CC BY
13
Рис 2. Динамика роста численности популяции при г = 1.8 и фазовый портрет.
Рис 3. Динамика роста численности популяции при г = 2.3 и фазовый портрет.
Рис 4. Динамика роста численности популяции при г - 2.5 и фазовый портрет.
Рис 5. Динамика роста численности популяции при г = 3.0 и фазовый портрет.
2.2. Анализ динамики при г = 2.3. Вывод.
2.3. Анализ динамики при г = 2.5. Вывод.
2.4. Анализ динамики при г = 3.0. Вывод.
2.5. Общий вывод.
Рассмотрены методы позитивной мотивации студентов социально-экономических и гуманитарных. специальностей к изучению курса «Концепции современного естествознания». Акцент сделан на мотивацию профессионального успеха и познавательную мотивацию. Приведены экспериментальные данные о влиянии позитивной мотивации на успеваемость студентов, даны практические рекомендации.
Учебная активность и успеваемость студентов в значительной мере зависит от уровня позитивной мотивации. Высокая позитивная мотивация может восполнять недостаток специальных способностей или недостаточный запас знаний, умений и навыков, играя роль компенсаторного фактора [1, с. 186].
Курс «Концепции современного естествознания» (КСЕ) занимает особое место в системе подготовки специалистов гуманитарных и социально-экономических специальностей. Этот непрофилирующий предмет призван развивать у студентов рациональное мышление классического, неклассического и посгнеклассического типа [2]. Актуальной является проблема мотивации студентов к изучению данной дисциплины. Иногда от студентов приходится слышать: «Мы выбрали эту специальность, чтобы не изучать физику,
2.6. Анализ фазовых портретов и вывод.
2. Устойчивость сложных систем
2.1. Рисунки: Рис 6. г= 1.8. Рис 7. г =2.3. Рис 8. г = 2.5. Рис 9.г = 3.0.
2.2. Ответы на вопросы и выводы.
3. Сценарий удвоения периода процесса Фер-хюльста
3.1. Рис 10. Выводы.
4. Заключение
.164/.169
химию и биологию. Зачем нам это нужно - мы экономисты, мы гуманитарии?»
В преподавании курса КСЕ мы предлагаем акцентировать внимание на двух видах позитивной мотивации: мотивации профессионального успеха и познавательной мотивации.
Студенты, выбравшие определенную специальность, имеют некий идеальный образ своей будущей профессиональной деятельности. Этот образ может не иметь ничего общего с реальной действительностью, но он является фактором позитивной мотивации к овладению знаниями, что и учитывалось в ходе проведенного исследования. Исследование проводилось со студентами экономических специальностей Новосибирской государственной академии экономики и управления в 2000 и в 2001 гг. (в 2000 г. им было охвачено 368 студентов, а в 2001-м - 257).
Опрос студентов проводился после прослушивания ими курса КСЕ. Опросные листы включали тестовое задание, позволяющее определить уровень знаний. Вопросы касались самых общих понятий и разделов курса: понятие энтропии, понятие и условия возникновения самоорганизации, концепция эволюции и т.п. К группе с низким уровнем знаний отнесены студенты, ответившие правильно менее чем на 50 % вопросов тес-
Литература
1. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания: Учеб. М., 2000.
2. Дубнищева Т.Я., Пигарев А.Ю. Современное естествознание: Учеб. пос. М., 2000.
3. Пайтген Х.-О., Рихтер П.Х. Красота фракталов. М., 1993.
4. Хлебопрос Р.Г., Фет А.И. Природа и общество (Модели катастроф). Новосибирск, 1999.
УДК 378
Т.Я. Дубнищева, А.Ю. Пигарев
ПОЗИТИВНАЯ МОТИВАЦИЯ СТУДЕНТОВ ГУМАНИТАРНЫХ И СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ К ИЗУЧЕНИЮ КУРСА «КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ»
Новосибирская государственная академия экономики и управления
та. Студенты, правильно ответившие более чем на 50 % вопросов теста, отнесены к группе с хорошим уровнем знаний.
Кроме вопросов тестового задания, определяющих уровень знаний, опросные листы включали вопросы, которые позволяют диагностировать наличие у студентов позитивной мотивации к изучению курса.
Студентам задавался вопрос: «Считаете ли Вы, что знание основ современного естествознания поможет Вам в будущей профессиональной деятельности?». Предлагалось два варианта ответа: «да» или «нет». Вариант «да» считали свидетельствующим о наличии позитивной мотивации профессионального успеха к изучению курса КСЕ.
Наличие познавательной мотивации диагностировалось в зависимости от ответа на вопрос: «Вызывают ли естественные науки у Вас интерес?» Предлагалось три варианта ответа: а) «да, безусловно», б) «да, некоторые разделы» и в) «нет». О наличии позитивной познавательной мотивации к изучению курса КСЕ, отличающегося междисциплинарным и трансдисциплинарным характером содержания, свидетельствует ответ (а) («да, безусловно»).
Полученные в ходе опросов данные были обработаны с помощью электронных таблиц Excel. На рис. 1 отражена структура позитивной мотивации студентов после прослушивания курса КСЕ в 2000 и 2001 гг. Доля студентов (в процентах) характеризует тот или иной вид позитивной мотивации.
На рис. 2 приведены доли студентов (в процентах) для разных по успеваемости групп, ответив-
ших «да» на вопрос, поможет ли знание естественных наук в будущей профессиональной деятельности. Мнение студентов по этому вопросу оказалось в зависимости от успеваемости обучения.
Зависимость доли (в процентах) студентов, проявляющих интерес в целом к естественным наукам, от уровня успеваемости отражена на рис. 3.
Влияние позитивной мотивации на успеваемость студентов по данным декабря 2000 г. и 2001 г. отражено на рис. 4. Только познавательная мотивация характерна для небольшого числа студентов, на основе которого нельзя делать достоверные выводы (рис. 1). Поэтому на рис. 4 приведены данные по трем основным группам студентов: с отсутствием позитивной мотивации, с позитивной мотивацией профессионального успеха и с обоими видами позитивной мотивации.
Представленные на рис. 4 диаграммы показывают, что успеваемость у студентов с позитивной мотивацией профессионального успеха на 10 %, а вместе с познавательной мотивацией - на 20 % выше, чем у студентов с отсутствием позитивной мотивации.
Отличия абсолютных показателей 2001 г. от соответствующих показателей 2000 г., приведенные на рис. 4 (несмотря на практическое совпадение показателей на рис. 2 и рис. 3), объясняются лучшей успеваемостью студентов при прохождении курса в 2001 г. (62 %) по сравнению с 2000 г. (19 %). Это связано, по нашему мнению, как с лучшей начальной подготовкой студентов, так и более совершенной организацией учебного процесса.
Декабрь 2000
44%
38%
Декабрь 2001
30%
47%
21%
Никакой мотивации
Мотивация профессионального успеха (только) Мотивация успеха и познавательная мотивация
/ Познавательная мотивация (только)
Рис. 1. Доли студентов с разным типом позитивной мотивации после прослушивания курса КСЕ
Студенты с низким уровнем знаний □ По данным декабря 2000 г.
Студенты с хорошим уровнем знаний а По данным декабря 2001 г.
Рис. 2. Доли студентов, считающих, что знание основ естественных наук поможет им в будущей профессиональной деятельности
Студенты с низким уровнем знаний Студенты с хорошим уровнем знаний
□ По данным декабря 2000 г. а По данным декабря 2001 г. Рис. 3. Доли студентов, проявляющих интерес в целом к естественным наукам
Анализ эмпирических данных за эти два года показывает, что позитивная мотивация определяется успеваемостью прохождения курса студентами (рис. 2 и 3), т.е. непосредственно связана с его содержанием. А сама успеваемость, как известно, зависит от многих факторов: начальной подготовки, организации учебного процесса, наличия негативной мотивации и, конечно же, позитивной мотивации, а также других факторов.
Теперь обсудим, какие содержательные особенности курса КСЕ обеспечили позитивную мотивацию и, тем самым, оказались способны повысить качество усвоения материала и успеваемость студентов.
Мотивация профессионального успеха предполагает аргументированное разъяснение значения курса КСЕ для будущей профессиональной деятельности студентов. При прохождении курса обращалось особое внимание на естественнонаучную сущность проблем в их профессиональной сфере. Например, была показана связь закономерностей развития экономики с началами термодинамики при обсуждении следующих вопросов: как бы развивалась экономика, если бы можно было создать вечный двигатель первого или второго рода, какова была бы себестоимость товаров, созданных на основе таких технологий. При раскрытии особенностей классической и не-
Нет позитивной мотивации
Мотивация профессионального успеха
Мотивация профессионального успеха и познавательная мотивация
□ Декабрь 2000 г.
¡Декабрь 2001 г.
Рис. 4. Доли хорошо успевающих студентов в зависимости от наличия у них позитивных мотиваций по данным декабря 2000 и декабря 2001 гг.
классической стратегии естественнонаучного познания обсуждалась проблема экономического риска при создании техники. Так, использовались примеры как на базе классической стратегии познания, когда поведение объектов предсказуемо и детерминировано (пример - автомобиль), так и на базе неклассической стратегии познания, когда поведение объектов носит вероятностный характер и в принципе непредсказуемо (пример - установки для осуществления термоядерного синтеза).
Для мотивации профессионального успеха показывалось, как полученные знания могут быть использованы в работе по выбранной специальности при раскрытии производственно-технологической и социально-управленческой функций естественнонаучного знания.
Например, мотивированное восприятие концепции целостности объекта студентами социально-экономических специальностей достигалось в ходе решения следующих задач.
1. Будущее энергетики, возможно, связано со следующей реакцией:
\Н+]Н^Не+1п + П.6 МэВ.
Оцените процент массы, переходящей в энергию. Сколько тонн каменного угля можно заменить одним граммом смеси дейтерия и трития по количеству выделяющейся энергии?
2. Каждые три месяца одна пара зайцев производит на свет пять зайчат. Как будет изменяться численность зайцев, если создать для них идеальные условия? Средняя продолжительность
жизни волков, питающихся зайцами, составляет 12 лет. Оцените период колебаний численности животных, какому космическому циклу он соответствует и почему.
Мотивация при постановке первой задачи заключается в раскрытии социально-управленческой и производственно-технологической функций естественнонаучного знания, так как обсуждаются перспективы развития энергетики, а значит, цивилизации в целом. В ходе обсуждения отмечалось, что атомное ядро как целостная система обладает свойствами (дефект массы, способность к ядерной реакции), которые не характерны для образующих его элементов (протонов и нейтронов).
Мотивация при постановке второй задачи - в раскрытии социально-управленческой функции естественнонаучного знания, так как предлагается математическая интерпретация идей Мальтуса, затрагиваются вопросы влияния солнечной активности на биосферу, частью которой является человек. При обсуждении обращалось внимание на то, что экосистема как целостный объект обладает стабильностью за счет внутрисистемных связей, тогда как это не характерно для отдельной популяции. Как часть Солнечной системы, экосистема испытывает на себе синхронизирующее воздействие Солнца. Наличие космических ритмов - свойство Солнечной системы как целостного объекта.
Мотивированное восприятие трансдисциплинарной концепции единства объекта и его окружения студентами факультета международных
отношений, состоящей в невозможности познания объекта в отрыве от других объектов в его окружении, с которыми имеют место согласованные механизмы реакций и обратные связи, реализовалось в ходе решения следующих задач.
1. Молярная доля кислорода в атмосфере нашей планеты 21 %. Ежегодно на Земле сжигается около 5 млрд т. органического топлива. Оцените общие запасы кислорода на нашей планете. Какая доля из этих запасов ежегодно убывает вследствие производственно-хозяйственной деятельности людей? Чем объясняется уменьшение запасов кислорода в атмосфере за последние несколько лет с 20.946 до 20.65%?
2. Ежегодно на нашей планете образуется порядка 113 млрд т. сухой растительной массы энергоемкостью 10 кДж/г. Оцените, сколько при этом поглощается углекислого газа и выделяется кислорода. Если аккумулировать всю эту энергию, сколько потребуется лет, чтобы образовались разведанные запасы органического топлива? На сколько лет хватит этих запасов, если каждый гражданин планеты будет потреблять столько энергии, сколько гражданин США?
Получается, что общество как объект профессиональной деятельности специалистов гуманитарных и социально-экономических направлений нельзя рассматривать в отрыве от его окружения - биосферы и космоса в целом. Мотивация заключается в раскрытии актуальности рассматриваемых проблем.
Познавательная мотивация достигается через интерес к решению учебных проблем при использовании частично-поискового (эвристического) метода, метода проблемного изложения и исследовательского метода [3]. Знания могут иметь мотивационную функцию лишь при условии, что они значимы для человека, доступны, являются привлекательными [4, с. 54].
Отметим некоторые способы мотивации через пробуждение интереса.
1= Воздействие на эмоции и чувства студента, когда учебная проблема касается глубинных мировоззренческих вопросов: сущности и смысла жизни, отношения жизни и смерти, места человека во Вселенной и т.п. Например, такие вопросы: как произошла окружающая нас Вселенная, как соотносятся между собой живая и неживая материя, как возникла жизнь и как произошел человек, какова природа человеческого разума и сознания, возможно ли бессмертие, что ждет Вселенную в будущем - ответы на эти вопросы влияют на внутренний мир человека, формирование его ценностей, отношения к окружающему миру.
Так, при изучении закона возрастания энтропии следует затронуть вопрос о необратимости времени, об изменчивости, непостоянстве и ог-
раниченности окружающего нас мира. При изучении эволюционных представлений, проблемы происхождения жизни удобно обсудить соотношение научных и религиозных взглядов на эту проблему. Так мы и поступали.
2. Побуждение студентов к анализу научных фактов, сталкивающих их с противоречиями между обыденными житейскими представлениями и научными понятиями. Например, эффекты теории относительности и повседневные обыденные представления об абсолютном характере про-странственно-временных отношений. Вызывает удивление и интерес и пример необычного поведения микрочастиц, испытывающих дифракцию на двух отверстиях при обсуждении корпускуляр-но-волновых свойств материи [5].
3. Обсуждение глобальных проблем, касающихся всех людей на нашей планете. Например, удобно обсудить экологические проблемы при изучении закона возрастания энтропии. В ходе технологической обработки полезных ископаемых уменьшается энтропия перерабатываемой субстанции, но требование возрастания энтропии в целом выполняется за счет окружающей среды, за счет атмосферы - и это одна из ключевых причин экологического кризиса. Возможно ли решение этой проблемы, чтобы перерабатывать полезные ископаемые, не оказывая неблагоприятного воздействия на окружающую среду? Учитывая, что некоторые студенты живут в экологически неблагоприятных районах нашей страны, этот вопрос не оставит их равнодушными и даст информацию для конструктивного пути решения проблем.
4. Ознакомление с фактами, носящими как будто бы необъяснимый характер и приведшими к научным революциям. Например, при анализе планетарной модели атома Резерфорда мы показываем невозможность, с точки зрения классической науки, существования такого атома. В такой модели электрон, излучив электромагнитную волну, должен упасть на ядро и слиться с ним, -такой атом существовать не может. Но как объяснить, что атомы стабильны, а спектры их испускания и поглощения дискретны?
Мотивированное восприятие неклассической концепции моделирования состояний достигалось в ходе решения следующих задач.
1. В 1909 г. французский физик Жан Батист Перрен сумел определить число Авогадро. Используя частицы из гуммигута (сгущенный сок, получаемый из надрезов в коре некоторых деревьев, растущих на Цейлоне), он приготовил эмульсию, за которой наблюдал через микроскоп с глубиной разрешения 1 мкм. Оцените число Авогадро, если масса каждой частицы 1018 кг и через каждые 10 мкм их концентрация возрастает в среднем на 2.4 %.
2. Используя волновые представления, оцените возможные значения энергии электрона, находящегося в потенциальной яме размером 10"10 м. Соответствуют ли полученный результат экспериментальным данным по наблюдению спектров атомов?
Мотивация в первой задаче заключается в том, что у студентов вызывается интерес к одной из первых попыток человека проникнуть в тайны «невидимого» микромира, используя простые приспособления. Во второй задаче показано, как переход к неклассическому мышлению позволил объяснить спектры атомов, необъяснимые в рамках классической парадигмы. В ходе обсуждения первой задачи отмечалось, что система носит вероятностный характер с неустранимыми флукту-ациями, а во второй - используется положение о дуальной природе микрочастиц - антиномия, чуждая классическому мышлению.
5. Использование ситуаций, возникающих в повседневной жизни, в ходе наблюдений за природой и т.п. Например, для развития представлений о всеобщем характере закона сохранения энергии мы предлагаем рассчитать пищевой рацион, обеспечивающий снижение веса за определенный промежуток времени.
Аналогичные примеры можно найти в любой области современного естествознания. Встраивание таких мотивационных аспектов в структуру лекций и семинарских занятий, показ связи конкретных достижений с концептуальным уровнем мышления позволяет, в соответствии с описанными закономерностями, поднять среднюю успеваемость прохождения курса «Концепции современного естествознания» студентами социально-экономических и гуманитарных специальностей, что и отражено в приведенных выше статистических показателях.
Литература
1. Бордовская Н.В., Реан A.A. Педагогика. СПб., 2000.
2. Примерная программа дисциплины «Концепции современного естествознания» // Вестник РУДН. 2000. № 5 (1-2).
3. Абушкин Х.Х. Некоторые психолого-педагогинеские вопросы организации проблемного обучения // Организация проблемного обучения в школе и в вузе: Межвуз. сб. науч. ст. Саранск, 1999.
4. Леонтьев В.Г. Психологические механизмы мотивации. Новосибирск, 1992.
5. Дубнищева Т.Я., Пигарев А.Ю. Современное естествознание: Учеб. пособие. 2-е изд. М., 2000.
