Научная статья на тему 'Принципы современного научного и учебного познания химической действительности'

Принципы современного научного и учебного познания химической действительности Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

CC BY
425
72
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПОЗНАНИЕ ХИМИЧЕСКОЙ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТИ / ПРИНЦИПЫ НАУЧНОГО И УЧЕБНОГО ПОЗНАНИЯ РЕАЛЬНОСТИ / ИНФОРМАТИВНОСТЬ / СИСТЕМНОСТЬ И ИСТОРИЗМ В ПОЗНАНИИ ОБЪЕКТОВ / ПРОЦЕССОВ И ЯВЛЕНИЙ / СИСТЕМАТИЧНОСТЬ И НАУЧНОСТЬ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ / KNOWLEDGE OF THE CHEMICAL VALIDITY / PRINCIPLES OF SCIENTIFIC AND EDUCATIONAL KNOWLEDGE OF A REALITY / INFORMATION / SYSTEMATIZATION AND HISTORICISM IN KNOWLEDGE OF OBJECTS / PROCESSES AND THE PHENOMENA / SYSTEM AND SCIENTIFIC CHARACTER OF TRAINING ON CHEMISTRY

Аннотация научной статьи по наукам об образовании, автор научной работы — Каримов М. Ф.

Выделены с соответствующими характеристиками среди основных ориентирующих в методологии положений информативности, системности и историзма научного и учебного познания объектов, процессов и явлений химической действительности, проектируемого и реализуемого в информационном обществе. Охарактеризована направляющая роль этих принципов в научном и учебном системно-структурно-функциональном, статистическом и синергетическом моделировании будущими и настоящими субъектами творческой деятельности фрагментов природной и технической реальности в среде компьютерных и телекоммуникационных технологий. Рассмотрены принципы систематичности и научности обучения студентов вузов информационного общества химическим дисциплинам, имеющие важное дидактическое значение в проектировании и реализации подготовки будущих исследователей и преобразователей природы и технологий.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PRINCIPLES OF MODERN SCIENTIFIC AND EDUCATIONAL KNOWLEDGE OF THE CHEMICAL VALIDITY

Characteristics among the cores of positions focusing in methodology of information, systematization and historicism of scientific and educational knowledge of objects, processes and the phenomena of the chemical validity projected and realized in an information society are allocated. The directing role of information, systematization principles and historicism in scientific and educational system-structurally functional, statistical and synergetic modelling by the future and present subjects of creative activity of fragments of a natural and technical reality in the environment of computer and telecommunication technologies is characterized. Principles of a system and scientific character of training of students of high schools of an information society to the chemical disciplines, having the important didactic value in designing and realizations of preparation of the future researchers and converters of the nature and technologies are considered separately.

Текст научной работы на тему «Принципы современного научного и учебного познания химической действительности»

УДК 378.14; 530(091)

М. Ф. Каримов

Принципы современного научного и учебного познания химической действительности

Бирская государственная социально-педагогическая академия 452453, Башкортостан, г. Бирск, ул. Интернациональная, 10; телефакс (3414)2-64-55

Выделены с соответствующими характеристиками среди основных ориентирующих в методологии положений информативности, системности и историзма научного и учебного познания объектов, процессов и явлений химической действительности, проектируемого и реализуемого в информационном обществе. Охарактеризована направляющая роль этих принципов в научном и учебном системно-структурно-функциональном, статистическом и синергетическом моделировании будущими и настоящими субъектами творческой деятельности фрагментов природной и технической реальности в среде компьютерных и телекоммуникационных технологий. Рассмотрены принципы систематичности и научности обучения студентов вузов информационного общества химическим дисциплинам, имеющие важное дидактическое значение в проектировании и реализации подготовки будущих исследователей и преобразователей природы и технологий.

Ключевые слова: познание химической действительности, принципы научного и учебного познания реальности, информативность, системность и историзм в познании объектов, процессов и явлений, систематичность и научность обучения химии.

Научная и учебная деятельность в области познания и преобразования действительности зависит от того, кто действует (субъект), на что она направлена (объект) и на основе каких принципов она проектируется и реализуется.

Принципы научного и учебного познания природной, технической и социальной действительности, имеющие начало своего становления и развития еще в античности, позволяют выделить и применить такие понятия, как объект и предмет исследования и изучения, уровни эмпирического и теоретического освоения реальности, методы экспериментального и теоретического постижения общественного и личного неизвестного в окружающей нас среде, способы построения частных и общей научных картин мира и т. д.

Благодаря трудам основоположников классической, неклассической и постнеоклассической науки 1 к настоящему времени выделе-

Дата поступления 10.07.08

ны принципы на общеметодологическом и дисциплинарном уровнях, позволяющие проектировать и реализовать научное и учебное познание и преобразование объектов, процессов и явлений природной, технической и социальной действительности.

Рассмотрим принципы информативности, системности и историзма научного и учебного познания химической действительности в свете перехода современного человечества в эпоху информационного общества 2.

Информация, представляющая достоверные сведения об объектах, процессах и явлениях действительности, получаемая с помощью традиционных, компьютерных и телекоммуникационных технологий, становится в настоящее время наряду с веществом и энергией основным ресурсом научно-технического и социально-экономического прогресса общества, оказывает существенное влияние на ускоренное развитие науки и техники, способствует совершенствованию проектирования и реализации процесса обучения и воспитания подрастающего поколения.

Системная информация, включающая в себя описание характеристик и состояний элементов, находящихся в отношениях друг с другом и внешней средой, получается в неорганической и органической химии при постановке экспериментов и построении теоретических моделей атомов и молекул кристаллических и аморфных веществ, находящихся в различных естественных и искусственных условиях 3.

Структурная информация об окружающей нас химической действительности, получаемая с помощью экспериментальных и теоретических методов структурного анализа вещества в различных состояниях, реализуемых в среде компьютерных технологий, содержится в описании закономерных, интегрирующих и устойчивых связей между элементами атомных, молекулярных, кристаллических и аморфных систем 4.

Функциональная информация, постигаемая в ходе и результате экспериментальных и теоретических исследований фрагментов

природной и технической действительности, содержащая сообщение о поведении химических систем при различных условиях, очень важна для традиционного и компьютерного проектирования и реализации технологических процессов 5.

Статистическая информация, представляющая собой сведения о состоянии и поведении микро- и макрообъектов химической действительности, подвергаемых случайным внутренним и внешним воздействиям, получаемая, обрабатываемая и представляемая с помощью компьютерных технологий, становится более достоверной в свете последних достижений теории вероятностей и математической статистики 6.

Синергетическая информация о том, что любая сложная нелинейная открытая неравновесная химическая система обладает способностью к самоорганизации и порождению нового свойства через механизм бифуркации является важным методологическим ориентиром в современной теоретической и прикладной химии 7 .

Принцип информативности подготовки будущих исследователей и преобразователей химической действительности реализуется посредством обогащения содержания, форм и методов обучения студентов высших учебных заведений современными, полученными по традиционным и телекоммуникационным каналам, системно-структурно-функциональными, статистическими и синергетическими моделями объектов, процессов и явлений природной и технической реальности и алгоритмами аналитического и численного решения задач естественно-математических и технических наук 8.

Принцип системности в познании химической действительности важный методологический ориентир научного поиска потому, что большинство химических объектов исследования представляют собой сложную систему, где структура и функции отдельных составных частей обладают многообразными взаимосвязями.

Системность взаимосвязанных химических знаний, получаемых с помощью экспериментальных и теоретических методами исследования и изучаемых посредством логических и эвристических методов обучения естественно-математических дисциплин, приведенных в определенный порядок на основе существенных признаков, например, как это сделано в периодической системе химических элементов Д. И. Менделеева 9, способствует более

эффективному постижению относительной или абсолютной истины относительно объектов, процессов и явлений материального мира, установлению и освоению законов, которым подчиняются фрагменты природной и технической действительности.

Современный персональный компьютер,

подключенный в глобальную сеть Internet 10,

11

имеющий систему языков программирования , систему электронных таблиц 12, систему управления базами данных 13 и систему математического проектирования 14 становится эффективным инструментом науки и дидактики при удовлетворении требований принципа системности познания и освоения химических объектов, процессов и явлений окружающего нас мира.

Принцип историзма стал важным методологическим ориентиром в естественно-математических науках после того, как во второй половине XX века был достоверно установлен факт возникновения и эволюции химических элементов, образующихся в результате цепочки ядерных реакций внутри звезд и попадающих в межзвездное пространство в результате 15

взрывов .

Выявленная нами зависимость вида доменной структуры аморфных пленок гадолиний-кобальт различного состава от магнитной предыстории 16 свидетельствует об универсальности принципа историзма в познании и преобразовании природной и технической действительности.

Исторический подход в изучении нового учебного материала на лекционных, практических и лабораторных занятиях по химии и физике позволяет преподавателю-ученому представить будущим исследователям действительности естественно-математическую науку не как совокупность известных моделей объектов, процессов и явлений и готовых алгоритмов решения теоретических и экспериментальных задач, а как развивающуюся систему зна-

17

ний о природе и технологиях 17.

Дидактический опыт преподавания естественно-математических дисциплин в ряде вузов Урала в течение последних тридцати лет показывает, что исторические хронологии, летописания и календари по физике, химии и технике, составляемые студентами с помощью традиционных и телекоммуникационных технологий, способствуют повышению уровня их академической успеваемости и качества составляемых рефератов и выполняемых курсовых и дипломных работ в области естествознания 18.

Среди дидактических принципов подготовки будущих исследователей и преобразователей химической действительностью своей методологической значимостью выделяются систематичность и научность обучения студентов высших учебных заведений естественно-математическим дисциплинам в условиях информатизации общества.

Принцип систематичности профессиональной подготовки будущих химиков, являющийся логическим продолжением системно-структурно-функционального подхода к изучению природной и технической действительности в условиях вузовского обучения, воспитания и творчества, способствует представлению и освоению учебного и научного материала по естественно-математическим дисциплинам, полученного по традиционным и телекоммуникационным каналам, с четкой дидактической структурой, оптимальной временной последовательностью и функциональной направленностью, построенных с учетом требований научно-технического и социально-экономического прогресса информационного общества.

Осуществление принципа систематичности в обучении, воспитании и творчестве студентов вузов путем последовательной постановки и решения постепенно усложняющихся задач информационного моделирования фрагментов природной и технической действительности приводит, как показывает дидактический опыт, к формированию в сознании будущих исследователей реальности информационного общества единого и целостного мировоззрения об объектах, процессах и явлениях окружающего нас мира.

Систематическое обучение подрастающего поколения естественно-математическим дисциплинам, как показывает дидактический опыт, приводит к повышению уровня интеллектуального и творческого потенциалов у обучающихся в высшей школе.

Принцип научности методологической, теоретической и методической подготовки будущих исследователей и преобразователей химической действительности в связи с тем, что в высшей школе изучается и развивается наука, одновременно ориентирует преподавателей-ученых на ускоренный переход в процессе обучения студентов естественно-математическим дисциплинам от решения известных учебных и поставленных учебно-исследовательских к постановке и решению научно-исследовательских задач, актуальность которых подтверждается потребностями научно-техническо-

го и социально-экономического развития страны и анализом информации, накопленной в традиционных хранилищах и в глобальной компьютерной сети Internet.

Дидактический принцип научности обучения, воспитания и творчества студентов-химиков требует соблюдения в высшей школе следующих основных условий: а) участие всех преподавателей высшего учебного заведения в актуальных теоретических и экспериментальных исследованиях, определяющих научно-технический и социально-экономический прогресс нашей страны; б) привлечение ученых Российской академии наук, Российской академии образования и Республиканских академий наук, имеющих общепризнанные, состоявшиеся, признанные или известные научные школы, для чтения циклов лекций по естествознанию в вузовской аудитории; в) периодическая, помимо государственного образовательного стандарта, корректировка содержания, форм и методов обучения естественно-математическим дисциплинам в соответствии с основными достижениями и направлениями развития науки, техники и технологий;

г) организация систематической учебной и научной работы будущих исследователей и преобразователей природной и технической действительности в совместных с академическими институтами проблемных лабораториях;

д) осуществление регулярных непосредственных и телекоммуникационных дидактических контактов профессорско-преподавательского и студенческого состава высшего учебного заведения с ведущими отечественными и зарубежными химиками, физиками и технологами на научно-теоретических, научно-методических и научно-практических конференциях и в школах-семинарах международного и всероссийского уровней.

Выводами, следующими из анализа и обобщения приведенного выше краткого материала относительно принципов современного научного и учебного познания химической действительности, проектируемого и реализуемого в условиях информатизации общества, являются нижеследующие положения:

1. Принцип информативности научного и учебного познания химической действительности, ориентирующий настоящих и будущих исследователей на получение и освоение достоверных сведений об объектах, процессах и явлениях материального мира с помощью системно-структурно-функционального, статистического и синергетического моделирования и традиционных, компьютерных и телекомму-

никационных технологий, становится одним из ведущих направляющих факторов при постановке и решении естественно-математических задач информационного общества двадцать первого века.

2. Принцип системности теоретического и экспериментального исследования и вузовского изучения химических объектов, процессов и явлений, выделяющий универсальное положение о том, что все объекты, процессы и явления природы и технологий есть различные системы определенной целостности и сложности, указывающий на эффективность использования компьютерных и телекоммуникационных систем в познании и освоении материальной действительности, обладает высокими исследовательским, объяснительным и предсказательным потенциалами.

3. Принцип историзма постижения истины в химической науке и преподавании химических дисциплин, находящий себе применение от объяснения возникновения и эволюции химических элементов до повышения эффективности обучения будущих исследователей и преобразователей фрагментов природной и технической реальности, получающий дополнительные возможности в реализации в сферах науки и образования посредством глобальных компьютерных сетей, входит в число основных познавательных и дидактических ориентиров и информационного общества.

4. Дидактический принцип систематичности освоения студентами вузов химических дисциплин, предусматривающий последовательный переход от учебной к научной деятельности при постановке и решении все усложняющихся задач естествознания, востребованных условиями научно-технического и социально-экономического прогресса информационного общества, способствует формированию у обучающейся молодежи научного мировоззрения при одновременном повышении у нее уровня интеллектуального и творческого потенциалов.

5. Дидактически принцип научности обучения будущих исследователей и преобразователей природы и технологий химическим дисциплинам, требующий организации и проведения совместных экспериментальных и теоретических исследований с компьютерным сопровождением преподавателей-ученых и студентов с последующим обсуждением полученных результатов на международных и всероссийских традиционных и телекоммуникационных конференциях, остается веду-

щим дидактическим ориентиром в высшей

школе и в условиях интенсификации процесса

информатизации общества.

Литература

1. Менделеев Д. И. Полное собрание сочинений: В 25-ти тт.- Л.-М.: Изд-во АН СССР, 1934— 1954.

2. Bell D. The social framework of the information society // The microelectronic revolution: The complete guide to the new technology and its impact on society / Ed. T. Forester. — Cambridge, Massachusetts: MIT Press, 1980.— P. 500.

3. Каримов М. Ф. // Баш. хим. ж.— 2007.— Т.14.— № 2.— С. 59.

4. Кандаурова Г. С., Каримов М. Ф., Васьковский

B. О. Параметры доменной структуры аморфных пленок Gd-Co разного состава // Физика твердого тела.— 1981.— Т. 23.— Вып. 3.—

C. 720.

5. Кандаурова Г. С., Каримов М. Ф. // ЖТФ.— 1982.— Т.52.— Вып.7.— С. 1428.

6. Каримов М. Ф. // Баш. хим. ж.— 2006.— Т.13.— № 4.— С. 51.

7. Кандаурова Г. С., Каримов М. Ф. // Физика металлов и металловедение.— 1983.— Т.55.— Вып.2.— С. 248.

8. Каримов М. Ф. // Баш. хим. ж.— 2006.— Т.13.— № 5.— С. 98.

9. Менделеев Д. И. // Журнал Русского химического общества.— 1869.— Т.1.— Вып. 9 и 10.— С. 60.

10. Каримов М. Ф. // Баш. хим. ж.— 2005.— Т.12.— № 4.— С. 30.

11. Каримов М. Ф. Политехническое содержание школьного и вузовского курсов основ информатики и вычислительной техники // Сб. науч. статей «Подготовка учителя в условиях непрерывного образования».— Уфа: Изд-во БашГПИ, 1989.— С. 193—200.

12. Каримов М. Ф. Электронные таблицы Excel в интегрировании математических, физических и гуманитарных дисциплин // Сб. трудов участников XV Международной конференции-выставки «Информационные технологии в образовании».— М.: Изд-во МИФИ, 2005. — Часть III.— С. 110—112.

13. Каримов М. Ф. // Баш. хим. ж.— 2007.— Т.14.— № 4.— С. 57.

14. Каримов М. Ф. // Баш. хим. ж.— 2007.— Т.14.— № 3.— С. 107.

15. Fowler W. A., Hoyle F. Nucleosynthesis in massive stars supernovae.— Chicago: University of Chicago Press, 1965.— 148 p.

16. Каримов М. Ф., Кандаурова Г. С. // Физика металлов и металловедение.— 1981.— Т.51.— Вып.3.— С. 663.

17. Каримов М. Ф. // История науки и техники.—

2005.— № 3.— С. 103.

18. Каримов М. Ф. // История науки и техники.—

2006.— № 5.— С. 122.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.