Pedagogical conditions for improving the natural science education of students – future teachers at the stage of post-non-classical science

Full Text

Постановка проблемы

В Послании к Федеральному Собранию от 21 февраля 2023 года Президент Российской Федерации В.В. Путин предложил вернуться к традиционной базовой подготовке специалистов в вузах, обратив внимание на то, «…что с учетом новых требований к специалистам в экономике, социальной отрасли и других сферах жизни назрела необходимость существенных изменений в системе высшего образования. «Необходим синтез всего лучшего, что было в советской системе образования и в опыте последних лет» [1], – подчеркнул Президент Российской Федерации.

Высшее педагогическое образование претерпевает в наше время усовершенствование, необходимость которого обусловлена многими причинами, но главной, на наш взгляд, является гносеологическая, связанная с научной революцией и переходом фундаментальной науки к новой парадигме. В списке приоритетов развития образования в России называются: освоение системы знаний, формирующих постнеклассическую картину мира, формирование научного стиля мышления, целостного мировосприятия и мировоззрения, адекватного реальной действительности. Очевидно, что формирование у учащихся представлений о целостной картине мира, понимания единства духовной культуры и связи науки с другими способами познания мира, невозможно без интеграции таких отраслей духовной культуры, как философия, наука и искусство.

Решение поставленных задач возможно, прежде всего, и больше всего, за счет совершенствования естественнонаучной подготовки студентов – будущих учителей, так как именно благодаря ей:

• – будущий учитель получает знание фундаментальных и универсальных законов природы;
• – учащийся понимает особенности естественнонаучной и гуманитарной культур и возможные пути их интеграции;
• – появляется возможность формирования целостного миропонимания и способность найти ответы на многие мировоззренческие вопросы;
• – закладывается правильное понимание сути духовной культуры, место науки в духовной культуре и связи науки с другими отраслями культуры;
• – будущий учитель получает знание основных этапов развития естествознания и специфических особенностей современного, постнеклассического этапа;
• – происходит освоение основных положений современного естествознания и выработка научного стиля мышления;
• – формируется представление о том, что методология и фундаментальность естественнонаучной культуры оказывает большое влияние на становление гуманитарной культуры, на открытия в этой области, правильное понимание сути происходящих событий в обществе, на всю духовную жизнь социума.

История становления духовной культуры явно свидетельствует о том, что на всех этапах ее развития (классический, неклассический и постнеклассический) естественнонаучная картина мира является фундаментом картины мира в целом. Естественнонаучная подготовка позволит будущему учителю правильно понимать суть сложных проблем взаимоотношения общества и природы, отделять научные от лженаучных представлений, так широко представленных в наше время в информационном пространстве (эзотерика, астрологией, мистика и магия и т.п.), а значит, позволит ему формировать правильную картину мира у своих учеников.

Понимая высокую значимость естественнонаучной подготовки студентов – будущих учителей, ее огромную роль в формировании мировоззрения учащихся высшей педагогической школы, задаешься вопросом выявления оптимальных условий ее усовершенствования. Другими словами, система высшего педагогического образования нуждается в таких методологических ориентирах, которые бы соответствовали современному постнеклассическому этапу развития науки и позволили осуществить естественнонаучную подготовку студентов – будущих учителей на высоком уровне.

Анализ проблемы

В изучении законов становления естественнонаучной подготовки студентов – будущих учителей мы ориентировались на работы отечественных ученых-педагогов. Это С.В. Алексеев [2], С.Н. Глазачев [3], И.Д. Зверев [4] и др. (теория естественнонаучного образования); Г.А. Бордовский, А.А. Нестеров, С.Ю. Трапицын [5], И.И. Соколова [6] (технологии естественнонаучного образования); В.А. Извозчиков [7], Н.Ф. Радионова [8] (методология образовательного процесса в высшей педагогической школе); М.Г. Гапонцева, В.А. Федоров, В.Л. Гапонцев [9], В.С. Степин [10] (общетеоретические проблемы развития общества); В.А. Кан-Калик, Н.Д. Никандров [11] (ценностный подход в образовательном процессе высшей школы); И.Ю. Алексашина [12], Е.В. Титова [13] и др. По нашему мнению, благодаря вкладу в науку этих ученых, на современном постнеклассическом этапе естественнонаучное образование в высшей школе приобретает системный характер. В работах практически всех авторов утверждается, что естественнонаучное знание является фундаментов научной картины мира и оказывает огромное влияние на мировоззрение человека в современном информационном обществе. Очень важно подчеркнуть, что практически все педагоги и ученые, занимающиеся естественнонаучным образованием на этапе постнеклассической науки (Б. Абдыкаримов, Б. Мукушев [14], В.Н. Буданов [15], З. Жанабаев, Н. Хмель [16], Л.Я. Зорина [17], В.В. Казютинский, В.С. Степин [18], Е.Н. Князева, С.П. Курдюмов [19], Д.И. Токарев [20], А.М. Хамидуллин, А.Г. Маджуга [21], Т.Б. Загоруля [22], С.В. Кульневич [23] и др. единодушно утверждают, что в связи с переходом к новой научной картине мира, как следствие к новым открытиям и теоретическим обобщениям, крайне важно обновление всего естественнонаучного образования, его содержания и методологии, как у студентов – будущих учителей физики, химии, биологии, экологии, астрономии и т.д., так и у студентов гуманитарного цикла.

Вопросы естественнонаучного образования студентов-гуманитариев рассматриваются в трудах М.Г. Базаевой [24], В.М. Симонова [25], И.В. Столяровой [26], И.А. Смирнова [27], С.В. Матвеевой [28], Ю.Л. Хотунцева, А.Ю. Хотунцева [29], В.А. Ятманова [30] и др. В то же время недостаточно разработанными являются вопросы отбора содержания изучаемых естественных дисциплин в связи с переходом к новой парадигме.

Формирование цели статьи

Обобщив мнения современных ученых и педагогов, мы приходим к выводу о необходимости выявления и обоснования педагогических условий совершенствования естественнонаучного образования студентов – будущих учителей на этапе постнеклассической науки.

Цель статьи – сформулировать ключевые особенности постнеклассической науки и обосновать педагогические условия совершенствования естественнонаучного образования студентов-гуманитариев на данном этапе.

Основные положения постнеклассической науки

В последние годы высшее образование в целом в России претерпевает сильные изменения. Причин тому несколько. Во-первых, это смена фундаментальной научной парадигмы, связанная с научной революцией Г. Хакена [31], И. Пригожина, И. Стенгерс [32]. Смена парадигмы влечет за собой смену картины мира, смену методологии и содержания научного знания, что неминуемо приводит и к существенным изменениям в образовании. Бывшая ранее, неклассическая парадигма, была ориентирована на дифференциацию в образовании, на получение прежде всего комплекса знаний. Постнеклассическая парадигма вносит свои коррективы, которые логически вытекают из самой ее сути [21].

Что же представляет из себя постнеклассическая парадигма, чем в принципе она отличается от классической, в чем суть открытий и каковы ее мировоззренческие принципы? Что должны знать и понимать преподаватели высшей педагогической школы в связи с переходом фундаментальной науки к новой картине мира?

1. Мироздание имеет системную организацию, любая система, независимо от природы, состоит из подсистем, тесно связанных и влияющих друг на друга. Наука изучила множество систем, несколько видов связей (прямые и обратные, положительные и отрицательные и т.д.), причем законы их становления являются универсальными. Рассматривая системную организацию мира, можно приводить примеры из самых разных областей знания (астрономия, экология, медицина, психология и т.д.), что дает большой простор для применения интегративного подхода в обучении.
2. Изучение законов развития систем самой разной природы позволяет придти к выводам, одинаковым в самых разных областях знания. Разбор этого феномена на множестве примеров позволяет формировать у учащихся целостное миропонимание.
3. Основной характерной чертой всех изучаемых систем является нелинейность [33, с. 77–78], проявлениями которой являются и случайность в развитии, и наличие отклонений (флуктуаций), и детерминированный хаос. Понятию «хаос» в постнеклассической картине мире уделяется особое внимание, так как именно теория хаоса смогла объяснить переход систем с низшего на высший уровень развития. Фундаментом теории динамического детерминированного хаоса выступает известная в научном мире Теория катастроф В.И. Арнольда, описывающая катастрофу как «…скачкообразное изменение, возникающее в виде внезапного ответа системы на плавное изменение внешних условий» [34, с. 8].
4. Все системы в природе самоорганизуются, причем к саморазвивающимся относятся не только природные, но и социальные системы. Вследствие понимания этого, постнеклассическая наука получает доступ к гуманитарному знанию, а новая методология синергетики находит применение в психологии, педагогике, медицине.
5. В постнеклассической картине мира абсолютно иначе, чем в классической науке, представлена связь настоящего с прошлым и будущим. «Синергетика, имея естественнонаучную основу, стала качественно новой методологией современного научного познания. Вместе с ней пришло понимание того, что бифуркационный механизм эволюции живой и неживой природы и общества, в основе которого лежит процесс самоорганизации, является универсальным принципом» [35, с. 105].

Таким образом, рассматривая основные положения постнеклассической картины мира, мы приходим к выводу о важности их изучения и понимания для будущего учителя. «В современных нестабильных условиях жизни, когда в качестве доминанты выступают информационно-коммуникационные и нанотехнологии, происходит интеграция научных знаний, становится все более актуальным вопрос о развитии синергетической культуры личности в образовательном пространстве вуза», – подчеркивает Т.Б. Загоруля [22, с. 115].

Этапы освоения основных положений постнеклассической картины мира

В освоении основных положений постнеклассической картины мира, студенты – будущие учителя последовательно проходит три этапа. Первый этап, начальный, характерный для обыденного сознания. Такие начальные представления о постнеклассической науке соответствуют массовым представлениям о природе и месте человека в ней. Отличительные черты этого этапа – образность языка, распространенность аналогий (флуктуация как колебание маятника и т.д.). Сравнения такого рода делают новое знание понятным и надолго запоминающимся. Учащиеся заинтересовываются и проявляют желание изучить материал на более глубоком уровне. Простота, красота и наглядность – основные условия подачи учебного материала. Второй этап предполагает знакомство с положениями постнеклассической парадигмы на более глубоком уровне с применением формализации. Третий уровень самый сложный, так как связан с формализацией и использованием сложного математического аппарата. Здесь явными становятся системные обобщения, связанные с единством универсальных законов Бытия.

Педагогические условия совершенствования естественнонаучного образования

Рассмотрев огромное значение естественнонаучного знания в формировании мировоззрения студентов – будущих педагогов основные положения постнеклассической парадигмы, обратимся к проблеме освоения основ постнеклассической картины мира студентами-гуманитариями. Мы выдвигаем два главных условия:

1) отбор содержания образования в соответствии с открытиями постнеклассического этапа, обращение к универсальному понятийному аппарату (самоорганизация, нелинейность, флуктуации, индетерминизм и т.д.) поможет преодолеть границы между учебными дисциплинами, осуществить интегративный подход;

2) организация образовательного процесса, использование методов, средств и условий, актуальных для постнеклассической картины мира. Наиболее эффективным, на наш взгляд, является культурологический подход, влияющий как на отбор изучаемого студентами материала, так и на методы, формы и средства учебной деятельности. Его сущность – рассматривать образование через призму понятия культуры, все отрасли которой (философия, искусство, наука и религия) представляют свою картину мира. Обобщение, выявление общих выводов и положений позволяет сформировать у учащихся целостное мировосприятие, понять связь и созвучие разделов культуры, помогает найти ответы на лично и общественно значимые мировоззренческие вопросы.

Формирование целостной картины мира происходит при организации педагогического процесса таким образом, что студент – будущий педагог знакомится с выводами основных отраслей духовной культуры, при этом происходит выделение общих положений, их сравнение и влияние друг на друга.

Выводы

В заключение нужно подчеркнуть, что одной из характерных черт фундаментальной науки нашего времени является смена научной парадигмы, постепенный переход к качественно новым положениям постнеклассической картины мира. На наших глазах разворачивается новая картина мира, универсальным образом описывающая развитие систем самой разной природы (как природных, так и социальных). Знание и понимание этих открытий крайне важно для будущего учителя, так как под влиянием естественнонаучной культуры формируется фундамент его мировоззрения, развивается определенный научный стиль мышления. Системообразующую роль в образовательном процессе освоения основных положений постнеклассической парадигмы призван выполнять культурологический подход, который поможет преодолеть «пропасть» между естественнонаучной и гуманитарной культурами и позволит успешно освоить основные положения постнеклассической парадигмы.

About the authors

Tatyana A. Kolysheva

Samara State University of Social Sciences and Education

Author for correspondence.
Email: kolysheva@sgspu.ru

doctor of pedagogical sciences, professor of Music Education Department

Russian Federation, Samara

Svetlana V. Levina

Samara State University of Social Sciences and Education

Email: sv_lev_63@mail.ru

candidate of pedagogical sciences, associate professor of Physics, Mathematics and Teaching Methods Department

Russian Federation, Samara

References

Supplementary files