Проектирование содержания естественно-научного образования и его представления в высшей школе Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

ББК Ч 484 УДК 379.14:5

С. Е. Старостина

Проектирование содержания естественно-научного образования и его представления в высшей школе

В статье, исходя из целей естественно-научного образования в высшей школе, определены требования к содержанию естественно-научного образования студентов гуманитарных направлений подготовки. Показано, что отбор и структурирование содержания интегрированного естественно-научного курса должны основываться на следующих положениях: выделение фундаментального ядра знаний - основы научной и функциональной грамотности; представление содержания курса через проблемно-предметное поле; раскрытие содержания курса с позиций эволюционно-синергетического подхода; модульное структурирование учебной программы и содержания учебного материала; уплотнение учебного материала за счет его обобщения и систематизации; выделение в структуре и содержании учебной дисциплины инвариантной и вариативной составляющих.

Ключевые слова: естественно-научное образование, принципы отбора содержания, фундаментальное ядро знаний, проблемно-предметное поле, эволюционно-синергетический подход, модульная программа, уплотнение учебного материала.

S. E. Starostina

Projection of contents of natural science education and its conception in higher school

Basing on the aims of natural science education in higher school the author describes requirements to contents of natural science education of students studying humanities. It reveals that selection and structuring of contents of integrated natural science discipline have to be founded on next points: extracting of fundamental core of knowledge - foundations of scientific and functional competence; presentation of content of discipline through its problem and object field; its exposition using the evolutionary and synergetic approaches; modular structuring of educational program and content of educational materials; condensation of educational materials by means of generalization and systematization; identification in the structure and content of educational discipline invariant and variable parts.

Key words: natural science education, principles of content selection, fundamental core of knowledge, problem and object field, evolutionary and synergetic approaches, modular program, condensation of educational materials.

Обоснование принципов и механизмов формирования содержания образования всегда являлось и является актуальной задачей педагогических исследований. Современная парадигма образования предусматривает решение вопросов отбора и структурирования содержания образования в зависимости от желаемого конечного результата

образовательного процесса, его направленности на развитие личности. Если цели обучения по конкретной образовательной программе, или циклу дисциплин, или конкретной дисциплине определены, то отбор содержания образовательного процесса приобретает объективную основу.

На основе анализа требований к результатам освоения основных образовательных программ, представленных в форме перечня компетенций, которыми должен обладать выпускник вуза (ФГОС ВПО третьего поколения), нами сформулированы цели естественно-научного образования студентов гуманитарных направлений в высших учебных заведениях. Естественно-научная подготовка студентов должна обеспечить:

- становление целостной системы научных знаний об окружающем Мире, законах развития Природы;

- формирование у студентов системы методологических знаний, знакомить с методами научного познания;

- формирование культуры мышления, способности к восприятию, обобщению, анализу информации;

- повышение уровня общекультурной и профессиональной компетентности.

- развитие психических качеств личности, необходимых для успешной реализации конкретной профессиональной деятельности.

Анализ сформулированных целей позволяет констатировать, что содержание естественно-научного образования (далее ЕНО) студентов гуманитарных направлений должно принципиально отличаться от естественно-научного образования студентов естественно-научного, физико-математического и технического направлений. Что же необходимо включить в содержание ЕНО? Как его можно представить в учебном процессе? Каким образом оно должно быть структурировано? Как будет представлено в программах учебных курсов? Ответу на эти вопросы посвящено данное исследование.

О содержании образования можно говорить на различных его уровнях, по-разному подходить к концепции

его построения. На каждом уровне организации содержания образования существуют свои источники, факторы, принципы и критерии отбора и структурирования содержания. Содержание на уровне учебного предмета невозможно отбирать по абсолютно единым для всех учебных предметов критериям, т. к. они обусловлены характером предмета и своеобразием логики его развертывания. Анализ проведенных исследований по данной проблеме позволяет выделить три блока требований (критериев) к содержанию: единые для всех учебных предметов (инвариантные), единые для всех учебных предметов данного цикла, специфические для данного учебного предмета.

П. И. Пидкасистый [9] на основе анализа результатов исследований И. Я. Лернера и М. Н. Скаткина еще в 80-е гг. ХХ в. сформулировал три основных принципа конструировании содержания образования, которые и сегодня являются главными ориентирами для включения материала в состав образования:

1) принцип соответствия содержания образования во всех его элементах и на всех уровнях его конструирования уровню современной науки, производства и основным требованиям развивающегося гуманистического общества;

2) принцип учета содержательной и процессуальной сторон обучения;

3) принцип структурного единства содержания образования на разных уровнях его формирования с учетом личностного развития обучающегося.

В. И. Загвязинский предлагает дополнить выделенную систему принципов еще одним принципом: отражения в содержании образования всех ведущих элементов мировой и отечественной культуры, содержащих потенциал личностного развития обучаемых [4].

Исходя из культурологического подхода к построению содержания образования, В. В. Краевский определяет содержание образования как педагогически адаптированный социальный опыт человечества [8].

Л. Я. Зорина рассматривая вопросы отбора основных и вспомогательных знаний в цикле естественно-научных дисциплин, выявила следующие основания для включения знаний в содержание образования: ориентация на формирование системности научных знаний; ориентация на разработку достаточного комплекса знаний для организации деятельности; ориентация на формирование системы основных научных и комплекса вспомогательных знаний; ориентация на отражение целостности, структуры основ теории; ориентация на отражение в учебных предметах воспитательного аспекта знаний [5, с. 211-213, 224].

Е. В. Пискунова в своем диссертационном исследовании обосновала необходимость практико-ориентированно-го характера содержания образования, которое обеспечивает не только умение решать практические задачи, связанные с предметным содержанием, но и способствует становлению общекультурных компетенций [9].

В монографическом исследовании Л. А. Бордонской предложен принципиально новый подход к представлению содержания предмета. Информационную составляющую содержания учебного курса, по ее мнению, необходимо представить через проблемно-предметное поле, в котором можно выделить две содержательные области: научно-предметная и общекультурная и рассматривать их как два дополняющих друг друга элемента содержания [2].

Проведенный анализ исследований по проблемам отбора и структурирования содержания образования дал воз-

можность конкретизировать и систематизировать все аспекты проектирования содержания образования и на их основе сформулировать основные требования к содержанию естественно-научного образования студентов гуманитарных направлений подготовки.

Рассмотрим основные требования к содержанию естественно-научного образования в высшей школе в контексте определенных аспектов проектирования содержания образования.

1. Содержание ЕНО должно соответствовать поставленным целям, быть необходимым и достаточным для их достижения. Под содержанием ЕНО мы понимаем совокупность элементарных учебных элементов, отражающих объективизированный опыт в области естествознания, целевые установки, задающие желаемый уровень достижений результата для каждой естественнонаучной дисциплины.

2. Содержание ЕНО должно соответствовать психолого-педагогическим, общедидактическим требованиям, обеспечивающим его реализуемость. Реализация данного требования обеспечивает: научную и практическую значимость отобранного материала, последовательность его рассмотрения в соответствии с логикой обучения и развития, учет посильности его освоения студентом на заданном уровне при наличии имеющихся ограничений по времени обучения, условия реализации образовательного процесса и т. д.

3. Содержание ЕНО должно отбираться в соответствии дидактическими принципами. К данной группе принципов нами отнесены: общие принципы отбора содержания (научности, целостности, связи теории и практики и др.); предметно-содержательные принципы (фундаментальности и профессиональной направленности, интегративности, генерализации, глобального эволюционизма и

др.); принципы представления и структурирования содержания (системности, систематичности и последовательности, укрупнения дидактических единиц, доступности, наглядности и др.)

4. Содержание ЕНО по своей структуре должно представлять собой совокупность взаимосвязанных единиц элементов содержания, обособление которых из общего содержания определяется наличием у них внешней и/или внутренней значимости. Единицей содержания образовательного процесса принято считать фрагмент, направленный на обеспечение какого-либо требования, решение какой-либо цели или задачи. Такую единицу содержания проектируемого образования называют модулем. Учебными модулями при рассмотрении всего содержания ЕНО основной образовательной программы подготовки бакалавров могут выступать дисциплины. В рамках учебного предмета таким элементом может выступать тема или раздел.

5. Содержание ЕНО должно включать фундаментальную, неизменную составляющую и вариативную составляющую. Реализация данного требования обеспечивает студенту нормативно закрепленную и мотивированную возможность активно участвовать в процессе выбора осваиваемого им содержания образования. Реализация такой возможности позволит студенту приобрести основную компетенцию, определяемую целью образования - компетенцию к обновлению компетенций, а также овладеть необходимым видом деятельности - умением учиться. Вариативная составляющая ЕНО, обеспечивающая несколько возможных вариантов предоставления содержания образования, должна способствовать реализации профессионально направленного обучения через содержание предмета изучения.

6. Содержание ЕНО должно иметь прак-тико-ориентированный характер, а также обеспечивать становление метапредмет-ных знаний. В соответствии с данным требованием деятельность преподавателя при отборе содержания по дисциплинам естественно-научного цикла проявляется в следующих аспектах:

- интеграция содержания естественно-научных дисциплин, что способствует формированию у студентов умений интегрировать знания и применять их для получения новых знаний и объяснения явлений, происходящих в окружающем мире;

- усиление практической направленности содержания учебных предметов;

- изучение явлений, процессов, объектов, веществ, окружающих студентов в их повседневной жизни;

- учет знаний, которые студенты получают вне вуза из различных источников информации.

На основе представленных выше аспектов проектирования содержания образования, требований к содержанию естественно-научного образования в высшей школе (см. подробнее [10]), нами определены основные положения, касающиеся отбора и структурирования содержания интегрированного естественно-научного курса, которые обеспечивают профессионально направленную естественно-научную подготовку студентов гуманитарных специальностей. Раскроем данные положения.

1. Выделение фундаментального ядра знаний - основы научной и функциональной грамотности.

Согласно ФГОС третьего поколения для вуза фундаментальное ядро знаний фиксирует: систему базовых национальных ценностей, раскрываемых в содержании образования; систему основных понятий, относящихся к областям знаний, представленных в образовании;

систему ключевых задач, обеспечивающих формирование универсальных видов учебной деятельности [7].

Исходя из этого, можно предположить, что фундаментальное ядро знаний по интегрированному естественнонаучному курсу должно включать:

- знания, иллюстрирующие ценность естествознания как важнейшего элемента современной культуры, взаимодействие и взаимодополнительность естественно-научной и гуманитарной культуры, поведение ученого в отстаивании научной истины, его гражданскую позицию, неоднозначность результатов научно-технического прогресса для человека и общества, усиление экологического и эмоционального аспектов обучения;

- основные понятия естествознания, ведущие идеи и концепции, ключевые экспериментальные факты, основополагающие теории, основания естественно-научной картины мира;

- методологические знания, включающие систему научного знания, уровни и методы научного познания, иллюстрирующие рациональный стиль мышления, причины смен парадигм научного мышления, обеспечивающие формирование обобщенных умений и способов деятельности.

Фундаментальное ядро знаний -это тот инвариант, который необходим любому человеку постиндустриального общества.

2. Представление содержания курса через проблемно-предметное поле. Для обеспечения многовариантности изложения и нелинейности развития учебного курса, мы предлагаем, вслед за Л. А. Бор-донской [2], информационную составляющую содержания представить через проблемно-предметное поле, выделяя в нем три составляющие: общекультурную, общенаучную, научно-предмет-

ную и рассматривать их как дополняющие друг друга элементы содержания, которые важны для целостного восприятия естествознания как важнейшей области научного знания.

Научно-предметная составляющая отражает в учебном курсе содержание естествознания: основные идеи и подходы, наиболее общие законы, систему научных понятий, концепции и теории; взаимосвязь естествознания и техники, естественную основу природных явлений и человека, основные направления решения экологических проблем. Рассмотрение актуальных проблем современного естествознания от микромира до мегамира обеспечит становление целостной системы научных знаний об окружающем Мире, законах развития Природы.

Общенаучная составляющая раскрывает методологию научного познания, знакомит с принципами и методами научного исследования, критериями научности знания, иллюстрирует единство логических и внелогических методов научного познания, расширяет сведения о науке как системе, знакомит с идеалами и нормами исследовательской деятельности. Главная цель данной области проблемно-предметного поля формирование у студентов системы методологических знаний, формирование культуры мышления, способности к восприятию, обобщению, анализу информации.

Выделение общекультурной составляющей в содержании курса позволяет подчеркнуть единство мира, показать единство и целостность культуры. Естественные науки, являясь одними из ведущих наук современности, демонстрирует возможности интегративного подхода к познанию и освоению мира, возможности взаимосвязи и взаимодо-полнительности естественно-научного

и гуманитарного знания, обеспечивают понимание образования как приобщения к культуре. Рассмотрение этих вопросов, а также вопросов истории науки и техники в контексте культуры, проблем сохранения культурного наследия обеспечит повышение уровня общекультурной и профессиональной компетентности.

Представление содержания учебной дисциплины через проблемно-предметное поле - это реализация проблемно-интегративного подхода, ставшего ведущим во всех сферах человеческой деятельности. Проблемно-предметное поле интегрированного естественно-научного курса дает возможность представить содержание через определенные группы проблем, выбрать на их основе определенную траекторию изучения данной дисциплины, исходя из конкретных задач, направления и профиля подготовки студентов, их интересов и склонностей, а так же особенностей познавательной деятельности. Такое представление информационной составляющей позволяет отойти от фрагментарности, мозаичности подачи материала и рассмотреть курс в единстве всех его составляющих.

3. Раскрытие содержания курса с позиций эволюционно-синергетического подхода. Эволюционно-синергетический

подход иллюстрирует эволюцию естествознания как развитие составляющих её понятий, законов, теорий, концепций и картин мира - вот та методологическая основа, на которой базируется любое эволюционное учение. Изложение принципиальных вопросов интегрированного естественно-научного курса с позиций эволюционно-синергетического подхода предполагает выведение обучаемых на новый, неклассический, уровень мышления и познания природы, способствует формированию естест-

венно-научной картины мира. В рамках этого подхода возможна постановка и обсуждение таких важнейших вопросов как: описание рождения (становления) объекта, изменение его возраста (старения) и его неизбежная гибель. Указанная триада естественным образом задает «стрелу времени» индивидуального развития для каждого данного объекта или же целого класса сходных объектов.

Эволюционные представления тесно связаны с синергетикой, поскольку различные бифуркационные сценарии характеризуют именно эволюцию на достаточно развитых ее стадиях. Раскрытие общности явлений и процессов разной природы, рассмотрение вариативности, нелинейности развития сложных систем, выявление условий их устойчивого развития, использование различных модельных представлений дает возможность и преподавателю, и студенту вскрыть глубинную общность явлений и процессов, наблюдаемых в природе, перейти от понимания процесса развития как линейного и однонаправленного к пониманию его многовариантности и возможности альтернатив [6]. При этом в процессе изучения курса формируется целостное знание, которое больше и полнее, чем каждая теория в отдельности.

В рамках эволюционного подхода необходимо рассмотрение представление о стратегиях и методах научного познания природы: классической, неклассической и постнеклассической стратегии научного познания или типа научной рациональности. Рассмотрение стратегий научного познания в интегрированном естественно-научном курсе позволяет увидеть различия в интерпретации характера воздействия окружения на объект исследования, методов моделирования, целостности объекта и его окружения. Взгляд на реальность

как на неравновесную, неустойчивую, открытую систему, характеризует новый этап в развитии естествознания.

4. Модульное структурирование учебной программы и содержания учебного материала. С целью рационального структурирования содержания материала учебной дисциплины, необходимо использовать блочно-модульный принцип построения учебного материала [1]. При построении содержания учебного курса на основе модульного структурирования учебной программы преподаватель может не только переставлять местами элементы модулей, но и изменять их количество, комбинировать структурные элементы модуля различными способами в зависимости от целей и задач курса, которые обусловлены направлением подготовки обучающихся. Модульное обучение, безусловно, создает огромные возможности и для реализации индивидуального образовательного маршрута.

Исходя из требований к отбору и структурированию содержания естественно-научного образования нами составлена модульная программа, которая содержит шесть модулей: естественные науки в системе культуры; наука, научное познание; история и современное состояние естественных наук; современная естественно-научная картина мира; основы современного естествознания; единство человека и природы.

Каждый дидактический модуль содержит инвариантную и вариативную части, что позволяет изменять объемы содержания модулей, обозначать различные акценты, определять последовательность развертывания содержания учебного материала. В рамках каждого дидактического модуля предусмотрены возможные уровни усвоения материала и варианты определения результатов освоения модуля.

5. Уплотнение учебного материала за счет его обобщения и систематизации. Перегрузка студентов, ограниченность во времени на прохождение объемного интегрированного естественнонаучного курса, обуславливают необходимость поиска направлений интенсификации процесса обучения, позволяющих увеличить усваиваемые студентами объемы знаний без увеличения времени, отводимого на их изучение. Одним из таких направлений может выступать использование опорных конспектов, структурно-логических схем, фреймов, схемных и знаковых моделей представления содержания учебного материала.

Для системной организации учебной информации в интегрированном естественно-научном курсе, в каждом модуле предусмотрено уплотнение учебного материала за счет его обобщения и систематизации, исключения вопросов частного характера, неструктурированного материала и т. д. С этой целью содержание каждого дидактического модуля представлено нами в виде структурно логических схем, конспектов, таблиц и других форм обобщения учебного материала [3]. При их разработке основное внимание уделялось развитию внутренней логики изучаемой темы.

При использовании структурно логических схем, конспектов необходимо учитывать следующие обстоятельства.

Во-первых, структурно-логические схемы и конспекты не в полной мере отражают содержание учебной дисциплины, а только выделяют главные структурные и логические связи, поэтому любая схема в той или иной мере ограничена.

Во-вторых, любая схема в значительной мере отражение индивидуальности автора, она всегда несет субъективный отпечаток, который определяется пониманием сущности вопросов, методоло-

гической целью изучения дисциплины и эстетическими вкусами ее создателя, т. е. каждая схема - это один из вариантов представления содержания материала, важно, чтобы подобное схематическое представление информации помогало студенту в усвоении учебного материала.

В-третьих, главная цель использования структурно-логических схем и конспектов - ориентация на рациональное (оптимальное) изучение курса, помощь в систематизации учебного материала, выявлений взаимосвязи между элементами содержания, воссоздании целостной картины современного естествознания.

6. Выделение в структуре и содержании учебной дисциплины инвариантной и вариативной составляющих. Инвариантная составляющая отражает обязательный минимум содержания дисциплины, в рамках которой осуществляется естественнонаучная подготовка. Вариативная часть соответствует специфике направления подготовки, учитывает будущую профессиональную деятельность студентов, их интересы и склонности. Содержание и объем вариативной составляющей, последовательность ее рассмотрения каждый студент определяет самостоятельно, намечая тем самым индивидуальную образовательную траекторию освоения курса [9].

За счет инвариантной части модуля сохраняется логика изложения содержания учебного материала. Вариативная часть позволяет рассматривать учебный материал в контексте будущей профессиональной деятельности, за счет включения отдельных сведений из профес-

сиональных предметов и переноса особенностей профессиональной деятельности в процесс обучения.

В заключение отметим, что с целью повышения качества естественно-научного образования студентов гуманитарных направлений подготовки, необходимо предусмотреть сопровождение основного курса элективными курсами (курсами по выбору студента). Элективные курсы дополняют федеральные дисциплины естественно-научного цикла, учитывают профессиональную направленность студентов, разрабатываются с учетом межпредметных связей между базовыми дисциплинами естественно-научного цикла и дисциплинами профильного цикла, позволяют студенту выстроить индивидуальную образовательную траекторию. В ЗабГГПу разработано большое количество курсов по выбору студентов, среди них: «Забайкалье в зеркале естественных наук», «Естественно-научные методы в гуманитарных исследованиях», «Естественные науки в системе культуры», «Естественно-научные методы в криминалистике», «История науки и техники в контексте культуры» и др.

Таким образом, на основе общих аспектов проектирования содержания образования, нами определены требования к содержанию естественно-научного образования, рассмотрены основные положения, касающиеся отбора и структурирования содержания интегрированного естественно научного курса, которые обеспечивают профессионально направленную естественно-научную подготовку студентов гуманитарных специальностей.

Список литературы

1. Банная В. Ф., Белых Н. Г. Основные принципы построения модульной программы // Школа будущего. 2008. № 4. С. 7-18.

2. Бордонская Л. А. Отражение взаимосвязи науки и культуры в школьном физическом образовании и подготовке учителя : моногр. Чита : Изд-во ЗабГПу, 2002. 237 с.

3. Бордонская Л. А., Старостина С. Е. Концепции современного естествознания : структурированный курс. Чита, 2010. 175 с.

4. Загвязинский В. И. Теория обучения: современная интерпретация. М. : Академия, 2001. 192 с.

5. Зорина Л. Я. Дидактические аспекты естественнонаучного образования. М. : РАО, Ин-т теоретической педагогики и международных исследований в образовании, 1993. 163 с.

6. Князева Е. Н., Курдюмов С. П. Синергетика : Нелинейность времени и ландшафты коэволюции. М. : КомКнига, 2007. 272 с.

7. Кондаков А. Образовательные стандарты - это, в конечном итоге, государственный заказ системе образования. URL : www.opec.ru (дата обращения 13.02.2010)

8. Краевский В. В. Содержание образования: вперед к прошлому. М. : Педагогическое общество России, 2000. 36 с.

9. Пидкасистый П. И. Самостоятельная познавательная деятельность школьников в обучении. М. : Педагогика, 1980. 240 с.

10. Старостина С. Е. Профессионально направленная естественно-научная подготовка студентов гуманитарных специальностей // Известия Южного федерального университета. Педагогические науки. 2010. № 4. С. 136-146.

УДК 914/919 ББК 26.8

А. А. Томских

Прошлое и настоящее высшего профессионального образования России (отраслевой и территориальный аспект)

В статье рассматривается современное высшее профессиональное образование России. Преобразования в социально-экономической жизни страны с 90-х гг. прошлого века существенно отразились на отраслевой и территориальной структуре высшей школы. Качественные и количественные процессы изменений в целом и в разрезе территориальных единиц неоднозначны и не соответствуют долгосрочной социально-экономической политике государства. В ее основе должна лежать структурная перестройка экономики, создание условий для приоритетного развития экономически эффективных производств обрабатывающих отраслей.

Ключевые слова: высшее профессиональное образование, отраслевая структура, территориальная структура.

A. A. Tomskikh

The past and the present of higher professional education of Russia (branch and territorial aspect)

The article deals with the present higher professional education of Russia. Changes in social-economic life of the country have greatly affected the branch and territorial structure of higher school since the 1990 s. Quantitative and qualitative process of changes taken as a whole and separately in territorial units have been different and have not answered the state long-term social and economic policy. Structural reorganization of economy, creation condition for priority development of economically effective manufacturing industries must be taken as a principal base of the policy.

Key words: higher professional education, branch structure, territorial structure.