Теоретико-методические основы подготовки учителей естественно-научных дисциплин к деятельности по реализации межпредметных связей в школе

Процесс развития образовательных систем на этапе широкомасштабного эксперимента по обновлению содержания и структуры общего среднего образования в России характеризуется повышением требований к уровню культуры и профессиональной квалификации специалистов, ростом общего уровня образованности, развитием системы непрерывного образования, наиболее связанными звеньями которой являются общее среднее образование учащихся и система непрерывного педагогического образования учителей, работающих в общеобразовательных учреждениях.

В условиях модернизации общего образования одной из главных его целей является формирование фундаментальных знаний, научного мировоззрения, целостного представления о мире и месте человека в нем, направленность образовательного процесса на развитие способностей учащихся самостоятельно оперировать знаниями, компетентно принимать решения в условиях конкретной деятельности. Достижение таких целей школьного образования как целостное развитие личности, усиление фундаментальной, экологической, политехнической подготовки учащихся, развитие способности учащихся одновременно мобилизовать знания, умения, способы поведения на разрешение проблем в условиях конкретной деятельности невозможно без взаимодействия и взаимосвязи всех школьных дисциплин.

Особую роль в этих условиях приобретает школьное естественнонаучное образование, так как основу научного мировоззрения составляет естественно-научная картина мира, которая является результатом интеграции системы фундаментальных знаний физики, химии и биологии. Формирование у учащихся естественно-научной картины мира, показ ее эволюции оказывается эффективным средством развития диалектического мышления, повышения познавательного интереса к естественным наукам, формирования ценностного отношения к природе.

Современное естествознание представляет собой многообразие дифференцированных и интегрированных наук, находящихся в тесном взаимодействии, благодаря которому естественные науки все глубже проникают в познание окружающего мира. Достаточно напомнить, что большинство научных открытий на современном этапе развития общества делается на стыке различных областей знаний.

Методологической основой взаимодействия и взаимосвязи научного знания, а также межпредметных связей (МПС) школьных учебных дисциплин является материальное единство окружающего мира. Очевидно, следует изменить приоритеты в учебном процессе школы, перейти от строго предметно-ориентированного обучения, основная цель которого передача содержания данной предметной области, к обучению, ориентированному на формирование и развитие у учащихся умений, с помощью которых учебное познание учащихся осуществляется на основе широкого межпредметного взаимодействия и обобщения знаний смежных предметов.

В связи с этим актуальной становится проблема содержательного и процессуального пересмотра естественно-научного образования, в котором должны быть максимально реализованы МПС, что существенно облегчит изучение смежных дисциплин.

Обучение учащихся на основе широкого использования МПС дисциплин естественно-научного цикла позволяет сформировать такие межпредметные умения, как: объяснять причинно-следственные связи природных явлений и процессов с помощью знаний из нескольких учебных предметов, систематизировать и обобщать разнопредметные знания об общем объекте изучениярешать комплексные проблемы, применять умения, общие для предметов естественно-научного цикла, при решении задач, требующих их межпредметного переносасоставлять многостороннюю комплексную характеристику научной или производственной проблемы и т. п.

Решающая роль в практическом осуществлении МПС в обучении учащихся принадлежит учителям естественно-научных дисциплин, от которых во многом зависит уровень сформированности системы знаний, убеждений, способов деятельности, позволяющих им осознать межпредметную сущность природных явлений и процессов и свою роль в разрешении сложных глобальных проблем взаимодействия природы и человека, их взаимосвязь и взаимообусловленность.

В имеющихся исследованиях разработаны теоретические и практические вопросы обучения учащихся в школе на основе МПС, а также отдельные аспекты подготовки учителей к деятельности по осуществлению МПС при изучении физики, химии, биологии. Однако проводившиеся исследования касались отдельных сторон подготовки учителей естественно-научных дисциплин. Не разработана, теоретически не обоснована целостная система подготовки учителей к осуществлению МПС в школе, не выделены в комплексе ее содержательные и структурные, процессуальные особенности, недостаточно изучены педагогические и дидактические основы ее становления и функционирования на разных этапах непрерывного образования.

Деятельность учителей естественно-научных дисциплин, направленная на осуществление МПС в обучении учащихся физике, химии и биологии, следует отнести к наиболее сложным видам профессионально-педагогической деятельности. Ее сложность проявляется в многообразии компонентов деятельности по установлению взаимосвязей между разными предметами, что требует от учителей эрудиции, глубокого знания не только своего предмета, но и смежных предметов, а также во многом определяется конкретными условиями, в которых осуществляется учебно-воспитательный процесс в школе.

В современных условиях осуществление педагогической деятельности по реализации МПС в изучении физики, химии и биологии усложняется целым рядом объективных и субъективных причин, среди которых следует назвать следующие:

• большое количество разнообразных учебных программ, их несогласованность с содержанием программ смежных предметов;

• физика, химия и биология как учебные предметы в существующей структуре дисциплин естественно-научного цикла не представляют единой системы, продолжают оставаться разобщенными, разрозненными по годам обучения;

• существующая на практике разобщенность учителей предметов естественно-научного цикла, их слабая ориентация в теории и практике реализации МПСнедостаточное знание содержания смежных предметов, отсутствие у многих опыта реализации МПС;

• отсутствие достаточного количества методических и дидактических материалов по реализации МПС в процессе изучения физики, химии и биоло5 гии и своевременной методической помощи со стороны методистов, администрации школ;

• отсутствие планомерной и систематической подготовки учителей естественно-научных дисциплин, как в педагогических вузах, так и в период последипломного обучения учителей на курсах повышения квалификации в ИПК;

• более высокие требования, предъявляемые к уровню профессионально-педагогической компетентности учителей, в том числе и в рамках проблемы МПС.

Все это существенно затрудняет обучение учащихся на основе МПС.

Повышение требований к профессионально-педагогической компетентности учителей естественно-научных дисциплин значительно усложняет задачу подготовки учителей физики, химии и биологии в педагогических вузах и делает более актуальными исследования проблемы их подготовки к деятельности по реализации МПС в последипломный период в условиях институтов повышения квалификации.

В процессе практического решения данной проблемы были обнаружены следующие противоречия:

• между необходимостью формирования у учителей естественно-научных дисциплин умений по реализации МПС в обучении учащихся и недостаточной разработкой методик их обучения на курсах повышения квалификации;

• между потребностью в учителях физики, химии и биологии, способных осуществлять МПС при изучении своего предмета, и отсутствием системных исследований по формированию готовности учителей к этому виду деятельности;

• между необходимостью целостного подхода к процессу обучения и воспитания, формирования у учащихся синтетического стиля мышления и целостной естественно-научной картины мира и узкопредметной подготовкой учителей физики, химии и биологии, разобщенностью преподавания отдельных дисциплин;

• между значением реализации МПС в учебном процессе школы как важнейшего дидактического условия его совершенствования и недооценкой значимости специально организованной подготовки учителей как в педагогических вузах, так и в институтах повышения квалификации.

Одной из причин существующих и выделенных нами противоречий в профессионально-педагогической подготовке современного учителя физики, химии или биологии можно считать недостаточную разработанность теоретических основ системы подготовки учителей к деятельности по реализации МПС в обучении учащихся.

Таким образом, на основании изучения и анализа имеющихся в науке исследований, обобщения педагогического опыта, собственных результатов работы и выявленных противоречий между необходимостью в совершенствовании системы последипломного педагогического образования учителей естественно-научных дисциплин в условиях решительного поворота к межпредметной интеграции образования и недостаточной разработанностью теоретических и методических основ их подготовки к реализации МПС в обучении школьников была сформулирована проблема исследования, решение которой связано с теоретическим обоснованием и разработкой методической системы подготовки учителей естественно-научных дисциплин к реализации МПС в школе в условиях института повышения квалификации.

Важность и актуальность рассматриваемой проблемы явились основанием для определения темы исследования «Теоретико-методические основы подготовки учителей естественно-научных дисциплин к деятельности по реализации межпредметных связей в школе», работа над которой была начата нами в 1994 году.

Цель исследования: разработка теоретико-методологических и методи-ко-технологических основ подготовки учителей естественно-научных дисциплин к деятельности по реализации межпредметных связей в обучении школьников.

Объект исследования — подготовка учителей естественно-научных дисциплин в условиях института повышения квалификации.

Предмет исследования — теоретико-методические основы подготовки учителей естественно-научных дисциплин к деятельности по реализации межпредметных связей в школе.

Исходя из того, что подготовка учителей естественно-научных дисциплин к деятельности по реализации МПС в обучении учащихся физике, химии и биологии представляет собой сложный, во многом вероятностный процесс, главным интегральным свойством которого является закономерное позитивное изменение в профессионально-педагогической деятельности учителей, гипотетически можно утверждать, что эти изменения достигнут наиболее высокого уровня, если:

• разработать теоретические основы и реализовать на практике целостную динамическую методическую систему подготовки учителей естественнонаучных дисциплин к деятельности по реализации МПС в школе, что позволит создать необходимые условия для развития творческого потенциала учителя, владеющего теоретическими знаниями о МПС и методическими умениями их осуществления, выражающимися в формировании у учащихся ин-тегративного естественно-научного метода мышления, межпредметных знаний, умений и способов деятельности по самостоятельному переносу знаний из одной дисциплины на предмет изучения другой дисциплины.

• методическая система подготовки учителей к деятельности по реализации МПС будет предусматривать отбор для учебных программ курсов повышения квалификации информации, необходимой для формирования профессионально-значимых знаний, умений и качеств учителя, выраженных в про-фессиограмме, а выбор организационных форм, методов и средств обучения будет осуществляться в соответствии с личностными профессиональными потребностями учителей на разных этапах непрерывного педагогического образования;

• реализовать определенные педагогические принципы подготовки учителей физики, химии и биологии в условиях института повышения квалификации к данному виду деятельности: преемственности и непрерывности, оптимального соотношения теории и практики, индивидуализации и дифференциации, гуманизации и демократизации, вариативности;

• в практике подготовки учителей по реализации МПС использовать различные технологии обучения, построенные на основе системного, деятельно-стного и личностного подходовприменять специальные формы и методы взаимодействия преподавателей и слушателей, учитывать критерии и уровни профессиональной компетентности учителей;

• система подготовки учителей естественно-научных дисциплин к деятельности по реализации МПС будет эффективно функционировать и развиваться при выполнении комплекса дидактических условий, включающих: стимулирование познавательной деятельности учителей в овладении основами МПСразвитие синтетического мышления учителейвключение учителей в образовательный процесс спецкурса «Межпредметные связи в изучении естественно-научных дисциплин в школе" — организацию учебно-познавательной, учебно-практической и самостоятельной деятельности на курсах повышения квалификации и в межкурсовой периодиспользование эвристических и проблемных методов обученияорганизацию научно-исследовательской работы учителей по проблеме МПС.

Согласно цели и гипотезы перед исследованием были поставлены три группы задач.

Теоретико-методологи чески е:

1) провести теоретико-методологический анализ состояния проблемы МПС в педагогической науке и школьной практике для определения содержания и направленности научного исследования;

2) исследовать состояние практики подготовки учителей с целью определения проблемы научного исследования и реализации МПС в обучении школьников;

3) определить методологические и психолого-педагогические основы подготовки учителей к деятельности по реализации МПС в школе.

Общенаучные:

1) на основе комплексного подхода определить дидактические принципы подготовки учителей естественно-научных дисциплин;

2) разработать теоретическую модель профессиограммы, включающую профессионально-значимые знания, умения и качества учителей естественнонаучных дисциплин;

3) определить и обосновать структурные компоненты квалификационной деятельности в процессе подготовки учителей к деятельности по реализации МПС;

4) разработать и описать методическую систему подготовки учителей к деятельности по реализации МГТС в школе.

Практи чес кие:

1) создать учебно-методический комплекс, включающий учебные программы, учебные пособия, методические рекомендации, дидактические и диагностические материалы с целью внедрения дидактической системы в практику работы институтов повышения квалификации, районных и городских методических служб и кабинетов, а также общеобразовательных школ на уровне работы методических объединений и самообразования учителей;

2) определить систему адекватных целям исследования критериев и методик экспериментальной проверки эффективности предложенной модели и надежности средств ее реализации;

3) провести экспериментальную проверку эффективности реализации модели методической системы подготовки учителей и надежности средств ее реализации с целью подтверждения гипотезы исследования и определения положений, выносимых на защиту.

Общую теоретико-методологическую основу исследования составляют диалектика процесса познания, рассматривающая процессы и явления во всеобщей взаимосвязи, целостности и причинной обусловленностиисторизм, предусматривающий изучение явлений в становлении и развитиисистемный подход, рассматривающий систему как целостность взаимосвязанных и иерархизированных элементовпсихологическая теория деятельностипринцип отражения целостности естествознания, концепции содержания общего среднего образования и повышения квалификации работников образованияконкретно-педагогические исследования, обобщенные в работах ученых.

В процессе исследования автор опирается на психологические труды Б. Г. Ананьева, А. Н. Леонтьева, E.H. Кабановой-Меллер, Ю. А. Самарина, Г. А. Берулавы, С. Л. Рубинштейна, В. В. Давыдова, H.A. Менчинской, B.C. Мерлина и др.- на философские и педагогические работы, посвященные проблемам системного, комплексного, деятельностного, личностного, программно-целевого, целостного подхода в педагогическом исследовании: работы В. Г. Афанасьева, В. И. Андреева, Н. Д. Никандрова, Т. А. Ильиной,.

B.B. Краевского, В. И. Загвязинского, Э. Г. Юдина, Н. В. Кузьминой и др.- на исследования, посвященные личности педагога и его подготовке: O.A. Абдулиной, Н. В. Кузьминой, В. А. Сластенина, а также непрерывного образования личности: В. Г. Онушкина, Г. С. Сухобской, Т. Г. Браже,.

C.Г. Вершловского, Ю. Н. Кулюткина, А. Е. Марона, Е. П. Тонконогой и др.- на идеи и основные положения общей и профессиональной педагогики: В. П. Беспалько, Ю. К. Бабанского, М. Н. Скаткина, И. Я. Лернера, М. И. Махмутова, A.B. Усовой, В. А. Черкасова, Н. М. Яковлевой, H.H. Тулькибаевой, В. К. Кириллова и др.- на исследования, проведенные в области теории и методики межпредметных связей: В. Н. Федоровой, Д. Н. Кирюшкина, A.B. Усовой, В. Н. Максимовой, Ц. Б. Кац, М. Н. Берулавы, В. Р. Ильченко, В. Е. Радионова, Э. Мамбетакунова, А. И. Гурьева и др.

Сочетание теоретико-методологического уровня исследования с решением задач прикладного характера обусловило выбор комплекса теоретических и эмпирических методов.

Теоретические методы: а) анализ нормативных документов об образовании, философской и психолого-педагогической, методической литературы использовался для выявления состояния и прогрессивных направлений дальнейшего развития проблемы МПС в науке и школьной практикеб) понятай-но-терминологический анализ философской, психолого-педагогической литературы применялся для описания терминологического поля проблемыв) метод системного анализа послужил основой для целостного рассмотрения проблемы подготовки учителей к реализации МПСг) теоретическое моделирование системы подготовки учителей по указанной проблеме.

Эмпирические методы: а) обобщение опыта и практики институтов повышения квалификации по подготовке учителей к деятельности по реализации МПСб) организация констатирующего эксперимента по определению состояния уровня готовности учителей физики, химии и биологии к деятельности по реализации МПС в школев) проведение формирующего эксперимента по подготовке учителей к осуществлению МПС в школег) организация экспериментальной проверки эффективности разработанной методической системы подготовки учителей на курсах повышения квалификации и в послекурсовой периодд) наблюдение, анкетирование, тестирование, самооценка, метод экспертных оценокж) статистические методы обработки педагогического эксперимента.

Исследование проводилось в несколько этапов с 1994 по 2003 год.

На первом этапе (1994 — 1995 гг.) осуществлялось осмысление теоретико-методологических основ исследования, выявлялось состояние проблемы МПС в науке и школьной практике, а также состояние проблемы подготовки учителей естественно-научных дисциплин к реализации МПС в школе, определялись ведущие позиции исследования (объект, предмет, цель, гипотеза, задачи, база исследования и т. п.), уточнялся терминологический аппарат исследования, осуществлялся поиск новых теоретико-методических подходов к проблеме, была разработана программа подготовки учителей к деятельности по реализации межпредметных связей.

Второй этап (1996 — 1997 гг.) — констатирующий эксперимент, в задачу которого входило выявление уровня профессионально-педагогической компетентности по проблеме МПС, определение основных недостатков и затруднений в осуществление МПС в школе, определение влияния профессионально-педагогической компетентности учителей на уровень сформирован-ности умений учащихся осуществлять МПС в процессе изучения смежных предметов. Одновременно осуществлялась разработка методической системы подготовки учителей, адекватной современным требованиям к уровню профессионально-педагогической компетентности учителей естественнонаучных дисциплин и определение степени эффективности подготовки учителей от организации деятельности учителей на курсах повышения квалификации в ИПК и межкурсовой период.

На третьем этапе (1997 — 1999 гг.) проводился пробный, зондирующий эксперимент с целью первичной проверки гипотезы нашего исследованияодновременно дорабатывалась методика обучения учителей на курсах повышения квалификации в условиях института повышения квалификации работников образованияпроводилось изучение динамики роста методической готовности учителей к деятельности по реализации МПС под влиянием реализации разработанной нами методической системы подготовки учителей к осуществлению МПС в школе.

На четвертом этапе (2000 — 2002 гг.) был осуществлен формирующий и контрольный эксперимент, направленный на проверку эффективности разработанной нами методической системы подготовки учителей к деятельности по реализации МПС в школе, анализ степени удовлетворенности учителей их методической подготовкой, изучение уровня знаний и умений школьников, сформированных под влиянием осуществления межпредметных связей.

Пятый этап (2002 — 2003 гг.) включал итоговую обработку результатов теоретико-экспериментальной работы, уточнение выводов, внедрение результатов исследования в практику работы институтов повышения квалификации работников образования, районных и городских методических служб и кабинетов, занимающихся повышением квалификации учителей в послекур-совой период, оформление диссертационного исследования.

Научная новизна исследования состоит в том, что:

• впервые разработаны теоретические и методические основы подготовки учителей естественно-научных дисциплин к деятельности по реализации МПС в последипломный период;

• обоснована необходимость и целесообразность специально организованной подготовки учителей естественно-научных дисциплин к данному виду деятельности на диагностической и профессиографической основе;

• разработана модель методической системы подготовки учителей естественно-научных дисциплин к реализации МПС в школе, которая базируется на идее целостности педагогического процесса и отличается использованием принципов (системности, вариативности, индивидуализации и дифференциации, преемственности и непрерывности, оптимального сочетания теории и практики), а также содержанием и технологией подготовки учителей;

• определены закономерности подготовки учителей к реализации МПС (процесс подготовки обусловлен потребностью современного школьного естественно-научного образованияего эффективность зависит от уровня мотивации учителей, их потребности в повышении своего профессионального уровня по проблеме МПСметоды, организационные формы и средства обучения учителей обусловлены задачами и содержанием подготовки и др.);

• обоснован комплекс дидактических условий содержательного и процессуального характера, обеспечивающий эффективность системы подготовки учителей естественно-научных дисциплин к реализации МПС в школе;

• определено новое направление в совершенствовании профессионально-педагогической подготовки учителей естественно-научных дисциплин, а именно подготовки учителей к реализации МПС в школе, имеющего принципиальное значение для развития системы непрерывного педагогического образования, особенно в условиях послевузовского образования.

Теоретическая значимость исследования заключается в том, что:

• разработаны теоретические и методические основы подготовки учителей естественно-научных дисциплин к деятельности по реализации МПС;

• введена в теорию профессионального образования модель профессио-граммы деятельности учителей по реализации МПС, являющаяся научной основой для выявления требований к уровню их профессиональной подготовки и включающая когнитивный, конструктивный, организационный, коммуникативный, ориентационный, мобилизационный и исследовательский компоненты;

• разработана и описана модель методической системы подготовки учителей, включающая цели и задачи, содержание подготовки, наиболее эффективные формы, методы, методические приёмы и средства обучения учителей на курсах повышения квалификации в ИПК и в межкурсовой период, установлено их оптимальное сочетание;

• определены основания и критерии отбора учебного содержания подготовки учителей к осуществлению МПС в школе;

• конкретизированы ключевые понятия данного исследования: «методологическая культура учителя», «квалификационная деятельность», «технология обучения», «профессионально-педагогическая компетентность», «инте-гративное естественно-научное мышление», расширена область их применения.

Практическая значимость исследования заключается в том, что:

1. Результаты исследования раскрывают перспективы развития школьного естественно-научного образования на основе межпредметных связей, осуществляемого специально подготовленными учителями физики, химии и биологии.

2. Результаты исследования содержат материалы, ставшие основой для разработки программы спецкурса «Межпредметные связи в изучении естественно-научных дисциплин в школе», решающего задачи подготовки учителей физики, химии и биологии к деятельности по реализации МПС в обучении школьников.

3. Разработана и внедрена в учебный процесс ИПК и методических служб научно обоснованная методическая система подготовки учителей естественно-научных дисциплин к осуществлению МПС в школе.

4. Разработан научно обоснованный учебно-методический комплекс, включающий программы подготовки учителей, учебное пособие слушателей курсов повышения квалификации, учебно-методические и научно-методические пособия по проблеме МПС для учителей, методистов и преподавателей ИПК и педвузов, дидактические и диагностические материалы.

5. Реализация методической системы подготовки учителей оказывает положительное влияние на качество теоретических знаний учителей, их методических умений по реализации МПС в школе, что, в свою очередь, оказывает положительное влияние на качество знаний и умений учащихся, сформированных на основе МПС.

6. Разработанная методическая система подготовки учителей внедрена в систему повышения квалификации и подготовки педагогических кадров, а также может быть использована в системе профессионально-педагогической подготовки студентов в педагогических вузах.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Обоснование специально организованной подготовки учителей естет-свенно-научных дисциплин к деятельности по реализации МПС в школе, представляющей собой сложную, целенаправленную, динамическую систему, базирующуюся на системно-деятельностном и личностно ориентированном подходах, и включающую теоретико-методологические, психолого-педагогические и методические аспекты подготовки.

2. Теоретические основы подготовки учителей естественно-научных дисциплин, включающие следующие положения:

• подготовка учителей естественно-научных дисциплин к реализации МПС в системе повышения квалификации представляет собой целостную педагогическую систему;

• основными элементами системы подготовки учителей естественнонаучных дисциплин являются: мотивация учителей, цели и задачи подготовки, планирование и организация деятельности учителей на основе результатов диагностики их профессионально-педагогической компетентности по проблеме МПС, субъект-субъектные отношения между участниками процесса подготовки;

• организация деятельности учителей в процессе их подготовки к реализации МПС осуществляется с опорой на аксиологический, системно-деятельностный, структурно-функциональный и личностно ориентированный подходы;

• основными принципами подготовки учителей естественно-научных дисциплин, сформулированными на основе выявленных закономерностей, являются принципы системности, гуманизации, индивидуализации и дифференциации, преемственности и непрерывности, вариативности, оптимального сочетания теории и практики;

• модель профессиограммы деятельности учителей по реализации МПС является научной основой для выявления требований к уровню их профессиональной подготовки и включает когнитивный, конструктивный, организационный, коммуникативный, ориентационный, мобилизационный, исследовательский компоненты деятельности.

3. Разработанная автором модель методической системы подготовки учителей, включающая:

• цели, задачи, содержание подготовки, наиболее эффективные формы, методы, методические приемы и средства обучения учителей на курсах повышения квалификации в ИПК и межкурсовой период;

• гибкое управление процессом подготовки учителей обеспечивается применением вариативных технологий обучения, позволяющих оптимизировать процесс развития методических умений по реализации МПС, создать условия для самообразования учителей в послекурсовой период;

• взаимосвязь содержания курсового и межкурсового периодов, обеспечивающая эффективность процесса подготовки учителей естественнонаучных дисциплин к деятельности по реализации МПС в школе.

4. Сочетание учебно-познавательной, учебно-практической и самостоятельной деятельности как в период курсовой подготовки, так и в послекурсо-вой период, обусловливает синтез познавательной и практической деятельности учителей физики, химии и биологии, взаимосвязь теоретических знаний и практических умений.

Теоретической основой построения методической системы подготовки учителей выступают концептуальные положения теории МПС, система принципов и теоретических положений концепции непрерывного образования и повышения квалификации педагогических кадров, теория обучения взрослых, а также концепция модернизации общего образования.

5. Результаты экспериментальных исследований, доказывающих возможности повышения качества профессионально-педагогической подготовки учителей к реализации МПС в условиях специально разработанной методической системы их подготовки, а также повышения качества обучения учащихся на основе МПС.

Достоверность и обоснованность выводов на основе проведенного исследования обеспечиваются теоретической разработкойиспользованием взаимосвязанного комплекса теоретических и эмпирических методов, адекватных предмету и задачам исследованиярезультатами внедрения в учебный процесс института повышения квалификации работников образования спецкурсов, разработанных на основе выдвинутых в диссертации теоретических положенийорганизацией экспериментальной проверки выдвигаемых в ходе исследования положенийрезультатами обработки экспериментальных данных методами математической статистикирепрезентативностью объема выборкипроведением длительного педагогического эксперимента на базе регионального научно-исследовательского центра «Межпредметные связи в изучении естественно-научных дисциплин» академика A.B. Усовой.

Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись посредством публикаций их результатов в печати и выступлений на международных, республиканских, региональных научно-практических конференциях и семинарах, в том числе на международной научно-практической конференции «Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов» (г. Челябинск, 1995) — XXV межвузовском научно-практическом семинаре «Научные понятия в учебно-воспитательном процессе» (г. Челябинск, 1995) — российской научно-практической конференции «Межпредметные связи в условиях стандартизации образования» (г. Челябинск, 1996) — II областной научно-практической конференции «Научно-методические и организационные вопросы использования технических средств в различных формах организации учебных занятий» (г. Омск, 1995) — международной научно-практической конференции «Стандартизация образования в современной средней и высшей школе» (г. Челябинск, 1997) — межрегиональной научно-практической конференции «Дополнительное профессиональное образование педагога: опыт и тенденции развития» (г. Екатеринбург, 1998) — юбилейной научно-практической конференции «Непрерывное педагогическое образование: проблемы, поиски, решения» (г. Сыктывкар, 1999) — 3-й межвузовской научно-методической конференции «Методика вузовского образования» (г. Челябинск, 1999) — всероссийской научно-практической конференции «Методология и методика формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов» (г. Челябинск, 1999, 2000; 2001; 2002) — межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 175-летию со дня рождения К. Д. Ушинского «К. Д. Ушинский и проблемы образования» (г. Челябинск, 2000) — всероссийской научно-практической конференции «Повышение эффективности подготовки учителей физики, информатики, технологии в условиях новой образовательной парадигмы» (г. Екатеринбург, 2001; 2002) — VI Региональной научно-практической конференции «Проблемы экологии, экологического образования и просвещения в Челябинской области (г. Челябинск, 2002) — XXXIV зональной конференции преподавателей физики педвузов Урала, Сибири и Дальнего Востока «Методологические аспекты в профессиональной подготовке учителя физики» (г. Нижний Тагил, 2001) — международной научно-практической конференции «Роль межпредметных связей в системе развивающего обучения» (г. Горно-Алтайск, 2001) — XXXV зональной конференции преподавателей физики, методики преподавания физики, астрономии и общетехнических дисциплин «Подготовка учителя физики в условиях модернизации образования» (г. Челябинск, 2002) — выступления на научно-методических семинарах учителей физики, химии и биологии г. Челябинска и областичерез выступления на заседаниях районно-городских методических объединений учителей естественно-научных дисциплинна курсах повышения квалификации учителей физики, химии и биологии гг. Москва, Челябинск, Курган, Нижневартовскзаседаниях кафедры, учебно-методического совета Челябинского института повышения квалификации работников образованияна конференциях по итогам научно-исследовательской работы преподавателей, научных сотрудников и аспирантов Челябинского государственного педагогического университета за год (1996; 1997,2000;2003 гг.).

Результаты исследования внедрены в практику работы Челябинского, Курганского, Горно-Алтайского Республиканского, Дагестанского, Владимирского институтов повышения квалификации педагогических работниковиспользованы при проведении курсов повышения квалификации учителей физики, химии и биологии, проводимых кафедрой естественно-научных дисциплин ЧИПКРО для учителей Калининского, Ленинского, Советского районов г. Челябинска, г. Магнитогорска, Ашинского, Нагайбакского, Кусинско-го, Саткинского, Уйского, Карталинского, Аргаяшского и других районов Челябинской области. Результаты исследования внедрены также в практику работы средних общеобразовательных школ №№ 17- 36- 69- 76- 99- 124 г. Челябинска.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения. Основной текст занимает 409 страниц, содержит 23 рисунка и 43 таблицы. Библиография включает 425 наименований.

ВЫВОДЫ ПО ПЯТОЙ ГЛАВЕ.

В ходе педагогического эксперимента были решены его основные задачи. Результаты констатирующего этапа педагогического эксперимента позволяют заключить, что в настоящее время учителями и преподавателями ИПК проявляется достаточно высокий интерес к проблеме межпредметных связей, признается ее актуальность и необходимость осуществления в условиях предметного обучения учащихся. Большинством из них осознается необходимость теоретической и методической подготовки учителей к реализации междисциплинарного подхода в обучении учащихся. В то же время приходится констатировать, что уровень теоретических и методических знаний учителей физики, химии и биологии в области межпредметных связей школьных естественнонаучных дисциплин довольно низкий, что недостаточно для успешной практической работы. У многих учителей отсутствует стойкий интерес к проблеме МПС, не сформированы знания смежных предметов, умения по отбору содержания межпредметного характера, организации учебной деятельности учащихся на основе междисциплинарного подхода. Некоторые учителя физики, химии и биологии затрудняются в разработке и применении методик, способствующих осуществлению МПС, что свидетельствует о слабой информированности учителей о современных технологиях обучения школьников, базирующихся на межпредметных связях. Отсутствие глубокой и целенаправленной подготовки учителей физики, химии и биологии к деятельности по реализации МПС в школе отрицательно сказывается не только на уровне их профессионально-методической компетентности, но и на качестве знаний учащихся, о чем свидетельствуют достаточно низкие результаты контрольных срезов знаний учащихся по смежным предметам, их умения самостоятельно осуществлять перенос знаний из одного предмета на объект изучения другого. Стихийное формирование и развитие необходимых знаний учителей о проблеме МПС с ростом стажа, приобретением опыта работы не позволяет достичь требуемого уровня. Это подтверждает необходимость разработки методической системы последипломной подготовки учителей в институте повышения квалификации. Специально организованная подготовка учителей обеспечивает формирование и развитие теоретических знаний и методических умений по проблеме межпредметных связей, необходимых учителям согласно современным требованиям школьного естественнонаучного образования с одной стороны, и уровня профессионально-педагогической компетентности учителей — с другой.

Результаты экспериментального обучения учителей на курсах повышения квалификации и в межкурсовой период, а также результаты контрольного этапа эксперимента показали, что уровень сформированности основных профессионально-методических знаний и умений учителей физики, химии и биологии по проблеме межпредметных связей соответствует современным требованиям, предъявляемым обществом и поставленным задачам естественнонаучного образования.

Целенаправленное формирование знаний учителей о межпредметных связях, развитие их методических умений по осуществлению МПС в учебном процессе школы на курсах повышения квалификации и в межкурсовой период позволяет большинству учителей достичь высокого уровня профессионально-педагогической компетентности учителей. Этот факт свидетельствует о том, что разработанная нами методическая система подготовки учителей к деятельности по реализации МПС в школе достаточно эффективна.

Полная реализация разработанной системы подготовки учителей требует проведения специальных курсов повышения квалификации, специальных семинаров по данной проблеме в межкурсовой период, разработки содержания, методов, форм и средств их обучения, организации самостоятельной работы по совершенствованию профессионально-педагогической компетентности в рамках проблемы МПС в межкурсовой период. В ходе педагогического эксперимента было выявлено, что даже частичное включение вопросов о межпредметных связях в учебно-тематические планы повышения квалификации учителей физики, химии и биологии и использования только традиционной системы их обучения позволяет существенно повысить у учителей уровень сформированное&tradeсоответствующих знаний и умений о межпредметных связях.

Таким, образом, педагогический эксперимент достаточно убедительно показывает эффективность предлагаемой методической системы подготовки учителей естественнонаучных дисциплин к деятельности по реализации межпредметных связей в обучении учащихся в школе, которые проявляются в каждой характеристике формирования знаний и умений учителей и на каждом этапе эксперимента (уэ > укт| > 1- Тнабл > Ткрит). При этом уровень теоретических знаний и методических умений по проблеме межпредметных связей у учителей экспериментальных групп значительно выше, чем в контрольных группах. Следствием этого, являются и более высокие показатели качества знаний и умений учащихся экспериментальных классов, в которых учителя продолжают работать над проблемой МПС и в послекурсовой период. В целом уровень профессионально-педагогической компетентности учителей естественнонаучных дисциплин достиг оптимального уровня, что позволяет учителям строить процесс обучения учащихся физике, химии и биологии с учетом межпредметных связей на достаточно высоком методическом уровне.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В ходе проведенного исследования получены следующие результаты:

Прежде всего, отметим, что деятельность по реализации межпредметных связей в обучении учащихся представляет собой довольно сложное явление в профессионально-педагогической деятельности учителей. Неслучайно этот вид деятельности является предметом изучения многих ученых-дидактов, методистов и учителей-практиков.

Анализ развития идей межпредметных связей в педагогической науке и школьной практике показал, что пока существует традиционная предметная система преподавания дисциплин естественно-научного цикла, проблема МПС будет оставаться актуальной. В настоящее время достаточно полно и глубоко разработаны все основные аспекты этой проблемы и имеются реальные и объективные предпосылки реализации МПС в школе.

Современные тенденции развития школьного естественно-научного образования обусловили необходимость реализации межпредметных связей в обучении учащихся, так как только на основе тесных взаимосвязей предметов естественно-научногое цикла можно сформировать целостную естественно-научную картину мира, диалектический способ мышления, развить познавательный интерес учащихся к естественным наукам. В связи с этим возрастает роль учителя в установлении МПС в процессе преподавания своего предмета, а также в координации действий с учителями смежных предметов.

Процесс подготовки учителей к деятельности по реализации межпредметных связей мы рассматриваем как целостную педагогическую систему, состоящую из взаимосвязанных компонентов и построенную на основе специфических закономерностей и принципов, характерных для системы повышения квалификации.

Цели и задачи последипломной подготовки учителей естественнонаучных дисциплин к деятельности по реализации МПС определяются социальным заказом общества, тенденциями развития современного школьного естественно-научного образования и требованиями к профессионально-педагогической компетентности учителей в рамках данной проблемы. При выборе и формулировке целей подготовки учителей мы учитывали актуальность проблемы МПСуровень теоретической и методической разработанности проблемы МПСсостояние школьного естественно-научного образования на современном этапе развития основного общего и полного среднего образования, его цели и задачипрофессиональные возможности и потребности учителей в практической реализации МПС.

Целью подготовки учителей являются: 1) совершенствование комплекса педагогических условий для овладения учителями теоретическими и методическими основами проблемы межпредметных связей- 2) формирование актуальных профессиональных ценностей, развитие профессиональных способностей, необходимых для реализации МПС в обучении учащихся- 3) развитие потребностей в достижении более высоких результатов своей работы, в росте своего профессионального мастерства- 4) развитие навыков самообразования по проблеме межпредметных связей.

Задачей подготовки учителей физики, химии и биологии к деятельности по реализации межпредметных связей является формирование и развитие у них синтетического, интегративного мышления, расширение и углубление их практического опыта осуществления МПС в обучении учащихся, поскольку только оно удовлетворяет современным требованиям, предъявляемым к уровню профессионально-педагогической компетентности учителей естественно-научных дисциплин. Не менее важной задачей подготовки учителей является последовательное, систематическое и аргументированное развитие их методологических знаний и умений, повышения уровня их методологической культуры.

В педагогике и психологии нет единого подхода и понятийно-терминологического аппарата для определения профессионально-педагогических требований к деятельности учителей. Анализ разнообразных подходов на определение требований к деятельности учителя позволил нам разработать модель-профессиограмму деятельности учителей естественнонаучных дисциплин по реализации межпредметных связей. В ней нашли отражение структурные компоненты деятельности учителей, позволяющие построить процесс обучения учащихся физике, химии и биологии на основе межпредметных связей.

Очевидно, что для изучения педагогической деятельности учителей, уровня их профессионально-педагогической компетентности по проблеме МПС, эффективной организации и управления процессом подготовки и повышения квалификации учителей, необходима достоверная и надежная диагностика. С этой целью нами и были разработаны диагностические материалы, позволяющие проводить диагностику на всех этапах их подготовки, как на курсах повышения квалификации, так и в межкурсовой период.

На основе уровнево-критериальной оценки профессионально-педагогической компетентности нами разработаны четыре уровня оценки готовности учителей естественно-научных дисциплин к реализации межпредметных связей в обучении физике, химии и биологии.

Педагогическая и квалификационная деятельность отличаются сложностью, многофункциональностью. Они достаточно трудно исследуются, и успех их зависит от многих переменных, которые трудно контролируются. Все это выдвигает необходимость их теоретического моделирования. Моделирование деятельности учителей при подготовке их к реализации межпредметных связей осуществлялось с опорой на методологические подходы: аксиологический, системный, структурно-функциональный, деятельностный, лич-ностно-ориентированный и индивидуально-творческий.

В системе повышения квалификации довольно часто наблюдается противоречие между содержанием, формами и методами обучения учителей. Несоответствие содержания и форм тормозит саморазвитие системы подготовки учителей и ее влияние на повышение качества обучения учителей на курсах повышения квалификации. Поэтому серьезное внимание было уделено инте-гративному подходу к отбору содержания, форм и методов обучения учителей на курсах повышения квалификации.

Содержание подготовки учителей в системе повышения квалификации является довольно мобильным и от него зависит эффективность подготовки учителей естественно-научных дисциплин. Конструирование содержания подготовки учителей, представленного в учебной программе, учебно-тематическом плане и учебном пособии, принципиально отличается от разработки содержания вузовского образования и содержания образования средней общеобразовательной школы. Основанием для его разработки явля.

403 ется, во-первых, достаточная теоретическая разработанность основных аспектов проблемы МПС, необходимая для формирования методических умений учителей, во-вторых, обобщенный опыт организации подготовки и повышения квалификации учителей в условиях ИПК, включающий отбор и структуризацию содержания, выбор методов, форм и средств их обучения на курсах повышения квалификации.

Следует отметить, что в настоящее время нет развернутой концепции формирования содержания повышения квалификации учителей, как нет и обоснованной единой системы принципов, позволяющих определить это содержание в целом, и по проблеме межпредметных связей в частности. До сих пор остается нерешенной проблема разработки программ и соответствующих учебно-тематических планов, критериев отбора учебного материала, рассчитанных на совершенствование профессиональной деятельности учителей и повышение их компетентности на достаточно длительный период.

Отбор и структурирование содержания программы спецкурса осуществлялись на основе критериев, приближающих ее к объему оптимально необходимому и, в то же время, достаточному для полного освещения основных аспектов проблемы МПС. Это способствовало формированию целостной системы теоретических знаний и методических умений учителей, позволяющих им осуществлять практическую реализацию МПС в обучении учащихся. Учет индивидуальных особенностей учителей естественно-научных дисциплин, слушателей курсов повышения квалификации по проблеме МПС, предполагает выбор системы форм, методов и средств обучения, соответствующих уровню их готовности к деятельности по реализации межпредметных связей в обучении учащихся физике, химии и биологии, их способностям и возможностям. Совокупность форм, методов и средств обучения учителей в их взаимодействии многими учеными рассматривается как технология обучения, как организационно-методический инструментарий педагогического процесса.

В данной работе мы рассмотрели различные научные подходы к определению сущности и содержания понятия «технология обучения», попытались определить содержание и место технологии в процессе подготовки учителей естественно-научных дисциплин к деятельности по реализации межпредметных связей, считая формы, методы и средства инструментальной частью технологии обучения.

Вариативность подготовки учителей в соответствии с целями достигается с помощью технологических карт обучения. Технологическая карта представляет собой важное дидактическое средство, целью которого является предоставление преподавателям курсов повышения квалификации вариативных условий и инструментария для конструирования подготовки учителей физики, химии и биологии по проблеме МПС, необходимого для обеспечения, как индивидуального продвижения каждого учителя, так и всего учебно-познавательного процесса в целом. Технологическая карта содержит необходимые данные об учебных задачах, о содержании, формах, методах и средствах подготовки учителей, а также критериях и оценки достижения заявленного уровня подготовки. Она обеспечивает достижение одних и тех целей подготовки учителей к деятельности по реализации межпредметных связей различными наборами форм и методов занятий, которые применяются в качестве вариативных. Следует отметить, что вариативные технологические карты в целом достраивают всю систему подготовки учителей на курсах повышения квалификации, способствуя сохранению ее целостности. Очевидно, эффективность их использования возрастет при переходе к заочным, а позднее возможно и к дистантным формам подготовки учителей к деятельности по осуществлению МПС в обучении учащихся. В подготовке учителей нами использовался алгоритмический метод, который позволил разработать алгоритм деятельности учителей по реализации межпредметных связей в процессе изучения физики, химии и биологии в школе.

В основе технологии подготовки как совокупности приемов и способов деятельности преподавателя ИПК и учителей, слушателей ИПК, в едином учебном процессе должна быть заложена идея целостности и системности педагогического процесса. При этом технология подготовки учителей, направлена на выявление закономерностей взаимодействия обучающихся с преподавателями, взаимосвязей содержания, форм и методов, средств обучения, а также на создание оптимальных условий для решения практических задач. Технологии подготовки учителей присущи все существенные признаки педагогических технологий, к которым мы отнесли: диагностируемое це.

405 леполагание, гарантированную результативность, воспроизводимость обучающего цикла и результатов технологии, системность и целостность, управляемость, экономичность и эффективность технологии.

Одним из условий эффективности подготовки учителей естественнонаучных дисциплин к деятельности по реализации межпредметных связей в школе является сочетание учебно-познавательной, учебно-практической и самостоятельной деятельности как в период курсовой подготовки, так и в межкурсовой период, так как сочетание данных видов деятельности обусловливает синтез познавательной и практической деятельности обучаемых, взаимосвязь теоретических знаний и практических умений.

Процесс подготовки учителей физики, химии и биологии к деятельности по реализации МПС осуществляется в несколько этапов: диагностический, адаптационный, ролевой, рефлексивный. Он включает организацию и управление учебно-познавательной деятельностью учителейкоординацию учебной, профессиональной и игровой деятельности учителей по освоению способов реализации МПС в школе, которая осуществляется и управляется через специально организованное непосредственное и опосредованное общение учителейкоординацию деятельности и общения в соответствии с их конкретным содержанием и видами.

Особое внимание обращено на важность общения между учителями, которое достигается через проведение различных форм учебных занятий, использования игровых форм организации деятельности учителей, эвристических и проблемных методов обучения и способствует формированию субъект-субъектных отношений. Поэтому учебно-тематический план подготовки учителей разработан так, что слушатели одновременно не только усваивают новые знания, но и реализуют свой личностный и профессиональный потенциал. Использование активных форм и методов обучения позволяют учителям не только продемонстрировать свои профессиональные умения, поделиться опытом осуществления МПС в рамках своего предмета, но и увидеть возможности собственного профессионального роста.

Активную роль обучающегося в системе повышения квалификации обеспечивают отношения по типу «субъект-субъект», осуществляющиеся в условиях проблемного содержания курсов с учетом опыта, профессионально.

406 методической подготовленности и ценностной ориентации конкретного учителяоптимального соотношения диалогических и монологических форм в курсовой подготовкеорганизации межличностного взаимодействия в условиях групповой и коллективной работы слушателей, с одной стороны, и индивидуальных консультаций с преподавателями ИПК, с другой.

Ознакомление учителей естественно-научных дисциплин с алгоритмами, разработанными в методике преподавания предметов естественного цикла, а также отражающими опыт учителей способствует формированию у обучаемых умений разрабатывать и применять алгоритмы в практической деятельности по реализации межпредметных связей. Кроме того, использование алгоритмов, самостоятельная работа по их составлению в процессе подготовки, приучает учителей к постоянному анализу и учету различных условий для выбора способов и приемов организации деятельности в каждой конкретной ситуации, развивает их творческие способности.

Из всего многообразия методов обучения в процессе подготовки учителей приоритет был отдан эвристическим и проблемным методам, так как именно они создают наиболее благоприятные условия для развития творческой самостоятельности учителей, реализации опыта профессиональной деятельности по реализации межпредметных связей, пробуждения интереса к данной проблеме.

На основе результатов теоретического исследования проблемы и проведенного педагогического эксперимента можно сформулировать следующие выводы:

1. Решение проблемы повышения качества естественно-научного образования школы, формирования у школьников научного мировоззрения, диалектического мышления, межпредметной системы знаний и умений самостоятельно осуществлять перенос знаний из одной дисциплины на предмет изучения другой требует специальной подготовки учителей к деятельности по реализации межпредметных связей. Целесообразность такой подготовки обусловлена рядом факторов: а) взаимосвязью предметных областей фундаментальных естественных наук, в основе которой лежит материальное единство, всеобщая связь и причинная обусловленность окружающего мира, целостность человеческой личностиб) тенденциями развития школьного естественно-научного образования, ориентированного на формирование и развитие у учащихся умений, с помощью которых учебное познание осуществляется учащимися на основе широкого межпредметного взаимодействия и обобщения, комплексного применения знаний физики, химии и биологиив) высокими требованиями к уровню профессионально-педагогической подготовки учителей, свободно ориентирующихся в смежных предметных областях естествознания, владеющих методикой осуществления межпредметных связей.

2. Объединение данных методологии научных исследований, философии современного естествознания, теории и методики межпредметных связей, психологической науки, современных концепций содержания образования и методики преподавания физики, химии и биологии в школе, а также современных концепций подготовки и повышения квалификации учителей в последипломный период позволили разработать теоретические и методические основы построения системы подготовки учителей естественно-научных дисциплин к деятельности по реализации межпредметных связей, удовлетворяющей современным требованиям к уровню профессионально-педагогической компетентности учителей в рамках проблемы межпредметных связей.

3. Выполненное исследование носит теоретико-экспериментальный характер, так как в нем выявлены закономерности, принципы и необходимые условия для обеспечения подготовки учителей к деятельности по реализации межпредметных связей в ИПК, выделены теоретические основы построения методической системы подготовки учителей, описаны различные технологии ее реализации, включающая содержание, формы обучения, методы и методические приёмы, средства обучения, установлено их оптимальное сочетаниепостроена структурно-функциональная модель методической системы, разработана медель-профессиограммы, включающей основные знания, умения, качества учителей, позволяющая учителям своевременно мобилизовать их обучении школьников в конкретной дисциплине. Разработка проблемы исследования потребовала уточнения понятийно-терминологического аппарата.

4. Развернутый в исследовании круг теоретических и практических вопросов, конкретные итоги работы могут стать основой для дальнейших научных разработок в области совершенствования профессиональной подготовки учителей естественно-научных дисциплин в последипломный период в условиях институтов повышения квалификации работников образования. В частности, возможно обобщение предложенной методической системы для подготовки учителей к реализации межпредметных связей других специальностейтребует развития и конкретизации предложенная структурная модель подготовки учителей на курсах повышения квалификации, обобщающая ее содержание на теоретическом уровне, рассматривающую возможность использования других технологий подготовки, например разработки обучающих программ для ЭВМ для дистантного обучения.

5. Разработанные программа спецкурса «Межпредметные связи в изучении естественно-научных дисциплин», учебное пособие для учителей, слушателей курсов повышения квалификации, методические пособия и монографии, охватывающие все основные элементы системы методической подготовки учителей физики, химии и биологии к деятельности по реализации межпредметных связей и внедренные в практику, полученные в ходе исследования результаты имеют определенное практическое значение. Практическое значение имеет и система критериев для уровневого описания деятельности по реализации межпредметных связей, разработанные диагностические материалы, требования к уровню знаний и умений учителей о межпредметных связях, нашедших свое выражение в модели-профессиограммы, которые могут быть использованы для оценки деятельности учителей физики, химии и биологии в ходе аттестации, для определения задач и основных направлений самосовершенствования деятельности учителей в ходе повышения квалификации и в период их самообразования.