ВВЕДЕНИЕ
Актуальность исследования. В современных условиях социального и научно-технического прогресса представляется актуальным внедрение в практику высшего профессионального образования нового содержания и новых форм обучения. В этих условиях целью университетского образования становится формирование у будущего специалиста профессионализма и компетентности. Социальный заказ современного общества требует от специалистов с университетским дипломом высокой мобильности, способности оперативно осваивать новшества и быстро адаптироваться к изменяющимся условиям общественной среды, способности самостоятельно выбирать сферу деятельности, принимать ответственные решения, адекватно их реализовы-вать в конкретных социальных условиях и обеспечивать саморегуляцию поведения. Этому способствует развитие новой парадигмы образования, ориентированной на развитие и потребности личности.
Важнейшим результатом дидактических исследований последнего десятилетия является понимание профессионального высшего образования как системы управления познавательной деятельностью студентов, что является теоретической основой для перехода от пассивных, репродуктивных форм и методов обучения к активным и продуктивным. Актуальным в этой связи становится определение и корреляция содержания обучающей деятельности преподавателя и содержание учебной деятельности обучаемых, выявление соотношения обучения и развития и разработка моделей развития интеллекта, его высших когнитивных функций - мышления и воображения.
Применительно к циклу биологических учебных дисциплин решение этих задач связано с необходимостью преодоления ряда накопившихся в последние десятилетия недостатков и противоречий. Так, например, анализ современного состояния преподавания биологии (и, в частности, ее ключевой, системообразующей науки - генетики) в средних школах и вузах позволяет
5 отметить следующие недостатки в обсуждаемой сфере образования:
• в сфере школьного и вузовского биологического образования сегодня не уделяется должного внимания разработке эффективных дидактических методик, ориентированных на преодоление дискретности системы знаний по генетике;
• в контексте традиционной знаниевой парадигмы практически невозможно обеспечить уровень сформированности системы знаний по генетике, необходимый для дальнейшей профессиональной подготовки;
• отрицательно сказывается на формировании биологической культуры и профессиональной компетентности будущих специалистов-биологов недостаток внимания к анализу связей между курсом генетики и общепрофессиональными, а также специальными дисциплинами;
• в функционирующей сегодня парадигме биологического континуума обучаемые не имеют достаточного уровня развития мыслительных действий, которые способствуют формированию адекватной современным требованиям системы знаний по генетике и развитию креативных способностей учащихся.
Отмеченные недостатки подтверждают актуальность исследования возможных путей корректировки современного биологического образования с целью реализации компетентностно-ориентированного подхода для полноценного формирования специалиста с университетским образованием. Актуальность проведенного исследования связана с необходимостью разрешения в системе современного образования противоречий:
• между возросшими требованиями к профессиональной деятельности специалистов-биологов и недостаточной разработанностью современной педагогической системы биологического образования, соответствующей современным требованиям социального заказа общества;
• между объёмом содержания курса генетики и количеством учебного времени, отведённого на его изучение;
• между объёмом учебной информации, сообщаемой в процессе обучения
6
генетике и психологическими возможностями обучаемого
усвоить и реализовать полученную информацию;
• между широким внедрением личностно-ориентированного подхода в педагогической деятельности и отсутствием конкретных методик и технологий для его реализации при изучении биологических наук;
• между существующими требованиями к исходному уровню знаний и умений абитуриентов и объективно существующей разноуровневой их подготовкой.
В новых условиях обнаруживается недостаточная научная и методическая обоснованность преемственности в организации учебно-воспитательного процесса на стыках смежных звеньев профессионально-педагогического образования, в частности, при преподавании одноимённых дисциплин учебных планов взаимосвязанных образовательных заведений (школа - техникум - вуз). Всё это обуславливает необходимость разработки системы преемственности в преподавании биологических дисциплин.
Таким образом, актуальность темы исследования определяется:
• социальным заказом общества на подготовку специалиста, теоретически и практически подготовленного к работе в новых социально-экономических условиях;
• потребностью развития у будущих специалистов умений применять знания по генетике к решению задач в области современной медицины, сельского хозяйства, биотехнологии и других отраслей народного хозяйства.
• необходимостью формирования у специалистов-биологов креативных качеств мышления и потребности самообразования с целью опережающей подготовки будущих выпускников.
Предварительный анализ состояния проблемы формирования биологической культуры, выявленные противоречия и недостатки, социальная актуальность исследования и предопределили направление разработки научно-методической системы, которая, с одной стороны, рассматривается как инструмент, обеспечивающий решение одной из основных задач обучения гене-
7
тике - задаче формирования системы биологических знаний, с другой стороны, как совокупность процесса профессионально направленного обучения биологов, и, с третьей - как формирование и развитие творческих способностей и профессиональной культуры выпускников-биологов.
Три этих аспекта могут быть просчитаны в их взаимосвязи и положены в основу проектирования содержания биологического образования на основе системообразующей функции курса генетики. Смысл проектирования технологии реализации курса генетики под этим углом зрения состоит в том, что такой подход позволяет предвосхитить конечные результаты уже на стадии проектирования и на этой основе регламентировать цели биологического образования, корпус учебных программ, наметить способы реализации технологий обучения и наперед просчитать механизмы коррекции и управления учебным процессом.
Целью дидактической системы биологического образования при этом является формирование биологической культуры, а ее основными задачами -присвоение опыта (знаний, умений, навыков) для практической деятельности и развитие через ведущую деятельность (учебно-профессиональную) личностных качеств специалиста и, в первую очередь, творческих способностей и продуктивного мышления.
Проблема исследования в изложенном контексте может быть сформулирована в виде следующего главного вопроса: какими должны быть подходы к проектированию содержания и технологии реализации курса генетики в системе биологического образования, которые удовлетворяли бы всем психолого-педагогическим нормам и обеспечивали развитие творческих способностей и профессиональных компетенций студентов-биологов?
Отсюда - тема исследования: «Системообразующий курс генетики как средство формирования биологической культуры у студентов университета и учащихся специализированных классов».
Цель исследования - повышение качества подготовки специалистов-биологов путем формирования у них биологической культуры и развития
8
креативных способностей в процессе преподавания
системообразующего курса генетики.
Объект исследования - процесс компетентностно-ориентированного обучения генетике в системе непрерывного биологического образования «школа - университет».
Предмет исследования - проектирование содержания и технологии реализации системообразующего курса генетики в системе современного биологического образования.
Гипотеза, определившая направление и характер исследования, состоит в предположении о том, что качество подготовки студентов биологической специальности при изучении курса генетики можно существенно повысить, если:
• в процессе осуществления учебной деятельности будет обеспечена преемственность содержания и методов обучения генетике в системе непрерывного биологического образования «школа - университет»;
• придать процессу изучения курса генетики статус системообразуюшего для формирования профессиональной биологической культуры;
• технологию обучения генетике ориентировать не на репродуктивное усвоение знаний, умений и навыков, а на формирование и развитие у студентов творческого мышления и профессиональной культуры.
В соответствии с проблемой, целью, объектом, предметом и гипотезой исследования были определены задачи, в процессе решения которых оказалось необходимым:
1) определить пути формирования компетентностно-ориентированной биологической культуры и условия формирования подготовки специалистов-биологов в системе непрерывного образования «школа - университет»,
2) разработать и обосновать модель формирования профессиональной биологической культуры у студентов-биологов университета и методические приёмы и способы ее совершенствования,
9
3) разработать технологию преподавания системообразующего курса генетики в системе непрерывного биологического образования,
4) наметить методику формирования и развития у студентов творческого естественнонаучного мышления,
5) осуществить педагогический мониторинг достижения требуемого уровня знаний по генетике и развития креативных способностей у учащихся в процессе опытно-экспериментальной апробации эффективности разработанной технологии в реальных условиях непрерывного биологического образования «школа - университет».
Методологическую основу исследования составляют: диалектико-материалистическая теория познания действительности, рассмотрение изучаемого объекта с позиций целостной системы составляющих её компонентов в их многообразных связях и отношениях, культуроцентристский и лич-ностно-деятельностный подходы как условие формирования и развития личности студента и его профессиональной культуры в процессе специально организованной деятельности и теория мотивации для формирования системных знаний, личностного потенциала будущих специалистов.
В процессе исследования использовались концепции содержания и развития общего, среднего профессионального и высшего профессионального образования, разработанные М.И. Махмутовым, С.Я. Батышевым, B.C. Ледневым, Б.Г. Лихачевым, Л.С. Выготским и др., современные представления и разработки в области профессионального обучения В.П. Беспалько, Ю.А. Кустова, Г.П. Корнева, теория личностного развития учащихся, изложенная в трудах С.Л. Рубинштейна, К.К. Платонова и др., теория формирования и развития личности в процессе учебной деятельности, представленная в трудах П.Я. Гальперина, Л.В. Занкова, Д.Б. Эльконина и др., теория управления учебным процессом Н.Ф. Талызиной, теоретические и прикладные разработки по проектированию систем непрерывного образования Ю.К. Кустова, В.Н. Михелькевича, А.Н. Ярыгина, концепции моделирования и конст-
10
руирования педагогического процесса Ю.К. Бабанского, В.М.
Монахова, А.И. Нижникова, и др.
В качестве основополагающих психологических постулатов применительно к преподаванию учебных дисциплин в университетах использовались положения теории формирования и развития личности и мотивов, представленные в работах Б.Г. Ананьева, Л.С. Выготского, С.Л. Рубинштейна, К.К. Платонова, А.Н. Леонтьева, А. Маслоу и др.
Основой для дидактических разработок послужили отдельные положения теории творческого саморазвития человека, изложенные в трудах Я.А. Пономарева, В.И. Андреева, И.П. Волкова, М.А. Данилова, Б.П. Есипова и теория проектирования педагогических технологий, разработанная Т.Н. Ша-мовой, В.В. Гузеевым, Н.Е. Шурковой.
Методами исследования являются: изучение и анализ научной, философской и психолого-педагогической литературы, анализ нормативной и учебно-программной документации университетов, изучение и обобщение массового педагогического опыта, моделирование, проектирование, системный анализ, синтез, педагогический эксперимент, тестирование, математическая обработка полученных результатов.
Этапы исследования: основной опытно-экспериментальной базой являлся Самарский государственный университет. Различными видами экспериментальной работы были также охвачены студенты педагогического университетов Самары и школьники 11 классов самарских специализированных школ. Общая выборка студентов и школьников, участвующих в эксперименте, составила более 300 человек. Исследование проводилось в три этапа в течение пяти лет:
На первом - аналитико-поисковом - этапе (1997 - 1998 г.г.) изучалось состояние проблемы в существующей теории и практике, проводился констатирующий эксперимент, позволивший выявить имеющиеся в современной системе биологического образования недостатки и противоречия, накапливался опытный материал для последующей исследовательской работы.
11
Одновременно анализировались философская, психолого-
педагогическая и учебно-методическая литература по теме исследования; разрабатывалась концепция, формулировалась гипотеза, определялись объект, предмет, цели, задачи и методика исследования.
На втором - теоретико-проектировочном - этапе (1998 - 1999 г.г.) разрабатывалась технология преподавания генетики как системообразующего курса для формирования биологической культуры, проводились её апробация и контрольные срезы обучения, составлялись генетические задачи разного уровня сложности.
На третьем - экспериментально-обобщающем - этапе (2000 - 2002 г.г.) проводился формирующий эксперимент по проверке эффективности влияния разработанной технологии обучения генетике на качество обучения, развитие творческого мышления и формирование профессиональной биологической культуры, осуществлялось внедрение результатов эксперимента в педагогическую практику средних и высших профессиональных учебных заведений, обобщались полученные данные, корректировалось текстовое содержание диссертационного исследования.
Научная новизна исследования заключается в том, что в нем:
• разработан психолого-педагогический механизм целенаправленной регуляции учебной деятельности студентов, являющийся инструментом активизации творческого мышления и направленный на формирование профессиональной компетенции субъектов будущей профессиональной деятельности;
• создана информационно-дидактическая база, в которую входят авторская программа системообразующего развивающего курса генетики, банк творческих заданий (включая генетические задачи разного уровня сложности), тесты, карты программированного контроля, методические рекомендации, учебные пособия;
• разработана технология проектирования системообразующего курса генетики для формирования профессиональной биологической культуры специалистов-биологов;
12
• обоснованы пути реализации развивающего курса генетики
для студентов биологических специальностей в системе непрерывного образования «школа - университет», компетентностно-ориентированного на формирование творческого мышления и профессиональной биологической культуры.
Теоретическая значимость исследования заключается в разработке и обосновании методики проектирования содержания и технологии изучения предмета на основе использования задач различных уровней сложности, в создании системной диагностики формируемых профессионально важных качеств будущего специалиста биолога, на основе которой теоретически обоснованы и разработаны: критериальные показатели профессиональной компетентности, профессиографическая модель подготовки биологов по генетике, задающая совокупность ориентиров учебной и профессиональной деятельности, позволяющая прогнозировать эффективность профессиональной подготовки будущих биологов.
Практическая значимость исследования заключается в создании и реализации инновационной технологии преподавания системообразующего развивающего курса генетики, позволившей улучшить качество, повысить уровень подготовки студентов в этой области биологии, а также способствующей развитию межпредметных связей курса генетики с общепрофессиональными и специальными циклами. Предложенный банк творческих заданий и разработанная в диссертационном исследовании технология преподавания генетики могут быть внедрены в практику обучения в специализированных школах и в высших учебных заведениях с гарантированным положительным влиянием на активизацию учебно-познавательной деятельности студентов, на качество знаний по предмету, на развитие креативных элементов мышления учащихся. Полученные результаты апробированы, используются преподавателями классических, педагогических и медицинских университетов и школ при планировании курса генетики, проектировании его содержания и разработке методики преподавания.
13
Достоверность и обоснованность результатов
исследования обеспечиваются методологической обоснованностью теоретических положений, многолетним опытом практического использования разработанных методик и алгоритмов, логической структурой исследования, выбором методик, адекватных цели и задачам исследования, репрезентативностью объёма выборок и значимостью опытно-экспериментальных данных, применением статистических методов анализа и обработки экспериментальных данных, сопоставлением результатов исследования с массовым педагогическим опытом, возможностью экстраполяции предложенной технологии и полученных результатов в другие профессиональные учебные заведения.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в течение ряда лет на биологическом факультете Самарского государственного университета, на кафедре общей биологии Самарского государственного педагогического университета, в специализированных классах средних учебных заведений города Самара: гимназии № 1, медико-техническом лицее, школе-лицее № 36, Самарском областном многопрофильном лицее, в муниципальном учебном заведении «Университет Наяновой». Экспериментальные исследования проводились при непосредственном участии самого автора.
Основные положения и результаты исследования обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции «Интеграция естественнонаучного знания в системе образования» (Самара, СИПКРО, 1994), на 4 Всероссийской научно-методической конференции «Пути и методы совершенствования учебного процесса» (Самара, ПИИРС, 1995), на Международной конференции «Экологическое образование в целях устойчивого развития» (Тольятти, ИЭВБ РАН, 1996), на научно-методической конференции «Новые образовательные технологии в учебном процессе» (Самара, СамГУ, 1997), на научно-методической конференции Традиционные и новые технологии в учебном процессе» (Самара, СамГУ, 2000), на Международной конференции «Биоразнообразие и биоресурсы Среднего Поволжья и сопредельных терри-
14
торий» (Казань, КПГУ, 2002), на научно-методической
конференции «Внутривузовский мониторинг качества образования» (Самара, СамГУ, 2002), на научно-методической конференции «Методика обучения на вечернем и заочном отделениях» (Самара, СамГУ, 2002), на Научных чтениях в Самарском филиале Университета РАО (Самара, 2002), на научно-практической конференции «Исследования в области биологии и методики ее преподавания» (Самра, СамГТГУ, 2003), на V Всероссийской научно-методической конференции «Теория и практика непрерывного профессионального образования» (Тольятти, ТГУ, 2003).
Всего по проблематике диссертации опубликовано 30 научных и учебно-методических работ, в том числе 2 учебных пособия с грифом УМО университетов России, 7 учебных пособий, 7 научных статей, 5 тезисов докладов и 9 методических указаний для студентов университета.
На защиту выносятся:
1. концептуальные основы проектирования содержания и технологии обучения генетике как системообразующей учебной дисциплине в формировании биологической культуры студентов и учащихся с учетом структуры междисциплинарных связей курса генетики с общепрофессиональными и специальными биологическими дисциплинами,
2. модель профессионально-направленного обучения специалистов-биологов в системе непрерывного биологического образования «школа -университет», учитывающая переход на реализацию опережающего образования и компетентностно-ориентированной технологии подготовки выпускаемого специалиста,
3. разработанные и внедрённые в процесс обучения способы и методические приёмы формирования креативного мышления студентов посредством решения генетических задач разного уровня сложности, а также алгоритм со-
15
ставления и решения генетических задач в зависимости от
поставленных педагогических целей,
4. содержание и условия реализации процесса освоения биологических знаний и формирования биологической культуры, направленные на перестройку форм, методов и средств обучения биологии на базе деятельностного подхода в педагогическом процессе.
16
Глава 1. Научно-методические и психолого-педагогические основы профессионального образования студентов-биологов
1.1. Организационно-правовая система подготовки специалистов-биологов с высшим профессиональным образованием
Нынешний момент, переживаемый нашим обществом, характеризуется, прежде всего, коренной перестройкой сложившихся социально-экономических отношений в Российской Федерации. Естественно, эти процессы не могли не отразиться на процессе совершенствовании высшего профессионального образования в Российской Федерации, в частности, в классических университетах, традиционно призванных готовить высококвалифицированных специалистов для народного хозяйства, в первую очередь, для работы в различных научно-исследовательских и учебных заведениях.
В последние 10 лет наблюдается коренная перестройка всей системы образования, обучения и воспитания студентов в российских вузах. Этот процесс был начат Министерством образования Российской Федерации с утверждения принципиально новой правовой базы организации учебно-воспитательной работы в вузах страны.
Были разработаны и приняты Государственные стандарты высшего профессионального образования по каждой специальности. Эти важнейшие документы призваны унифицировать систему подготовки специалистов в различных вузах страны, реализующих ту или иную профессиональную образовательную программу, в то же время, давая определенный простор для разработки и преподавания авторских учебных курсов.
В 1995 году был принят первый Государственный стандарт высшего профессионального образования по специальности 011600 - Биология. В 2000 году был разработан подобный документ второго поколения Госстандартов, который, на наш взгляд (о чем мы докладывали на заседаниях УМО
17
университетов Российской Федерации по биологии в МГУ,
где обсуждался проект Государственного стандарта), составлен более продуманно и рационально, предоставлено большее число «степеней свободы» для разработчиков соответствующих Учебных планов в университетах, на основе которых реализуются требования Государственного стандарта (Г.Л.Рытов, 1997).
В частности, за счет унификации первого раздела Госстандарта по гуманитарным дисциплинам удалось значительно расширить возможности университетов по совершенствованию курсов по выбору, учитывающих, прежде всего, региональные и вузовские особенности.
В настоящее время на биологическом факультете Самарского государственного университета реализуются две Профессиональные образовательные программы специальности 011600 - Биология (см. Приложение), составленные на основе требований:
• Государственного образовательного стандарта от 03.05.1995 года;
• Государственного образовательного стандарта от 10.03.2000 года (№ госрегистрации 89 ЕН/СП).
В строгом соответствии с указанными Госстандартами Ученым советом и деканатом биологического факультета при непосредственном и активном личном участии автора настоящего исследования были разработаны и утверждены (соответственно, 12 апреля 1996 г. и 23 июня 2000 г) Учебные планы специальности 011600 - Биология для очной и очно-заочной форм обучения. Студентам, выполнившим все требования данных Учебных планов, присваивается квалификация «Биолог». Нормативный срок обучения на очной форме биологического факультета СамГУ составляет 5 лет, на очно-заочной - 6 лет.
Все требования Госстандарта, касающиеся принципов разработки учебных программ, недельной загруженности студентов, объемов учебной нагрузки по блокам дисциплин и отдельным дисциплинам, соотношения общих и аудиторных часов по каждой дисциплине, числа и продолжительности |
