CC BY
179
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №5/2016 ISSN 2410-700X_
благодаря смысложизненноориентационной воспитательной системе адаптационный процесс длится 1,5-2 месяца и только в аномальных случаях - до 7-8 месяцев. Форсированная адаптация наблюдается и в студенческих группах - 4 месяца, 1-й семестр - если обучающиеся включены в смысложизненноориентационный контекст педагогического сопровождения. Список использованной литературы:
1. Маклаков А. Г. Личностный адаптационный потенциал: его мобилизация и прогнозирование в экстремальных условиях // Психол. журн. 2001. Т. 22. № 1. С. 16-24.
2. Реан А. А., Кудашев А. Р., Баранов А. А. Психология адаптации личности. СПб.: Прайм-ЕВРОЗНАК, 2008. 479 с.].
3. Ульянова И.В. Современная педагогика: воспитательная система формирования гуманистических смысложизненных ориентаций школьников (Монография). - М.: РосНОУ, 2015. 416 стр.
4. Урманцев Ю.А. Природа адаптации (системная экспликация) // Вопросы философии. - 1998. - № 12. -С.21-36.
© Ульянова И.В., 2016
УДК 373.51
Уткина Татьяна Валерьевна
канд. пед. наук, завкафедрой ЧИППКРО, г.Челябинск, РФ Е-mail: [email protected]
ИНТЕГРАЦИЯ БИОЛОГИИ И ФИЗИКИ, КАК УСЛОВИЕ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Аннотация
В статье представлен общий анализ содержания учебных программам, многообразия литературы, обеспечивающих содержание физического и биологического образования в общеобразовательных организациях в контексте формирования у учащихся целостного представления о неживой и живой природе. Рассмотрено наиболее эффективное направление решения выявленных проблем: включение в учебный план учебного модуля, который даст возможность отойти от изолированного изучения учебных предметов физики и биологии и перейти к их взаимосвязанному и взаимодополняющему, интегрированному обучению.
Ключевые слова
Федеральный государственный образовательный стандарт, повышение качества естественнонаучного образования, интеграция физики и биологии, учебный модуль.
На современном этапе развития российского образования актуальной является проблема повышения качества образования, которое удовлетворяло бы познавательные потребности учащихся, обеспечивало высокий уровень их фундаментальной подготовки, ориентированной не на узкоспециализированные знания, а на знания, способствующие целостному восприятию научной картины мира и развитию личности.
Вопрос о повышении качества естественнонаучного образования не является самостоятельным и абстрактным. Он неразрывно связан с требованиями к результатам освоения основной образовательной программы установленными новыми федеральными государственными образовательными стандартами на личностном, метапредметном и предметном уровнях: формирование у учащихся мотивации к обучению и целенаправленной познавательной деятельности; освоение межпредметных понятий и универсальных учебных
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №5/2016 ISSN 2410-700X_
действий; развитие умений преобразовывать знания, полученные в рамках одного предмета, формирования научного типа мышления.
Достижение поставленных целей и ожидаемых результатов может быть обеспечено лишь при комплексном решении целого ряда конкретных проблем. Одной, из которых является проблема интеграции знаний, которое ориентировано на результат, качественно отличающийся от базового уровня обучения.
Биология и физика - это фундаментальные естественные науки, входящие в структуру естественнонаучного познания, раскрывающие целостность познания реального мира. Их усвоение учащимися составляет один из аспектов повышения качества естественнонаучного образования.
Выступая как целостный научный феномен, естествознание актуализирует проблему интеграции физики и биологии, так как последние десятилетия характеризуются не только интенсивным развитием естественных наук, но и проникновением физики в биологию для анализа и объяснения биологических явлений, предсказуемости поведения живых систем, выделения общего, что связывает многие биологические науки. Результаты биофизических исследований ложатся в основу анализа конкретных процессов и биологических явлений, что можно наблюдать в таких науках, как биохимия, физиология, микробиология, мембранология и т.д. Развитие биофизических знаний стимулирует прогресс определенных направлений физики, химии, математики.
Однако, естественнонаучные знания, полученные учащимися в условиях среднего общего образования, рассматриваются весьма односторонне, с точки зрения лишь одной из наук.
Например, в программах профильного обучения по биологии не привлекается материал из курса физики для объяснения влияния физических факторов на процессы жизнедеятельности организма, не изучается теплопроводность в живом организме, поверхностно изучается энергетика обмена веществ, не устанавливается должной связи между обменом веществ и калорийностью пищи при изучении пластического и энергетического обменов веществ. При изучении клеточной теории не делается акцента на то, что клетка - это открытая термодинамическая система, которая непрерывно превращает заключенную в органических веществах потенциальную химическую энергию в энергию «рабочих процессов» и отдает ее в окружающую среду в форме тепла. Авторами программ при рассмотрении обмена веществ и превращения энергии не предлагается использовать понятие «энтропии» для объяснения учащимся, что же заставляет биологические системы постоянно поглощать новые порции энергии (пищи), не подчеркивается значение энтропии как меры рассеивания энергии при необратимых процессах [1].
Анализ учебников и учебно-методической литературы по биологии, показал, что используемый научный взгляд не всегда согласуется с современной биофизической трактовкой. Например, современные учебники биологии не учитывают нового синергетического подхода к изучению биологических систем. Однако в современном естествознании биологические системы являются одним из главных объектов исследования синергетики, так как она ставит перед собой задачу выявление универсального механизма, с помощью которого осуществляется самоорганизация в живой природе, сопровождающаяся интенсивным (потоковым, множественно-дискретным) обменом веществ, энергией, информацией с окружающей средой [1].
Анализ содержания программ и учебников по физике позволил сделать вывод, что, например, при изучении сущности закона термодинамического равновесия, способов изменения внутренней энергии, направленности тепловых процессов (второй закон термодинамики), рассматриваемых при изучении термодинамики, в качестве примеров не используются живые организмы. Законы термодинамики (первое и второе начало) не выступают как инвариант знаний при переходе от одного этапа познания природы к другому, как основа объяснения явлений в живом организме и обобщения знаний о живом организме [1].
Анализируя школьное естественнонаучное образование, мы делаем вывод, что современное положение естественнонаучных предметов (физики и биологии), их структура и содержание не обеспечивают целостности содержания естественнонаучного образования.
Решение выявленной проблемы в современных условиях развития образования не настолько проста, как это может казаться. Ее нельзя решить традиционным изменением тематики проводимых занятий, потому что в сознании учителей сформирована установка лишь на передачу учащимся готовых, уже существующих знаний. Этому способствует личный ученический опыт учителя (когда он учился в школе), процесс
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №5/2016 ISSN 2410-700X_
обучения в педагогическом вузе, требования методических структур уже во время последующей работы в школе [2, с. 103].
Для решения выше обозначенных проблем наиболее эффективным направлением является включение в учебный план учебного модуля, который даст возможность отойти от изолированного изучения учебных предметов физики и биологии и перейти к их взаимосвязанному и взаимодополняющему, интегрированному обучению. Учебный модуль не реализуется в течение всего учебного года, а может входить в структуру обычного учебного курса, иметь статус метапредметной темы или раздела.
Основой для конструирования содержания модульного курса могут выступать темы или разделы курсов биологии и физики, имеющие общих объект исследования. Например, можно объединить содержание тем курсов биологии «Метаболизм» и физики «Термодинамика» в единый учебный модуль «Термодинамика биологических систем», который позволит выйти за пределы обычного монопредметного естественнонаучного образования. Источниками интеграции биологии и физики в учебном модуле служат: общий объект исследования - живой организм, общие понятие и законы термодинамической теории.
В условиях предметного обучения данный учебный модуль позволит обеспечить: 1) повышение качества естественнонаучного образования в условиях осуществления интеграции физики и биологии; 2) формирование новых знаний учащихся на основе синергетической картин мира; 3) повышение целостности естественнонаучных знаний включенных в программу по биологии и физике и развитие естественнонаучного мышления учащихся; 4) удовлетворение индивидуальных потребностей учащихся в знаниях, представляющих ценность для их личностного развития, самоопределения в дальнейшей жизни, то есть акцентирование внимания учащихся на профессионально значимые знания и умения [3]; 5) практическую направленность биологических и физических знаний, т.е. формирование ключевых компетенций, направленных на умение применять полученные знания в различных жизненных ситуациях
[4].
Содержание учебного модуля, объединяя в себе биологические и физические знания не должно являться простой «суммой» предметных знаний по этим предметам. Содержательные элементы этих предметов необходимо отобрать по принципу концентрации ключевых идей каждой из наук. Примерное тематическое планирование учебного модуля приведено в таблице 1.
Таблица 1
Тематическое планирование учебного модуля «Термодинамика биологических систем»
№ Тема занятий Количество Фома
п/п часов занятий
1. Основные понятия и законы термодинамики биологических систем Представления о живых организмах, как открытых системах 1 Лекция
2. Первый закон термодинамики для живых организмов. Энергетический баланс живого организма 1 Лекция
3. Расчет калорийности пищи 2 Решение задач
4. Преобразование энергии в биосистемах 1 Лекция
5. Теплопродукции живого организма 1 Лекция
6. Расчет теплопродукции живого организма 2 Решение задач
7. Теплообмен в живом организме 1 Лекция
8. Теоретические основы переноса тепловой энергии в живом организме 1 Лекция
9. Расчет потерь энергии живым организмом 2 Решение задач
10. Виды переноса тепловой энергии в живом организме 1 Лекция
11. Основы терморегуляции живого организма 1 Лекция
12. Термодинамические методы лечения 1 Лекции
13. Термодинамические методы лечения 1 Решение задач
14. Второй закон термодинамики в биологических системах 1 Лекция
15. Термодинамическое равновесие. Стационарное состояние 1 Лекция
16. Синергетика и самоорганизация 2 Лекция
17. Организм как открытая термодинамическая система 1 Обобщение
Лабораторный практикум
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №5/2016 2410-700Х
Продолжение таблицы 1
18. Изучение преобразование энергии в организме 1
19. Изучение видов переноса тепловой энергии в организме
20. Расчет энергетического баланса живого организма 1
21. Изучение терморегуляторной и выделительной функции кожи 1
22. Исследование теплоотдачи гомойтерных и пойкилотермных животных 1
23. Пища как основной источник энергии живого организма 2 Учебная конференция
24. Зачет 2
Итого 29
В процессе разработки содержания учебного материала необходимо учитывать имеющиеся у учащихся предметные знания и умения по биологии и физике, уровень их теоретического представления, особенности их понятийной подготовки, возможности восприятия знаний учащимися. Учебный материал должен быть выстроен по степени объективной трудности, новизны, уровню интегрированности с учетом рациональных приемов усвоения, подачи материала «порцией» и сложности его переработки.
Основными организационными формами, реализующими содержание учебного модуля «Термодинамика биологических систем» являются нетрадиционные для школы формы учебных занятий: лекции, практические занятия по решению биофизических задач, лабораторные занятия, учебные конференции, учебные экскурсии.
Важной характеристикой учебного модуля являются степень интеграции его содержания, предлагаемый в нем баланс между предметным и межпредметным материалом.
Интеграция биологических и физических знаний в учебном модуле проявляется в:
- ассимиляции физики биологией, одним из проявлений которой является широкое использование физических методов для решения биологических задач;
- ассимиляции биологии физикой, в рамках которой осуществляется теоретическое согласование биологических закономерностей с фундаментальными физическими постулатами;
- синтезе биологических и физических знаний в ряде идей и концепций биофизики, которые, имея синтезированное содержание, требует новых методов познания.
В ходе изучения учебного модуля учебный материал целесообразно давать в том объеме и на том уровне, которые позволяют понять сущность биологических систем на основе законов термодинамики и наиболее общие принципы их практического применения. Это сложная методическая задача, в корне отличная от задачи систематического изучения теоретического биологического или физического материала.
Эта же особенность определяют особую роль наглядности при изучении учебного модуля. Поэтому в учебном процессе должны быть представлены демонстрации, эксперименты, несложные исследования. При этом, надо как можно шире использовать современные мультимедиа, обращение к ресурсам Интернета. Работа с информационными источниками должна стать важнейшей составляющей учебного процесса. Анализ научно-популярных текстов (из журналов, газет, Интернета) не только способствует формированию информационной компетентности обучающихся, но делает по-настоящему современным содержание учебного модуля «Термодинамика биологических систем», дополняет материал учебного пособия.
При изучении учебного модуля необходимо уделять особое внимание формированию у учащихся универсальных способов деятельности (универсальных учебных действий), таких как:
• постановка проблемы, изучение взаимосвязей, выдвижение гипотез и осуществление их проверки;
• поиск, критическое оценивание, передача содержания информации (сжато, полно или выборочно);
• перевод информации из одной знаковой системы в другую (из графиков, формул в текст, из текста в таблицу, из аудиовизуального ряда в текст и др.);
• использование мультимедийных ресурсов и компьютерных технологий для обработки и передачи информации, презентации результатов деятельности;
• умение развернуто обосновывать суждения, давать определения, приводить доказательства, подтверждать примерами сделанные утверждения;
_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №5/2016 ISSN 2410-700X_
• организация и участие в коллективной деятельности, включая постановку общей цели и определение средств ее достижения, конструктивное восприятие иных мнений и идей, учет индивидуальных черт партнеров по деятельности, объективную оценку своего вклада в общий результат;
• овладение учебно-исследовательской и проектной деятельностью.
Особенность учебного модуля «Термодинамика биологических систем» заключается в том, что он ориентирован не только на формирование биофизических знаний учащихся, но и на приобретение опыта учебно-исследовательской и учебно-проектной деятельности, способствующей воспитанию самостоятельности, повышению мотивации и эффективности учебной деятельности. Это связывает учебный модуль с инновационными технологиями, которые делают упор не на освоение знаний, а на способы их получения.
Список использованной литературы:
1. Уткина Т. В. Интеграция физики и биологии при изучении термодинамических систем в классах естественнонаучного профиля [Текст]: дис. ... канд. пед. наук: 13.00.02/ Т.В. Уткина. - Москва, 2014. - 221 с. : ил.
2. Давиденко А.А. Обновление содержания повышения квалификации учителей физики в системе дополнительного профессионального образования // А. А. Давиденко / Научное обеспечение системы повышения квалификации кадров. - 2014 - № 2 (19). - С. 103-108
3. Пяткова О.Б. Формирование универсальных учебных действий на уроках химии [Текст] / Пяткова О.Б. Сборник статей международной научно-практической конференции «Наука третьего тысячелетия» - 2016. Ч.2.-131-135 с.
4. Хафизова Н. Ю. К вопросу о подготовке педагогов в системе повышения квалификации к проектированию компетентностно-ориентированного урока / Н. Ю. Хафизова // Научное обеспечение систем повышения квалификации кадров : научно-теоретический журнал - 2015. - 3 (24). - С. 90-95.
5. Уткина Т.В. Формирование целостного содержания естественно-научного образования при профильном обучении / Т.В. Уткина // Биология в школе. -2012. - № 7. - С. 24-30.
© Уткина Т.В., 2016
УДК 304.3
Ханевская Галина Валентиновна
Доцент РГППУ, г.Екатеринбург E-mail: [email protected]
КЕЙС - СТАДИ КАК ВИД СОВРЕМЕННЫХ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ
В ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЕ
Аннотация
В данной статье рассматриваются современные педагогические технологии: коммуникационные технологии, технология изучения изобретательских задач и др.
Ключевые слова Педагогические технологии, кейс задания, физическая культура, исследовательские методы в обучении, проектные методы.
В настоящее время существует достаточно большой спектр выбора педагогических технологий для преподавания дисциплины физическая культура. Несомненно, при изменяющихся тенденциях современного мира и образование должно соответствовать новому времени, поэтому образовательные учреждения стали активно применять современные педагогические технологии в обучении.
