Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 378

ББК 74.58

Об интеграционных процессах в образовании

Л.В. Королева, профессор МПГУ, зав. кафедрой физики для естественных факультетов, 1938_11@list.ru, М.Ю. Королев, доцент МПГУ, (499) 264-46-83, Е.Б. Петрова, доцент МПГУ, (499) 264-46-83

В статье рассмотрены интеграционные процессы в науке и образовании, основы интеграции учебных дисциплин естественно-научного цикла в общеобразовательной школе и вузе. Приведена программа магистерской подготовки в области естествознания, предполагающая интеграцию знаний об окружающей природе, раскрытие методологических и теоретических основ формирования естественно-научной картины мира.

Ключевые слова: интеграционные процессы, программа магистерской подготовки, интеграция знаний.

естествознание природа интеграция научный

The processes of integration in the science and education have been described and applied to the integration of the courses in sciences being taught at the high school and higher education levels. The program for post-graduated students has been developed for education in sciences, which implies the integrated knowledge about the nature and understanding the fundamental and methodical approaches required for the formation of the science-based picture of the world.

Keywords: processes of integration, the program for post-graduated students, the integrated knowledge.

Введение

Наличие интеграционных процессов в приоритетных направлениях естественных наук, формирование целостного взаимосвязанного представления об окружающем нас мире - характерная черта нашего времени. Главной особенностью современных знаний является то, что процесс интеграции органично сопровождается дифференциацией наук. Эти два процесса неразрывно связаны. В обществе возникли комплексные проблемы - “человек и природа”, “человек и космос” и т.д. Одна из важнейших комплексных проблем современности - охрана окружающей среды - находит отражение и в образовательном процессе, объединяя дисциплины естественно-научного и гуманитарного циклов.

Естественное развитие научного познания ведет к усилению дифференциации наук. В то же время развитие техники, технологии производства во многом зависит не только от успехов отдельных отраслей науки, но и от междисциплинарного синтеза, интеграции их достижений. Единство интеграции и дифференциации в естественно-научном познании является не только отражением единства общего (через интеграцию) и специфического (через дифференциацию), единого и многообразного, отражением в конечном счете материального единства мира и его многообразия, но и результатом синтетических и аналитических тенденций в естественнонаучном познании. Следует заметить, что равновесие между процессами интеграции и дифференциации достаточно подвижно: на различных стадиях развития научного познания могут преобладать то процессы дифференциации, то процессы интеграции. На современном этапе приоритетными в науке являются интегративные тенденции. Это привело к тому, что интеграционные процессы естественным образом стали проникать и в сферу образования.

В настоящее время идет интенсивный поиск новой парадигмы современного образования, основными чертами которой являются фундаментальность, целостность, направленность на удовлетворение интересов личности. В этих условиях необходима определённая корректировка содержания естественно-научного образования. Интеграция наук, научных знаний должна находить свое отражение в образовании. Под интеграцией содержания образования понимается процесс и результат взаимосвязи, взаимопроникновения, взаимодействия и синтеза знаний, способов и видов деятельности с созданием их целостной системы. Развитие системы образования, ориентация образования на фундаментализацию его содержания предполагает создание интегрированных курсов, требует внесения изменений в существующую систему учебных дисциплин. Реализация интеграции в естественнонаучных дисциплинах поможет устранить противоречия между возрастающим объемом знаний, накапливаемых науками, и существующими сроками обучения. Необходимы дисциплины, в которых содержание систематизировано за счет целенаправленной реализации интеграционных связей, отражающих тенденцию к интеграции научных знаний. Интеграционные связи являются основой для формирования научного мировоззрения, помогают увидеть мир в движении и развитии, способствуют установлению логических связей между понятиями, тем самым развивая логическое мышление.

Интеграция в системе образования является объективной закономерностью и логическим продолжением межпредметности обучения. В свое время реализация принципа межпредметности позволила качественно усовершенствовать образование, организовать целостный учебный процесс. Дальнейшее совершенствование системы образования требует внедрения идеи межпредметной интеграции в виде интегрированных учебных дисциплин. Интегрированные курсы локальны, предметны, дидактически конкретны. В основе интегрированного курса лежит система множественных межпредметных связей. Однако понятие интеграции в образовании не может быть сведено только к созданию интегрированных курсов. Благодаря интеграции современная наука раскрывается в обучении не только как система знаний, но и как система методов.

Интеграция дисциплин способствует реализации принципа научности в содержании обучения, позволяет развивать системное мышление, целостное восприятие природы, служит способом раскрытия современных тенденций развития науки, возникающих под влиянием процессов интеграции: гуманизации, теоретизации, математизации и др.

1. Основы интеграции учебных дисциплин естественно-научного цикла в общеобразовательной школе

Идея интеграции естественно-научного образования родилась в ходе поиска путей отражения целостности природы в содержании образования, формирования целостных представлений об окружающем нас материальном мире. Для реализации этих идей необходимо учитывать следующие положения:

· преемственность в содержании отдельных дисциплин;

· развитие общих для разных дисциплин идей;

· сближение родственных дисциплин;

· формирование обобщенных познавательных умений (компетенций);

· опора на знания по другим дисциплинам в процессе изучения и закрепления материала.

Сложившаяся в школе предметная система обучения отражает традиционное разделение предметных областей знаний на естественно-математические, технические, гуманитарные. Дифференцированное изучение природы в общеобразовательной школе средствами отдельных дисциплин не позволяет сформировать целостного представления о природе, естественнонаучной картины мира, определить место и роль в ней человека, не способствует пониманию глобальных экологических проблем, необходимости комплексного подхода к их решению. Необходимость дальнейших исследований в области интеграции содержания обучения в общеобразовательной школе вызвана имеющимися в настоящее время противоречиями:

· между возросшими требованиями общества к общеобразовательной подготовке учащихся и фактическим ее уровнем;

· между большим объемом научных знаний и недопустимостью перегрузки учащихся;

· между необходимостью полноценного образования и возможностями образовательных учреждений (организационными, педагогическими, материальными и т.д.);

· между мощным потоком новой информации (физической, биологической, химической и др.) и ее слабым отражением в учебно-программной документации и практике обучения.

Эти противоречия определяют главную проблему в естественнонаучном образовании учащихся: рациональный и оптимальный отбор содержания, принципов, форм и методов построения интегративных курсов для образовательной области “Естествознание”, которые не подменяют предметные дисциплины.

Попытка ввести в общеобразовательных школах, лицеях, гимназиях, колледжах интегрированные курсы по бинарному принципу (физика+биология; биология+химия и т.п.) оказалась ошибочной. Требовалось дальнейшее исследование взаимосвязей между систематически организованными дисциплинами с целью вычленения трансдициплинарных идей, которые и стали бы основой для построения интегративных курсов. Существуют объективные причины, препятствующие развитию интегративных процессов в теории и практике обучения естественнонаучным дисциплинам в общеобразовательной школе:

· не осуществляется в должной мере подготовка учителей, квалифицированно преподающих интегративные курсы, например, упразднена подготовка учителей естествознания в педагогических вузах, прекращено издание журнала “Естествознание в школе”;

· не определились общедидактические и методические подходы к возможности интеграции содержания естественнонаучных базисных дисциплин (физики, биологии, химии);

· недостаточно исследованы возможности интегративных процессов между учебными дисциплинами.

В связи со сказанным выше для реализации принципа интеграции в системе образования необходимо решить следующие задачи:

· определить дидактические основы интеграции учебных предметов естественного цикла в общеобразовательной школе;

· исследовать особенности разработки интегрированного курса по предметам естественно-научного цикла;

· разработать программы интегрированных курсов для старших классов общеобразовательной школы - “Естествознание”, “Экология”, “Астрофизика” для 10-11 классов общеобразовательной школы, методические рекомендации по организации и проведению этих курсов.

· разработать перечень необходимого оборудования для обеспечения интегрированных курсов - необходимую материальную базу для учебных демонстраций и лабораторного практикума.

Все это требует подготовки учителей новой формации и создает предпосылки для реализации магистерских программ, таких как “Современное естественнонаучное образование” (направление 540200 - физико-математическое образование), “Естествознание в образовании” (направление 540100 - естественно-научное образование). Развитие этой подготовки возможно и за счет создания специализаций: например, “Естествознание”.

2. Проблемы подготовки учителя общеобразовательной школы

Модернизация школьного образования, осуществляемая в настоящее время, ставит новые профессиональные задачи и перед высшей школой, предъявляет новые требования к специальной подготовке учителя современной школы, магистров образования. Новыми в подготовке учителя или магистра образования являются такие направления, как формирование у студентов профессиональных компетенций в области реализации уровневой и профильной дифференциации, предпрофильной подготовки, преподавания интегрированных и элективных курсов, использования новых информационных технологий, технических средств обучения и приборной базы. В связи с этим необходимо обеспечить соответствие предметной подготовки студентов, обучающихся по педагогическим специальностям, задачам современного этапа реформирования общего среднего и высшего профессионального образования на примере физико-математического и естественно-научного профиля.

Основное направление корректировки стандартов, на наш взгляд, должно идти путем увеличения числа дисциплин интегрированного характера, общих для всех физико-математических и естественнонаучных специальностей.

Одной из целей реализации инновационной образовательной программы МПГУ была разработка концепции, учебного плана и методического обеспечения магистерской программы “Естествознание в образовании” (направление 540100 - Естественно-научное образование). Создание этой программы нацелено на формирование системы подготовки магистров, обладающих интеграционными компетенциями в области естественно-научных знаний и готовых к профессиональной деятельности на инновационной основе с учетом приоритетных направлений развития науки и образования.

Предлагаемая программа магистерской подготовки в области естествознания направлена на реализацию концепции естествознания как междисциплинарной науки, предполагающей интеграцию знаний об окружающей природе, раскрытие методологических и теоретических основ формирования естественно-научной картины мира. Согласно разработанному учебному плану, программа содержит 15 инновационных дисциплин и программы 2 практик и ориентирована на подготовку магистров, способных осуществлять исследовательскую деятельность и реализовывать образовательные программы по современным проблемам естествознания. В разработке учебно-методических комплексов перечисленных ниже дисциплин принимали участие преподаватели общеуниверситетской кафедры физики для естественных факультетов, преподаватели биолого-химического, географического, химического факультетов и факультета физики и информационных технологий МПГУ.

ДНМ.Ф.01. Дисциплины направления - модуль “Современные проблемы науки и образования”:

ДНМ.Ф.01.01. Эволюция естественно-научной формы познания (проф. Фролов Б.Н.)

ДНМ.Ф.01.02. Современная физика и основные направления ее развития (проф. Королева Л.В.)

ДНМ.Ф.01.03. Биологические науки и их место в современном естествознании (проф. Жигарев И.А., проф. Чернова Н.М.)

ДНМ.Ф.01.04. Современные проблемы химической науки (проф. Медведев Ю.Н.)

СДМ.00 Специальные дисциплины:

СДМ.01 Фундаментальное естествознание (проф. Фролов Б.Н.)

СДМ.02 Математические методы в современном естествознании (проф. Бабурова О.В., доц. Королев М.Ю.)

СДМ.03 Теоретические основы физических методов исследования в естествознании (проф. Заварыкина Л.Н.)

СДМ.04 Проблемы современной астрофизики и космологии (проф. Бабурова О.В.)

СДМ.05 Моделирование в естествознании (доц. Королев М.Ю.)

СДМ.06 Физические основы биологических процессов (доц. Петрова Е.Б.)

СДМ.07 Физические основы глобальной экологии (доц. Королев М.Ю.)

СДМ.В.00 Дисциплины по выбору студента (элективные курсы):

СДМ.В.01 Нанотехнология и смена парадигмы развития науки (проф. Разумовская И.В.)

СДМ.В.02 Актуальные проблемы лазерной спектроскопии (доц. Старцева Е.В.)

СДМ.В.03 Основы синергетики (проф. Одинцова Н.И.)

СДМ.В.04 Геоиндикация окружающей среды (доц. Кошевой В.А., доц. Алещукин Л.В., ст. пр. Фураев Е.А.)

Практики:

Программа научно-исследовательской практики для магистрантов (проф. Одинцова Н.И.)

Программа педагогической практики для магистрантов (проф. Пурышева Н.С.)

Проиллюстрируем вышесказанное на примере двух дисциплин: “Моделирование в естествознании” и “Физические основы биологических процессов”.

В процессе преподавания дисциплины “Моделирование в естествознании” рассматриваются общие вопросы моделирования, классификации моделей и видов моделирования, этапы построения математических моделей. Особое внимание уделяется применению математических моделей в естественных науках. На базе этих знаний изучаются различные модели в физике, астрофизике, химии, биологии, экологии, геологии и географии. Во всех естественных науках применяются аналогичные математические модели, математические операции и структуры, дифференциальные уравнения и т.д.

В процессе изучения дисциплины “Моделирование в естествознании” студенты приобретают следующие компетенции:

- способность получать новые научные знания;

- готовность применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования в естественных науках.

Структура дисциплины “Физические основы биологических процессов” такова. Стержневыми здесь являются знания по физике. На этой основе строится ядро дисциплины, путем углубления уже имеющихся знаний и дополнения их новыми. Целью дисциплины является формирование у студентов естественно-научных факультетов представления о системе, ее универсальных свойствах; целостного представления о физических закономерностях, лежащих в основе действия биологических процессов различной физической природы; понимания универсальности действия таких систем, зависимости их функционирования и структуры от внешних физических факторов.

Разработанная программа предполагает подготовку магистра естественно-научного образования к выполнению научно-исследовательской, научно-методической, педагогической деятельности. Прошедший подобное обучение специалист будет:

· иметь целостное представление о процессах и явлениях, происходящих в живой и неживой природе, понимать возможности современных научных методов познания природы;

· знать формы и методы научного познания и их эволюцию, владеть различными способами познания и освоения окружающего мира, понимать роль науки в развитии общества;

· иметь фундаментальную подготовку по различным разделам естественно-научных знаний.

С 1 сентября 2008 года в МПГУ начата подготовка магистров по программе “Современное естественнонаучное образование”. Ведется разработка лекционных курсов, слайд-лекций, семинарских занятий и дисциплин по выбору студентов в соответствии с разработанными УМК дисциплин.

3. О формировании профессиональной компетентности будущего учителя

В соответствии с прогнозами развития образовательной системы, обозначенными в “Концепции развития образования до 2010 г.”, можно ожидать, что система образования в XXI веке будет представлять собой стремительно модернизируемую структуру. В первую очередь это будет связано с внедрением компьютерных и информационных технологий в учебный процесс. Однако преобладающими формами обучения в классическом вузе до сих пор остаются традиционные, основанные на непосредственном взаимодействии преподавателя со студентами. Поэтому актуальной становится разработка таких образовательных технологий, которые сочетали бы преимущества новых и традиционных форм обучения, с целью повышения уровня учебного процесса в вузе. Одним из путей решения данной проблемы является совершенствование процесса организации и проведения лекций и практикумов в вузе на базе создания и применения инновационных образовательных технологий и соответствующих программных средств учебного назначения нового поколения. Они придают традиционным формам обучения новое звучание. Например, такой давно устоявшийся вид занятий, как лекция, существенно трансформировался в динамичное действо (динамическая слайд-лекция), сочетающее изложение теоретического материала с показом иллюстративного видеоряда, позволившего практически любое физическое явление приблизить к демонстрации его в режиме реального времени. В то же время преподаватель получил дополнительный инструментарий, позволяющий препарировать процесс, выстраивая все его фазы в нужной последовательности. Инновационные образовательные технологии используются и в лабораторном практикуме, оснащаемом в последнее время не только традиционным оборудованием для физических исследований, но и сенсорными системами, сопряженными с компьютером. Это существенно расширяет спектр изучаемых в учебной лаборатории явлений.

Приход сенсорных систем в учебный процесс ставит перед преподавателями вузов и учителями новые проблемы, связанные, с одной стороны, с соблюдением дидактических требований к учебному эксперименту, с другой - с объяснением принципа действия этих систем. Первая проблема является чисто технической и ее можно решить более активным внедрением дополнительных устройств: видеокамер, проекторов и т.п. Вторая проблема решается сложнее и требует создания специальных методик использования сенсорных систем.

Следует заметить, что в последнее время во все сферы деятельности человека стали внедряться различные сенсорные технологии. Это связано с рядом причин. Первой из них является интенсивное развитие компьютерной техники. Другой причиной является желание получать более точные экспериментальные результаты. И третья причина - возможность создания систем с обратной связью. Приход нового инструментария способствует возникновению новой среды для экспериментирования. Создание такой среды способно удовлетворить дополнительные образовательные потребности. Деятельностное содержание становится приоритетным, по сравнению с информационным. Очень важными становятся продуктивная ориентация обучения, интеграция педагогических и экспериментальных технологий.

Одним из путей решения второй проблемы является создание некой среды, назовем ее условно “учебной экспериментальной средой”, которая стала бы естественной для студентов и учащихся и позволяла бы решать широкий спектр учебных экспериментальных задач. Причем эта среда должна быть общей для всех естественно-научных дисциплин, так как все они используют физические методы исследования, и отличие состоит лишь в выборе объекта. На наш взгляд, она должна включать следующие основные компоненты: инструментарий (измеряющий, для обработки результатов эксперимента и получения информации), объект исследования, методы исследования и соответствующие им методики.

Происходящая сегодня информатизация высшей школы позволяет повысить эффективность и качество подготовки специалистов до уровня, востребованного на рынке труда и уже достигнутого в развитых странах, т.е. подготовки кадров с новым типом мышления, соответствующим требованиям постиндустриального общества. Наиболее важным становится этот факт при рассмотрении процесса подготовки магистров образования и будущих учителей, так как именно они являются основными носителями знаний и передают их от поколения к поколению. Современный педагог помимо высокого профессионализма в соответствующей предметной области и современного уровня методической подготовки должен обладать высокой степенью социальной мобильности, что позволит ему оперативно реагировать на все изменения внешней среды и в связи с этим совершенствовать учебный процесс во всех его проявлениях.

Размещено на Allbest.ru