлению когнитивных и мотивационно-личностных особенностей учащихся, участвующих в экспериментальной части исследования.

Достоверность результатов исследования обеспечена использованием надежных и валидных методов, адекватных целям и задачам исследования, значимой по объему выборкой принимавших в исследовании школьников, сравнительным анализом в экспериментальных и контрольных группах, а также применением математико-статистических методов анализа экспериментальных данных.

Организация и основные этапы исследования.

Настоящее диссертационное исследование включало в себя несколько этапов:

I этап (1997-1998 гг.) - начало исследования.

В этот период был:

- проведен теоретический анализ научной, учебно-методической и психолого-педагогической литературы по существующим проблемам в образовании, тенденциям и рекомендациям в области интегративного обучения, методики естественнонаучного образования, направленным на их преодоление; проблемам взаимодействия цивилизации и природы; социоестественной истории; достижениям в области биологических и междисциплинарных исследований (1-й подэтап);

- проведен ряд эмпирических исследований, направленных на изучение проблемного поля в области биологического образования, подтверждающих актуальность настоящей работы (2-й подэтап);

- создана концептуальная модель формирования биологической грамотности на интегративной основе;

- разработана дидактическая система обучения для формирования биологической грамотности на основе теоретического и эмпирического исследований I и II подэтапов, реализуемая как Модель обучения (Программа, методы, формы, средства обучения), разработаны соответствующие авторские методики занятий (3-й подэтап). Подобраны методы диагностики эффективности обучения на основе модели формирования биологической грамотности.

II этап (1998-2007 гг.) - основной этап экспериментального исследования. Экспериментальное апробирование дидактической Модели формирования биологической грамотности у старшеклассников.

III этап (2000-2008 гг.) - параллельно осуществлялась разработка рекомендаций для подготовки будущих учителей и их апробация; обобщение полученных данных и диагностика эффективности обучения школьников и будущих учителей.

Научная новизна исследования:

1. Впервые обоснована необходимость разработки унифицированных методологических принципов синтеза различных теорий и технологий интеграции в учебном процессе в результате направленного поиска по формированию целостной картины окружающего мира у старшеклассников как сложного феномена психического синтеза, при использовании которого различные дидактические подходы к интеграции оказываются реально соотносимыми.

2. Впервые представлено научно-образовательное направление «интегративная биология» и выявлена роль интегративной биологии как целостного контекста преодоления когнитивной дискретности в формировании целостной картины мира старшеклассников, в преодолении смысловой отчужденности знаний разного уровня и модальностей, преодолены барьеры предметоцентризма.

3. Биологическая грамотность интерпретирована как самостоятельная дидактическая дефиниция, характеризующая уровень синтеза разно модальных знаний в целостную картину мира, формирующую смысловые установки биолого-экологического сознания учащихся.

4. Разработана концептуальная модель формирования биологической грамотности старшеклассников на интегративной основе. В границах модели создается реальная возможность для синтеза различных типов и способов интеграции учебного содержания в формировании биологической грамотности старшеклассников.

5. Впервые выделены и описаны основные виды интеграции знаний, преодолевающих общую дезинтегрированность в понимании и оценке реальности в контексте интегративной биологии: вертикальная, горизонтальная и диагональная интеграция.

6. Показано, что интеграция в учебном процессе может реализовываться по различным образовательным траекториям и технологии интеграции могут быть ориентированы на различные познавательные и личностные особенности учащихся.

7. Выявлены различные виды интеграции оказывающие специфическое влияние на познавательные и мотивационно-смысловые особенности учащихся, на формирование биолого-экологического сознания школьников, их ценностные ориентации и смысложизненные стратегии.

Теоретическая значимость исследования:

результаты исследования позволили:

- по-новому подойти к проблеме интеграции в учебном процессе, показать необходимость концептуального осмысления и операционализации интеграции в реальной учебной практике как основы формирования смысловых установок биолого-экологического сознания старшеклассников;

- впервые выявлено, что интегративная биология является контекстом преодоления предметной разобщенности в формировании целостной картины мира старшеклассников;

- впервые установлено, что операционализация интеграции позволяет разработать различные виды и типы интеграции в учебном процессе, ориентированные на познавательные и личностные особенности учащихся;

- впервые показано, что разные виды интеграции в учебном процессе оказывают различное влияние на важнейшие компоненты мотивационно-оценочной сферы личности старшеклассников, на формирование их мировоззренческой и гражданских позиций.

Практическая значимость результатов исследования.

Практическая значимость результатов работы заключается в следующем:

1. Исследование, сопровождаемое построением концептуальной и практико-ориентированной моделей, содержит конкретный инструментарий, позволяющий учителю последовательным, непрерывным образом формировать биологическую грамотность старшеклассников на интегративной основе.

2. Разработан подход и критерии интеграции, дающие возможность педагогам наиболее полно использовать потенциальные возможности интегративной биологии в учебном процессе при формировании биолого-экологического сознания старшеклассников.

3. В рамках разработанного научно-образовательного направления даны конкретные рекомендации отбора содержания, технологий, видов и форм обучения при формировании интегративного знания.

4. В соответствии с развиваемыми идеями и полученными практическими результатами, разработан инструментарий по формированию стандартов, программ, методических и дидактических материалов, всей системы психолого-педагогического обеспечения учебного процесса на интегративной основе.

5. Педагогам и психологам предложен диагностический инструментарий, дающий возможность отслеживать личностное развитие учащихся в процессе формирования биолого-экологического сознания, вносить в обучение необходимые коррективы.

На защиту выносятся положения:

1. Интегративное образование, реализуемое в учебном процессе как дидактическая модель обучения биологии на интегративной основе, формирует и развивает у учащихся понятийную систему в единстве учебных действий на уровне биолого-экологического сознания как ценностно-смыслового преодоления взгляда на природу как на простой объект человеческих манипуляций. При этом процесс обучения уплотняется, становится более насыщенным, меняется сама модальность постигаемого - оно становится полимодальным, позволяя увидеть тот синтез разнохарактерного, который присутствует в традиционной методике, переводить единично постигнутое в целое и общее, максимально приближая миропонимание обучаемого к предметной или гуманитарной реальности.

2. Интегративные курсы как составная часть различных сфер современного образования разрабатываются на уровне меж предметного синтеза, преодолевая смысловую отчужденность разного уровня знаний, дискретность восприятия предметных областей, осуществляя личностную, социальную и коммуникативную адаптацию учащихся к реальному миру, к окружающему миру природы, к внутренней природе самого человека.

3. Дидактическая модель обучения биологии на интегративной основе как методически специфическое направление интегративной дидактики и как целостная дидактическая система должна быть синтезирована на всех уровнях учебного процесса: целевом, содержательном, технологическом, дидактическом, организационном, результативном - и актуализировать смыслы обучаемых через смысловую конвергенцию личностных смыслов субъектов учебного процесса.

4. Формирование системной биологической грамотности как значимой составляющей отношений «человек - мир природы» может включать различные виды интеграции: «горизонтальную» как интеграцию традиционных и современных биологических и экологических теорий, которые дополняются сопряженными исследованиями в других научных областях по взаимопересекающимся темам; «вертикальную» - как интеграцию между различными уровнями существования и осмысления биологической материи (от биохимического до психосоциального уровня), «диагональную» - как интеграцию достижений исследовательской (академической) науки и ценностно-смысловых установок житейского биолого-экологического мышления.

5. Использование системного подхода к содержанию, созданию системы методов, форм обучения, использование знаний о личностных особенностях присвоения знаний, социокультурного, межсистемного и меж предметного контекста, их ориентации на системообразующую идею формирования биологической грамотности на интегративной основе создают синергетический эффект усиления эффективности дидактической системы обучения.

Экспериментальная база исследования. На разных этапах эксперимента, в зависимости от выполняемых задач, в нем участвовали: старшеклассники школ гг. Москвы, Ростова-на-Дону, Архангельска, Новодвинска (1480 человек в исследовании проблемного поля в области среднего биологического образования; 530 человек - в экспериментальной апробации дидактической модели обучения); а также учителя гг. Москвы, Московской области, Архангельска, Брянска, Ростова-на-Дону (152 человека); студенты-первокурсники МГУ и других московских вузов из разных регионов страны (220 человек); специалисты разных сфер деятельности, профессионально не связанные с биологией (101 человек).

Экспериментальное обучение проводилось в течение 10 лет в 10-11 классах средних школ № 119, № 81, рекомендованных Департаментом образования при правительстве г. Москвы, классических гимназиях № 25 и № 36 г. Ростов-на-Дону. Апробация модели обучения на интегративной основе была включена в подготовку будущих учителей (студентов факультетов МГУ, получающих дополнительное образование, - биологического; почвоведения; фундаментальной медицины; биоинженерии и биоинформатики) педагогического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова и проводилась в течение 8 лет.

Результаты формирования биологической грамотности школьников и подготовки студентов опубликованы и были представлены на Ученом совете Биологического факультета МГУ, а также на 26 международных, российских научных педагогических и психологических конференциях, в том числе на конференциях ЮНЕСКО: «Биологическое образование 2000 - вызов 21 века» (Париж, 2000), «Образование для устойчивого развития: на пути к обществу знания» (Минск, 2005), «Биологические науки, этика и образование. Вызовы устойчивому развитию» (Дижон, 2008).

Дидактическая модель обучения для формирования биологической грамотности школьников рекомендована Департаментом образования при правительстве г. Москвы для использования на курсах повышении квалификации учителей.

Работа выполнялась в соответствии с темами научно-исследовательских работ биологического факультета МГУ «Междисциплинарный подход в преподавании интегративной биологии» № госрегистрации 01.200.1 17347, «Биосоциальные проблемы в образовании и экологической стратегии» № госрегистрации 01.200.6 06931.

Апробация и внедрение результатов исследования. По материалам диссертации автором сделано 26 докладов на конференциях МГУ имени М.В.Ломоносова, республиканских, международных конференциях и симпозиумах.

Международная конференция на симпозиуме Комиссии по биологическому образованию Международного союза биологических наук (СВЕ-IUBS) ЮНЕСКО «Биология, гуманитарные науки, образование» (Москва, 1997). Российско-германский симпозиум «Биологическая грамотность для следующего столетия» (Москва, 1999). Всероссийская конференция «Москва-Россия на рубеже тысячелетий». (Москва, 1999). Всероссийская конференции «Сохранение биоразнообразия и рациональное использование биологических ресурсов» (Москва, 2000). Международный симпозиум Комиссии по биологическому образованию Международного союза биологических наук (СВЕ-IUBS) ЮНЕСКО «Биологическое образование 2000 - вызов 21 века» (Париж, 2000). Межрегиональная педагогическая конференция «Современные методы в современном преподавании» (Москва, 2001). Всероссийская научно-практической конференция «Физиология растений и экология на рубеже веков» (Ярославль, 2003). Вторая научно-практическая международная конференции «Биотехнология -- охране окружающей среды» (Москва, 2004). Международная конференции «Водные экосистемы и организмы» (Москва, 2004). Российско-американская научно-практическая конференция МГУ-СУНИ «Человечество и окружающая среда» (Москва, 2004). Международная педагогическая конференция «Гуманитарные и естественнонаучные факторы решения экологических проблем и устойчивого развития» (Новомосковск, 2004). Научная педагогическая конференция «Ломоносовские чтения - 2004» (Москва, 2004). Семинар «Биосоциальные проблемы» (Москва, 2004). Четвертая Всероссийская конференция по экологической психологии (Москва, 2005). 11-я Международная научно-практическая конференция «Геоэкологические и биоэкологические проблемы северного Причерноморья» (Тирасполь, 2005). Х1-я научная конференция Института Истории естествознания и техники им. С.И.Вавилова РАН (Москва, 2004). Международный Форум ЮНЕСКО «Образование для устойчивого развития: на пути к обществу знания» (Минск, 2005). Научно-технический конгресс «Безопасность - основа устойчивого развития регионов и мегаполисов» (Москва, 2005). Международная научно-практическая конференция «Проблемы экологической безопасности и природопользования» (Москва, 2005). III международная педагогическая конференция «Гуманитарные и естественнонаучные факторы решения экологических проблем и устойчивого развития» (Новомосковск, 2006). Научная педагогическая конференции «Основные тенденции развития образования в современном мире» (Москва, 2006). II Ассамблея Всемирного форума «Интеллект, образование, развитие». Научная конференция «Биологическое образование и общество знаний» (Москва, 2006). Материалы диссертации были доложены на Ученом совете Биологического факультета МГУ (Москва, 2006). IV Ассамблея Всемирного форума «Интеллект, образование, развитие». Научная конференция «Биолого-экологическое образование, просвещение и инновационное развитие общества» (Москва, 2008). Международный симпозиум по биологическому образованию Международного союза биологических наук (СВЕ-IUBS) ЮНЕСКО «Биологические науки, этика и образование. Вызовы устойчивому развитию» (Дижон, 2008). Научная конференция «Науки о жизни и образование. Фундаментальные проблемы интеграции». (Москва, 2009).

Дидактическая модель формирования биологической грамотности на интегративной основе внедрена в обучение старшеклассников школы № 119 г. Москвы, в классических гимназиях № 25 и № 36 г. Ростов-на-Дону. Рекомендации для подготовки будущих учителей, способных к обучению на интегративной основе, используются на педагогическом факультете МГУ. Модель обучения на интегративной основе использовалась на биологическом факультете МГУ имени М.В. Ломоносова (студенты 1-го курса), психологическом факультете Южного федерального университета (студенты 3-го курса) при проведении междисциплинарных семинаров (2004-2006гг.); при повышении квалификации преподавателей средних учебных заведений (медицинских колледжей) г. Москвы в 2008 году; при составлении Программы повышения квалификации учителей общеобразовательных школ «Формирование биологической грамотности».

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографии, приложения. Диссертация изложена на 321 странице машинописного текста, список литературных источников содержит 301 наименование на русском и английском языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обосновывается актуальность избранной темы исследования, формулируется объект, предмет, цель, задачи работы, изложены гипотеза и концептуальные подходы к решению поставленных задач, охарактеризованы методы и основные этапы эксперимента, раскрыты теоретическая и практическая значимость работы, ее новизна, выделены положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Интегративный подход как методологическая и теоретическая основа современной теории обучения» на основе анализа научной литературы по дидактике и методике обучения в средней школе было выявлено, что проблема интеграции различных сфер современного образования приобретает все большую актуальность как в реальном педагогическом процессе, так и в психолого-педагогическом осмыслении.

В данном разделе работы изложены наиболее влиятельные теории интеграции, подробно рассмотрены такие вопросы интеграции, как ее общие функции и принципы функционирования, виды интеграции по ее различным параметрам и критериям, психолого-дидактические механизмы функционирования интеграционных процессов, интегративные факторы, уровни интеграции, ее особенности в различных блоках (целевом, содержательном, технологическом, диагностическом, коммуникативном, результативном) учебного процесса, установлено, что наиболее обобщенные составляющие теории интеграции ориентируют учебный процесс, прежде всего на личностные, а следовательно, и на смысловые структуры учащихся.

В параграфе 1.1 «Интегративная дидактика: характеристика зарубежных и отечественных подходов» рассматривается важнейший вопрос современной дидактики: что же является основным рубежным препятствием между системой образования, стремящейся дать обучаемому те учебные действия, которые востребованы обществом, с одной стороны, и жизненным миром самого ученика, с другой? Ответ на этот вопрос условно состоит из двух частей - из общей части, обусловленной интегративными тенденциями, происходящими в мире в целом, и специфической, рожденной приоритетами нашего общества и традициями отечественной психолого-педагогической науки.

Преодолеть отчужденность в процессе обучения, вывести его на уровень смысловых образований обучающегося, его жизненных ценностей, его мировоззрения - вот цель, которую пытается реализовать отечественная образовательная система и на теоретическом, и на практическом уровнях. В рамках общей и педагогической психологии разработаны подходы, характеризующие познавательные механизмы в смысловой интерпретации /Асмолов А.Г.,1996; Абакумова И.В. , Ермаков П.Н. , Фоменко В.Т., 2002; Агафонова А.Ю., 2000; Белоусова А.К., 2003; Васильев И.А., 1999; Галажинский Э.В., 1998; Зинченко В.П., 1998; Знаков В.В., 1999; Клочко Е.В., 1991; Патяева Е.Ю., 2001; Телегина Э.Е., 2004, и другие/. Однако смысловые компоненты познавательной деятельности непосредственно в контексте учебного процесса зачастую представлены фрагментарно. Существует еще достаточно большое количество важнейших дидактических аспектов, которые насущно нуждаются в осмыслении и анализе с точки зрения механизмов интеграции знания как личностной ценности. Одно из таких направлений - интегративный подход в обучении, направление, хорошо разработанное и представленное в педагогических исследованиях, но недостаточно проанализированное с точки зрения личностных и смысловых компонентов познания.

В параграфе 1.2 «Интегративные технологии в учебном процессе» детально описаны механизмы интеграции познаваемого с точки зрения современных психологических знаний. В психологической науке, где синтез изначально рассматривается как свойственная всем людям мыслительная операция по воссоединению целого из частей познаваемого, описано достаточно большое количество мыслительных стратегий, которые позволяют через синтез (как мыслительную операцию), соединять в разно уровневые и разно характеризуемые системы (мыслительные паттерны) информацию различной модальности и степени дробности. В связи с тем, что эти механизмы различны и, соответственно, полученный «мыслительный продукт» достаточно специфичен для каждого из них, можно предположить, что и интеграция как синтез частей в целое, с точки зрения лежащего в основе ее познавательного механизма, будет различаться как по познавательной стратегии, так и по тому результату, который может быть при этом достигнут. В качестве таких механизмов можно рассматривать следующие стратегии интеграции в познании:

Когерентность - согласованное взаимодействие подсистем в процессе создания упорядоченной устойчивой структуры новой системы. Когерентная интеграция в обучении распространена достаточно широко (в настоящий период можно говорить о том, что это самый распространенный вид интеграции в учебном процессе).

Синектика - способность синтезировать разноплановые (разнокачественные и разномодальные) знания в качественно новое. Основан на способности человека к симультанному мышлению, когда в разнородных процессах угадывается нечто общее (поток реки, поток людей, поток информации и т.д.). В психологии традиционно используется как механизм активизации познавательного процесса, в активных методах обучения (например, М.А. Грановская описывает синектическую модификацию метода мозгового штурма). В качестве синектической интеграции учебного процесса можно рассматривать интеграцию взаимно-удаленных образовательных областей и блоков. Интегрированные курсы такого типа ориентированы на преодоление так называемых познавательных барьеров в виде определенных методических границ в традиционном дисциплинарном обучении (например, такие спецкурсы, как «Философия для физиков», «Математика и искусство», «Эйнштейн и Достоевский» и т.д.).

Интроекция - рассматривается в психологии как механизм «включения индивидом в свой внутренний мир воспринимаемых им взглядов, мотивов и установок других людей, которые находятся с ними в едином познавательном пространстве.

Когерентная модель в среднем и высшем звене образования представлена интегрированными курсами: математика и информатика, экономика и право, экономика и математика, химия и биология, физика и биология, физика и химия. В результате этой интеграции, с одной стороны, создается целостное представление о мире природы, культуры, науки, с другой - экономится учебное время. Создание тщательно выверенных не только в рамках каждой данной специальности (то есть по вертикали), но и на меж предметном (по горизонтали) сквозных программ, синхронизирующих изучение важнейших естественнонаучных и культурных явлений, позволяет максимально интенсифицировать педагогический процесс, установить сущностные меж предметные связи, не дублировать учебный материал. Использовались следующие технологии операционализации когерентной модели: интегрированный курс создается из содержания предметов, входящих в одну и ту же образовательную область. При этом удельный вес содержания одного предмета не превалирует над содержанием другого, то и другое выступают «на равных», на «паритетных» началах. Взаимное проникновение различных предметных областей выводит содержание на качественно новый, целостный уровень; вторая технология - состоит в создании интегрированных курсов из содержания предметов, входящих в одну и ту же образовательную область или один и тот же образовательный блок, но на базе преимущественно одной какой-то предметной области.

Синектическая модель операционализируется через интеграцию взаимно-удаленных образовательных областей и блоков. Интегрированные курсы такого типа ориентированы на преодоление так называемых познавательных барьеров в виде определенных методических границ в традиционном дисциплинарном обучении (например, такие спецкурсы, как «Философия для физиков», «Математика и искусство», «Эйнштейн и Достоевский» и т.д.) Еще один вид синектической интеграции в учебном процессе - характерен для профильных школ или других средних учебных заведений (лицей, колледж), существующих в рамках непрерывных учебных комплексов «школа-вуз». Так, учащиеся старших классов, ориентированные на психолого-педагогический профиль начинают изучать ряд тем и курсов именно с ориентацией на дальнейшее профессиональное самоопределение. В программу общеобразовательных курсов вводится ряд тем опережающего характера.

В качестве интеграции, инициирующей смыслообразование обучающихся в интегрированных курсах наиболее эффективной (из рассматриваемых в данном исследовании) является интроекционная интеграция, выводящая учебный процесс на уровень личностного смысла, компонентов устойчивых смысловых образований и оказывающая наибольшее позитивное влияние на формирование ценностной сферы учащихся, по сравнению с другими видами интеграции в обучении.

Интроекция операционализируется через технологии инициации смыслообразования. Модель этого вида интеграции в обучении, предписывает идти в учебном процессе не от знаний, не от способов деятельности, не от проблем, в том числе проблем окружающей жизни, а от жизни самого обучаемого, его мира, проблем его «Я». Его же мир - не что иное, как открывшаяся ему смыслами часть большого Мира, как постоянное замыкание, размыкание и перезамыкание субъектно-смысловых отношений обучающегося с миром, в который он оказывается погруженным, в том числе в ситуациях учебного процесса

Выявленные способы интеграции позволяют описать те психолого-педагогические механизмы, которые, являясь потенциальным атрибутом познавательной деятельности учащихся, могут, при определенных обстоятельствах, актуализироваться и, тем самым, инициировать обучение на интегративном уровне. Эта проблема включает в себя взаимодействие основных и фоновых знаний в процессе обучения на основе смыслообразования учащихся. В наибольшей степени, в такой интерпретации, может быть представлена интроекция, как достаточно новое понятие в проблеме интегрированного обучения. Что является основным отличительным признаком интроекции в обучении по сравнению с традиционными вариантами организации интеграции в обучении? В чем специфика такого знания? С точки зрения психологии главное в этой проблеме то, что интеграция вообще размывает границы традиционной модальности знаний. Вместо системы значений, которые мы усваиваем изучая математику, физику, биологию, историю и т.д., учащиеся начинают постигать понятийную систему не на уровне определенной науки, а на уровне системного знания, т.е. сами знания становятся полимодальными. Мыслительный процесс не просто уплотняется и становится более насыщенным, как при обучении укрупненными дидактическими единицами, а меняется сама модальность постигаемого - оно становится практически полимодальным, т.е. позволяет видеть тот уровень синтеза разнокачественного и единичного в целостное и общее, который максимально приближает миропонимание обучаемого к вещевой или гуманитарной реальности. Тем самым, идет преодоление методической расчлененности мира в учебном процессе, решается та проблема, которая традиционно является наиболее сложной в педагогической психологии и дидактике, проблема методической отчужденности различных сфер познания.

Во второй главе «Концептуальные основы интегративной биологии как универсального смыслообразующего контекста формирования интегративного знания» показано, что в современных условиях человеческого существования наблюдаются «разломы» целостной личности, которые порождают необходимость искать личностные механизмы интеграции как достижения условий самореализации и жизнеспособности личности. Выделенные наиболее обобщенные механизмы познания в целостном смыслообразующем контексте учебного процесса позволяют выявить универсальную модель формирования знаний на интегративной основе.

В параграфе 2.1 «Концептуальная модель формирования интегративного знания в смыслообразующем учебном контексте» описана модель, которая подводит системный итог анализу материала предшествующей главы и является концептуальной установкой к содержанию других последующих разделов работы.

В качестве таких условий выступают смысловые аспекты познания. Смысл, с одной стороны, является уникальным порождением субъективности каждого конкретного индивида, системообразующим фактором его субъективной реальности. С другой стороны, он черпается, «раскристаллизовывается» из окружающего реального мира, где воплощены смыслы всех тех, кто создавал объекты культуры, искусства, техники и т.д. Полученное «удвоенное бытие» как совокупность всех контуров психического качественно отличается по своей сути от всех других систем, порождая качественно новое синтетическое знание /Абакумова И.В., 2003/.

Для разработки теоретических основ интегративного обучения весьма существенна интегративная концепция смыслообразования, в которой прописаны не только механизмы смыслопорождения и смысловых проявлений, но и выделены в реальной практике критерии личностно-смыслового развития как целостный личностный рост. Таким образом, смыслообразующая модель учебного процесса помогает понять внутренние механизмы процесса становления и развития учащегося: содержание образования, которое приобретает форму личностных смыслов, их динамическое движение, саморазвертывание, самоактуализация /Рисунок 1/.

Рисунок 1. Концептуальная модель формирования интегративного знания на смысловой основе

Поскольку процесс смысловой рефлексии сопровождается активизацией эмоциональной сферы учащихся, а процесс обучения является «перманентным процессом смыслообразования», то смысловая актуализация интегративного образования приобретает особое значение.

Интегративный и смысловой подходы к обучению имеют достаточно сложную систему взаимовлияния и взаимопроникновения, поскольку интеграция решает не только смыслообразующие задачи в обучении, а смыслообразование, в свою очередь, осуществляется не только через интеграцию. Для выявления особенностей функционирования диады «интеграция-смысл» необходимо обратиться к психологическим теориям, раскрывающим интегративную сущность человека, особенности познавательной динамики в интегративной интерпретации. Образование предстает как средоточие «объективированных» и реальных ментальных смыслов в плотной, сжатой, интегративной форме содержания, а личностное как интегрированная система смысловой саморегуляции, и, следовательно, подлинное обучение оказывается механизмом, синхронизирующим указанные интегративные и смысловые компоненты в целостной концептуальной модели. При этом в зависимости от уровня личностно-смысловой насыщенности можно формировать разные познавательные стратегии интеграции знания (когерентность, синектика, интроекция), разные виды интеграции (горизонтальная, вертикальная, диагональная). Интегративными механизмами смыслообразования учащихся выступает в данной модели смысловой контекст обучения как поле формирования интегрированного знания, подчиняющийся логике смыслового разнообразия, смысловой самоактуализации, логике переживания смыслов познающим. Основной механизм смыслообразования представлен интеграцией отдельных фактов жизни детей и фрагментов культуры в высшие, предельные, «смысловые единицы жизни».

Параграф 2.2 «Роль биологического образования как значимого компонента формирования биолого-экологического мировоззрения учащихся» посвящен раскрытию роли биологического образования в формировании ценностно-смысловых ориентаций учащихся в образовательном процессе по отношению к своему здоровью, природе, жизни как феномену. Ориентированность общества на потребительство, пренебрежение мировоззренческим аспектом в образовании может привести к потере духовности и полной дегуманизации человеческого общества и всех сфер деятельности. В настоящее время требуется замена господствующей ныне технократической парадигмы, основанной на все более полном удовлетворении потребностей человека, без учета возможностей биосферы.

Система личностных ценностей и убеждений для становления биологически грамотной личности, смысложизненных стратегий, которые характеризуются гражданственностью и ответственностью, может включать в себя идеи коэволюции (соразвитие взаимодействующих элементов природы), биоцентризма (каждый организм уникальная ценность), биоэтики, (этические тенденции в науке и медицине), синергетические представления о самоорганизации различных систем и нелинейном характере развития природы и другие идеи, направленные на нравственное отношение к природе и человеку, благоговение перед жизнью, осознание себя частью природы и мира, своей взаимосвязи с человечеством, космосом в любых своих действиях и проявлениях (идеи космизма); понимание системно-сетевого характера проявления последствий (биомедицинских, экономических, социальных) биологически неграмотных решений специалистов разных сфер деятельности.

Воспитание биологической грамотности одновременно с мировоззрением является ключевым моментом, определенной доминантой обучения интегративной биологии. В работе обосновывается, что биология, формируя биологическую грамотность, обладает колоссальным потенциалом, способным корректировать и трансформировать мировоззренческие взгляды человека: беспрецедентные биологические открытия, изменяют наши представления о природе, они могут вывести цивилизацию на новый уровень и одновременно таят в себе риски не полной предсказуемости; помогает осмысливать последствия влияния антропогенных факторов риска на биосферу и околоземное пространство; формирует культуру сохранения здоровья, понимание соразмерности потребностей общества и возможностей биосферы. Перечисленные возможности являются веской причиной развития ценностных ориентаций при формировании биологической грамотности.

В параграфе 2.3. «Формирование биологически грамотной личности: состояние проблемы биолого-экологического сознания в реальной практике учебного процесса» обсуждаются проблемы в среднем биологическом и высшем педагогическом образовании на основе литературных и полученных экспериментальных данных. Анкетирование учащихся: школьников и студентов-первокурсников, а также взрослых людей - специалистов небиологического профиля показало, что 78% учащихся биологические знания не интересуют, они считаются «невостребованными в жизни», однако отмечается значительный интерес к новейшим биотехнологиям, некоторым научным темам (мышление животных и другие); преобладающим методами при их обучении в школе студенты (78,85%) и ученики (94,76) назвали лекцию и рассказ. Крайне редко использовалась проектная работа, игровые технологии (у 77 % школьников и 85 % студентов не использовались никогда). Выявлены области знаний, в которых нуждаются все три группы респондентов (от 40 до 80 %): знания по оценке качества продуктов питания; профилактики инфекционных, онкозаболеваний; вакцинации, депрессиях, стрессе и другие. Результаты свидетельствуют о том, что биологическая неграмотность в обществе имеет реальные основания.

Обсуждаются проблемы, выявленные при анкетировании учителей: 82% респондентов отметили снижение интереса учеников к биологии (среди причин - несовершенство образовательных программ, существование антиинновационного барьера у части учителей, отрыв биологических знаний от культурного контекста), несформированность умения применять знания на практике; и многие другие. Делается заключение о корреляции полученных данных при анкетировании учителей и учащихся. Сопоставление выявленных проблем среднего биологического образования с известными в высшем педагогическом образовании свидетельствует об их общности и необходимости комплексного решения. Результаты исследований учитывались при разработке курсов формирования биологической грамотности при проектировании дидактической модели обучения на интегративной основе школьников и студентов.

В параграфе 2.4 «Интегративная биология как универсальный контекст формирования интегративного знания» отмечается, что отсутствие комплексных методологических и методических разработок, посвященных проблеме ликвидации биологической неграмотности усложняет ее решение.

В параграфе обосновывается интегративный подход в формировании биологической грамотности. Представлено определение интегративной биологии - как системы биологических знаний, интегрированных с другими естественнонаучными и гуманитарными знаниями в сферу жизненных ценностей человека и средство формирования мировоззрения, направленного на нравственные отношения к природе и жизни человека. Интегративность в данном понятии отражает внутри- и междисциплинарный контекст знаний, необходимых для биологической грамотности. Это связано с интегративным характером самой биологии (при усложнении организации системы низшего уровня входят в систему более высокого); с тем, что биологические системы от организма до биосферы интегрированы через системно-сетевые связи в процессы, происходящие в системах биологических, небиологических и между ними, и полное представление о них возможно в синтетическом контексте содержания образования. Кроме того, деятельность человека по своей природе интегративна, многие ее аспекты требуют включения биологических знаний, хотя общество это не осознает; для решения комплексных проблем биолого-экологических, социально-экономических, нравственно-этических, в том числе, сохранения здоровья, жизни на планете, необходимо обладать не локально дискретными, а интегративными знаниями. Формированию биологической грамотности способствует создание целостной социоприродной картины мира, что возможно лишь при использовании интегративного контекста, в котором знания обретают смысл и переходят на уровень мировоззренческих убеждений; междисциплинарная интеграция выводит ученика за границы традиционных представлений о биологии, тем самым создается широкое основание для формирования целостного мировоззрения.

Интегративный содержательный контекст образования формируется биологическими и другими естественнонаучными и гуманитарными, знаниями. Знания, порождаемые в пограничной зоне пересечения разно модальной информации, имеют интегративный характер. Отмечается, что для осознания человеком реального смысла биологических знаний они должны формироваться в широком социоприродном, культурном контексте, контексте своей будущей профессии, что свидетельствует о необходимости дифференцированного обучения биологии.