к.т.н.
Сембаев Нурболат Сакенович
Павлодарский государственный
университет имени С.Торайгырова г.Павлодар Республика Казахстан
Основные принципы обучения
бакалавров технических специальностей и обоснование научности методики
а) прогностические
(обучающие);
б) общее мировоззренческое,
направленное на воспитание технической культуры (целенаправленные: воспитательные
и развивающие);
в)
личностно-ориентированные (по направлениям специализации в разрезе одной
специальности) в более узком смысле.
Также данную цель можно назвать требованием научности обучения [1].
В данной статье более глубоко рассматривается
последний этап обучения при подготовке бакалавров. Это обосновывается тем что:
- во-первых, прогностические или обучающие направления
обучения бакалавр получает в стенах школ или участием в кружках или курсах;
- во-вторых, в пространстве, где подготовку бакалавров
ведут согласно «Болонского соглашения» общемировоззренческие (целенаправленные)
этапы у бакалавров сформируется при изучении общетехнических дисциплин;
- в-третьих,
при нынешнем уровне развития науки каждый бакалавр должен являться
конкурирующим лицом другого.
Но это не значит
такие как: словесные, наглядные, практические методы обучения искоренить или не
применять, а наоборот их активизировать с достижениями науки.
В связи с этим, в
настоящее время при подготовке
бакалавров считается целесообразным развитие научного содержания
образования.
Требование научности содержания образования было
выдвинуто в советской педагогической литературе еще в работах Н. К. Крупской
[2].
Статус дидактического принципа требование научности в
обучении приобрело с 1950 г., когда оно было сформулировано и обосновано М. Н.
Скаткиным. Было показано, что воспитание человека коммунистического общества
непосредственно связано с требованием научности содержания образовательных
программ.
а) соответствие
содержания образования уровню современной науки;
б) создание у обучающихся
верных представлений об общих методах научного познания;
в) показ важнейших
закономерностей процесса познания.
Эти условия взаимосвязаны
между собой, ибо реализация каждого из последующих обусловлена выполнением
предыдущих. Каждое предыдущее условие является необходимой базой для реализации
последующего.
Анализ существующих
методов научного познания в обучении в высших учебных заведениях постсоветского
пространства показывает, что наиболее эффективными являются эмпирические, логические, математические
методы познания [3].
Эмпирические методы познания
К эмпирическим методам познания относятся наблюдение,
описание, измерение и эксперимент. Для технических дисциплин эти методы
являются характерными. История развития технических дисциплин свидетельствует о
том, что эмпирические методы сыграли неоценимую роль в зарождении нескольких
направлений развития инженерных, технических, прикладных и др. наук в целом. Использование
средств наглядности и технических средств обучения, как правило, предполагает
применение различных эмпирических методов. Часто имеет место одновременное
использование методов наблюдения, описания, измерения и эксперимента. Это
помогает избежать пассивной созерцательности, активизировать действия обучающихся,
вовлечь их в целенаправленную работу по использованию демонстрационных
наглядных пособий, приборов, моделей и т. п.
Так как почти все технические дисциплины является экспериментальной наукой, и,
следовательно, опытное подтверждение должен служить достаточным основанием
истинности ее предложений [4].
Исходя из задач, стоящих перед высшей школой, речь
идет об обучении не только готовым знаниям но и методам познания приводящим к
этим знаниям. Поэтому естественно применять в обучении и те эмпирические методы
познания, с помощью которых формулируются гипотезы, подлежащие обоснованию (или
опровержению) уже иными методами.
Наблюдение, опыт и измерения должны быть направлены на
создание в процессе обучения специальных ситуаций и предоставление обучающимся
возможности извлечь из них очевидные закономерности, факты, идеи доказательства
и т, д. Чаще всего результаты наблюдения, опыта и измерений служат посылками
индуктивных выводов, с помощью которых осуществляются открытия новых истин.
Поэтому наблюдение, опыт и измерения относят и к эвристическим методам обучения,
т. е. к методам, способствующим открытиям.
Важно отметить, что с помощью эмпирических методов
(наблюдения, опыта, измерений) выполняется лишь начальный этап работы по
описанию реальных ситуаций. Получаемый материал (интуитивные понятия, гипотезы,
совокупности предложений) подлежит дальнейшей обработке уже другими методами
Логические методы познания
К логическим
методам познания относятся: анализ,
синтез, индукция, дедукция, сравнение, аналогия, абстра-гирование, обобщение,
конкретизация, классификация и др.
·
Обобщение,
абстрагирование и конкретизация
Анализ и синтез
Логические методы познания особенно необходимы при
отыскании решения задач.
Анализ - логический прием, метод исследования,
состоящий в том, что изучаемый объект мысленно (или практически ) расчленяется
на составные элементы (признаки, свойства, отношения), каждый из которых
исследуется в отдельности как часть расчлененного целого.
Синтез - логический прием, с помощью которого
отдельные элементы соединяются в целое.
Очень часто умение мыслить связывают с умением
анализировать. Это вполне правомерно, так как вывод следствий, выражающих новые
свойства изучаемого объекта, очень часто требует анализа того, что уже известно
о нем. В технических науках, чаще всего, под анализом понимают рассуждение в
"обратном направлении", т. е. от неизвестного, от того, что
необходимо найти, к известному, к тому, что уже найдено или дано, от того, что
необходимо доказать, к тому, что уже доказано или принято за истинное. В таком
понимании, наиболее важном для обучения, анализ является средством поиска
решения, доказательства, хотя в большинстве случаев сам по себе решением,
доказательством еще не является.
Синтез, опираясь на данные, полученные в ходе анализа,
дает решение задачи или доказательство теоремы. Анализ лежит в основе весьма
общего подхода к решению задач (имеется в виду нестандартных задач, для которых
нет соответствующего алгоритма), известного под названием сведения (редукции) задачи
к совокупности подзадач. Идея такого подхода состоит именно в свойственном для
анализа "размышлении в обратном направлении" от задачи, которую
предстоит решить, к подзадачам, затем от этих подзадач к подподзадачам и т. д.,
пока исходная задача не будет сведена к набору элементарных задач. Что же
понимают под "элементарными задачами"? Это, во-первых, задачи,
решаемые за один шаг поиска, во-вторых, более сложные задачи (т. е. не решаемые
за один шаг поиска), решение которых уже известно из имеющегося опыта решения
задач.
Из такого понимания элементарной задачи следует, что
чем больший опыт решения задач, тем больше задач становятся для нас
"элементарными" в упомянутом выше смысле, а следовательно, тем меньше
объем поиска при решении новых задач, их сведения к элементарным, так как цель
поиска состоит в получении элементарных задач, останавливающих процесс поиска.
Подход к решению задач, состоящий в сведении задач к
совокупности подзадач, находит широкое применение в практике решения не только
задач на доказательство.
Наряду с анализом и синтезом в обучении математике
часто используются аналогия, обобщение и конкретизация.
Принцип сознательности обучения ориентирует обучающихся
на осознание путей получения новых знаний. Это осознание формируется на основе
практики целенаправленного применения методов научного познания. Полезным
является также краткий методологический
комментарий процесса поиска решения математических задач.
Сравнение и аналогия
Сравнение и аналогия-логические приемы мышления,
используемые как в научных исследованиях, так и в обучении.
С помощью сравнения выявляется сходство и различие
сравниваемых предметов, т. е. наличие у них общих и необщих (различных)
свойств.
Сравнение приводит к правильному выводу, если
выполняются следующие условия:
1) сравниваемые понятия однородны;
2) сравнение осуществляется по таким признакам,
которые имеют существенное значение.
Возможность применения аналогии, казалось бы, к
совершенно различным объектам основана на совпадении математических моделей
этих объектов или принадлежности этих моделей к одному классу.
Вспомним слова В. И. Ленина: "Единство природы
обнаруживается в "поразительной аналогичности" дифференциальных
уравнений, относящихся к разным областям явлений". Простейшее
дифференциальное уравнение
y' = -ky
(1)
и его решение
y = yoe-kt
(2)
могут
описать процесс распада радия (в этом случае формула (2) дает массу у радия в
момент х, если y - масса радия в момент времени x ), и процесс изменения
атмосферного давления в зависимости от высоты х над уровнем океана (в этом
случае (2) - барометрическая формула), и процесс изменения народонаселения
(если прирост населения в данный момент пропорционален численности населения в
этот момент), и процесс охлаждения тела при постоянной температуре окружающей
среды (поскольку скорость остывания тела пропорциональна разности температур
тела и окружающей среды), и, вообще, всякий процесс показательного роста или
спада (при k < 0 или k > 0), характеризующийся тем, что скорость
изменения величины пропорциональна самой изменяющейся величине в данный момент,
что и выражено в дифференциальном уравнении (1).
Все перечисленные явления и процессы обладают глубоким
сходством при всем внешнем различии, выражающемся тем, что их математические
модели принадлежат одному классу моделей (1). Это и позволяет переносить по
аналогии свойства одного из этих процессов на другой (если только эти свойства
выводимы из построенной модели) [5].
Обобщение, абстрагирование и
конкретизация
Обобщение и абстрагирование - два логических приема,
применяемые почти всегда совместно в процессе познания.
Обобщение - это мысленное выделение, фиксирование
каких-нибудь общих существенных свойств, принадлежащих только данному классу
предметов или отношений.
Абстрагирование - это мысленное отвлечение, отделение
общих, существенных свойств, выделенных в результате обобщения, от прочих
несущественных или не общих свойств рассматриваемых предметов или отношений и отбрасывание
(в рамках нашего изучения) последних.
Когда мы говорим "несущественные свойства",
то имеется в виду несущественные с технической точки зрения. Один и тот же
предмет может изучаться, например, и физикой, и математикой. Для физики
существенны одни его свойства (твердость, теплопроводимость,
электропроводимость и другие физические свойства), для математики эти свойства
несущественны, она изучает лишь форму, размеры, расположение предмета.
Из приведенного краткого разъяснения видно, что
абстрагирование не может осуществляться без обобщения, без выделения того
общего, существенного, что подлежит абстрагированию.
Обобщение и абстрагирование неизменно применяются в
процессе формирования понятий, при переход от представлений к понятиям и,
вместе с индукцией, как эвристический метод.
Под обобщением понимают также переход от единичного к
общему, от менее общего к более общему.
Под конкретизацией понимают обратный переход - от
более общего к менее общему, от общего к единичному.
Если обобщение используется при формировании понятий,
то конкретизация используется при описании конкретных ситуаций с помощью
сформированных ранее понятий.
Уточним переход от единичного к общему, от менее
общего к более общему и обратный переход.
Математические методы познания или математическое
моделирование
Одним из наиболее универсальных математических методов
познания является метод математических
моделей (математическое
моделирование). Математическая модель - это описание какого-либо класса
явлений реального мира на языке математики. Метод моделирования дает
возможность применять математический аппарат к решению практических задач.
Понятия числа, геометрической фигуры, уравнения, неравенства, функции,
производной являются примерами математических моделей.
К методу математического моделирования в учебном
процессе приходится прибегать при решении любой задачи с практическим
содержанием. Чтобы решить такую задачу математическими средствами, ее
необходимо вначале перевести на язык математики (построить математическую
модель). В процессе математического моделирования широко используются
абстракции отождествления (обобщения), осуществимости, идеализация.
Список
использованной литературы
1.
Даринский А. В.
Взаимосвязь курсов педагогики и предметных методик в педвузах // Педагогика.
2001. N 8.
2.
Саранцев Г. И.
Методология предметных методик обучения // Педагогика. 2000. N 8.
3.
Епишева О.Б. Общая
методика преподавания математики в средней школе / Тобольск, Изд-во ТГПИ им.
Д.И. Менделеева, 1997 -191 стр.
4.
38. Гальперин П.Я. Основные результаты
исследования по проблеме «Формирование умственных действий и понятий». – М.:
Педагогика, 1965.
5.
Атанов
Г.А. Как учить пользоваться знаниями, или
введение в практику деятельностного обучения. – Донецк: ДОУ, 2004. – 108 с.