О повышении эффективности учебно-познавательной деятельности будущих учителей биологии на занятиях по физике Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

Подводя итог всему сказанному, отметим, что внесение в образование идей герменевтики не означает отказа от достижений мировой и отечественной инженерной школы, - концептуальные установки герменевтики просто не позволяют этого сделать. Важно, чтобы ее тысячелетний опыт развития, философско-онтологический статус, гуманитарно-методологическая база и общечеловеческие идеи были в полной мере востребованы инженерным образованием XXI в.

Л.И. ГОВОРКОВА (Курган)

О ПОВЫШЕНИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ УЧЕБНОПОЗНАВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ БУДУЩИХ УЧИТЕЛЕЙ БИОЛОГИИ НА ЗАНЯТИЯХ ПО ФИЗИКЕ

Раскрывается способ повышения эффективности учебно-познавательной деятельности будущих учителей биологии при обучении физике через использование межпредметных связей. Уточнены основные направления использования профессионально-ориентированного материала на занятиях по физике.

Знания по физике у будущих учителей биологии имеют важное значение для их дальнейшего обучения в вузе и последующей профессиональной деятельности. Физические знания должны создать инвариантное ядро специальной подготовки как биолога, так и учителя биологии, которое позволит расширить и углубить профессиональные возможности будущего специалиста в условиях стремительного развития науки и образования. Необходимость в физических знаниях для биолога объясняется не только возможностью понимания и физического истолкования многих биологических явлений и процессов, но и все более глубоким, взаимным проникновением наук, которое проявляется в использовании единых методов как теоретического, так и экспериментального познания. Кроме того, одной из тенденций современной биологии является проникно-

вение на самые глубокие элементарные уровни, составляющие основу структурной организации живого. На этом уровне уже трудно выделить объекты физического, химического или биологического исследования, а значит, еще в большей степени возрастает роль фундаментальных знаний.

Все вышеизложенное показывает необходимость совершенствования учебнопознавательного процесса по физике у студентов биологических специальностей.

Многочисленными исследованиями показано, что эффективность профессиональной подготовки в вузе зависит от активной позиции обучающегося, поскольку важнейшими условиями становления человека как профессионала являются его собственная активность, потребность в проявлении своих сил и возможностей в деятельности, в том числе на стадии профессиональной подготовки. Таким образом, активизация учебно-познавательной деятельности студентов является одним из условий повышения эффективности процесса обучения в вузе.

Анализ проблемы активизации учебно-познавательной деятельности позволил выделить один из путей ее решения, который заключается в усилении внимания к мотивации студентов.

Как полагает А.Н. Леонтьев, мотивация включает в себя два момента, иногда противоречащие друг другу. Это стимуляция, во-первых, результатом деятельности и, во-вторых, процессом деятельности.

Для стимуляции процессом деятельности многие педагоги (А.А. Вербицкий, М.А. Весна, М.В. Моисеева и др.) предлагают использовать различные активные методы обучения: проблемные лекции, лекции-визуализации, лекции-дискуссии, деловые игры, учебные экскурсии и т.д. Безусловно, использование активных методов обучения благоприятно сказывается на активности студентов, однако при обучении физике будущих учителей биологии большее внимание, на наш взгляд, необходимо уделять мотивации результатом деятельности. Это обусловлено тем, что физика для учителей биологии является предпрофильной дисциплиной, знания которой должны применяться как при дальнейшем обучении, так и в последующей профессиональной деятельности. Однако студенты зачастую не осознают ценность физических знаний и не видят смыс-

© Говоркова Л.И., 2008

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА НЕПРЕРЫВНОГО ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ла в изучении физики, что приводит к снижению познавательной активности. Поэтому для активизации учебно-познавательной деятельности будущих учителей биологии важно использовать материал межпредметного, профессионально направленного содержания. Такой подход к организации учебного процесса по физике обусловлен, прежде всего, психологической особенностью студентов, целенаправленно и систематически овладевающих профессиональными знаниями и умениями в процессе учебного труда. Как социальная группа, студенчество характеризуется профессиональной направленностью.

На проблему реализации межпредметных связей обращали свое внимание многие педагоги (И.Д. Зверев, Д.М. Кирюшкин, В.Н.Максимова, А.В.Усова, В.Н. Федорова). Эта проблема частично исследована в диссертационных работах по методике преподавания физики (Е.С.Валович, В.В. Губин, В.С. Елагина, С.А. Злобина, И.Е.Карнаух, Ц.Б. Кац, В.Н.Янцен и др.). Высокий интерес к межпредметным связям обусловлен их широкими возможностями: они являются отражением межнауч-ных связей в содержании и методах обучения, содействуют углубленному пониманию законов природы, повышению качества знаний и т.д.

Однако следует отметить, что вопросам реализации межпредметных связей при обучении физике будущих учителей биологии до сих пор не уделено должного внимания. В связи с этим необходимо уточнение принципов отбора профессионально направленного материала, который способствовал бы повышению эффективности учебного процесса в целом.

Анализ межнаучного взаимодействия физики и биологии убеждает в существовании трех основных направлений реализации межпредметного содержания в обучении: раскрытие мировоззренческой функции взаимосвязи физики и биологии, обоснование методологической важности знания физики для изучения биологии и формирование умений прикладного использования физических знаний в биологии. Раскроем содержание каждого направления.

1. Раскрытие мировоззренческой функции взаимосвязи физики и биологии. Раскрытие мировоззренческого значения взаимосвязи физики и биологии может быть осуще-

ствлено на примере исторических фактов и изучения материала, основанного на принципе историзма, которые доказывают важность единого подхода к объяснению явлений и законов природы. Исторически сложилось так, что классическая физика с первых шагов своего развития стала применять свои теоретические достижения и экспериментальную технику для изучения биологических объектов и рационального объяснения процессов жизнедеятельности. Благодаря взаимному проникновению наук происходила активизация научного мышления, в связи с чем были сделаны значительные открытия в области физики и биологии. Существует множество примеров, доказывающих величайшую роль физики в развитии биологии. Так, немецкий физик Гельмгольц создал физиологическую оптику и физиологическую акустику, измерил скорость распространения электрического импульса вдоль нервного волокна. Интенсивное развитие термодинамики и статической физики позволило сделать значительные шаги в изучении процессов эволюции.

Обсуждая возможности физической интерпретации явлений жизни и влияния физики на современное и последующее развитие биологии, не следует забывать и об обратном влиянии биологии на физику. Широкое применение данных биологических исследований ярко демонстрирует их значимость для прогресса физики и техники. Результаты изучения биологических объектов, их особенностей и способностей позволили расширить возможности физических приборов. Появлению многих механизмов передачи и хранения информации также способствовали биологические исследования. Однако в русле научно-технического прогресса появляется еще больше научных и технических задач, для решения которых целесообразно обратиться к способам функционирования живых существ и достижениям в области биологии.

Как показывает опыт, материал исторического и практического содержания вызывает интерес к предмету, однако для расширения дидактических функций такого материала он должен быть представлен в виде, в котором раскрывался бы смысл какой-либо научной идеи. Целью включения материала исторического содержания должны быть проникновение в лабораторию творческой мысли, создание

представлений о путях открытия законов. Обращение к истории формирования и развития понятий должно вносить доказательность в изложение, раскрывать перед обучающимися диалектику научного познания, содействовать развитию их мышления, показывать, как возникают и каким путем решаются проблемы в науке.

2. Обоснование методологической важности знания физики для изучении биологии. Поскольку любая наука включает в себя не только систему знаний, но и «инструменты» для объяснения и исследования объектов, явлений и предметов своего изучения, то одной из целей обучения при организации учебно-познавательной деятельности является формирование методологических знаний по предмету.

В историческом развитии естествознания физика служила базисом развития других наук, эта основа относится не только к системе знаний, используемых в дальнейшем другими науками, но и во многом к системе методов.

Это направление реализации межпредметных связей предполагает расширение знаний студентов о физических методах исследования, используемых в естественнонаучных дисциплинах, в частности, в биологии. В настоящее время биологи используют широкий арсенал физических методов исследования, например: методы определения молекулярных масс и форм; спектроскопии; калориметрии; электронной микроскопии; математического моделирования и т.д.

Необходимость знания различных методов исследования биологических систем и умения их использовать накладывает на образовательный процесс требование формирования у студентов умений и навыков экспериментальной работы, методология которой у физики и биологии имеет одну основу.

Формирование методологических знаний должно идти по двум направлениям: знани-евому и деятельностному. Знаниевая компонента предполагает знания о методах и средствах изучения биологических объектов, деятельностная - умения ставить эксперимент, пользоваться средствами изучения, владение методами теоретического мышления.

3. Формирование умений прикладного использования физических знаний в биологии. Поскольку объекты биологического исследования представляют собой сложные системы, то целесообразно показать сту-

дентам возможность применения физических знаний при их изучении. Прикладной характер физических знаний может быть раскрыт на нескольких уровнях:

а) молекулярная биофизика и биофизика клетки;

б) биофизика органов и тканей;

в) биофизика макросистем.

Подобный подход предоставляет возможность не только реализовать межпредметные связи с целью интерпретации единства объектов и предметов исследования различных дисциплин, но и формировать умения их использования при изучении профильных дисциплин.

Направлением применения физических знаний в биологии, особенно актуальным в наше время, можно считать рассмотрение вопросов по влиянию физических факторов внешней среды на живые организмы.

Обсуждая возможности физического обоснования биологических явлений, не стоит забывать и обратное воздействие обогащенных точными методами биологических исследований на физику и технику. С этой целью следует рассмотреть такие вопросы, как виды движения в природе и технике, приспособления к уменьшению сопротивления в природе и технике, аэродинамические свойства животных, способы терморегуляции, способы хранения информации и т.д.

Как показывает практический опыт, включение вышеописанных направлений реализации межпредметных связей в методическую систему подготовки по физике будущих учителей биологии позволяет активизировать их учебно-познавательную деятельность и повысить эффективность учебного процесса.

Литература

1. Вербицкий, А.А. Активное обучение в высшей школе: контекстный подход: метод. пособие / А.А. Вербицкий. М.: Высш. шк., 1991.

2. Весна, М.А. Педагогика высшей школы: учеб. пособие / М.А. Весна. Курган: Изд-во Кург. гос. ун-та, 2004.

3. Зимняя, И.А. Педагогическая психология / И.А. Зимняя. М.: Логос, 2000.

4. Леонтьев, А.Н. Деятельность. Сознание. Личность / А.Н. Леонтьев. М.: Политиздат, 1975.

5. Усова, А.В. Межпредметные связи в преподавании основ наук в школе / А.В. Усова. Челябинск: Изд-во ГОУ ВпО «ЧГПУ», 2005.