ОБРАЗОВАНИЕ В КОНТЕКСТЕ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

 

Учебное и образовательное знание в информатике

Исаченко А.Н.

В сообщении обсуждается содержание и соотношение учебного и образовательного знаний при переподготовке специалистов на базе высшего образования по специальности “Информатика”.

Прежде всего условимся, что будет пониматься в рамках данного сообщения под учебным и образовательным знаниями. С философской точки зрения учебное и образовательное знания должны определяться как системы, имеющие свою определённую структуру, законы построения и функционирования, изменения и развития. Причем эти структуры и законы должны вписываться в рамки структуры и законов философского понятия знания. Определим учебное знание как минимальную совокупность человеческих знаний о предметной области, необходимых личности для профессиональной деятельности в данной предметной области. Эта минимальная совокупность знаний, складываясь объективно, определяется уровнем развития науки и производства и отражается экспертами (преподавателями, специалистами) в учебном плане подготовки специалистов по соответствующей специальности и программам по отдельным дисциплинам, входящим в план. Личность изучает и усваивает учебное знание во время учебного процесса, организованного в соответствии с учебным планом, существующим в рассматриваемый момент времени. Понятие образовательного знания будем толковать шире, и помимо учебного знания в образовательное знание будем включать и те знания о предметной области, которые выходят за пределы учебного процесса. Эти знания индивидуум получает вне учебного процесса по своей инициативе. Назначение образовательного знания, так же как и учебного, состоит в том, чтобы дать личности фундамент для успешной профессиональной деятельности и, что не маловажно, профессионального роста. Заметим, что в указанных определениях образовательное знание шире учебного и покрывает его. Обратное верно при условии, что образовательное знание получено только в рамках учебного процесса, то есть когда учебное и образовательное знания совпадают. Однако образовательное знание, покрывая учебное, может быть получено полностью вне учебного процесса (самообразование). Но и при этом учебное знание по содержанию должно составлять основу образовательного знания. Учебное и образовательное знания формируются из научных и практически знаний. И поэтому подвержены тем же многочисленным процессам и факторам, что и научные знания, например дифференциации и интеграции, анализу и синтезу.

Естественно, при необходимости получения знаний индивидуум самостоятельно определяет пути их получения. И сталкивается с дилеммой: либо получить их в учебном заведении, тем самым выбрав учебное знание основой образовательного знания, либо самостоятельно изучить предметную область. Для дисциплин, связанных с программированием и информационными технологиями, второй путь возможен только при наличии достаточных интеллектуальных, временных и материальных ресурсов: первоначальной базовой подготовкой, свободным временем для поиска необходимой информации, доступа к литературным источникам, доступа к техническому и программному обеспечению, доступа к информационным системам и сетям, возможностью получения квалифицированной консультации у специалиста. Часто индивидуум, даже обладая указанными ресурсами и изучая самостоятельно информационные технологии, приходит к высокому пользовательскому уровню, но при необходимости выхода за рамки пользовательских режимов, например самостоятельного проектирования или разработки отдельных модулей информационных систем или приложений, сталкивается с недостатком общих основополагающих знаний, отсутствием навыков практической работы, знания специфики конкретной системы. Помимо индивидуума, в получении им необходимых знаний часто заинтересована сторона, имеющая возможность оказания финансовой поддержки процесса образования и выдвигающая требование соответствия получаемых знаний современным стандартам с документальным подтверждением последнего сертификатом или дипломом престижного учебного заведения. Рынок труда также требует документального подтверждения уровня образования. Немаловажное значение играет правильная оценка достаточности объёма требуемых знаний (учебного знания) для возможности работы в выбранной предметной области, что может быть сделано только специалистами. Все эти факторы обуславливают выбор первого пути получения знаний, то есть за счёт обучения в учебном заведении.

В связи с острой потребностью рынка труда, как в республике, так и за рубежом, в специалистах по информатике, многие лица с высшим образованием изъявляют желание переквалифицироваться по специальности “Информатика” на базе основного высшего образования. Как правило, это лица, имеющие высокий пользовательский уровень владения компьютером, и стремящиеся перейти на уровень разработчиков программных приложений и информационных систем. Для таких лиц компьютерные курсы пользовательского уровня не представляют интерес, и повышение своего образовательного уровня они связывают с высшими учебными заведениями, которые готовят специалистов по информатике. Существует так же категория лиц, для которых получение образования в области информационных технологий связано с их профессиональной деятельностью на стыке основной специальности и информатики. По существу речь идет о возникновении или формировании новых научных и практических дисциплин (интеграция знаний). Примерами могут служить биоинформатика, информационные технологии в области химии, медицины и фармакалогии, по которым в западных странах существует наибольший кадровый спрос научных работников.

С 1999/2000 учебного года переподготовку специалистов на базе высшего естественнонаучного или технического образования по специальности “Информатика” осуществляет специальный факультет бизнеса и информационных технологий Белорусского государственного университета под эгидой факультета прикладной математики и информатики. Следует отметить, что по существу это возобновление той работы, которая велась в университете в конце семидесятых начале восьмидесятых годов, когда так же существовала нехватка специалистов по программированию в республике. На курсы переподготовки принимаются лица с высшим образованием и студенты выпускного курса высших учебных заведений.

Учебный план переподготовки учитывает несколько факторов. Первый - временной. Исходя из опросов заявителей, оптимальным для слушателей является годичный срок обучения. Второй фактор – содержательный. Ориентация на включение возможно большего числа дисциплин из учебного университетского плана по специальности “Информатика” в силу временного фактора является нереальной. В тоже время ограничиваться изучением только конкретных компьютерных систем ошибочно в силу быстрой смены программного обеспечения и устаревания получаемых знаний. Кроме этого, рассмотрение только конкретных компьютерных систем сужает представление обучаемого о предметной области и ограничивает его знания только принципами, заложенными в конкретной системе. Третий фактор – потребности рынка. Анализ показывает, что наиболее востребованными являются специалисты, владеющие несколькими языками программирования высокого уровня, предпочтительно С++, Visual C, обладающие навыками проектирования баз данных и навыками работы с СУБД, знающие компьютерные сети и Internet-технологии, умеющие разрабатывать алгоритмы решения задач. Однако следует учитывать, что потребности рынка подвержены изменениям в связи с появлением новых программных продуктов, появлением новых информационных технологий. Следовательно, в качестве учебного знания должны выступать основополагающие в информатике дисциплины, дающие представление о принципах программирования, основах проектирования информационных моделей и информационных систем с иллюстрациями и пояснениями в конкретных интегрированных средах, языках программирования, СУБД и информационных системах. Образовательное знание должно формироваться на основе учебного знания за счёт самостоятельного изучения конкретных компьютерных систем.

Исходя из сказанного выше, учебный план включает в качестве начальной дисциплины при изучении информационных технологий “Теорию алгоритмов”, как дисциплину, знакомящую слушателей с такими фундаментальными понятиями, как трудоёмкость алгоритмов, способами построения эффективных алгоритмов, моделями вычислений и вопросами теории кодирования. Обсуждаются и иллюстрируются различные сложные проблемы, понятия, задачи и алгоритмы, знание которых совершенно необходимы не только для создания хороших программ, но и вообще для формирования алгоритмического стиля мышления. Цель дисциплины – научить слушателей строить эффективные алгоритмы решения разнообразных задач с использованием различных структур данных и определять трудоёмкость алгоритмов с помощью таких методов, как составление и решение рекуррентных уравнений, определение усредненной трудоёмкости операций.

Вторая дисциплина “Языки программирования” знакомит слушателей с составом и функциями программного обеспечения, интегрированными средами разработки приложений, методикой проектирования приложений в этих средах. Рассматриваются концепции процедурного и объектно-ориентированного программирования, визуального и событийно-управляемого программирования, технология решения задач на ЭВМ, основные понятия и характеристики языка программирования Pascal, проектирование структур данных, среда разработки Windows-приложений Delphi, язык программирования С++, среда разработки Microsoft Visual C++.

Дисциплина “Компьютерные сети” содержит сведения о моделях и методах построения современных локальных и глобальных компьютерных сетей. Главное внимание уделяется моделям и протоколам передачи данных, анализу протоколов передачи данных как основы сетевых технологий.

Для ознакомления слушателей с основными моделями данных, принципами организации баз данных на основе реляционной модели, проблемами физического и логического представления баз данных, их классификации, теоретическими основами проектирования баз данных, в учебный план включена дисциплина “Модели данных и СУБД”. В этой дисциплине также затрагиваются вопросы архитектуры клиент/сервер, рассматриваются клиент-серверные технологии, программируемые серверы, работа в мультипользовательском режиме.

“Технология программирования” знакомит слушателей с основными понятиями технологии программирования, методами разработки программного продукта с использованием различных инструментальных средств. Особое внимание уделяется методам проектирования программных систем, проектированию интерфейса пользователя с использованием среды программирования, а также вопросам оценки качества программного обеспечения, таким как надёжность и качество.

Дисциплина “Интеллектуальные информационные системы” формирует у слушателей методологию проектирования и разработки современных интеллектуальных информационных систем на этапе извлечения и представления знаний, их обработки и общения с конечным пользователем. Рассматриваются инженерия знаний и машины вывода, лингвистические знания, технология решения задач и экспертные системы.

Дисциплина “Методы трансляции” ориентирована на изучение математического аппарата и методов, используемых при построении трансляторов, оценки их сложности и практической реализации. Включается материал по лексическому и синтаксическому анализатору, синтаксически управляемому переводу и генерации кода.

“Internet-технологии” как дисциплина основное внимание уделяет структуре глобальной компьютерной сети, принципам её управления и подключения. Рассматриваются гипертекстовая система World Wide Web, протокол HTTP, принципы создания и дизайна WEB-страниц, язык разметки гипертекста HTML. Даются основы программирования на языке программирования Java.

Указанные дисциплины составляют основу учебного знания на курсах переподготовки. Для каждой дисциплины имеются методические пособия в печатном или электронном виде. Лекционный материал в каждой дисциплине составляет пятьдесят процентов учебного времени. Остальные пятьдесят процентов отводятся для лабораторных занятий в компьютерных классах для закрепления лекционного материала, приобретения навыков работы в конкретной компьютерной системе и самостоятельного выполнения индивидуальных заданий. Форма отчёта по каждой дисциплине – зачёт или экзамен. Предусматривается выполнение дипломной работы с последующей её защитой Государственной экзаменационной комиссии. При успешном завершении учёбы слушатель получает диплом о переквалификации на базе основного высшего образования с присвоением квалификации “Программист”.

Наибольшее количество часов, в соответствии с потребностями рынка, отводится дисциплинам “Теория алгоритмов”, “Языки программирования”, “Модели данных и СУБД”, “Internet-технологии”. Для учёта уровня подготовки слушателей и учёта их интересов, в учебном плане предусмотрена дисциплина “Дополнительные главы информатики”. Часы этой дисциплины либо полностью отводятся для изложения материала, заявленного большинством слушателей, либо частично отдаются для расширения объёма тех из перечисленных выше дисциплин учебного плана, по усвоению которых у слушателей по тем или иным причинам происходит отставание. Таким образом, осуществляется оперативное управление уровнем усвоения материала.

При определении содержания дисциплин (учебных программ) использовался модульный принцип, то есть содержание каждой дисциплины формировалось максимально независимым от содержания остальных. Модульный принцип позволяет слушателям, заинтересованным в получении учебного знания только по отдельным дисциплинам, ограничиться записью на посещение соответствующих дисциплин. Кроме этого, в силу модульного принципа, порядок следования дисциплин, за исключением “Теории алгоритмов” и “Языков программирования”, которые предшествуют остальным дисциплинам, может быть произвольным. Как правило, занятия проводятся параллельно по двум дисциплинам. Поэтому в качестве примерной последовательности изучения дисциплин может быть предложена последовательность, указанная на схеме 1.

Схема 1.

		Компьютерные сети
				Языки программирования C++
		Модели данных и СУБД
				Языки программирования VisualC
	Методы трансляции
				Технология программирования
	Интеллектуальные информационные системы
				Internet-технологии

 

Спецификой курсов в силу временного фактора (один год обучения) является высокая интенсивность учебного процесса. Форма обучения – вечерняя. Поэтому для достаточного усвоения учебного знания и успешного завершения процесса обучения, в условиях его совмещения с работой или обучением на выпускном курсе вуза, существенную роль имеет для слушателей мотивация обучения. Основными мотивами обучения на курсах переподготовки, по опросу слушателей 1999/2000 учебного года, является повышение статуса по месту работы, возможность перехода на более высокооплачиваемую работу, возможность трудоустройства за рубежом. Тем не менее, тридцать процентов слушателей 1999/2000 учебного года по тем или иным причинам были отчислены с курсов переподготовки. Причём отчисление произошло в первые два, три месяца обучения.

Результаты защиты дипломных работ (пятьдесят процентов оценка “отлично”, сорок процентов – “хорошо”, десять процентов – “удовлетворительно”) свидетельствуют об успешном усвоении выпускниками 2000 года учебного знания при обучении. Среди успешно заверщивших обучение шестнадцать процентов слушателей получили диплом с отличием.

В заключение хотелось бы отметить специфику информатики, как предметной области, в которой наиболее быстро происходит обновление знаний. Поэтому данная профессия требует от специалиста постоянного повышения своего образовательного уровня, быстрого усвоения и перехода на новые информационные технологии, необходимости адекватного реагирования на изменения рынка программных продуктов.

 

Воспитывающий смысл химических знаний

А.Н. Братенникова, Е. И. Василевская

Сегодня нам приходится с сожалением констатировать, что изменения в политике и экономике Республики Беларусь, произошедшие в 90-х гг. XX века, повлекли за собой целый ряд негативных тенденций в ценностных ориентациях в обществе. Нынешнюю социокультурную ситуацию на всем постсоветском пространстве специалисты справедливо характеризуют как "...трудный и болезненный переходный период складывания новых форм обоснования моральных норм и социального контроля" [1]. Наиболее незащищенной и уязвимой частью общества при таких обстоятельствах, безусловно, оказались дети и подростки, среди которых в последние годы все больше проявляются социальная тревожность, неуверенность, агрессивность и, даже, жестокость. В таких условиях задачи воспитания молодежи средствами отдельных общеобразовательных учебных дисциплин, и химии в том числе, обретают особую актуальность и значимость.

Являясь естественнонаучным предметом, химия обладает громадным потенциалом для обучения и развития учащихся. Направленность обучения на развитие личности учащегося, как справедливо отмечается в [2], проявляется, наряду с другими факторами, в "целесообразном соотнесении содержания обучения с контекстом развития мировой и общественной культуры, показе науки как деятельности человека для человека, раскрытии связей изучаемого с окружающей действительностью". В контексте сказанного не вызывает сомнения, что и воспитывающая функция химических знаний весьма велика, ведь именно опыт деятельности в области современной науки является средством овладения методами научного познания, научного языка и символики.

Как элемент общечеловеческой культуры, химия изначально имела выраженную гуманитарную направленность. Отдельные теоретические положения химических знаний составляли определенную часть натурфилософии, истолковывавшей явления природы в их целостности. Отсюда понятна роль химии, наряду с физикой, астрономией, географией и другими естественными науками, в формировании мировоззрения людей. При этом важно и то, что специфика языка, объектов и законов, изучаемых в химии, создают условия для включения учащихся в деятельность по работе с информацией в процессе ее активной переработки на разных уровнях использования и для решения различных познавательных и практических задач. Кроме того, химический эксперимент, выступая в роли метода получения эмпирических знаний, служит средством превращения знаний в убеждения и, тем самым, источником развития научного мировоззрения.

Как общеобразовательная учебная дисциплина, химия сегодня призвана уже в рамках средней школы сформировать у учащихся систему адекватных представлений о роли и месте химических знаний в процессе познания природы, правильное понимание ими возможностей химической науки в решении проблем современного общества (питание, охрана здоровья, энергетика, материаловедение и др.), умение делать на основе наблюдаемых явлений доступные обобщения мировоззренческого характера, а также воспитать на основе химических знаний грамотное экологическое поведение молодого человека в природе и обществе. Реализация указанных целей лежит на путях развития познавательного интереса к предмету, через процесс непрерывного получения доступной, точной информации, соответствующей современному состоянию химической науки.

Цели воспитания должны заключаться не только в создании условий, необходимых для максимально полного освоения личностью материальной культуры и духовных ценностей, накопленных человечеством, но и в помощи обучаемому в раскрытии его внутреннего потенциала, в движении по пути самореализации. При этом система внутренних ориентиров учащегося должна формироваться в результате соотнесения естественнонаучного мировоззрения с гуманистическими ценностными критериями, служить основой нравственного выбора личности, способствовать преодолению "ценностной слепоглухоты", что особенно актуально для Беларуси после аварии на ЧАЭС. Необходимо также и стимулирование познания человеком самого себя, выработки индивидуального стиля жизни и деятельности. В любом случае цели воспитания, принимаемые педагогом, не могут быть директивными, они могут только полнее раскрывать поле выбора перед воспитанником и последствия того или иного выбора. Право же выбора всегда остается за личностью.

При этом не вызывает сомнения тот факт, что повышение воспитывающего потенциала любого курса должно, в первую очередь, связываться с совершенствованием его содержания. Анализ учебных программ по химии для общеобразовательных средних школ бывшего СССР показывает, что с этой целью в различные годы был усилен акцент на политехнический принцип обучения, повышена прогностическая функция химических знаний, введены вопросы охраны окружающей среды, рентабельности и экономичности различных химических производств. В вариантах программ и учебников по химии для средней школы Республики Беларусь большое внимание отводится не только вопросам получения и применения различных химических веществ, но и экологически грамотному и безопасному обращению с ними [3-5].

Воспитывающий потенциал содержания курсов химии в высшей школе также постоянно совершенствуется и возрастает. В последние годы в системе высшего университетского, в том числе и химического, образования происходит переориентация процесса обучения на развитие творческого потенциала личности, воспитание культуры мышления, овладение методологией науки, что должно обеспечивать подготовку специалистов, способных находить оптимальные пути решения проблем, возникающих в профессионально-производственной, научной и общественно-политической сфере. Обращение к материалам по истории и методологии науки при изучении курсов химии может служить не только средством ознакомления с логикой развития теоретических концепций и фоном изложения всего обширного материала химии, но и действенным средством воспитания. Демонстрация последовательности появления и смены различных теоретических воззрений, сложности и многообразия проблем современного этапа развития науки и роли белорусских ученых в решении этих проблем, проиллюстрированные подобранными соответствующим образом примерами из истории развития химии способствуют формированию и становлению высококультурной и духовно зрелой личности молодого специалиста.

Вместе с тем мы разделяем точку зрения социологов Национального института образования [1] о том, что существующая в Республике Беларусь образовательная система, в основе которой лежат принципы природосообразности и институализации, не способствует формированию духовного мира учащихся. В случае реализации принципа природосообразности ставка делается на развитие природных задатков и способностей, а институализация нормативно закрепляет чисто формальные, выведенные из соответствующей концепции образования, требования к обучаемым и обучающим. И тот, и другой принципы организации учебно-воспитательного процесса все-таки оставляют в стороне духовный мир личности, ее ценностные ориентиры. Многим специалистам выход из сложившейся ситуации видится в фундаментализации системы образования. На этом, в частности, строятся все методики развивающего обучения, предусматривающие разворачивание понятийного аппарата и преодоление практики усвоения готовых дефиниций.

На наш взгляд, особого внимания заслуживает такая организация процесса учения, когда он выступает как вид социокультурной деятельности. Учебно-воспитательный процесс при таком подходе должен быть ориентирован на развитие культуры социального субъекта. Отсюда следует, что при разработке образовательных технологий надо ориентироваться не только на символическую культуру, представленную в виде тех или иных видов инновационной деятельности, но и на повседневную реальность, традиционную культуру в виде исторически сложившихся представлений, верований, чувств, образцов поведения и норм, которые усваиваются скорее на бессознательном уровне, как знание реальности.

В связи со сказанным особое значение приобретают вопросы реализации обучающе-исследовательского принципа (ОИП), который предусматривает приобретение соответствующих знаний, умений и навыков через усвоение принципов проведения научных исследований и непосредственное вовлечение обучаемых в научно-исследовательскую деятельность. В рамках концепции ОИП предлагается приобщать молодежь, начиная со средней общеобразовательной школы, к арсеналу умственных и практических действий и операций, необходимых ученому-исследователю, а именно: четкое определение объекта и предмета исследований; прогнозирование конечного результата исследований; формулирование гипотез; планирование процесса исследования; выбор соответствующих целям и задачам исследования методов и средств его проведения; контроль и оценка проводимого эксперимента ?6?. Несмотря на определенную согласованность концептуальных положений о реализации ОИП до сих пор все-таки остаются открытыми вопросы о роли и месте ОИП как в общей структуре содержания образования, так и в методических системах конкретных учебных дисциплин. На наш взгляд, реализация ОИП в средней общеобразовательной школе возможна как в рамках традиционного (объяснительно-иллюстративного), так и проблемного или исследовательского обучения, но, несомненно, сопряжена с дополнительной корректной проработкой проблемы и с поиском нетривиальных процессуальных и дидактических подходов.

Не останавливаясь подробно на возможных способах реализации ОИП в учебно-воспитательном процессе при обучении химии, рассмотрим примененение данного принципа во внеклассной работе с учащимися старших классов средних общеобразовательных школ путем организации и проведения турниров юных химиков.

Турниры юных химиков – это интеллектуальные командные соревнования школьников в умении решать экспериментальные задачи исследовательского характера, которые с 1993 г. регулярно проходят в городе Минске [7 - 9]. В ходе подготовки к турниру школьники под руководством учителя знакомятся с методологией и проводят литературный поиск, выполняют экспериментальные исследования, обобщают и оформляют полученные результаты, представляют их в виде доклада. В каждом действии турнира участвуют три команды: команда "докладчик" в течение 7–10 минут представляет результаты проведенного исследования и защищает их перед коллегами (включая участников, членов жюри и болельщиков), затем команды "оппонент" и "рецензент" в итоге научной дискуссии дают оценку работы докладчика, причем в ходе игры каждая из команд–участниц последовательно выступает во всех трех ролях – докладчика, оппонента и рецензента. Таким образом, во время турнира моделируется реальная жизненная программа, описывающая все стадии научного поиска, начиная с постановки задачи и кончая защитой обработанных и обобщенных результатов.

При реализации данной формы ОИП элементы игры, вызывающие интерес и азарт у школьников, сочетаются с решением не только чисто дидактических задач, но и, в значительной степени, с развитием процессов социокультурной и профессиональной ориентации учащихся. Кроме того, командная форма проведения мероприятия позволяет каждому участнику, в зависимости от его интересов, склонностей и подготовки, проявить наиболее сильные стороны своей личности, способствуя достижению высоких результатов всей команды в целом. Таким образом, подготовка и непосредственное участие в турнирах юных химиков способствуют воспитанию таких важнейших сторон духовной личности, как добросовестность, ответственность и чувство долга; дисциплина и самодисциплина; научная и общая культура речи и поведения; уважение к результатам труда коллег и оппонентов и т. п.

Для усиления воспитывающей функции данных мероприятий особое внимание необходимо уделять выбору тематики заданий турниров. Разделяя точку зрения зарубежных педагогов о том, что при организации исследовательской деятельности учащихся особое значение имеет постановка учебных проблем [10], можно сформулировать следующие основные критерии их отбора:

–- проблема должна преследовать образовательные, развивающие и воспитательные, но не чисто утилитарные цели;

Важны также простота, воспроизводимость и наглядный характер выполняемых опытов. Следует избегать или свести к минимуму трудоемкие, малопродуктивные операции (например, длительную отмывку коллоидной системы) и использование сложного оборудования, чтобы внимание учащихся не было отвлечено от непосредственного наблюдения за химическим явлением. Существенным для школьников является и перспектива быстрого получения результатов. Объективное новаторство эксперимента при этом отнюдь не обязательно, главное – субъективная новизна исследований для учащихся.

В качестве примера можно привести одну из тем турнира юных химиков 2000 – 2001 учебного года – "ОчУмелые ручки". Школьники получили задание, воспользовавшись широко используемыми в быту средствами и приспособлениями, обеспечить оборудованием домашнюю химическую лабораторию. При формулировке задания преследовались следующие методические цели: актуализировать знания учащихся об организации и проведении безопасного химического эксперимента; дать представление об изготовлении простейших приборов и приспособлений для проведения различных экспериментальных работ. Одновременно решается и целый ряд важнейших воспитательных задач в направлениях нравственного развития личности; формирования трудовых и коммуникативных навыков, в том числе навыков самообслуживания, безопасного и ответственного поведения; и, наконец, развития экологического сознания, предусматривающего создание условий для приобретения соответствующих знаний и практического опыта решения проблем в данной области.

Следует отметить, что в качестве кураторов и соруководителей команд-участниц турниров юных химиков часто выступают студенты старших курсов химического факультета БГУ, обретая при этом не только опыт профессиональной педагогической деятельности, но и воспитывая в себе способность к саморегуляции мотивационной, эмоциональной, волевой и нравственной сфер личности, творческий подход к работе и умение организовать совместный труд, точность и обязательность в обещаниях и т.п.

В заключение подчеркнем, что сегодняшняя ситуация духовно-нравственного кризиса в белорусском обществе отнюдь не уникальна. Так, например, в эпоху распада Римской империи современников также ужасали атмосфера всеобщего недоверия и разгул насилия. Как известно, этот переходный этап нравственной культуры в древнем мире завершился утверждением христианства. Однако, как и авторам монографий [1,11,12], нам представляется малопродуктивным искать сегодня выход из нравственного тупика только в прошлом, а спасение от бездуховности исключительно в религиозном воспитании школьников.

В нашей стране, как и во всех постиндустриальных обществах, уже произошли весьма значительные сдвиги в духовной жизни. Ныне характеристика "переходности" скорее свидетельствует о формировании совершенно нового типа культуры и морали. При том, что традиционная мораль еще занимает значительное место, все же необходимо признать, что постепенно старые регулятивы перестают быть доминирующими: вместо социальной общности на первый план выходит личность и параллельно обновляются способы обоснования моральных ценностей и регулирования поведения каждого отдельного человека. Последнее, в свою очередь, невозможно без улучшения состояния науки, искусства и образования, которые и являются, в конечном итоге, гарантами повышения уровня культуры и духовности подрастающего поколения. Эти задачи, безусловно, требуют полнейшей самоотдачи и творческого поиска со стороны широкой научно-педагогической общественности республики, включая и школьного учителя, и преподавателя ВУЗа. Причем успешное достижение любой из указанных задач немыслимо без дальновидной и продуманной политики государства; без соответствующего их социальной значимости финансирования; без ощутимой поддержки Министерства образования.

Литература

1. Социокультурные факторы формирования личности ученика общеобразовательной школы. Минск: НИО,1999. 265 с..

2. Титова И.М. Концепция гуманизации развивающего обучения химии // Химия в школе. 1996. N 3. С. 14 -22

3. Программы средней общеобразовательной школы. Химия, VIII – XI классы. – Мн.: НМЦентр, 1999.

4. Шиманович И. Е., Сечко О. И., Тихонов А. С., Хвалюк В. Н. Химия. Учебн. пособие для 8–го класса общеобразоват. школы. – Мн.: Нар. асвета, 1999.

5. Шиманович И. Е., Василевская Е. И., Ельницкий А. П., Шарапа Е. И. Химия. Учебн. пособие для 9–го класса общеобразоват. школы. – Мн.: Нар. асвета, 2000.

6. Навучальна-даследчы прынцып у арганiзацыi унiверсiтэцкай адукацыi. Мiнск: БГПУ iмя М.Танка, 1998. 165 с.

7. Братенникова А. Н., Хвалюк В. Н., Окаев Е. Б. /Турнир юных химиков. //Хiмiя: праблемы выкладання. 1995. Вып. 1 . С. 63-68.

8. Братенникова А. Н. Занятия химией как воспитание творческой личности.//Хiмiя: праблемы выкладання. 2000. Вып. 1. С. 106-111

9. Братенникова А.Н., Василевская Е.И., Лахвич Ф.Ф. Турнир юных химиков: опыт работы по внедрению обучающе - исследовательского принципа во внеклассной работе со школьниками. // ТехноОБРАЗ'99: Технологии непрерывного образования и творческого саморазвития личности. Мат. Межд. конф.- Гродно: ГродГУ, 1999. Ч.2. С.6-11.

10. Кларин М.В. Инновации в мировой педагогике: обучение на основе исследования, игры, дискуссии (Анализ зарубежного опыта.) // Адукацыя i выхаванне. 1999. N 10. С. 58 – 68.

11. Лаптенок А. С. Нравственная культура общества: преемственность и новации.- Мн.: НИО, 1999. 202 с.

12. Культурология // Под ред. Г.В. Драча. Ростов-на-Дону: Феникс, 1997. 575 с.

 

Взаимосвязь знаний и умений в подготовке специалиста-физика.

Г.А.Гачко, Н.М.Попко, Л.Н.Хуторская, А.В.Хуторской

Требования к профессиональной подготовке, т. е. к знаниям и умениям специалиста-физика определяются новой квалификационной характеристикой [1]. При ее реализации возникает ряд проблем дидактического характера, которые нуждаются в специальном исследовании. Как эффективно организовать обучение физике, являющейся основой мировоззрения и специальных знаний будущего ученого, инженера, преподавателя? Как преодолеть обострившееся противоречие между ростом объема необходимых знаний и возможностью их усвоения студентами в установленные сроки? Какой минимум знаний и умений необходимо при этом формировать? Что действительно важно студенту знать и уметь и чем можно пренебречь? Как связаны между собой учебное знание и учебное умение в различных измерениях (дидактическом, психологическом, техническом, методологическом)?

Вопросы совершенствования преподавания общего курса физики в последнее время интенсивно обсуждаются на достаточно представительных форумах: съезде российских физиков-преподавателей [2], научно-методической конференции «Современный физический практикум» [3], международном конгрессе «Наука и образование на пороге III тысячелетия» [4]. Однако применяемые решения новой складывающейся парадигмы образования касаются либо очередного изменения программ и содержания лекционного или лабораторного курсов, либо широкого внедрения новых демонстрационных и лабораторных установок, либо компьютерных технологий. Нередко рассматриваются принципы построения и структура раздела общего курса физики с выделением инвариантной, фундаментальной составляющей содержания курса на основе максимального приближения к процессу научного исследования, осуществляемого вне лекционных и лабораторных занятий, при выполнении студентами курсовых и дипломных работ. Сам перечень лабораторных практикумов формируется, по существу, стихийно, основываясь на наличии материально-технического обеспечения и пристрастия преподавателя к тем или иным темам курса. В новой, еще складывающейся парадигме физического образования провозглашается, что назначение образования – не в том, чтобы вооружить будущего специалиста-физика некой суммой знаний, а в том, чтобы сформировать умения применять полученные знания в любой деятельности – практической, теоретической, познавательной, профессиональной и др.

На наш взгляд, реализация этих требований определяет реорганизацию учебного процесса и изменения дидактической системы в целом, а не только отдельных ее элементов. При этом модернизация системы должна осуществляться на основе современных представлений о процессах усвоения знаний и умений.

Предмет нашего рассмотрения мы ограничили одноаспектным анализом дидактической системы – с точки зрения взаимосвязи знаний и умений, формируемых у студента при изучении курса общей физики, в частности, классической электродинамики. Такой аспект анализа нам представляется наиболее важным, определяющим конечный результат подготовки специалиста-физика. Все учебные дисциплины, в том числе и классическая электродинамика, характеризуется не только информационно-теоретическим содержанием, но и своей практической применимостью, что в дидактическом аспекте осуществляется в процессе формирования знаний и умений. При этом научно-теоретическая подготовка обычно опережает практику. Помимо этого, процессы формирования знаний и умений в вузе разделены между собой, что проявляется в том, что на лекционных занятиях формируются знания, а на лабораторных – экспериментальные умения.

Мы поставили перед собой две задачи: 1) проанализировать традиционный подход к взаимосвязи знаний и умений студентов при изучении классической электродинамики (как раздела курса общей физики) в университете; 2) выделить возможные пути изменения (модернизации) всех основных компонентов дидактической системы подготовки специалиста-физика на основе концепции взаимосвязанного формирования знаний и умений.

Мы исходим из того, что процесс формирования у студента необходимых для профессиональной подготовки умений становится более значимым, нежели процесс формирования знаний, многие из которых студент не может никогда и нигде применить. Этот процесс необходимо рассматривать в разных аспектах связи с процессом формирования умений.

В дидактической системе подготовки специалиста-физика выделим следующие взаимосвязанные компоненты: целеполагание (I); информационно-содержательное обеспечение (II); материально-техническое обеспечение (III), организационно-временное обеспечение (IV); методическое обеспечение (V); результаты обучения (VI) (рис. 1). Дидактическая система – это искусственно созданная система и потому может управляться и изменяться. Каждый компонент дидактической системы имеет свою специфику. Рассмотрим отдельные компоненты (за исключение III), построив их анализ с позиции взаимосвязи знаний и умений.

Целеполагание – первый (I), центральный компонент системы – достаточно сложный и определяется современными концепциями формирования образованного специалиста-профессионала XXI века. В них учитывается, что на пороге XXI века идет смена научной картины мира, переход от квантово-полевой картины мира, построенной на идеях теории относительности и квантовой механики к новой картине мира, в основе которой лежат идеи нелинейных явлений, хаоса, самоорганизации. С позиции взаимосвязи знаний и умений цели обучения – это проектируемый идеальный конечный результат обучения. А результатом профессионального обучения (VI компонент) являются те знания и умения, которые реально усвоены студентами.

 

Разницу между проектируемыми и реально усвоенными знаниями и умениями можно обнаружить только при решении студентами конкретных практических профессиональных задач. Именно поэтому необходим контрольный аппарат для проверки и оценки результатов обучения. При этом адекватная с целью обучения проверка результатов обучения основана на применении знаний, т.е. умений. Усвоение знаний можно проверить только при проверке соответствующих умений. Другими словами, знания без их практического применения являются «знаниевым багажом», который может быть и не востребован на практике. Статус умений в этом плане более высок для профессиональной подготовки специалиста. Например, чтобы студент мог усвоить знание общих принципов эксплуатации физических приборов, ему не нужно учить наизусть эти принципы (усваивать знания о них), а нужно организовать его работу по эксплуатации физических приборов, в ходе которой будут сформированы необходимые для этого умения. Знания о принципах эксплуатации приборов необходимы для «обслуживания» этих умений.

Специальная и профессиональная подготовка физика существенно зависит от глубины усвоения той базы знаний и умений, которая входит во II компоненту дидактической системы – информационно-содержательную. Трансформация и детализация базы знаний и умений, заложенных в квалификационной характеристике (КХ) специалиста, на уровень каждой учебной дисциплины предполагает построение дерева целей, которые конкретизируются в перечне знаний и умений, формируемых при изучении отдельных разделов тем. Приведем базу общих (не детализированных) знаний и умений КХ.

Специалист-физик должен знать:

1) основы социально-гуманитарных дисциплин;

2) естественнонаучные дисциплины, создающие фундамент теоретических знаний по специальности;

3) общепрофессиональные и специальные дисциплины, создающие теоретическую базу знаний и практических навыков по специальности;

4) дисциплины специализации, создающие углубленную базу знаний по соответствующей специализации.

Специалист-физик должен уметь:

1) на научной основе организовать свой труд, владеть компьютерными методами сбора, хранения и обработки информации в сфере его профессиональной деятельности;

2) приобретать новые знания, используя современные информационные технологии;

3) творчески применять полученные знания и приобретенные навыки в профессиональной деятельности;

4) планировать, организовывать и вести научно-исследовательскую, научно-производственную, опытно-конструкторскую работу;

5) осуществлять математическое моделирование физических явлений;

6) активно использовать для решения профессиональных задач вычислительную технику;

7) преподавать физику и информатику в средних специальных и высших учебных заведениях;

8) планировать, организовывать и вести научно-методическую и учебно-методическую работу.

Дидактический анализ приведенной базы знаний и умений позволяет сделать три вывода. Во-первых, взаимосвязь знаний и умений в этих перечнях отражена недостаточно полно, лишь на уровне информационно-деятельностного подхода к содержанию физического образования. Во-вторых, перечень формируемых умений значительно превышает перечень знаний. И это не случайно. Достаточно полный набор и высокое качество умений обучаемых – это гарантия высокого качества их будущей профессиональной деятельности. В-третьих, в базе знаний и умений оба подмножества рядоположены. Это, видимо, является отражением того, что логика усвоения знаний отлична от логики усвоения умений. IV компонент дидактической системы – организационно-временное обеспечение подготовки специалиста традиционно отражает это в сложившихся организационных формах обучения: лекциях, семинарских, практических, лабораторных занятиях, самостоятельной внеаудиторной работе студентов. Условно представим ведущие группы взаимосвязи знаний и умений в учебном процессе (рис. 2): 1) знания ?? умениям (знания формируются параллельно умениям); 2) знания ? умения (тесная взаимосвязь); 3) умения ? знания (опережение формирования умений); 4) знания ? умения (опережение формирования знаний).

 

Рис. 2.

Каждая группа формируемых знаний и умений связана с другой в технологии обучения. На рис. 3 схематично представлена традиционная технология изучения электродинамики (организационно-временное обеспечение), отражающая связь между лекционными занятиям и физическим практикумом.

 

Рис. 3.

На рис. 4. представлена модернизированная технология (IV компонент дидактической системы).

 

Рис. 4.

С целью реализации предлагаемой дидактической системы на физико-техническом факультете Гродненского государственного университета имени Янки Купалы нами разработан лабораторный практикум, который имеет свою специфику. Во-первых, он не является дополнением к лекционному курсу, простой его иллюстрацией. По своим целям он рядоположен с лекционным курсом: сформировать знания и умения студентов в соответствии с требованиями, определяемыми КХ специалиста. В системе лабораторных заданий представлена специально разработанная программа обучения студентов основным экспериментальным умениям и необходимым для этого знаниям.

В ней разграничены задания:

1) по получению, созданию новых знаний и умений;

2) по применению имеющихся знаний и умений: а) в новых условиях; б) в прежних условиях.

Лабораторный практикум рассматривается нами как учебный курс, как учебное руководство для студентов, самостоятельно выполняющих экспериментальные задачи и задания в лаборатории. Программа этого курса разбита по содержанию на блоки, непосредственно связанные с лекционными блоками, где целенаправленно формируются те знания о деятельности, которые необходимы для решения конкретных экспериментальных задач, предлагаемых в лабораторном курсе. В таблице 1 рассмотрим фрагмент этой программы.

Для обобщения и проверки сформированных умений вводятся наряду с практическими занятиями по решению задач – семинарские занятия.

Общую оценку выполнения лабораторных работ, т.е. формируемых умений и знаний классической электродинамики (IV компонент) планируется проводить путем оценки отдельно взятых экспериментальных умений на разных этапах организуемого нами педагогического эксперимента. Его проведение основывается на рассмотренной выше концепции взаимосвязи знаний и умений в подготовке специалиста-физика. Для его осуществления необходима разработка контрольного аппарата, критериев сформированности знаний и умений с одновременной разработкой их содержания, систематизации и классификации.

 

Таблица 1. Фрагмент программы: проектирование реализации взаимосвязи знаний и умений в содержании лабораторного практикума

Литература

1. Образовательный стандарт. Высшее образование. Специальность H.02.01.00 «Физика» – Мн., 1999. – 34с.

2. Съезд российских физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI века». – М.: Физический факультет МГУ, 2000. – 426 с.

3. Современный физический практикум. // Сборник тезисов докладов VI-й учебно-методической конференции стран Содружества. – М.: Издательский дом МФО, 2000. – 256 с.

4. Наука и образование на пороге III тысячелетия: Тезисы докладов Международного конгресса. В 2-х книгах. - Мн., 2000. – 282с.