Естественно-научные специальности целесообразно разделить на два больших раздела:
- химические и биомедицинские науки;
- науки о Земле.
Химические технологии
Химия в чистом виде – это скорее теоретическая дисциплина. Если же говорить о более востребованном рынком труда прикладном значении, то речь пойдет о химических технологиях, которые лежат на стыке физики, химии и математики. Главная цель – это превращение химического сырья или материала в более удобные для использования формы. Химические технологии также нацелены на открытие и создание новых ценных материалов и методов. Люди, работающие в этой сфере, называются химиками-инженерами или химиками-технологами.
Химики-инженеры создают то, чем мы пользуемся в обычной жизни. Спектр отраслей, в которых можно работать, окончив соответствующую специальность, таков:
- Очистка воды и сточных вод;
- Нефтепереработка и производство нефтепродуктов;
- Производство электроэнергии;
- Производство напитков и продуктов питания;
- Производство косметики и текстиля.
Химическая и биофармацевтическая отрасли относятся к числу наиболее бурно растущих во всем мире.
Биомедицинские технологии
Биомедицину можно определить как прикладное направление, в котором инженерные принципы и технологии применяются к медицине. Чтобы добиться успеха в этом направлении, специалист должен быть хорошим инженером, который к тому же прекрасно разбирается в медицинских и биологических науках.
Это довольно молодая область знаний, поэтому большая часть работы биомедицинского инженера (или биоинженера) заключается в научных исследованиях и развитии в таких областях, как биоинформатика, медицинская визуализация, биомеханика, биоматериалы и биоинженерия, системный анализ, 3D-моделирование и т.д. В качестве примера результатов такой работы можно привести разработку и создание биосовместимых протезов, диагностического и медицинского оборудования и новых лекарственных средств.
Фармацевтика
Отдельно стоит сказать о фармацевтике, которая направлена на открытие, разработку, создание и продажу медикаментов. Крупные фармацевтические компании нанимают на работу людей с самыми разными качествами и образованием, но чаще всего это биологи и химики. Прекрасным кандидатом будет человек с двумя образованиями – первым биологическим или химическим, а вторым – в области менеджмента, маркетинга, юриспруденции, финансов и т.д. Новому медицинскому препарату необходимо в среднем 12 лет, чтобы пройти все тесты и испытания и выйти на рынок – можно себе представить, сколько самых разных специалистов задействовано в этом.
Науки о Земле
Науки о Земле охватывают очень большое количество самых разных специальностей, которые изучают историю и будущее Земли, климатические изменения, экологические проблемы, обеспечение населения продуктами, водой и энергией, сохранение природных ресурсов и многое другое.
Самыми динамично развивающимися направлениями здесь являются менеджмент в энергетике и утилизации отходов, а также устойчивое развитие. Перечисление отраслей, в которых могут работать геологи, географы, экологи и другие смежные специалисты, отнимет немало времени. Достаточно лишь сказать, что такой список начинается авиацией и археологией и заканчивается ядерной физикой.
Можно также перечислить наиболее важные задачи, которые сегодня решают специалисты в области наук о Земле:
- развитие использования возобновляемых источников энергии – Солнца, ветра, воды и др.
- прогноз развития планетарных систем;
- поиск новых месторождений природных ресурсов (вода, нефть и металлы);
- сохранение почв и сельскохозяйственной продуктивности;
- сохранение качества водных ресурсов;
- уменьшение последствий природных катастроф (извержения вулканов, землетрясения, наводнения, ураганы, сели и цунами);
- определение баланса между общественными нуждами и сохранением экосистем;
- понимание и предсказание поведения климатических систем.
Геология
Геология – одна из основных наук о Земле. Геологи работают с материалами, из которых состоит наша планета, изучают ее структуру и процессы. Геологи также изучают изменения, происходившие на Земле в разные эпохи. Геологи занимаются поиском природных ресурсов, изучают катастрофические явления.
Метеорология
Метеорологи изучают атмосферу и влияние процессов в ней на изменение погоды и климата. Это сугубо практическая наука, изучающая также влияние деятельности человека на климат.
Океанология
Океанологи изучают строение, состав, развитие и процессы, происходящие в Мировом океане. Океаны покрывают большую часть планеты и являются источником многих ресурсов, в том числе и энергетических. Океаны также оказывают решающее влияние на климат.
Отдельным направлением наук о Земле являются экологические специальности, лежащие на стыке многих дисциплин и переживающие сегодня небывалый подъем. Хороший эколог должен разбираться в химии, физике, биологии и геологии, а часто также и в экономике, социальных и политических науках.
Узнайте больше информации от представителей вузов лично
Как видно, специализаций по данному направлению великое множество. Поэтому проще и быстрее определиться с выбором будущей специальности можно, посетив бесплатную выставку «Магистратура и дополнительное образование» в или .
г.Ставрополь
Квалификационная работа на тему:
«Межпредметные связи в курсе школьного предмета химии»
Выполнила
учитель МОУ СОШ №2
Левокумского района
Ставропольского края
Иванова Н.В.
Введение……………………………………………………………………………….…3
Естественнонаучное образование в средней школе и прогресс наук о природе…...4
Задачи естественнонаучного образования…………………………………………6
Межпредметные связи – главное условие совершенствования естественнонаучного образования…………………………………………………………….12
Межпредметные связи в курсе школьного предмета химии……………………...20
Использование межпредметных связей для формирования у учащихся основ диалектико-метариалистического мировоззрения…………………………………………….22
Пути и методы межпредметных связей…………………………………………...26
Межпредметные связи в процессе изучения химии………………………………29
Связи обучения химии и географии………………………………………………31
Межпредметные связи неорганической органической химии и физики…………32
Межпредметные связи при проблемном обучении химии……………………….39
Межпредметные связи при решении расчетных задач…………………………...44
Заключение………………………………………………………………………..48
Литература………………………………………………………………………...49
Приложения ……………………………………………………………………...50
ВВЕДЕНИЕ
«Вольность и союз наук необходимо требуют
взаимного сообщения и беззавистного позволения
в том, что кто знает упражняться.
Слеп физик без математики, сухорук без химии»
М.В.Ломоносов
Новые жизненные условия, в которые мы все поставлены, выдвигают свои требования к формированию молодых людей, вступающих в жизнь, они должны быть не только знающими и умелыми, но и мыслящими, инициативными, самостоятельными. Растить именно таких людей вот - заказ современного общества. Международные исследования уровня знаний школьников по естественным дисциплинам включают в себя задания на проверку интеллектуальных умений: выполнять анализ экспериментальных данных, классификацию и обобщение фактов, формулировать выводы, заключения, есть задания на проверку умений методологического характера: провести наблюдения, спланировать эксперимент, выдвинуть гипотезу, объяснить наблюдаемые факты, найти связь с другими науками. Не учитывать эту тенденцию нам нельзя: можно отстать от мирового сообщества. Поэтому цель обучения это всестороннее развитие ученика, в частности его интеллекта. Ориентация школы на соединение общеобразовательной и профильной подготовки учащихся значительно расширяет возможности установления межпредметных связей в процессе обучения. Их содержание все более приобретает политехническую направленность, раскрывает технологическое применение законов физики, химии, биологии и других наук, способствует трудовому обучению и профессиональной ориентации учащихся. Актуальность данной проблемы социально обусловлена изменениями в сфере науки и производства, которые вызывают необходимость изменений в обучении подрастающего поколения. Современная наука и производство развиваются по линии одновременной специализации и интеграции. Наиболее существенные научные открытия рождаются в области смежных наук. Возрастает потребность в специалистах широкого профиля, способных мобильно использовать знания из различных научных областей в видах деятельности, связанной с профессией. Значимость результатов интегрированною познания - общенаучных идей, методологических принципов, метода системного анализа настолько возросла в современном обществе, что приобщение школьников к продуктам научной интеграции стало важной задачей школы, не менее важной, чем усвоение знаний конкретных наук. Межпредметные связи призваны обеспечить единый подход учителей разных предметов к решению общих учебно-воспитательных задач на основе мировоззренческого обобщения знаний.
1.Естественнонаучное образование в средней школе и прогресс наук о природе
В истории научного
естествознания несколько столетий
продолжался
период
дифференциации наук, при котором
предметы научных
исследований
были строго разграничены. Химики
исследовали только
состав
и свойства химических веществ; физики
сначала изучали
макроскопические
состояния и физические свойства тел,
а позднее их
энергию;
геологи земную кору; биологи разнообразие
живых
организмов
с целью их классификации; астрономы
наблюдали отдельные
тела Вселенной,
а позднее - Солнечную систему.
Ограниченность
предметов познания
позволяла каждой науке исследовать их
более или
менее детально, но
преимущественно с внешней стороны, не
проникая во
внутреннюю
структуру и сущностные закономерности,
не замечая
взаимовлияния
тел, процессов и явлений природы,
объективно
существующего между телами
и явлениями природы
Длительное время эта разобщенность создавала определенные барьеры, разъединявшие науки о природе, задерживала их прогрессивное развитие, но вместе с тем создавала объективные предпосылки для интеграции наук.
Со второй половины XIX века разобщенные предметы научного познания постепенно становятся общими объектами исследовательской работы ученых-специалистов в различных областях естествознания, стремящихся проникнуть во внутренние закономерности тел природы, выяснить процессы их изменения, развития, а также проявления взаимных связей. Поэтому состав, свойства и структура химических веществ исследуются не только химиками, но и биохимиками, физхимиками. Внутреннее строение растений и животных, физиологические закономерности их жизни, их развитие - объект исследования не только биологов, но и физиологов, генетиков, цитологов, эволюционистов.
Значительно расширяется познание Земли. Эта проблема привлекает не только геологов и географов, но и физиков, и химиков.
Это новое отношение ученых к предмету познания приведет к интеграции наук.
Вместе с тем с интеграцией наук появляются так называемые «гибридные» науки: физическая химия, биохимия, химическая физика, биофизика, биокибернетика, геохимия, геофизика, астрофизика, радиоастрономия.
Следует подчеркнуть, что такое соединение не простое сочетание двух наук, а их внутреннее слияние, способствующее углубленному познанию закономерностей природы, подъему научных знаний и более высокому теоретическому уровню нескольких отраслей естествознания.
«Физическая химия - новая наука соединила физику и химию настолько тесно, что обе науки стали проникать друг в друга; резкая разница между ними исчезла. Относительно множества процессов в настоящее время даже невозможно сказать: физические они или химические, так как одновременно они являются и теми и другими.
То же самое происходит на грани между химией и биологией, с одной стороны, химией и геологией с другой, т.е. в тех пунктах, где химия соприкасается с наукой о живой и неживой природе.
Биохимия, геохимия, физхимия, биогеохимия все это такие отрасли, возникновение которых привело к взаимопроникновению наук.
Прогресс химических наук также связан с математическими методами. Особенно широкое применение они получили в химической физике и физической химии.
Главной причиной, породившей грандиозные успехи наук о природе, является нарастающее их проникновение в диалектику природы, в раскрытие ее многообразных связей и зависимостей, доказывающих, что природа в своей основе едина и многообразна, ни одна ее область не изолирована от всех других, все они взаимодействуют постоянно (приложение № 1).
Эта схема показывает, что вся природа структурно состоит из живых и неживых макротел.
Показанные на схеме структурные взаимосвязи проявляются как стихийно и непосредственно в природе, так и по воле человека в НИ лабораториях и производственных условиях. Все это убеждает, что естествознание представляет собой многообразие дифференцированных, интегрированных, синтетических наук, взаимодействующих между собой и благодаря этому проникающих в материю живых и неживых тел, подтверждающему философскую идею о единении принципа развития с принципом единства природы, мира.
2.Задачи естественнонаучного образования
Достижения современных наук о природе не могут оставаться достоянием только ученых. Сущность и практическая роль этих достижений должны быть раскрыты на уровне, доступном учащимся школы, и поняты ими. В школьные программы естественнонаучных дисциплин включены лишь основы современных наук о природе, т.е. научные факты, понятия, законы, теории и методы.
В настоящее время естественнонаучное образование учащихся средней школы обеспечивается обучением их природоведению, биологии, физической географии, физике, химии, астрономии.
Эффективность естественнонаучного образования обеспечивается:
1. общим предметом учебной деятельности - познанием природы на доступном уровне;
2. комплексной реализацией общих учебно-воспитательных задам и содержанием естественных дисциплин;
3. активизацией познавательной деятельности, обеспечивающей успешное усвоение ЗУН и подготовку школьников к трудовой деятельности.
Основные направления - обучающее, развивающее, воспитывающее - пронизывают все содержание естественного образования школьников и реализуются в процессе обучения через учебно-воспитательные задачи.
Первая задача обеспечить возможность овладевать основами тех знаний, которые накоплены современными науками о живой и неживой природе.
Содержание естественных дисциплин способствует тому, что процесс обучения был динамичным и систематизированным, чтобы на каждом учебном занятии проходило активное действие всех познавательных способностей и эмоций учащихся, а усвоение знаний способствовало их всестороннему развитию. Этому содействуют отбор и система учебного материала в программах. Входящий в них учебный материал в основном дифференцирован на отдельные темы по возрастающей трудности. Постепенно увеличивается объем сложных понятий и теорий, требующих активного внимания, памяти, наблюдательности, мышления. Для самостоятельного выполнения учащимися предусмотрено много различных наблюдений, экспериментов, графических работ, расчетов, построений и т.д., значительно усиливающих развитие познавательных интересов и способностей школьников.
Вторая задача - овладение учащимися системой естественнонаучных знаний во многом зависит от методов обучения, реализуемых учителем, а также от методов учения, реализуемых учащимися и способствующих раскрытию сущности знаний, их усвоению, применению, переносу в новые учебные ситуации.
Для решения ее существуют благоприятные условия, т.к. специфика естественнонаучных дисциплин позволяет применять различные методы обучения: рассказ, лекция, беседа, обеспечивающие взаимосвязанную деятельность учителя и ученика. В сочетании с различными средствами наглядности словесные методы эффективно стимулируют и направляют мыслительные процессы школьников. Учитель как можно чаще должен предоставлять школьникам возможность учиться самим, используя различные методы учения, которые быстро и объективно информируют о результатах усвоения знаний, как самих учащихся, так и учителя
По естественнонаучным дисциплинам возможно широкое применение методов учения, разнообразных наблюдений изучаемых предметов, выполнение учебных экспериментов, моделирование, составление графиков, таблиц, схем, решение расчетных задач.
Третья задача связана с политехнической и трудовой подготовкой школьников. Науки о природе имеют непосредственную связь с различными отраслями промышленности и сельского хозяйства производства и определяют их основные научные принципы и, следовательно, естественное образование направлено на политехническую и трудовую подготовку школьников. Элементы этой подготовки входят в содержание природоведения, биологии, физической географии, физики, химии, чтобы способствовать вооружению учащихся экспериментальными, измерительными, вычислительными, графическими умениями и навыками.
Учащиеся в соответствии с программами этих курсов должны выполнять комплекс практических внеурочных заданий политехнического характера, связанных с изучением природоведения, биологии, географии, физики, химии, обеспечивающих развитие познавательных и исследовательских способностей школьников.
По этой причине в содержание учебных естественнонаучных дисциплин включены темы, обогащающие политехнические знания учащихся. В программу химии включены темы: «Производство серной кислоты», «Получение азотных удобрений», «Производство аммиака, азотной кислоты и аммиачной селитры - химические основы производства и его основные стадии» и другие.
Чтобы эти задачи были успешно выполнены, необходим последовательный прогресс умственного развития учащихся, особенно развитого мышления. Поэтому формирование у школьников интеллектуальных умений и навыков умственного развития в целом средствами и, методами биологии, физической географии, физики, химии, математики составляет, четвертую задачу естественнонаучного образования.
Психологами доказано, что умственное развитие школьников возможно лишь в процессе их активной учебной деятельности, т.е. при восприятии ими систематизированных знаний, умственной переработке знаний и практическом применении их в различных учебных ситуациях, создаваемых учителем в процессе обучения. В результате у школьников возникают и совершенствуются такие приемы мыслительной деятельности, как анализ-синтез, индукция-дедукция, сравнения, аналогии, обеспечивающие возникновение научно правильных представлений и понятий, развитие мышления в целом.
Пятая задача естественнонаучного образования особенно ответственна. Она направлена на последовательное воспитание школьников, развитие у них эстетических вкуса и потребностей, любви к родной природе, стремление ее охранять и обогащать. На уроках природоведения, биологии, физики, химии, физической географии учащиеся убеждаются, что вся существующая природа материальна, она лишь бесконечно изменяется в физических, химических, биологических, биохимических, физико-химических и биофизических процессах.
Содержание естественных дисциплин обязательно соотносится с состоянием наук о природе, с их прогрессом, бурным развитием. Это сказалось и на курсе химии. Основные направления усовершенствования этого курса состояли в значительном повышении теоретического уровня курса и освобождении его от лишних фактов и описательных сведений, в усилении политехнической направленности учебного материала Основы неорганической химии составляют научные характеристики химических элементов и их неорганических соединений. Высшим обобщением знаний об элементах являются периодический Закон и периодическая система элементов.
Изучить неорганическую химию значит овладеть знанием периодической системы. Этот процесс слагается по существу из трех этапов: а) подготовительного к изучению закона, б) первоначального изучения закона и системы элементов; в) углубления и конкретизации знаний периодической системы в процессе последующего изучения важнейших групп элементов. Подготовительный этап курса неорганический химии сократился. Поэтому вместо многостороннего изучения оксидов кислот, оснований, солей, их свойств и способов получения теперь для изучения школьниками выделены лишь основные признаки неорганических веществ.
Полная же их химическая характеристика перенесена на более поздний срок (после изучения теории электромагнитной диссоциации), чтобы раскрыть ее гораздо глубже.
Значительно углублены теоретические знания о строении вещества. На основе периодической системы элементов более подробно рассматривается строение атомов - дается понятие об s- и р-электронах, форме электронных облаков, перекрывании электронных облаков при образовании химических связей. Введено понятие электроотрицательности элементов и степени окисления.
Более глубокую
трактовку получили основные виды связи;
все
они
соотносятся
с соответствующими кристаллическими
решетками.
Обращение
к подобным понятиям, отражающим процессы
микромира,
позволяет
выявлять сущность химических явлений
и убедительно
объяснять
свойства веществ.
В учении о химическом процессе углублены сведения о скорости реакций, химическом равновесии, факторах, влияющих на изменение скорости и на сдвиг равновесия, а также несколько расширены сведения об энергетике реакций. Знание этих закономерностей составляет научную основу управления реакциями в лабораторных и производственных условиях и позволяет убедить школьников, что химические явления подчиняются всеобщему закону сохранения энергии.
При изучении
неметаллов предусматривается рассмотрение
зависимости
свойств неоднородных
соединений от заряда и радиусов ионов.
В раздел
металлов
включено понятие металлической связи
и кристаллического
строения
металлов, рассмотрение строения
электронных оболочек атомов
элементов
больших периодов. Раздел органической
химии
строится
на
изучении
веществ от сравнительно простых до
наиболее сложных,
необходимых
для жизнедеятельности организмов.
Классическая
структурная
теория, в соответствии с основными
направлениями ее
развития,
дополнена стереохимическими
представлениями и учением об
электронной
природе химических связей. Такой
теоретический материал
способствует
формированию у учащихся правильных
представлений об
органических
молекулах и расширяет понятие о
зависимости свойств
веществ
от строения.
Для ознакомления со значением химической науки в развитии производства выделены наиболее крупные проблемы, решаемые с помощью химии: производство кислот, минеральных удобрений, металлургия, переработка горных ископаемых, органический синтез, производство полимеров, очистка воды.
Подъем уровня научности школьных курсов химии, физики, биологии, математики важен для осуществления политехнического образования учащихся. Без политехнического образования невозможно полноценно обеспечить профессиональную ориентацию и подготовку школьников к труду в различных отраслях хозяйства. Чтобы эти задачи образования успешно выполнялись, необходимо обеспечить взаимосвязь естественнонаучных курсов с другими дисциплинами.
образования » № п/п Модули и...Учебно-методический комплекс дисциплины физиология человека и животных специальность 050100. 62 Естественнонаучное образование
Учебно-методический комплексВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ 0500100.62 ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ СТЕПЕНЬ (КВАЛИФИКАЦИЯ) – БАКАЛАВР ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ОБРАЗОВАНИЯ Вводится с... теме перед списком задач приведены тренировочные задачи . Они включают 1-3 задачи и описание...
Программа вступительного экзамена в магистратуру по направлению 050100 Естественнонаучное образование
ПрограммаМагистра образования по направлению 050100 Естественнонаучное образование , магистерская программа Химическое образование . Задачами вступительного... курса химии в системе естественнонаучного образования в средней школе. Цели и задачи обучения химии в...
УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ «ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ КЛАССА РЫБЫ (ДЛЯ УЧАЩИХСЯ УЧРЕЖДЕНИЙ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ОБРАЗОВАНИЯ)»
Литература... (ДЛЯ УЧАЩИХСЯ УЧРЕЖДЕНИЙ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОГО ОБРАЗОВАНИЯ )» Котляр И.В. Симферополь, 2015 ... тему занятия и его задачи . Изучение нового материала. ... ДЛЯ ПРЕПОДАВАТЕЛЯ 1.Дмитров Е.Н. Познавательные задачи по зоологии позвоночных и их...
Процесс познания человеком окружающего мира проходит два уровня – чувственный (эмпирический) и логический. На первом уровне познания главную роль играют органы чувств (анализаторы) человека. На втором – процесс мышления, который заключается в оперировании понятиями, суждениями, умозаключениями.
Главной задачей учителя является руководство процессом усвоения качественных знаний. Это возможно лишь при условии правильной организации мыслительной деятельности детей.
У младших школьников преобладает конкретно-образное мышление. При этом главная роль принадлежит непосредственному восприятию предметов и явлений природы, т. е. чувственному (эмпирическому) уровню познания.
Исходным моментом в познании окружающего мира являются ощущения – отражение в коре головного мозга отдельных свойств предметов и явлений при помощи анализаторов. При этом в соответствующих зонах коры больших полушарий головного мозга возникают очаги возбуждения. Чем больше органов чувств задействовано в процессе познания, тем активнее происходит аналитическая деятельность коры. Сущность этого процесса выразил Я. А. Коменский еще три столетия назад: «Начало познания должно всегда исходить от чувств. Все, насколько можно, надо представлять чувствам: видимое – зрению, слышимое – слуху, обоняемое – обонянию, осязаемое – осязанию; а что может быть одновременно воспринимаемо несколькими чувствами, то должно одновременно преподноситься нескольким чувствам» . Это положение лежит в основе дидактического принципа наглядности.
Покажем это на примере. При изучении свойств полезных ископаемых (например, известняка) учитель может пронести образец по классу. В этом случае дети увидят известняк, и очаг возбуждения возникнет только в зрительной зоне коры. Если на уроке проводится практическая работа, то образцы полезных ископаемых раздаются на каждую парту. Ученики не только видят известняк, но и сами проводят опыты по изучению его свойств. При этом в кору головного мозга поступает информация почти от всех органов чувств. Это дает возможность проанализировать свойства предмета более детально, что впоследствии послужит основой осознанного усвоения представлений о нем.
Но отдельных, изолированных от предмета свойств в материальном мире не существует. Поэтому на втором этапе познания включается синтетическая деятельность коры больших полушарий головного мозга. Между очагами возбуждения в зонах различных анализаторов образуются временные связи. Это служит основой для восприятия, т. е. отражения в коре головного мозга предмета в целом при непосредственном контакте с ним.
На этом этапе познания ученик воспринимает уже совокупность свойств предмета. Известняк, например, воспринимается им как белое, твердое, непрозрачное природное тело, определенной формы и размеров, не имеющее блеска.
Третьим этапом познания является образование представления, т. е. отражение внутреннего образа предмета, хранимого в памяти человека. Физиологической основой представлений является сохранение связей между очагами возбуждения в коре больших полушарий. Так образуются представления памяти.
Этот этап является мостиком между чувственным и логическим познанием. Образы в известной мере уже являются обобщениями, но при их возникновении могут отражаться несущественные признаки предмета, а часть свойств опускаться. Например, ученик может запомнить известняк только определенной формы и размера и не узнать эту породу в горах. Для того, чтобы представления памяти были более полными и адекватными действительности, нужно организовать целенаправленное восприятие различных образцов данного полезного ископаемого и изображения гор, сложенных известняком, и выделить его несущественные свойства (в данном случае, величину и форму).
Представления могут возникать и без непосредственного восприятия предмета, а только на основе устного рассказа учителя или текста учебника. Например, на основе описания ученик может представить себе природу Арктики или пустыни. Это представления воображения. Они не вызывают в памяти ребенка ярких образов и являются нечеткими, расплывчатыми. Представления воображения в большей степени зависят от индивидуальных особенностей детей, чем представления памяти. Поэтому любое описание должно сопровождаться демонстрацией наглядных пособий.
Младшие школьники мыслят образами, поэтому формирование представлений – важнейшая задача учителя. Если ребенок вынужден заучивать то, что не вызывает в его сознании ярких представлений, то мысль подменяется памятью, а это отбивает охоту к учению. В. А Сухомлинский писал: «Клетки детского мозга настолько нежные, настолько чутко реагируют на объекты восприятия, что нормально работать они могут только при условии, что объектом восприятия, осмысливания является образ, который можно видеть, слышать, к которому можно прикоснуться» .
Необходимость формирования в сознании ребенка ярких образов предметов и явлений не означает, что не нужно развивать логическое мышление, основанное на оперировании понятиями. «Но было бы ошибкой считать, что окружающий мир сам по себе научит ребенка думать. Без теоретического мышления вещи останутся скрыты от глаз детей непроницаемой стеной. Природа становится школой умственного труда лишь при условии, когда ребенок отвлекается от окружающих его вещей, абстрагирует», – считал В. А. Сухомлинский .
Понятие – форма мышления, в которой отражаются общие, существенные и необходимые признаки предметов и явлений.
В начальном курсе естествознания формируются, в основном, элементарные понятия, которые впервые вводят учащихся в понимание закономерностей окружающего мира.
УДК 370. 179. 1
ББК Ч 45/48. 81
С. Е. Старостина
Естественнонаучное образование: содержание и стратегические ориентиры развития
В статье раскрывается сущность и содержание понятия «естественно-научное образование», рассматривается значение естественных наук для развития общества, естественно-научного образования для развития личности, указываются стратегические ориентиры развития естественно-научного образования. Автор проектирует основные результаты общего естественно-научного образования, определяет пути повышения мотивации студентов к изучению естественно-научных дисциплин, выделяет основные направления обновления естественно-научного образования.
Ключевые слова: постиндустриальное общество, естествознание, естественно-научное образование, естественнонаучная картина мира, личность, мотивация, научное мировоззрение, направления обновления естественно-научного образования.
S. E. Starostina
Natural science education: content and strategic orientations of development
The article deals with the essence and meaning of the concept "natural science education”; it reveals the role of natural science for society development, natural science education for personal development. Besides the article indicates strategic orientations of natural science education development. The author projects main results of natural science education in school, determines ways of students" motivation improvement to study natural science disciplines, shows main directions of renovation of natural science education.
Keywords: postindustrial society, natural
science, natural science education, natural science world outlook, person, motivation, scientific world outlook, directions of renovation of natural science education.
Современный мир находится в точке глобальной бифуркации (В. С. Степин), или макро-
сдвига (Э. Ласло), или перед «третьей волной» (А. Тоффлер). Приближение точки бифуркации мирового развития проявляется, по Г. Г. Мали-нецкому [см.: 7], в разных сферах: культуре, науке, образовании.
В сфере культуры сложные бифуркационные процессы обуславливают взаимодействие и взаимообогащение различных культур (культур Запада и Востока, научной и художественной, гуманитарной и естественно-научной); создают предпосылки для возникновения многомерного диалога, который наше время способно сделать «универсальным, всеохватывающим способом существования» .
Сфера образования обособилась в отдельную самостоятельную область национальной экономики, выполняя важнейшие цивилизационные функции: развитие личности и ее социализацию, - является необходимым и важнейшим фактором развития экономики, основанной на знаниях.
В сфере науки, как отмечает В. С. Стёпин, наступает эра постнеклассической науки, рождается новый тип научной рациональности, когда приоритетными становятся не только объект, субъект, инструмент исследования, но цели и смыслы, которыми руководствуется ученый [см.: 12]. Отношение к природе лишь как к объекту исчерпало себя. Взаимодействие человека с природой протекает таким образом, что само человеческое действие не является чем-то внешним, а включается в систему, как носитель определенной культуры.
Наука становится системообразующим фактором, частью культуры, приобретает характер интегрирующего начала в основных сферах деятельности и общения людей [см.: 3]. Естествознание, как одно из направлений научного знания, также претерпевает глубокие изменения, внося свой «идейный вклад в общий культурный вклад человечества, который составляют стратегии естественно-научного мышления, научная ментальность, научное мировоззрение, научная картина мира» .
Анализ справочной и педагогической литературы показал, что понятие «естественнонаучное образование» (далее ЕНО) не имеет определенного толкования. До середины ХХ в. определением этого понятия практически не занимались. Только в конце ХХ века в «Большой Советской энциклопедии» появилось определение: «естественно-научное образование имеет целью подготовку специалистов в области естественных наук - биологии, геологии, географии, физики, астрономии, химии, математики и других» . Недостатком данной формулировки, на наш взгляд, можно считать
достаточно вольное отражение областей естественнонаучного знания. Так, математика, по современной квалификации наук, не относится к области естествознания.
В российской педагогической энциклопедии [см.: 9] представлена следующая трактовка данного понятия: «естественно-научное образование - образование в области естественных наук». При таком подходе не раскрывается личностный аспект ЕНО, его влияние на развитие личности.
Н. А. Васильева [см.: 4] в своем диссертационном исследовании на основе теоретического анализа педагогической литературы уточнила понятие ЕНО. Сопоставив понятия естествознание, образование и естественно-научное образование, она определила ЕНО как «целенаправленный процесс и результат формирования у человека системы естественно-научных знаний, умений, навыков, опыта познавательной и практической деятельности, ценностных ориентаций и отношений» .
Нам близка ее точка зрения, поскольку результатом естественно-научного образования должен являться не только полученный интегрированный объем знаний, навыков и умений, но и личностные качества выпускников: креативность, критичность мышления; наличие естественно-научного взгляда на мир; сформи-рованность научного мировоззрения; умение ориентироваться в сложном, противоречивом, но взаимосвязанном мире. По мнению многих ученых (О. Н. Голубевой, Л. Я. Зориной, В. С. Степина, А. Д. Суханова и др.) естественнонаучное образование является личностно и социально значимым, благодаря его огромному мировоззренческому, методологическому, содержательному и познавательному потенциалу.
Российская экономика в последние годы находится в стадии инновационного развития. Для достижения высокого качества экономического роста России требуется решить задачу формирования современной инновационной образовательной, научной и технологической инфраструктуры, обеспечивающей расширенное воспроизводство интеллектуального капитала страны, генерацию новых знаний и новшеств, их капитализацию, преобразование в новые продукты, услуги и технологии.
Создание современной экономики, интенсивное развитие страны, прорыв в сфере информационно-телекоммуникационных технологий и технологий наносистем, разумное природопользование, предупреждение экологических катастроф, развитие энергетики и энергосбережения, перспективных направлений военной и специальной техники требуют
получения принципиально нового знания, которое дают только фундаментальные естественные науки. Именно результаты фундаментальных исследований обеспечивают высокий темп развития производства, возникновение совершенно новых отраслей техники.
Весомые результаты фундаментальных и прикладных исследований и разработок инновационного характера в области естествознания достигнуты по целому ряду направлений деятельности. Все шире вовлекаются в производство считавшиеся прежде весьма далекими от практики достижения таких областей знаний, как лазерная и плазменная физика, квантовая механика, физика элементарных частиц, микробиология, генная инженерия, каталитическая химия и т.д. Конкурентоспособность наиболее процветающих фирм в значительной мере обеспечивается фундаментальными разработками в исследовательских лабораториях при фирмах, в университетах, в разнообразных научно-технических центрах.
Развитые страны мира признают необходимость приоритетного и опережающего обеспечения фундаментальных естественно-научных исследований как гаранта страны в области лидерства в научно-технических инновациях и ее безопасности. Как заявил президент США Б. Обама, выступая в апреле 2009 г. на ежегодном собрании Национальной академии наук США: «Мы не просто достигнем, мы превысим уровень времен космической гонки, вкладывая средства в фундаментальные и прикладные исследования, создавая новые стимулы для частных инноваций, поддерживая прорывы в энергетике и медицине и улучшая математическое и естественно-научное образование» [см.: 8]. Те инициативы, которые были озвучены американским лидером, увеличат более чем в два раза бюджетное финансирование «отдела науки, в ведении которого находятся ускорители, коллайдеры, суперкомпьютеры, мощные синхротроны и лабораторные комплексы для создания наноматериалов. Потому что мы знаем, что потенциал совершения научных открытий, который есть у страны, определяется инструментами, которые она предоставляет своим исследователям» [см.: 8].
Современная эпоха перемен бросает вызов и российскому обществу во всех сферах бытия. Одним из вызовов прогресса явилсяь существующий технологический и научный барьер [см.: 1]. Технологический барьер выражается в неспособности отечественных инженеров осваивать и повторять технологии стран-лидеров. Научный барьер проявляется в откате назад с передовых позиций науки. Это приводит к тому,
что в сферу высоких технологий встраиваются развивающиеся страны, естественно-научное образование которых находится на высоком уровне, оттесняя тем самым страны, которые еще совсем недавно были лидерами в данной области, например Россию, США [см.: 6].
Сегодняшний день, как никогда раньше, заставляет задуматься об огромной роли, которую играют в нашей жизни фундаментальные естественные науки. Будущее России, по мнению выдающихся ученых и педагогов страны, имеющих неоспоримый и высочайший авторитет в мире (Ж. Алферов, В. Гинзбург, С. Капица, В. Садовничий и др.), зависит от решения следующих первоочередных задач, стоящих перед обществом:
Обеспечение мирового уровня научных исследований и разработок в сфере фундаментальных исследований и прорывных технологий, через осуществление поддержки научных проектов, направленных на проведение фундаментальных исследований;
Научное и технологическое прогнозирование по основным направлениям развития экономики, которое должно проводиться на основе анализа перспективности исследований и разработок путем сопоставления с лучшими мировыми образцами;
Оснащение исследовательских лабораторий современным научным и технологическим оборудованием, информационными и вычислительными ресурсами коллективного пользования, с целью обеспечения высокого качества экспериментальных работ;
Развитие инновационной экономики России посредством создания и распространения конкурентоспособных технологий, формирования предпринимательской культуры и поддержки инновационного предпринимательства;
Развитие сети образовательных учреждений высшего профессионального образования России, осуществляющих профессиональное образование в сфере высоких технологий;
Опережающая подготовка и переподготовка кадров новой формации для инновационных отраслей регионов, что особенно существенно для реализации региональных программ социально-экономического развития.
Комплексное решение этих задач соответствует долгосрочным интересам России в области создания инновационной экономики, конкурентоспособной на мировом рынке.
Реализация инновационного сценария развития передовых стран приводит к интенсивным структурным сдвигам в пользу высокотехнологичных отраслей. Это повышает требования к выпускникам, которые должны
быть восприимчивы к инновациям, иметь современную профессиональную подготовку, обладать компетенциями в сферах информационных технологий, экономики и менеджмента. Именно такие выпускники будут способствовать существенному повышению эффективности развития высокотехнологичных отраслей и создавать тот ресурсный потенциал, который необходим для актуальных структурных преобразований экономики.
В связи с решением многих стран мира развивать математическое и естественно-научное образование правительства этих стран опережающими темпами развертывают подготовку необходимых специалистов. В США, Китае, Корее, Японии и странах, входящих в Евросоюз, приняты государственные программы, направленные на привлечение молодежи к получению образования в области фундаментальных исследований и высоких технологий [см.: 6].
А что у нас, в стране? В каком направлении собираются реформировать образование? Отвечая на эти вопросы, ректор МГУ академик В. А. Садовничий в предисловии к книге «Образование, которое мы можем потерять» констатирует: «Как учить менеджменту?... Как учить уже в тысячах вузов юристов и управленцев?... Как выдавать эти бесчисленные дипломы?... Я считаю, что это заблуждение. Причем все это происходит на фоне непрерывно ухудшающегося состояния математического и естественнонаучного образования у нас в стране» [см.: 10]. Именно естественные науки определяют перспективное развитие общества. Усиливать подготовку юристов и экономистов, обслуживающих в основном текущую жизнь страны, «за счет» естественников было бы (и есть!) крайне недальновидно.
Обобщая все вышесказанное можно согласиться со словами нобелевского лауреата по физике академика Ж. Алферова: страна, которая хотела бы адекватно отвечать серьезнейшим вызовам времени, должна опираться в первую очередь на хорошее математическое и естественно-научное образование, иначе нет у этой страны будущего.
Современное состояние естественнонаучного образования не может удовлетворять ни личность, ни общество, ни государство. Обновление ЕНО, обусловленное необходимостью его корреляции с современным уровнем развития естественных наук, требованиями к современному образованному человеку, реалиями современного мира и культуры, - объективное требование времени.
Исследованиям в области ЕНО посвящены многочисленные исследования специалистов в
области философии образования, педагогики, психологии, специалистов, рассматривающих проблемы частных методик (Б. С. Гершуский,
В. С. Степин, В. М. Розин, А. Д. Суханов, и др.). Аргументы в пользу активного преподавания естественнонаучных дисциплин в общеобразовательной и высшей школе регулярно пересматривались и совершенствовались, поскольку менялась ситуация в обществе.
Сегодня в рамках перехода системы высшего профессионального образования на компе-тентностный подход акцент делается на оценку профессиональной компетентности студентов, которая выступает основным образовательным результатом подготовки студентов. Необходимость проектирования результатов освоения основной образовательной программы как обладание компетенциями (универсальными и профессиональными) актуализирует вопрос о современном понимании (переосмыслении) роли и значении ЕНО. Компетентностный подход не сопровождается отходом от принципа фундаментальности российского образования. ЕНО как часть профессионального образования обеспечивает формирование тех качеств личности специалиста, которые определяются фундаментальной составляющей образования, влияют на готовность студента к усвоению общепрофессиональных и специальных дисциплин.
Достижение приоритета повышения качества естественно-научного образования ставит проблему трансформирования естественнонаучного образования в XXI в. как многоаспектную, сложную и системную [см,: 1; 3; 7]. Ее решение можно рассматривать во многих смысловых «измерениях» (аспектах). Ниже представлены результативный, мотивационный, методический аспекты данной проблемы.
Первый аспект - результативный. В свете идей непрерывного образования проектирование результатов ЕНО проведено нами на двух уровнях: уровне общего образования и на уровне высшего профессионального образования. В нашем исследовании мы ограничились проектированием результатов гуманитарного профиля для обоих уровней.
Результат ЕНО в основной школе (гуманитарный профиль обучения):
Получение и усвоение учащимися минимума знаний соответствующего базовым представлениям о мире, достаточного для осмысления поведения в современном мире, сохранения Природы и человеческой культуры;
Готовность учащихся к жизни в высокотехнологичном обществе;
Формирование целостной естественнонаучной картины мира и научного мировоззрения;
Раскрытие творческих способностей и создание предпосылок для прорыва России в области естественных наук, технологий и техники;
Развитие устойчивого интереса личности к естественным наукам и естественно-научным исследованиям.
Результатом ЕНО в высшей школе (гуманитарный профиль) будет становление ключевых компетентностей, которое обеспечивается в рамках ЕНО за счет:
Формирования у будущих специалистов целостного мировосприятия и единой естественно-научной картины мира;
Развития критического мышления и научного мировоззрения, базирующегося на основных концепциях современного естествознания: концепции единства человека и природы, концепции единения гуманитарной и естественно-научной культуры, концепции атомизма и континуальности строения материи, эволюционно-синергетическом представлении о возникновении и развитии живой и неживой материи и др.;
Развития высокоинтеллектуальной, технологически грамотной личности, способной ориентироваться в сложных феноменах природы, осознавать пределы допустимого во взаимодействии с природой, меру свободы и ответственности человека за природу;
Подготовки специалистов нового типа, умеющих творчески и широко мыслить, способных самостоятельно принимать решения и сознающих свою личную и корпоративную ответственность за их результаты.
Достижение поставленных результатов и будет являться основной целью общего естественно-научного образования.
Второй аспект - мотивационный. Хорошее образование невозможно реализовать без достаточной мотивации участников учебного процесса, основанной на устойчивом интересе к естествознанию. Анализ современного состояния ЕНО [см.: 11], показывает, что в последнее десятилетие упал престиж естественнонаучного образования, студенты гуманитарных специальностей негативно относятся к изучению естественно-научных дисциплин. В спорах о роли ЕНО в гуманитарном общем и высшем профессиональном образовании речь, в первую очередь, идет о решении вопроса: зачем все это нужно?
Мотивируя необходимость изучения естественных наук, наиболее часто приводятся следующие аргументы:
Глобальная цель - прорывные технологии требуют получения принципиально нового
знания, которое дает только фундаментальная наука;
Возможность неоднократного выбора - ранняя узкая специализация приводит к сложности или даже невозможности изменить направление профессиональной подготовки, если обучающийся разочаровался в сделанном выборе;
Овладение научным методом исследования - человек, владеющий научным методом, является вполне востребованным специалистом и вне области своей специализации;
Жизнь в высокотехнологичном обществе - обладание некоторым базовым набором естественно-научных знаний позволит ориентироваться в современном мире;
Наличие критического мышления и научного мировоззрения, которое в основном формируется в ЕНО, существенно затрудняет манипулирование людьми, позволяет объяснить явления природы, которые имеют сверхъестественную, магическую интерпретацию и религиозную окраску.
Анализируя вышеперечисленные аргументы, можно предположить, что для поднятия интереса к естественным наукам, повышения мотивации студентов гуманитарного направления к изучению естественно-научных дисциплин помимо сведений о достижениях современного естествознания, даваемых в контексте противоречивого характера процесса получения новых знаний, содержание ЕНО должно:
Знакомить студентов гуманитарных специальностей с вопросами о роли естествознания как основы инновационного развития общества, показывать социальную значимость современных естественно-научных открытий, выяснять роль и место естественных наук в решении глобальных проблем человечества;
Включать вопросы общенаучного и общекультурного содержания, раскрывать сущность методов научного исследования, способствовать овладению данными методами не на уровне объяснения сущности, а на уровне его применения;
Выявлять пути взаимосвязи и взаимопроникновения различных направлений научного знания (гуманитарных, общественных и естественных наук), показывать вклад исследователей-естествоиспытателей в развитие и становление современных научных представлений, отличается широтой их научных интересов, вниманием большинства ученых к проблемам культуры, экологии, сохранения цивилизации.
Результатом такой работы будет понимание того, что естествознание - это национальное
достояние государства; стратегический ресурс и условие инновационного развития России; его уровень определяет уровень развития цивилизации и человеческого потенциала; оно было в ХХ в. и должно стать в ХХ1 в. областью национального превосходства России.
Рассматривая проблему становления естественно-научного образования, отметим, что образование должно быть представлено в единстве содержательного и технологического компонент [см.: 11]. Поэтому третий аспект решения проблемы ЕНО (методический) - аспект адекватности содержания естественнонаучных дисциплин и современных технологий обучения требованиям к высшему профессиональному образованию.
Теоретический анализ проблемы исследования позволил выделить основные направления обновления ЕНО:
Установление соответствия между современными достижениями естественных наук и содержанием школьного ЕНО;
Корреляция стандартов 2-го поколения для основной школы со стандартами 3-го поколения для вузов;
Разработка учебников, учебных пособий, УМК нового типа по естественно-научным дисциплинам;
Разработка и внедрение специального предмета, интегрирующего знания всех естественных наук;
в технологиях:
Создание условий для обеспечения индивидуальной образовательной траектории как учащимся, проявляющим интерес к естественным наукам, так и учащимся с пониженной мотивацией к естественным наукам;
Создание нового качества познавательных ресурсов (ППС, ЦОР, ГГ - сайты, технологии, и др.);
Внедрение современных технологий обучения, исследовательской и проектной деятельности (обучение в музеях, лабораториях, центрах открытого доступа, заповедниках, обсерваториях и др.);
Создание новых средств оценивания достижений и образовательных результатов учащихся;
в нормативно-правовом и квалификационном обеспечении:
Обновление системы повышения квалификации учителей и преподавателей вуза, за счет разработки и внедрения квалификационных требований к специалистам в области ЕНО;
Создание центров сертификации квалификаций, в том числе в системе допуска к педагогической деятельности;
Разработка механизма системы финансо-
вой поддержки учителям ЕНО (гранты, премии от университетов, корпораций);
Нормативное введение педагогической интернатуры в дополнительном поствузовском образовании учителя ЕНО;
в материально-техническом обеспечении:
Создание нового качества материальнотехнической базы для ЕНО: имитационные классы, лабораторное и демонстрационное оборудование, в том числе посредством интеграции имеющихся ресурсов,
Создание ресурсных центров для профильной школы и вузов, на базе которых будет осуществляться сетевое взаимодействие учителей и преподавателей.
Реализация данных направлений невозможна только учителями и преподавателями естественно-научных дисциплин; многое зависит от политики государства, авторитетных специалистов в области образования, школьной и вузовской образовательной среды, домашнего окружения. Нам нельзя медлить, иначе мы можем еще больше отстать в области ЕНО от передовых стран, поскольку ведущие страны данные задачи выдвинули в число приоритетных. «Зная, что прогресс и процветание будущих поколений будет зависеть от того, как мы сейчас обучаем следующее поколение, я объявляю о новом решении, о поддержке математического и естественнонаучного образования. ... Призываю штаты радикально повысить резуль-
таты математического и естественно-научного обучения, повышая стандарты, модернизируя учебные лаборатории, обновляя учебные планы и формируя партнерства, чтобы больше использовать науку и технологии в наших классах. Я также призываю штаты улучшить подготовку учителей и привлечь новых высококвалифицированных учителей математики и естественных наук, которые могли бы увлечь учеников и оживить преподавание этих предметов в наших школах», - так заявил президент США Б. Обама [см.: 8].
Особого внимания в этой связи заслуживает высшее педагогическое образование, готовящее преподавательские кадры для средней школы. От качества естественно-научной подготовки студентов всех специальностей, наличия у них мотивации к получению знаний сегодня во многом зависит успех реформ естественно-научного образования. Педагогические вузы должны готовить выпускников, способных демонстрировать в ходе преподавательской деятельности не только профессионально-педагогические навыки, знание современных педагогических технологий, готовность к межличностному общению, но и широкий естественно-научный кругозор, особый тип рационального мышления, характеризующийся критичностью, научной мировоззренческой позицией, свойственной естественнонаучному знанию.
Список литературы
1. Алиева Н. З. Философско-методологические основания естественнонаучного образования в контексте постнеклассической науки: автореф. дис. . доктора философских наук. Ростов н/а -Д, 2009. 34 с.
2. Большая Советская энциклопедия (в 30 томах) / гл. ред. А. М. Прохоров, изд-е 3-е. М.: Советская энциклопедия, 1972. Т. 9. 664 с.
3. Бордонская Л. А. Отражение взаимосвязи науки и культуры в школьном физическом образовании и подготовке учителя. Чита: Изд-во ЗабГПУ, 2002. 237 с.
4. Васильева Н. А. Становление естественно-научного образования в России в ХVШ-первой половине ХГХ вв. (до реформ 60-х гг.): автореф. дис. ... кандидата пед. наук. Челябинск, 2008. 24 с.
5. Голубева О. Н, Суханов А. Д. Естественно-научная концепция современного естествознания// Физика в системе современного образования (ФССО - 99). СПб., 1999. Т. 1.
6. Карпенко О. М., Бершадская М. Д. Высшее образование в странах мира: анализ данных образовательной статистики и глобальных рейтингов в сфере образования. М.: Изд-во СГУ, 2009. 224 с.
7. Малинецкий Г. Г. Будущее - вызо-
вы и проекты. Междисциплинарный контекст. URL.: http://spkurdyumov.narod.ru/
PrBudMegDisPod.htm (дата обращения: 21. 12 2009).
8. Обама Б. Текст выступления Президента США 27 апреля 2009 года на ежегодном собрании американской Национальной академии наук. URL: http: //eqworld.ipmnet.ru/ ru/info/sci-edu/obama2009.htm (дата обращения: 28. 02. 2010).
9. Российская педагогическая энциклопедия: В 2 томах / гл. ред. В.В. Давыдов. М.: Большая Российская энциклопедия, 1993. Т. 1. 608 с.
10. Садовничий В. А. Предисловие к книге «Образование, которое мы можем потерять». URL: http: //www.mccme.ru/edu/index. php?ikey = msu-book_preface (дата обращения: 28. 02. 2010).
11. Симонов В. М. Дидактические основы естественно-научного образования: дис. ... доктора педагогических наук: Челябинск, 2000.403 с.
12. Степин В. С. Теоретическое знание. М: Прогресс-Традиция, 2000. 744 с.
к. п.н.
Нижнетагильская государственная социально-педагогическая академия
Понятие естественнонаучное образование не имеет в справочной и педагогической литературе определенного толкования. Более того, до сравнительно недавнего времени определением этого понятия совсем не занимались: в русских дореволюционных изданиях, например, мы не обнаружили ни одной дефиниции естественнонаучного образования. Только в конце XX в. в Большой Советской энциклопедии появилось его определение: естественнонаучное образование «имеет целью подготовку специалистов в области естественных наук - биологии, геологии, географии, физики, астрономии , химии, математики и др.» .
Различают общее и специальное естественнонаучное образование. Общее естественнонаучное образование имеет своей целью систематическое изучение и познание основ естественных наук и отдельных, наиболее общих законов природы (изучение основ биологии, химии, физики, математики, астрономии, географии дает школьникам общие представления о различных формах существования и движения материи, о законах природы и др.). Специальное естественнонаучное образование направлено на подготовку специалистов в области естественных наук для ряда отраслей народного хозяйства, науки и просвещения.
Отметим, что данная формулировка достаточно полно отражает специфику естественнонаучного образования (область естественнонаучного знания), но недостаточно четко раскрывает личностный аспект образования, соотношение естественнонаучного образования с воспитанием (в узком смысле) и развитием личности.
В Педагогическом словаре «естественнонаучное образование» и вовсе не определено, что в наши дни, по меньшей мере, странно.
Педагогическая энциклопедия трактует естественнонаучное образование как образование в области естественных наук . В целях уточнения понятия естественнонаучное образование и его конкретизации в контексте своего исследования мы осуществили теоретический анализ педагогической и справочной литературы , в которой содержатся разнообразные трактовки понятия образование.
Понятие образование имеет широкое распространение. Для примера приведем некоторые из них.
В государственном образовательном стандарте под образованием понимается - целенаправленный процесс воспитания и обучения в интересах человека, общества и государства, сопровождающийся констатацией достижения гражданином (обучающимся) установленных государством образовательных уровней (образовательных цензов) .
Буквальный смысл термина «образование» - «формирование образа». Оно может быть представлено и изучено с трех сторон:
Как процесс, в основе которого лежит освоение человеком в учреждениях дошкольного, общего, профессионального и дополнительного образования , а также в результате самообразования системы знаний, умений, навыков, опыта познавательной и практической деятельности, ценностных ориентаций и отношений;
Как результат включает в себя характеристику достигнутого уровня в освоении знаний, умений, навыков, опыта деятельности и отношений;
Как система представляет совокупность преемственных образовательных программ и государственных образовательных стандартов, сеть реализующих их образовательных учреждений, органов управления образования .
В контексте нашего исследования, с учетом временных рамок и уровня развития системы образования, данная формулировка не отражает действительности рассматриваемого периода становления, хотя подход (рассмотрение как процесса, как результата и как системы) к определению естественнонаучного образования может быть использован.
B. C. Леднев дает такое определение: «Образование - это общественно организуемый и нормируемый процесс постоянной передачи предшествующими поколениями последующим социально значимого опыта, представляющий собой в онтогенетическом плане процесс становления личности в соответствии с генетической и социальной программами» .
Автор рассматривает образование как триединый процесс, характеризующийся взаимопересекающими компонентами, такими как усвоение опыта (в форме знаний, умений), воспитание качеств поведения и умственное и физическое развитие.
На основе сопоставления вышеперечисленных понятий, мы конкретизировали естественнонаучное образование как целенаправленный процесс и результат формирования у человека системы естественнонаучных знаний, умений, навыков, опыта познавательной и практической деятельности, ценностных ориентаций и отношений.
Естественнонаучное образование как процесс непосредственно направлен на усвоение опыта в области естественных наук (формирование системы естественнонаучных знаний, умений и навыков). В процессе естественнонаучного образования вырабатывается ориентация личности в природном мире, в соответствии с представлениями о системе взаимоотношений природы и человека, сложившейся в обществе; формируются и развиваются качества личности, основанные на ценностном отношении к природе и окружающему миру.
Таким образом, в процессе естественнонаучного образования опосредованно осуществляется воспитание и развитие личности, выражающееся в сформированности естественнонаучного мышления и мировоззрения.
Свойства и качества личности, проявляющиеся в ценностном отношении к природе и окружающему миру, - результат целенаправленного создания условий для их привития в процессе естественнонаучного образования.
Начальное общее образование - Окружающий мир.
Основное общее образование - Природоведение, География, Биология, Физика, Химия.
Учебный предмет Природоведение изучается в V классе и является пропедевтической основой последующего изучения блока естественнонаучных предметов. В VI классе по решению образовательного учреждения допускается интеграция учебных предметов Биология и География и продление изучения курса Природоведение.
Среднее (полное) общее образование - География, Биология, Физика, Химия, Естествознание.
Учебный предмет Естествознание представлен только на базовом уровне. По выбору образовательного учреждения он может изучаться вместо учебных предметов базового уровня Физика, Химия и Биология.
Законом об образовании и Концепцией модернизации российского образования на период до 2010 года предусмотрена существенная реорганизация всей системы школьного образования, в том числе его и естественнонаучной составляющей. Ориентация на повышение доступности, качества и эффективности российского образования потребовала значительного обновления содержания общего образования, приведение его в соответствие с требованиями времени и задачами развития страны. В соответствии с указанными целями и направлениями модернизации образования в содержание учебных предметов естественнонаучного цикла внесены следующие изменения (по сравнению с «Обязательным минимумом содержания общего образования», утвержденным приказом Минобразования Росси в 1998/99 гг.):
Естествознание - усилена прикладная, практическая направленность всех учебных предметов данной образовательной области (Физика, Химия, Биология). На базовом уровне старшей школы в качестве варианта изучения предложен интегративный курс Естествознание.
Биология - значительно расширено содержание раздела «Человек» (проблемы физического и психического здоровья, здорового образа жизни, экологической грамотности).
География - реализована новая концепция содержания географического образования с переходом от раздельного изучения физической и социально-экономической географии к интегрированному курсу .
Количество часов в неделю, необходимое для изучения отдельных учебных курсов, представлено в сводной таблице, составленной на основе федерального базисного учебного плана и примерных учебных планов для общеобразовательных учреждений Российской Федерации, реализующих программы общего образования (см. табл. 1).
Изучение истории естественнонаучного образования требует определения его основных функций, а именно целевых установок, задач и ведущих идей школьного естествознания.
Таблица 1.
Базисный учебный план общеобразовательных учебных заведений России
(сводная таблица)
|
Учебный предмет |
Количество часов в неделю по классам |
||||||||||
|
Окружающий мир | |||||||||||
|
Природоведение | |||||||||||
|
Естествознание | |||||||||||
|
Биология | |||||||||||
|
География | |||||||||||
Идея единства основывается на изучении природы с единой точки зрения, обусловленной существованием естественнонаучной картины мира.
Идея деятельности подразумевает реализацию деятельностного подхода в определении содержания образования. Естественные науки дают широкие возможности для деятельности самого разного характера, в том числе и практической.
Идея совмещения основывается на сочетании логики развития личности, определяемой возрастными и индивидуальными особенностями, с логикой развития науки. Причем приоритет должен отдаваться логике развития личности. Каждому возрастному периоду в развитии личности соответствует свой объем учебного материала и определенный уровень знаний.
Идея вариативности построена на учете индивидуальности ученика, что создает возможность выбора и активного участия личности в реализации собственного потенциала. Вариативность открывает возможность для личного творчества ученика и позволяет интенсифицировать процесс обучения на основе его индивидуальных запросов.
Идея гуманизации определяет место естественнонаучного образования в общей культуре. Один из аспектов гуманизации связан с показом оптимальных взаимоотношений в системе «природа - человек». Именно естественнонаучные дисциплины характеризуют окружающую человека природу как среду обитания, формируют целостное представление о научной картине мира, содействуют познанию человеком самого себя и своего места в этом мире, способствуют гармонизации взаимоотношений с природой через наполнение своего внутреннего мира ценностями морального выбора, нравственных отношений и норм. Эти знания приобретают особую значимость в современном мире, когда на первый план выдвигаются утилитарно-прагматические цели изучения и использования законов природы.
Список литературы:
1. Большая Советская Энциклопедия [Текст] : в 30 т. Т. 9. Евклид – Ибсен / глав. ред. . – 3-е изд. – М., 1972. – 624 с.
2. Педагогическая Энциклопедия [Текст] : в 4 т. Т. 1 А‑Е / Гл. ред. , Ф. Н. Петров и др. М. : Советская Энциклопедия, 1964. – 832 с.
3. Государственный образовательный стандарт (национально-региональный компонент) образования в период детства, основного общего и среднего (полного) общего образования Свердловской области [Текст] / Министерство общего и профессионального образования Свердловской области; Институт развития регионального образования. – Вторая редакция. – Екатеринбург: Издательство дома учителя, 2001. – 114 с.
4. Слово о способах и путях, ведущих к просвещению, говоренного апреля 22 дня, 1779 года [Текст] :/ Х. А Чеботарев // Сычев-Михайлов, М. В. Из истории русской школы и педагогики XXVIII века / Сычев-Михайлов. – М., 1960. – С. 213.
5. Леднев, образования: сущность, структура, перспективы [Текст] / Л. В. Леднев. – 2-е изд., перераб. – М. :Высш. шк., 1991. – 224 с.
6. Федеральный компонент государственного стандарта общего образования [Текст] / Министерство образования РФ // Сборник нормативных документов / сост. , . – М. : Дрофа, 2004. – С. 7‑389.
7.Федеральный учебный базисный план и примерные учебные планы для общеобразовательных учебных заведений Российской Федерации, реализующих программы общего образования [Текст] / Министерство образования РФ // Сборник нормативных документов / сост. , . – М. : Дрофа, 2004. – С. 397‑443.
8. Естественно-историческая хрестоматия [Текст] : сборник лучших трудов из сочинений известнейших современных авторов. В 2 т. Т. 1 / с 3-го нем. изд. сб. I. Ламперт. – СПб. : В типографии, 1866. – 404 с.
9. Каптерев, очерки [Текст] / П. Ф. Каптерев // Каптерев, П. Ф. Избр. пед. соч. – М. : Педагогика, 1982. – С. 270‑652.
10. Умов, опытных наук [Текст] / // Собр. соч. : в 3 т. – Т.3. – М., 1916. – С. 228.
11. Павлов, А. П. О типах средней общеобразовательной школы [Текст] / А. П. Павлов // Павлов, . пед. труды. - М., 1959. - С.134
12. Блонский, педагогические произведения [Текст] / П. П. Блонский. – М. : Изд-во АПН РСФСР, 1961. – 695 с.
13. Кюнельт, Г. Цели естественнонаучного образования [Текст] / Г. Кюнельт // Проблемы мотивации в преподавании предметов естественнонаучного цикла: сб. / РГПУ им. . – СПБ. : Изд-во РГПУ им. , 1998. – С. 7‑8.
14. Концепция содержания общего среднего образования [Текст] : рекомендации по формированию нового содержания / В. М. Монахов и др. – М.: АПН ССР, НИИ общего среднего образования, 1991. – 58 с.
15. Физика: Временный государственный образовательный стандарт. Общее среднее образование. Базовый уровень [Текст] : проект / под. ред. Ю. И. Дика. – М. : Институт общеобразовательной школы РАО, 1993. – 38 с.
16. Концепция школьного физического образования в России (проект) [Текст] // Физика в школе. – 1993. - № 2. – С. 4‑10.
17. Константинов, по истории начального образования в России [Текст] : учеб. / , . – 2-е изд., испр. и доп. – М., 1953. – 272 с.
18. Новикова, Т. А., Бовин, В. П. К вопросу о целях естественнонаучного образования [Текст] / , // Вестник Удмуртского университета: физика. – 2005. - № 4. – С. 225‑230.
19. Скрипко, естественнонаучного образования учащихся классов гуманитарного профиля [Текст] :автореф. дисс. … д-ра пед. Наук: 13.00.01. : защищена 20.03.2006 / . – Томск, 2006. – 37 с.
20. Зорина, естественнонаучного образования [Текст] / Л. Я. Зорина // Педагогика. – 1995. - № 3. – С. 29‑33.
21. Вагнер, В. Естествознание и школа [Текст] / Владимир Вагнер // Естествознание в школе: сб. первый. – СПб. : Образование, 1912. – С. 1‑2.
Учебный предмет “Природоведение” (Vкласс) по решению образовательного учреждения может изучаться и в VI классе (2 часа в неделю) за счет объединения часов, отведенных на освоение учебных предметов “География” (1 час в неделю) и “Биология” (1 час в неделю)
Интегрированный учебный предмет "Естествознание» вводится в профилях гуманитарной направленности. Федеральный базисный учебный план предполагает необязательность выбора именно этого варианта изучения "Естествознания". Вполне допустимо и в рамках профилей гуманитарной направленности выбрать изучение учебного предмета "Естествознание" или самостоятельных учебных предметов ("Физика", "Химия", "Биология") на базовом уровне за счет времени, отводимого на элективные учебные предметы.