CC BY
5410. Yusof N.A., &, Saadon, N. The Effects of Web-Based Language Learning on University Students' Grammar Proficiency. The 3rd International Conference on e-Learning ICEL2011, 23-24 November 2011, Bandung, Indonesia, Procedia - Social and Behavioral Sciences 67, pp. 402-408, Elsevier Ltd. 2012.
Педагогика
УДК 378.2
кандидат сельскохозяйственных наук Клеймёнова Татьяна Николаевна
Филиал Военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» в г. Сызрани (г. Сызрань); преподаватель Снежкина Лилия Павловна
Филиал Военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» в г. Сызрани (г. Сызрань); преподаватель Бугрова Людмила Анатольевна
Филиал Военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» в г. Сызрани (г. Сызрань)
МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЕ СВЯЗИ В ПРОЦЕССЕ ПРЕПОДАВАНИЯ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ
УЧЕБНЫХ ДИСЦИПЛИН
Аннотация. В статье рассматриваются междисциплинарные связи в процессе преподавания естественнонаучных учебных дисциплин в вузе; рассматриваются определение и функции междисциплинарных связей в процессе обучения физики, химии, экологии; прослеживается анализ междисциплинарных связей как важнейшего фактора в процессе восприятия учебного материала.
Ключевые слова: образование; преподаватель вуза; междисциплинарные связи, базовая основа, учебная дисциплина, междисциплинарное интегрированное содержание.
Annotation. The article discusses the interdisciplinary relations in the teaching of natural science disciplines in the University; considers the definition and functions of interdisciplinary links in the teaching process of physics, chemistry, ecology, also the analysis of interdisciplinary links as a critical factor in the process of perception of educational material.
Keywords: education; University teacher; interdisciplinary connections, basic framework, academic discipline, interdisciplinary integrated content.
Введение. Анализ научной литературы и электронных ресурсов свидетельствует, что в педагогике уделяется особое внимание междисциплинарным связям и их использованию в практике преподавания в высшей школе. Они относятся к поиску методов отражения целостности реального мира в содержании учебного материала. Целью данной работы является характеристика междисциплинарных связей при изучении химии, физики и экологии в высшем учебном заведении. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: определить понятие междисциплинарных связей, проанализировать целесообразность использования междисциплинарных связей при изучении естественнонаучных дисциплин.
Реализация целей образования через компетентностный подход требует конструктивного использования широкого диапазона интерактивных методов обучения, формирующих не только на знания, но и практическую направленность получаемых компетенций. Роль и значение этих методов в организации аудиторных занятий достаточно полно исследована в научных и методических публикациях (Громова Л.А., Егорова Е.В., Сазонова Л.А., Шилина Ю.В.) [5]. В соответствии с государственным образовательным стандартом программа высшей школы должна быть ориентирована на получение результатов:
— предметных - направленных на формирование научного мышления, основанного на механизмах, законах и теориях изучаемых дисциплин и умение преобразовывать полученные знания в социально-проектных ситуациях;
— метапредметных - направленных на развитие способностей и навыков самостоятельного изучения материала, определения цели своего обучения и планировать пути их достижения, их анализа и корректирования;
— а также личностных результатов - гармоничное развитие специалистов, их продуктивное преодоление жизненных трудностей, формирование системы ценностных отношений во взаимодействии с окружающим миром.
Модернизация российского образования делает актуальной задачу обновления научно-методического обеспечения образовательной системы, активизации инновационных процессов, социально ориентирует подготовку обучаемого на запросы работодателя [1]. Междисциплинарные курсы - например, экологическая физика, концепции современного образования и другие - используются как одна из возможностей, обеспечивающих благоприятные условия для становления и развития профессиональной состоятельности будущих выпускников. Они позволяют решать задачи профессионального становления требуемого уровня специалистов в условиях меняющегося российского общества. Большая роль в формировании междисциплинарных связей отводится информационным технологиям.
Предметом данной статьи является деятельности преподавателя при изучении естественнонаучных дисциплин, нацеленная, в том числе, и на раскрытие междисциплинарных связей. В статье приводим реферативные исследования, которые актуальны для преподавателей высших учебных заведений.
Изложение основного материала статьи. Необходимость использования междисциплинарных связей в практике преподавания в высших учебных заведениях обосновывается в трудах выдающихся отечественных учёных Коменского Я.А., Ушинского К.Д., Малиновича Ю.М. Междисциплинарные связи являются результатом ассоциативных связей, рассматривающих объективные взаимосвязи предметов и явлений. Коменский Я.А. обращал внимание на то, что преподавателю в процессе обучения необходимо учитывать связи, в которых находятся все предметы. Ушинский К.Д. обосновал дидактическую значимость междисциплинарных связей: рассматривал процесс усвоения знаний как установление связей между ранее приобретёнными и новыми понятиями. Эти связи, как он отмечал, являются главной задачей системного
принципа обучения. Наряду с этим Малинович Ю.М. понимает междисциплинарные связи как составную часть дидактического принципа системности обучения [9].
Кулагин П.Г. рассматривает междисциплинарные связи в работе системы обучающий - обучающиеся. В процессе понимания и оценки межпредметных связей происходит прочное усвоения программного материала [9].
Вопрос междисциплинарных связей особенно важен в условиях преподавания естественнонаучных дисциплин в технических высших учебных заведениях. Обучаемые должны быть мотивированы на изучение не только специальных инженерных дисциплин, но и естественно-научных, которые дают объяснения рассматриваемым процессам и являются таким образом базой для последующего изучения специальных дисциплин. При этом обучение необходимо профессионально ориентировать - связать с будущей профессией.
Междисциплинарные связи способствуют реализации основных функций обучения: образовательной, развивающей и воспитывающей.
Образовательная функция обучения формирует системность естественнонаучных знаний. Эта функция использует междисциплинарные связи как средство совершенствование содержания обучения. Тщательный отбор учебного материала и формирование целостной картины изучаемого мира через междисциплинарные ассоциации являются важными принципами образовательной функции учебного процесса.
Развивающая функция процесса обучения показывает роль междисциплинарных связей в формировании познавательной активности и самостоятельности. Самостоятельность формируется в процессе выполнения междисциплинарных заданий, в результате которых обучаемому приходит понимание, что явления в реальном мире взаимосвязаны. Задания становятся условием формирования познавательных интересов обучаемых, воздействия на их профессиональные интересы.
Воспитывающая функция процесса обучения предусматривает формирование научного мировоззрения, прочных профессиональных знаний во взаимосвязи с развивающейся системой ценностных ориентиров личности обучаемого. Указанная функция способствует формированию профессионального менталитета в перспективе высококлассного специалиста.
Междисциплинарные связи выполняют также методологическую функцию - обеспечение согласованности процессов и явлений, изучаемых разными учебными дисциплинами. Изучаемая тема рассматривается с различных направлений - вокруг неё происходит группировка учебного материала разных дисциплин. При этом возникает процесс возрастания системности знаний обучающихся, их уровня мотивации. Такое взаимопроникновение разнокачественных систем содержания образования называется междисциплинарным интегрированным [2]. Учебный процесс, построенный на междисциплинарной интегрированной основе, способствует пониманию обучающимися необходимости, социальной значимости получаемых знаний - это стимулирует познавательные интересы, стремление к расширению кругозора. Междисциплинарная интеграция придаёт личностный смысл одним областям знаний за счёт удовлетворения интересов, обучающихся в других областях знаний. Содержание одной предметной области может выступать ценностным фактором по отношению к другой предметной области Стержень междисциплинарных проблем составляют ведущие идеи, общие для смежных курсов. Эти идеи могут создаваться на стыке противоположных знаний и способов деятельности. Реализация идей междисциплинарной интеграции в учебном процессе требует изменения педагогического мышления и более плодотворного взаимодействия преподавателей, методистов, руководителей учебных заведений.
Информатика, соединяясь с другими учебными дисциплинами, обогащает их содержанием, расширяя представление обучающимся об информационных процессах в обществе, своей будущей профессиональной деятельности [2], позволяет создавать математические модели систем, ускоряет проведение анализа рассматриваемых показателей.
Для освоения учебных дисциплин применяются информационные технологии. Выделяют три функции информации в сфере образования:
— обеспечение педагогов сведениями о результатах научных исследований и передовом опыте;
— создание эффективной системы обучения, позволяющей совершенствовать методы работы;
— внедрение в практику вузов результатов исследований и передового педагогического опыта [3].
Под информационной технологией в педагогике понимается процесс, связанный с решением учебных
задач, сообщением пройденного материала, созданием компьютерных моделей, выполнением учебных лабораторных работ, тестированием [5]. Так, например, на лабораторных работах по дисциплине химия в процессе обучения можно применять информационно-поисковые системы, мультимедийные системы.
Технология тестирования позволяет фиксировать результаты анкетирования, анализа и других диагностических методик по оценке знаний и индивидуальных качеств обучаемых - позволяет проводить контроль формирования и развития компетенций обучаемых и вносить необходимые корректировки в процесс обучения [7].
Работа обучаемых с электронными учебниками - как один из способов осуществления метапредметной функции процесса обучения. Электронные учебники позволяют им не только получать теоретические знания, но и самостоятельно формировать, закреплять и совершенствовать практические умения и навыки по изучаемой дисциплине. Одним из интерактивных методов самостоятельной работы обучаемых является работа с электронным учебником «Практикум по дисциплине Химия». Опыт самостоятельной работы с электронными учебниками в вузах показывает, что у обучаемых появляется повышенный интерес к такой учебной деятельности, в отличие от традиционного выполнения рефератов или контрольных заданий, что способствует развитию позитивной мотивации при усвоении нового материала [6].
Обучение состоит в передаче знаний и формировании навыков решения задач. В основе кибернетической практики лежит системный подход. Дидактическая система состоит из ученика и учителя. Роль учителя выполняет преподаватель, который сообщает нужную информацию, выявляет ошибки, исправляет их, стимулирует работу. Основные принципы кибернетики: разнообразия, внешнего дополнения, принцип обратной связи, принцип активного самоуважения, целеполагания. При анализе процесса обучения имеет смысл использовать информационно-кибернетический подход [7]. Информационно-коммуникационная технология с элементами моделирования способствует повышению познавательного интереса к предмету, росту уровня и качества знаний по дисциплине.
Здесь следует отметить отличительные особенности инженерных дисциплин: тесная связь с разделами физики, математики. Имеет место большая насыщенность материала формулами, чертежами. Огромное значение имеет применение выдающихся достижений высшего образования России, позитивный зарубежный опыт. К интерактивным технологиям можно отнести: демонстрацию, моделирование, конструирование, решение задач, разработку инноваций, видеофильмы, исследовательскую работу [4].
Высоки междисциплинарные связи, значительное количество лабораторных и практических работ. Учебные и исследовательские задачи требуют проведения многочисленных вычислений под руководством преподавателя. Исследовательские лабораторные работы по химии и физике - деятельность творческая. Основной упор в ней делается на взаимодействие преподавателя и обучаемого, чтобы направить их совместные усилия на решение поставленной задачи. Методологическая концепция лабораторного практикума позволяет в процессе его проведения формировать у обучаемого такие компетенции, как интегрирование знаний из разных областей науки для решения поставленной задачи, умение обмениваться идеями, информацией, знаниями и опытом, отстаивать свою позицию, презентовать результаты своей деятельности с использованием современных технических средств. Необходимо отобрать главные понятия, обозначения, применяемые в нескольких дисциплинах. В физики и химии применяются общие понятия, например, «вещество», «материя», «энергия». Определения одинаковых понятий разными дисциплинами должны быть созвучны, разночтения в них не должно быть [6]. Обозначения величин могут быть произвольными, но написание формул, физических величин, формулировка определений регламентируют международные нормы, например - система СИ. Это позволяет понимать друг друга ученым, студентам, преподавателям, поскольку все они общаются на едином установленном стандартами языке [6]. Преподаватели отдельных дисциплин проводят совместные межкафедральные совещания. На совещаниях согласовываются программы разных дисциплин, определения понятий, обозначения величин. Пособия, разработанные на кафедре математики и естественнонаучных дисциплин помогают, например, иностранным слушателям успешно осваивать естественнонаучные дисциплины.
В современной высшей школе семинар является одним из основных видов практических занятий. При изучении дисциплины «Физика» особенно актуален семинар на тему: «Физика и авиация», проводимый в интерактивной форме. На семинаре прослеживается работа в микрогруппах; контроль; самоконтроль. Ведущая роль отводится на семинаре старшим микрогрупп. Они организуют процесс прохождения дискуссии о применении вертолётов в современных условиях. На занятии внедрён метод кейсов. Обучаемые накануне семинара получают конкретные задания по аргументированному раскрытию определённого вопроса. Для выполнения задания требуются знания по экономике, химии, физике, материаловедению и многим смежным дисциплинам.
По наиболее важным и сложным темам учебной программы дисциплины «Экология» проводятся семинары. На данных занятиях развивается творческое профессионального мышление; познавательная мотивация; нарабатывается навык использования полученных знаний. Вместе с тем, происходит повторение и закрепление знаний. Решению этих задач способствует методика проведения теоретических семинаров по экологии, основывающаяся на принципах интегрированной технологии обучения.
При проведении семинара «Защита гидросферы» по экологии используются и элементы ролевой игры, когда всё отделение разбивается на пять групп, каждая из которых излагает свою точку зрения на рассматриваемые вопросы. Общими усилиями обучаемые находят единственное решение поставленной проблемы. Обучаемые также отвечают на вопросы викторины. На занятии обучаемые используют сведения, приобретённые в ходе изучения дисциплин физики, экономики, химии. Широко прослеживаются междисциплинарные связи. При проведении семинара активно внедряются интерактивные методы обучения. Деловые игры позволяют провести в процессе обучения ассоциации с будущей профессиональной деятельностью, создавая более эффективные условия формирования личности специалиста по сравнению с традиционными методами обучения. Самой популярной деловой игрой, применяемой в процессе изучения естественнонаучных дисциплин является «мозговой штурм». Элементы деловой игры прослеживаются практически при проведении многих занятий: практических занятий, семинаров, лабораторных работ, лекций. Этот метод развивает мыслительные процессы, способность абстрагироваться от объективных условий и ограничений. Метод позволяет выработать умение сосредоточиться на узкой актуальной цели. Деловая игра «Экологическое сотрудничество» позволяет обучаемым применить свои знания в области экологии, экономики, социологии для решения глобальных и региональных экологических проблем. В процессе деловых игр прослеживаются междисциплинарные связи. У будущих специалистов формируется представление о будущей профессиональной деятельности [11]. При проведении семинаров используются учебные пособия, мультимедийный материал, опорные конспекты по экологии.
Рассмотрим взаимосвязь дисциплин физика и экология. На первый взгляд обучаемым может показаться, что внедрение изучаемых физикой явлений в промышленность представляются одним из важнейших источников загрязнения окружающей среды [10]. Например, атомная промышленность. Однако на занятиях по дисциплинам «Экология» и «Экологические основы природопользования» важно объяснить обучаемым, что физика имеет к экологии позитивное отношение, которое прослеживается в том числе и в работах В.И. Вернадского. Важна роль фундаментальных исследований в области экологической геофизики и физики, позволяющим снизить и компенсировать антропогенное воздействие мощных геологических и геохимических факторов, возмущающих биосферу. В связи с стали понятными Физические причины самоорганизации в живой и неживой природе стали понятны благодаря исследованиям термодинамики - в частности изучения открытых систем и процессов самоорганизации в неравновесных системах. Концентрируя внимание обучаемых на определении понятия системы, с которым они ознакомились при изучении курсов химии и физики, следует рассмотреть элементы живой и неживой природы. Данные элементы образуют собой открытые неравновесные термодинамические системы и могут обмениваться с окружающей средой веществом и энергией. Системы пронизывают потоки энергии и вещества, что инициирует в них процессы образования структуры, самоорганизации. Так обучаемые приходят к пониманию, что самоорганизация систем в природе базируется на фундаментальных физических принципах [10].
Экология занимается установлением причин и условий возникновения и развития различного уровня сложности биосферных систем. Задачей Экологии является изучение процессов возникновения, структуризации и эволюции систем в живой и неживой природе, - это входит в определение понятия данной
дисциплины и даёт понимание её как науки. Изучение устойчивости этих систем даёт нам понимание их организации. Физике принадлежит механизм для изучения биосферных систем, что играет особую роль в изучении важнейших проблем экологии. Современная Экология призвана объединить совокупность имеющихся и вновь получаемых научных знаний о биосфере через описываемые физикой процессы и явления. Благодаря этому развивается особая отрасль экологии - экологическая физика, которая является гранью соприкосновения обеих дисциплин. Геофизика (физика Земли), изучающая физические процессы в биосфере или её частях, исследует в том числе такие биосистемы как литосферу, гидросферу и атмосферу. Только на основе физических принципов могут быть созданы глобальные методы мониторинга окружающей среды, поскольку большинство экологических факторов имеют геофизическую природу. На занятиях по экологии важно отметить, что физические методы изучения систем и опыт разработки физико-математических моделей природных процессов, эффективных средств мониторинга экосистем различного уровня [8] также может быть полезным в исследовании влияния антропогенных воздействий на функционирование экосистем. Обучаемые во время семинарских занятий должны проследить эту междисциплинарную связь и высказать свою точку зрения по проблеме.
Выводы. Междисциплинарные связи не ограничиваются рамками содержания, методов, форм организации обучения. Это часть системного подхода к образованию. Междисциплинарным связям отводится ведущая роль в поиске необходимого, профессионально направленного материала для обучаемых.
Интегрированное содержание на междисциплинарной основе закладывает возможности для развития творческого мышления с помощью проблемных ситуаций. Они создаются на стыке разнохарактерных знаний и способов деятельности, что присуще междисциплинарному интегрированному содержанию. Стержень междисциплинарных проблем составляют ведущие идеи, общие для смежных курсов, которые могут также создаваться на стыке противоположных знаний и способов деятельности.
Информационно-коммуникационная технология с элементами моделирования способствует повышению познавательного интереса к предметам, росту уровня и качества знаний по дисциплинам. Она формирует навыки продуктивной самостоятельной деятельности, способствует созданию ситуации успеха.
Литература:
1. Горькая Ж.В. Влияние междисциплинарных образовательных программ на развитие профессиональной состоятельности будущих специалистов. Образование в современном мире: роль вузов в социально-экономическом развитии регионов: сборник научных трудов Международной научно-методической конференции (Самара, 18 марта 2014 г.) / отв. ред. Т.И. Руднева. - Самара: Изд-во «Самарский университет», 2014. - С. 57-60.
2. Раецкая О.В. Междисциплинарные связи в системе формирования компетенций обучающихся военных вузов // Вопросы электротехнологии №1 (18), 2018. С. 95-105.
3. Раецкая О.В. Информационная среда современного военного вуза / Мир науки. 2017, т. 5. №5. С. 32.
4. Клейменова, Т.Н. Применение интерактивных технологий обучения в военном вузе / Т.Н. Клейменова, Л.А. Бугрова, Л.П. Снежкина, В.В. Овчиников // Образовательный потенциал: сб. материалов науч.-практ. конф. - Чебоксары: ЭМЦ «Articulus-инфо», 2018. - №1. - С. 211-215.
5. Клейменова, Т.Н. Переход к компетентностному подходу в образовании / Т.Н. Клейменова, Т.О. Сюсина, Н.Н. Смирнова // Мир в эпоху модернизации и глобализации: правовые, политические, экономические и социокультурные аспекты: сб. ст. V Международной науч.-практич. конференции. - Пенза: ПДЗ, 2018. - Вып. 5. - С. 6-11.
6. Клейменова, Т.Н. Особенности преподавания химии в военном вузе / Т.Н. Клейменова // Методические особенности преподавания дисциплин естественно-научного цикла в военном вузе [электронный ресурс]: сборник трудов. - Электрон. текст. дан. (2,8 Мб). - Киров: МЦИТО, 2019. - 1 электрон. опт. диск (CD-R). - С. 37-42.
7. Клеймёнова Т.Н., Бугрова Л.А., Снежкина Л.П. Кибернетическая педагогика и процесс обучения химии // Потенциал современной науки, №9, декабрь, 2015. - Липецк: ООО «Максимал информационные технологии». С. 76-82
8. Майер Р.В. Имитационное моделирование процесса обучения как метод педагогического исследования / Р.В. Майер // Наука и современность. - 2012: сб. материалов ХУ111 Междунар. науч.-практ.конф. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2012. - С. 81-85.
9. Пушкина Г.Г. К вопросу о междисциплинарных связях при изучении иностранного языка в неязыковом вузе. Сборник материалов Международной научно-практической конференции «Образовательный потенциал». Чебоксары. Из-во «Экспертно-методический центр», 2018. С. 103-106
10. Трухин В.И., Показеев К.В., Шрейдер А.А. Физика и экология // Экология и жизнь (научно-популярный журнал) 2000. - №3. - С. 9-10
11. Шарова И.С., Колчин Е.А., Шуваев Н.С., Неталиев М.Ж. Активные методы обучения студентов-экологов(на примере деловых игр при проведении занятий на геолого-географическом факультете АГУ) Экология России: на пути к инновациям [Текст]: межвузовский сборник научных трудов / сост. Т.В. Дымова.-Астрахань: Издательство Нижневолжского экоцентра, 2015. - Вып. 11. С. 45-47
