Развитие знаний о предмете как основа преемственности в обучении (на материале физики)
Актуальность исследования. XX век - век НТР и глобальных социальных проблем внес качественные изменения во все сферы общественной жизни и деятельности человека, создав новые реалии человеческого бытия и способы его отражения в сознании. Глобальность проблем, встающих перед человечеством, усиливает интеграционные тенденции во всех сферах человеческой жизни в первую очередь, в сферах материального и духовного производства. И деятельность человека уже не может быть не ориентирована целостным, системным образом мира - вещей, выступающих предметом его деятельности. Новое видение мира знаменует новый способ мышления, по-новому ориентирует преобразовательную деятельность человека, выражает и новое отношение к миру.
В формировании целостного, системного представления о вещах у нового поколения главная роль принадлежит образованию. Однако сложившаяся система образования таких представлений не формирует, что и является одним из выражений его современного кризиса. Процесс обучения не ориентирован на формирование целостного представления о вещах, выступающих предметом изучения, и их интеграцию в систему знания, открывающую целостную картину мира. Последняя выступает в разрозненном виде, в обособленности своих частей. Учебные планы, учебные программы, "межпредметные" и "внутрипредметные" связи не выражают системообразующих связей, формирующих целостность. Системная целостность подменяется суммативной целостностью. Видимо, не случайно принцип системности не фигурирует среди дидактических принципов, а принцип преемственности в обучении не ориентирован на процесс развивающегося знания о предмете, воспроизводящего "живую" целостность предмета во всем многообразии его свойств, связей, отношений, законов его развития и многоликости его явлений.
Данное исследование, посвященное изучению процесса формирования в обучении системы развивающегося знания о предмете в контексте дидактического принципа преемственности в обучении, позволит не только наполнить его новым содержанием, но и ввести новый дидактический принцип - принцип системности. Теоретическая разработка этого принципа в системе других принципов позволит формировать в обучении новый способ теоретического освоения вещей, "присваивать" новую форму интеллектуальной деятельности, поднимать учащегося на новый уровень понимания "мироустройства" и, тем самым, реально осуществлять принцип развивающего обучения.
Объектом исследования является познавательная деятельность и ее средства при формировании знаний о предмете в процессе обучения.
Предмет исследования - процесс развития системы предметного знания как основа преемственности в обучении.
Проблема исследования - выявление условий формирования развивающейся системы предметного знания: специфики познавательной деятельности, ее средств, способов организации и познавательного результата на разных уровнях исследования объекта в общем процессе развития знаний о нем.
1. Способ построения учебного предмета определяется методологическими установками системы обучения. Деятельностный подход к обучению должен найти свое отражение и в способе построения учебного предмета - его представлении как единства знания и деятельности. При этом он должен выражать не статическую картину готового знания, а процесс познавательной деятельности, производящей систему развивающегося знания, отражающую целостность предмета в разных формах его бытия.
2. Очевидно, новый подход к построению учебного предмета имеет значение для разработки принципа преемственности в обучении, формирования мышления учащегося и новых свойств усваиваемых знаний в их преемственном развитии.
Методологические и теоретические посылки исследования: 1) деятельностный подход к пониманию природы научного знания в современной науке и философии, положение о предметной деятельности как основе познания; 2) методология системных исследований; 3) деятельностный подход к обучению; 4) психолого-педагогические исследования по формированию системной ориентировки в предмете.
Методы исследования: 1) теоретический - разработка теоретической модели учебного предмета как системы развивающегося знания; 2) педагогический эксперимент, воспроизводящий теоретическую модель обучения и выявляющий условия формирования развивающейся системы предметного знания; 3) сравнительный метод, позволяющий оценить эффективность новой модели по сравнений с традиционной.
Цели и задачи исследования:
Общая цель - выявить условия формирования развивающейся системы предметного знания в обучении - определила следующие задачи:
1. Провести анализ работ в истории науки, методологии, науковедении по проблеме подходов к пониманию научного знания, выявить объективную логику развития знаний, особенности познавательной деятельности, производящей развивающиеся знание.
2. Изучить проблему развития знаний в педагогической литературе.
3. Провести классификацию и систематизацию средств познавательной деятельности, содержания и форм знаний, открываемых этими средствами, при обучении физики.
4. Разработать содержание и форму системного "образа" предмета и познавательной деятельности, его формирующей, при изучении физики.
5. Выявить условия организации преемственного развертывания знания о предмете и этапы формирования системы развивающегося знания.
6. Разработать методические материалы для проведения экспериментального обучения по конкретным разделам физики "Введение в общую физику", "Молекулярная физика и термодинамика": экспериментальную программу, отражающую новое содержание учебного предмета, и дидактические средства (учебные карты, учебные задания, их типологию, опорные таблицы и др.).
7. Разработать методику организации формирования развивающегося знания о предмете.
8. Провести экспериментальное обучение.
9. Провести сравнительный анализ результатов экспериментального обучения.
10. Сделать выводы и методические рекомендации.
Научная новизна и теоретическое значение работы.
В рамках модели обучения, ориентированной системным и деятельностным подходами к обучению, впервые сделана попытка разработать подход к построению учебного предмета как системы развивающегося знания. Это вносит определенный вклад в развитие теории учебного предмета и в содержание дидактического принципа преемственности в обучении.
Практическое значение работы.
Сконструированная модель построения учебного предмета может служить основой для разработки учебных программ нового типа - в логике организации познавательной деятельности, производящей развивающиеся знание.
На основе этой модели разработаны конкретные программы по отдельным разделам физики для школьного и вузовского уровня обучения и комплекты методических материалов для обучения по этим программам.
Разработанные методические материалы могут быть использованы преподавателями в качестве средств освоения нового подхода в практике обучения.
На защиту выносятся следующие положения.
1. Методологическая ориентация на принцип диалектической логики единства знания и деятельности открывает возможность нового подхода к построению учебного предмета, который должен отражать не только систему объективного научного знания, но и деятельность его производящую.
2. Учебный предмет должен представлять не статическую картину готового знания, а систему развивающегося знания, как процесса развития самой познавательной деятельности учащегося с усвоением разных средств: методологических, общенаучных, конкретно-предметных, открывающих разное содержание знаний о предмете.
3. Разработанная экспериментальная модель учебного предмета с новым подходом отражает логическую преемственность в развитии знания, определяемую в современной науке методологической установкой системного подхода. Логика развития знания определяется преемственностью трех этапов: 1) "описательного" (выделение предмета-системы, параметрическое описание системы); 2) "системного" (рассмотрение "строения" системы, выделение ее структур: морфологической, функциональной, генетической, вариантов систем данной природы); 3) "структурного" (моделирование структуры объекта и построение теории). На каждом этапе используются специфические познавательные средства, открывающие разное содержание знаний об объекте как разные формы его бытия, и, в совокупности, выстраивающие систему знания о предмете как целостности.
4. Особое значение при новом подходе приобретает разработка "Введения в предмет". Оно по-новому выделяет предмет (как систему) и проектирует программу дальнейшего его исследования.
5. Экспериментальное обучение верифицировало выдвинутую гипотезу исследования. Усвоение развивающегося знания развивало саму познавательную деятельность учащихся, способствовало ее рефлексии, формировало важный аспект диалектического мышления как "совпадающего" с объективной логикой развития познавательного процесса и развитием предмета исследования при его изучении.
6. Формируемая при этом система знаний, в их разноуровневом содержании, открывает возможность селективного использования их при решении разных задач (теоретических и практических).
7. Новый подход к построению учебного предмета открывает новый аспект принципа преемственности в обучении и его связи с другими дидактическими принципами и представляет новый шаг в разработке учебного предмета.
Апробация и внедрение результатов.
Основные результаты работы были доложены и одобрены на методических конференциях в Донецком государственном техническом университете, на научно-практических конференциях в Научно-техническом центре "Обучающие технологии" при МГУ (декабрь, 1993, январь, март, июнь, 1994), на научно-теоретических и научно-методических конференциях (Донецк, 1991, Киев, 1993, Донецк, 1994), в статье (Москва, 1994) и методическом пособии (Москва, 1994).
Апробация работы имела следующие формы: 1) экспериментальное обучение в группах студентов первого курса в Донецком политехническом институте в 1992 - 1993 уч. г.; 2) экспериментальное обучение на подготовительном отделении в Донецком политехническом институте в 1991 - 1992 уч. г.; 3) использование методических материалов при проведении занятий с преподавателями в научно-техническом центре "Обучающие технологии" при МГУ в 1993, 1994 годах.
Результаты апробации положительные.
Диссертация состоит из четырех глав, введения, заключения, списка литературы и трех приложений. Работа содержит 278 страниц машинописного текста, 28 таблиц, 4 рисунка. Список литературы включает 142 наименования.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обосновывается актуальность работы, определяются объект, предмет, проблема и гипотеза исследования, раскрываются методологические и теоретические посылки и методы исследования, формулируются его цель и задачи, показывается научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, приводятся положения, выносимые на защиту, а также сведения об апробации результатов.
В первой главе "Методологические и теоретические посылки исследования" приводится анализ философской, науковедческой литературы (Вахтомин Н.К., Лекторский А.В., Овчинников Н.Ф., Степин B.C., Швырев B.C., Юдин Б.Г., Юдин Э.Г. и др.), литературы по истории науки и физике, в частности, (Бор Н. , Добронравова И.С., Кун Т., Локатос И., Панченко А.Н. и др.) по проблеме генезиса научного знания. Выделяются общие закономерности развития научного знания, этапы его исторического и логического развития, особенности познавательной деятельности на каждом из них и характеристики содержания и форм производимого знания. Эта работа дала возможность выделить методологические основания нашего исследования, посвященного проблеме построения развивающегося знания о предмете в обучении. В этой связи проведен анализ дидактической и психологической литературы (Богоявленский Д.Н., Менчинская Н.А., Выготский Л.С., Давыдов В.В., Занков Л.В., Кабанова-Келлер Е.Н. и др.), который позволил поставить проблему нашего исследования.
В философской и науковедческой литературе знания рассматриваются как специфический феномен культуры. Ими фиксируются развивающиеся содержание смыслов вещей и знаково-символические средства их выражения. Они отражают всю социально-историческую практику людей - развитие преобразовательной и познавательной деятельности, способов практического и духовного освоения мира и логику жизни исторического человека: развивающиеся его потребности, возникновение новых задач и проблем, способов разрешения их посредством новых средств деятельности. Специфическая функция познавательной деятельности - производство знания о мире, о самом человеке и его деятельности, построение научной картины мира в сознании человека. Производство знания, его содержание и формы рассматриваются в единстве с производящей их деятельностью: ее задачами, целями, средствами и способами организации (программой исследования).
Научное знание как результат познавательной деятельности может быть получено на разных уровнях: эмпирическом, теоретическом, рефлексивно-методологическом (Зиновьев А.А., Лекторский А.В., Овчинников Н.Ф., Швырев B.C., Юдин Б.Г.). Эти уровни ориентированы на решение разных познавательных задач, опосредованы разными совокупностями средств, знание получаемое на каждом из них имеет специфические особенности как об объекте, так и о самой деятельности. Знание как результат тесно связано со способам его получения - с той деятельностью и ее средствами, которая производит это знание.
В контексте проблемы формирования теоретического мышления в обучении особое значение приобретают методологические средства и способы овладения ими. Методологические средства имеют многоуровневую организацию: выделяют философские, общенаучные, конкретно-предметные методы и общелогические приемы мышления (Степин B.C., Елсуков Н.А., Швырев B.C.). Деятельностный подход в обучении ориентирован на формирование разных видов деятельности в обучении (Талызина Н.Ф.). Это предполагает освоение разных познавательных средств. А при формировании системы развивающегося знания, важно не только какие средства усваиваются в обучении, но и в какой последовательности.
Результаты анализа объективных процессов развития знания позволяют утверждать, что последовательность в усвоении средств обусловлено объективной, логикой развития знания, которая выражена разными уровнями исследования: "описательным", "системным", "структурным" (Овчинников Н.Ф.). Подчеркивается, что особое значение для разработки учебных программ, ориентированных не на усвоение готового знания, а на усвоение средств и способов познавательной деятельности, открывающей эти знания, имеет включение в содержание обучения не только конкретно-предметных методов, но и методологических подходов. Одним из таким подходом является системный, функции которого не в получении конкретного знания, а в организации исследований в предметной области знания, задание определенного способа ориентировки при организации познавательной деятельности. Усвоение средств, методов, способов интеллектуальной деятельности, является необходимым условием формирования психических новообразований, которые характеризуют уровень интеллектуального развития и способ мышления (Решетова З.А.).
Системный анализ конкретной предметной области (физики) позволил выделить инвариантное содержание основ науки для представления их в содержании учебного предмета, которое включает: а) классификацию средств познавательной • деятельности по уровням деятельности (эмпирическому, теоретическому, рефлексивно-методологическому) и по категориям средств (техническим, теоретическим, методологическим); б) категориальную систематизацию объективной реальности в физике - объективная реальность (физические свойства, взаимодействия и др.) представлена системным "образом": разведены уровни организации объектов, целостные свойства соответствующих уровней, структура на каждом уровне, межуровневые связи; выделена совокупность параметров - физических величин, описывающих объект как специфическую (физическую) систему; в) анализ специфики целей, предмета, средств, программы и результата (специфики формы и структуры предметного знания) на разных уровнях исследования объекта ("описательном", "системном", "структурном"). Это позволило разработать подход к построению учебного предмета как системы развивающегося знания. В основе подхода лежит идея организации в обучении усвоения средств познавательной деятельности в определенной последовательности. И эта последовательность обусловлена объективной логикой развития знаний, открывающей разные отношения в структуре предметного знания.
Коренной комплексной проблемой в дидактике, связывающей обучение с развитием является проблема построения учебной программы предмета, так как она отражает содержание, метод преподавания, характер дидактических пособий, сроки обучения, состав знаний и умений, проектируемый тип мышления (Давыдов В.В.). Исследования в психологии и педагогике, ориентированные на развивающий эффект в обучении, однозначно указывают на, что он связан, прежде всего, с присвоением новых способов действия и ориентации в действительности. Сегодня мы можем констатировать значительные достижения в этой области как в отечественной педагогике (Айдарова Л.И., Давыдов В.В., Занков Л.В., Эльконин Д.Б. и многие другие), так и среди зарубежных исследователей (Guilford