Повышение теоретического уровня содержания учебных естественнонаучных дисциплин привело к обострению противоречий между общими целями образования и реальными возможностями выпускников университетов решать прикладные задачи. На современном этапе развития образования, когда у школьников возрастает интерес к прикладным инженерным исследованиям [1] и естественнонаучным дисциплинам, нередко имеет место неумение молодых учителей-естественников проявлять мобильность и творчески применять теоретические университетские знания в школьной практике. Остро стоит вопрос практико-ориентированного обучения в системе университетской подготовки педагогов естественнонаучных дисциплин нового типа [2]. В связи с отмеченным требуется разработка педагогических условий творческой интеграции теории и практики в системе университетского образования.
В результате анализа разнообразных методов и приемов объяснения в естествознании [3] выявлено, что обучение применению интегрированных знаний на практике способствует формированию творческой конкурентно способной личности. Особое место при этом отводится выявлению педагогических особенностей интеграции теории и практики в обучении. Существуют разнообразные концепции и подходы к интеграции теории и практики в системе подготовки учителей [4, 5], современные педагогические технологии обучения в университете – проектного практико-ориентированного обучения инженерным дисциплинам [6] и другие.
Однако для практико-ориентированного обучения естественнонаучным дисциплинам студентов – будущих педагогов нового типа с применением современных информационных технологий таких разработок явно недостаточно. Кроме того, согласно литературным эмпирическим данным психологов [7, 8] и педагогов [9], имеют место гендерные различия в пространственном мышлении в пользу мужчин за счет особенности комбинаций вербальных и пространственных компонентов мышления. Многие ученые полагают, что различие начинается с подросткового возраста и усиливается по мере взросления. Этот факт обуславливает необходимость учета индивидуальных особенностей студентов при интеграции теории и практики в университетском образовании.
В то же время нет сомнений, что в процессе разработки педагогических условий творческой интеграции теории и практики в системе университетской подготовки педагогов естественнонаучных дисциплин нового типа необходимо опираться на принятый в науке взгляд на профессиональную деятельность педагога [10], профессиональное становление личности [11] и понятие образовательной среды [12].
Цель исследования: разработать педагогические условия творческой интеграции теории и практики в системе университетского образования на примере подготовки бакалавров по направлению «Педагогическое образование, профиль химия».
Материалы и методы исследования
Ведущим подходом исследования является интегративный подход. Интегративный подход выполняет системообразующую функцию между теорией и практикой в образовании, обеспечивает отбор содержания и форм, методов и технологий обучения в соответствии с целями и задачами как общеобразовательной школы, так и университетского образования. В рамках подхода реализуется соответствие содержания профессиональной подготовки ее целям, а также принципам практико-ориентированности, непрерывности и преемственности.
Результаты исследования и их обсуждение
Вначале определимся с понятием «практико-ориентированное обучение». Известно, что в условиях практико-ориентированного обучения формируются умения использования новых знаний по дисциплине для решения задач различной трудности в нестандартных ситуациях.
Следовательно, сущность концепции практико-ориентированного обучения состоит в построении учебного процесса на основе единства эмоционально-образного и логического компонентов содержания с целью приобретения новых практико-ориентированных знаний, умений и компетенций. Важно формирование практического опыта использования этих знаний при решении конкретных жизненно важных проблем. При этом происходит включение предметных знаний в систему ценностей человека, что позволяет свободно пользоваться ими в процессе жизнедеятельности [13].
В целом разработанная в [13] концепция основана на следующих принципах: обучение в контексте жизненно важных проблем, профессиональной и прикладной направленности, межпредметных связей, позволяющих реализовать тезисы «ускорение, углубление, обогащение, проблематизация» в учебном процессе университета при подготовке бакалавров-педагогов естественнонаучных дисциплин. Отмеченные тезисы в концепции рассматриваются как взаимодействие преподавателя со студентом в качестве двух собеседников, партнеров, имеющих право на принятие собственного решения. В результате на занятиях обязательно выделяются мотивационный, синтетический (конструктивный), внедренческий этапы. Наличие этих взаимосвязанных этапов позволяет удовлетворить интересы студентов и с левополушарным мышлением (предпочтителен материал, представленный в виде схем, таблиц, алгоритмов), и с правополушарным мышлением (форма изложения материала в виде образов, ассоциаций, аналогий).
Таким образом, в разработанной концепции практико-ориентированного обучения используется логическое и образное мышление, что способствует повышению личностного статуса студентов. Обучение становится мотивированным, индивидуально ориентированным. Реализуется социальная функция обучения – студенты приобретают прикладные знания и умения. Формирование практико-ориентированной образовательной среды обеспечивается разработанными практико-ориентированными ситуационными задачами. Эти задачи начинаются с проблемного вопроса «почему». Процесс решения таких задач заметно повышает интерес студентов к естественнонаучным дисциплинам, они легко вовлекаются в дискуссию, диалог [13].
Проведенные исследования в условиях практико-ориентированного обучения позволили выделить четыре педагогических условия творческой интеграции теории и практики в системе подготовки бакалавров на примере подготовки бакалавров педагогического образования по профилю химия.
Первое условие – разработка практико-ориентированных курсов профильных дисциплин. Для этого в учебный план подготовки по направлению «Педагогическое образование, профиль химия» в дополнение к традиционным дисциплинам «Теория обучения химии» (1 курс) и «Методика химии» (2, 3 курсы) включены новые дисциплины: «Методика решения задач единого государственного экзамена по неорганической химии» (1 курс), «Методика решения задач повышенной сложности» (1 курс), «Методика решения олимпиадных химических задач» (1 курс), «Особенности преподавания химии в сельской школе» (2 курс), «Вариативность химического образования» (2 курс), «Методика решения задач единого государственного экзамена по органической химии» (3 курс), «Методика решения задач по физколлоидной химии в школьной химии» (4 курс), «Дидактика химии» (4 курс). Содержание перечисленных дисциплин позволяет студентам – будущим учителям активно использовать теоретические знания на практике в процессе решения расчетных и экспериментальных заданий, ориентированных на школьный курс химии.
Второе условие – разработка электронных образовательных ресурсов, направленных на обучение методике решения практических заданий различного уровня сложности, включая олимпиадный уровень. Суть его в том, что структурирование данного типа электронных образовательных ресурсов осуществляется в соответствии с принципом «от простого – к сложному».
Далее подробнее остановимся на авторском электронном образовательном ресурсе «Методика решения задач по физколлоидной химии в школьной химии». Структурно электронный образовательный ресурс (ЭОР) содержит нулевой блок и пять тем, ориентированных на углубленный курс школьный химии (методика термохимических расчетов, методика расчета химического равновесия, кинетика и катализ, методика расчета равновесий в растворах электролитов, электрохимические расчеты, коллоидные системы). Нулевой блок включает метаданные, рабочую программу дисциплины, поддерживаемой электронным курсом, краткий конспект курса, методические указания для студента и преподавателя, список основной и дополнительной литературы, задания для итогового контроля. По каждой теме представлен лекционный материал, глоссарий, задачи и упражнения для самостоятельной работы. Специфика курса связана с необходимостью практико-ориентированного обучения студентов университета. Для этого курс содержит около 400 задач различного уровня сложности – базового, повышенного и олимпиадного уровней сложности. Причем олимпиадные задачи дифференцированы по уровням сложности муниципального и заключительного этапов Всероссийской олимпиады по химии прошлых лет. Правильность решения задач базового и повышенного уровня сложности автоматически проверяется системой. Решение олимпиадных задач проверяется преподавателем дистанционно.
В целом на кафедре химического образования Казанского федерального университета (КФУ) работа по разработке электронных образовательных ресурсов ведется с 2010 г. В настоящее время в учебном процессе применяются 10 авторских электронных образовательных ресурсов. Среди них электронные курсы, в которых имеет место интеграция теории и практики обучения. Это «Общие теоретические основы аналитической химии. Качественный анализ» (победитель конкурса КФУ 2013 г.), «Практики по химии», «Особенности преподавания химии в сельской школе», «Дидактические игры в преподавании химии», «Методика обучения и воспитания», «Методика обучения в области химии» и другие. Все электронные курсы прошли экспертизу и размещены на площадке [14].
Кроме того, для приемной комиссии Казанского федерального университета одним из авторов статьи (С.И. Гильманшиной) разработан электронный образовательный ресурс по подготовке к единому государственному экзамену по общей и неорганической химии (представлен на площадке приемной комиссии), а для курсов повышения квалификации – электронный образовательный ресурс «Совершенствование профессиональных компетенций учителя химии в условиях введения ФГОС ООО» (курс на площадке [15]).
Следует отметить, что в системе повышения квалификации учителей-предметников Казанского федерального университета представлены и другие электронные курсы для учителей математических и естественнонаучных дисциплин (математики, физики, химии, географии, информатики). Эти электронные курсы применяются на дистанционном этапе и содержат контрольно-измерительные материалы для рубежного контроля перед очным обучением на соответствующих курсах.
Все электронные ресурсы представлены на площадке «Дистанционное образование Казанского федерального университета».
Следует также отметить, что внедрение электронного обучения гармонично вписывается в систему индивидуальных образовательных траекторий студентов с акцентом на интеграцию теории и практики.
Третье условие – непрерывное взаимодействие студентов с будущей профессиональной средой в ходе практик, начиная с 1 курса. Для этого в учебном плане, например, педагогического бакалавриата предусмотрена серия педагогических практик в школах: учебно-ознакомительная (1 курс); психолого-педагогическая (2, 3 курсы); практика по получению профессиональных умений и навыков (3 курс); производственная (педагогическая) практика (3, 4 курсы).
Формы организации практик различны. Производственная (педагогическая) практика на 3 и 4 курсах проходит в концентрированной форме. В этот период студенты – будущие учителя постоянно находятся в школах, ведут уроки по предмету и воспитательную работу с учащимися, организуют внеурочные мероприятия для них, участвуют в родительских собраниях. Остальные практики – учебно-ознакомительная на 1 курсе, психолого-педагогическая на 2 и 3 курсах, а также практика по получению профессиональных умений и навыков на 3 курсе – проходят в распределенной форме. В ходе распределенных практик студенты в свободное от занятий в университете время посещают школы.
Все формы практик предполагают ведение дневника практиканта и письменные отчеты. Письменные отчеты включают следующее: расширенные конспекты по пяти проведенным урокам по химии (технологические карты уроков); конспекты внеклассных мероприятий; анализ проведенных уроков и самоанализ всей практики; таблицы посещенных и проведенных самостоятельно уроков, видеофрагмент одного урока продолжительностью 20 минут; справку о проведении родительского собрания; фотоматериалы проведенных уроков и внеклассных мероприятий; дневник практики; отзыв школьного учителя и директора. Кроме перечисленного, студенты-практиканты представляют результаты психолого-педагогического анализа каждого ученика и класса в целом.
Перед началом практик проводится установочная конференция, после окончания практик – отчетная конференция с приглашением университетских преподавателей, ведущих химико-методический и психолого-педагогический блоки дисциплин.
Четвертое условие – издание практико-ориентированных учебных пособий, основанных на интеграции теории и практики в системе образования. Например, изданные на кафедре химического образования Казанского федерального университета учебные пособия – победители нескольких грантов: «Основы аналитической химии» (теоретический материал интегрирован с его практическим применением в решении расчетных и экспериментальных заданий) и «Методика решения заданий единого государственного экзамена по общей и неорганической химии» (теоретический материал интегрирован с методикой решения расчетных и тестовых заданий различного уровня сложности).
Рассмотрим подробнее специфику содержания отмеченных пособий в исследуемом ключе интеграции теории и практики.
Основное отличие этих пособий от других связано с решением задачи активного усвоения студентами изученного учебного материала посредством творческой интеграции теории и практики, развивая умение самостоятельно мыслить, опираясь на научные химические теории при решении химических задач. Для этого каждая лекция сопровождается планом изложения, методическими указаниями, организацией познавательной деятельности студентов, выделением комплексной дидактической цели, а также списком рекомендуемой учебной литературы. В данных пособиях много специальных заданий тренировочного (типовые задачи) и познавательного (творческие задачи) характера.
Многолетняя экспериментальная реализация данных педагогических условий позволяет констатировать их эффективность в формировании предметных компетенций, о чем свидетельствуют результаты государственных экзаменов, а также внутренней и внешней сертификации выпускников Казанского федерального университета по направлению «Педагогическое образование, профиль химия».
Заключение
Выявлены и теоретически обоснованы педагогические условия творческой интеграции теории и практики в системе университетского образования. Это разработка практико-ориентированных курсов профильных дисциплин; разработка электронных образовательных ресурсов по обучению методике решения заданий различного уровня сложности; непрерывное взаимодействие студентов с будущей профессиональной средой; издание практико-ориентированных учебных пособий.