автореферат и диссертация по педагогике 13.00.01 для написания научной статьи или работы на тему: Систематизация форм реализации межпредметных связей при формировании у студентов ВТУЗА научных понятий

Автореферат диссертации по теме "Систематизация форм реализации межпредметных связей при формировании у студентов ВТУЗА научных понятий"

Челябинский государственный университет

На правах рукописи

ПЕТРОВА. Римма Петровна

СИСТК1АТИЗАЩЯ ФОМ РЕАЛИЗАЦИИ 1ЖПРВДЖТНЫХ СВЯЗЕЙ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ У студентов ВТУЗА. ШЧКЫХ ПОНЯТИЙ'

Специальность I3.CQ.GI -"Теория и. история педагогики"

АВТОРЕФЕРАТ* диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Челябинск - 1993

г

Работа выполнена в лаборатории по проблемам педагогики высшей школн Челябинского государственного технического университета. ' •' ,

Научный руководитель

доктор педагогических.наук, профессор Г.Н.Сериков.

Официальные оппоненты:

доктор педагогических наук, профессор Н.М.Яковлева;

кандидат педагогических наук, доцент В.И.Долгова.

Ведущая организация

- Курганский государственный педагогический институт•

I

Защита состоится 1993'г.. в ^ ч..

на заседании специализированного совета Д 064.19.01 по присуждению ученой, степени кандидата педагогических наук при Челябинском государственном университете (454084, г. Челябинск,-пр. Победы, 162-в, ауд.215).

С диссертацией ыояно ознакомиться в библиотеке Челябинского государственного университета (454136, г. Челябинск, ул.Ыолодо-гвардейцев, 70-6).

Автореферат разослан

.. /4 « • ^¿-¿кУ,

1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор педагогических наук, ■ профессор . ,

В.А.Черкасов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Ак^адънос£Ь_П£обле?лн. Содаальные требования к личности инженера и его деятельности в условиях перехода к рыночным отношениям ставят-перед системой народного образования новуи, более сложную задачу подготовки специалистов.

Актуальность данной проблемы социально обусловлена процессом превращения науки в непосредственную силу, являющимся соз-нательншл процессом, который предполагает, во-первых, высокую научнуа образованность субъекта трудовой деятельности; во-вторых, достаточную степень обобщенности и систематизации его знаний; в-третьих, его умений применять научные достижения различных областей знашш-на практике для создания новой техники и разработки новой технологии.

В формировании таких специалистов первостепенное значение имеет решение проблемы формирования у будущих инженеров интегрированных знаний и укепий.. Одним из наиболее важных аспектов этой проблема является осуществление ыежпредоютных связей в ' формировании у студентов втуза научных понятий. •

В классической педагогике идее межпредаютных связей посвящены труды Я.А.Корейского, И.Г.Песгалоцпи, К.Д.Ушинского, Н.Г.Чернышевского и др. Дальнейшее развитие теории межпрёдмет-шх ..связей нашло отражение в работах таких видных педагогов как Б.Г.Ананьев, И.Р.Атутов, Ю.К.Бабанскии, С.Я.Батышев, Ш.И. Ганелин, В.В.Давидов, Б.П.Есипов, Й.Д.Зверев, Н.К.Крупская, В;11.Максимова, Ц.Н.Скатшш, А.В.УсоваВ.Н.Федорова и др.

Изучено состав и структура, функции (методологические, формирующие, конструктивные) ыежпр&дметШсс связей. Дана классификация (содерлсателыю-информационные, операщюнно-деятель-ностнке, оргшшзащюшю-мвтодические) менпредметных связей.

Рассмотрена мировоззренческая роль медпредыетдах связей, способствующих формированию целостных представлений об окружающем нас мире.

Обоснована (с позиций психологии, педагогики и методики обучения) объективная необходимость отражать в учебном позна- • шш реальные взаимосвязи объектов н явлений природа и общества (К.Я.Лернер, )д.И.!,1а»лутов,- С Д .Рубинштейн. и др.).

Рассмотрены различные методы и средства реатазация кза-'иредаетных связей в процессе обучения (В.В.Давздов, Б.П.Есжоз, •. З.Н..аакси;лова, Н.Е.Тулькибаева, А.В.Усова и др.).

Разработаны методики скоординированного обучения разлйч- ' ним учебным предметам (М.Н.Бёрулава, В.Н.Федорова и др.,).

Имеются психолого-педагогические и методические исследования, в которых отражены различные подхода к проблеме практической реализации процесса обучения на основе меяшредмстннх■связей (Н.А.менчинская, В.Н.Максимова, А.Б.Усова и др.).

Хотя проблеме мекпредметных связей уделяется много внимания как в теории педагогики,•так и ее практике, многие теоретические и прикладные аспекты теории межпредаетных связей нуждаются в дальнейшем развитии. В частности, требуют дальнейшей разработки вопросы интеграции форм реализации межпредаетных связей при формировании научных понятий.

Б педагогике рассматривается проблема профессиональной подготовки специалистов, основанной на принципе интеграции образования, науки к производства (л.Н.Берулава, В.м.Ларионов и др.). Имеются педагогические исследования по проблеме формирования-у будущих инженеров научных понятий (И.О.Котлярова и др.). Однако проблема формирования у будущих инженеров интегрированных знании решается в недостаточной степени. Одним из аспектов разрешения этой проблемы являются различные формы осуществления ыежцредмегншс связей при формировании научных понятий. Систематизация форм реализации межпредаетных связей при Армировании научных' понятий должна способствовать эффективному формированию интегрированных знаний-и умений, необходимых инженеру в его профессиональной деятельности.

В своей работе .мы опирались на комплексное использование имеющихся методологических- и психолого-педагогических основ, а именно, целостного подхода к обучению (А.Н.Аверьянов, B.C.Ильин, Б.С.Тюхтин и др.), деягелъностпого подхода к развитию способностей личности (А.Н.Леонтьев, С-.Л.Рубинштейн и др.), тео-' рии целенаправленной подготовки студентов к самообразованию (Г.Н.Сериков), теории оптимизации учебно-воспитательного процесса (Ю.К.Бабанский,. В.АДёркасов и др.), теории формирования научных понятий (Н.А.Менчинская, А.В.Усова и др.), подходы к реализации межпредаетных связей в процессе обучения (И.д.Зверев, В.II¿Максимова, А.В.Усова'и др.), теории развивающего обучения (В.В.Давыдов, Я.С.Выготский, Л.В.Занков и др.).

Решение проблемы о формах реализации межпредаетных связей лекит в основе нашего, исследования.

Ие^р>_иссле20ванил: систематизации форм реализации мекпред-метных сняв эй яри формировании у студентов втуза научных понятий.

Объект_исоледоваляя: межпредметные связи в общеобразовательных дисциплинах втуза (математика, физика и т.п.)

Предает исследования^, формы реализации ме&предметннх связей в процессе формирования у студентов- втуза научных понятий физики и математики.

В основе нашего исследования лежит следующая гипотеза:

Если формирование у студентов втуза научных понятий физики и математики основывается на использовании специальной развертываемой системы форм реализация менпредаетннх связей, в которой интегрированы формы содержания образования и формы орга-•низации учебно-воспитательного процесса и подсистемы форм для каждой личности связываются с этапами формирования научных понятий в научном, профессиональном, сопдально-мировоззренческом и деятельностном аспектах, то студенты достигает? .уровня усвоения системы физико-математических понятий, на котором они'спо-собкн самостоятельно оперировать ею-(системой) при решении за-'дач инженерного характера. .

Формулировка цели и гипотезы определила зада;та_исследова-ния:. ■ '

I) обосновать целесообразность применения,системного под. хода к организации форм реализации, менпредметных связей;

■ 2) отобрать и структурировать формы' осуществления межпред-метпых связей;

• 3) сконструировать развивающуюся систему форм, связанную с целостной системой формирования научных понятий по физике и математике;

4) проверить эффективность этой системы.

¡1етоаолог11ческой_ссновой_иссл8аования реализации межпред-• метках связей в обучении является диалектико-материалистичес-кое учение о взаимосвязи, и развитии различных форм движения материя, ирэцмет изучался на основании целостного подхода так система, проходящая ряд-этапов. При построении систеш тари реализации кеетредаетных связей била осуществлена идея янтзг-ращш в процессе обучения во втузе, которая конкретизировала на предает содержания образования и организации процесса обучения. Долояенизо противоречии как движущей силе развития послужило основой для'поиска и постановки проблемы исследования,

при выявлении форм и механизмов развития системы реализации межпредиетшх связей. Выбор проблемы и постановка цели и задач исследования согласуется с правительственными документами по вопросам-перестройки внсшего образования в стране.

Решение поставлешшх задач осуществлялось в четыре этапа.

ФишрЕРЦ атапе (1984-1986 г.г.) осуществлялся выбор и теоретическое осшсление теш исследования, выявлялось состояние исследуемой проблемы в теории и 'практике -высшего технического образования, определялись теоретические а методологические ос-нови исследования. Изучались теории осуществления мехпредметных связей, формы, организации учебного процесса и типы заданий, точки зрения различных педагогов на сущность (рормироваыия научных понятий. Были сформулированы цель, рабочая гипотеза, задачи исследования. Изучение состояния проблемы в практике вузовского обучения было осуществлено в ходе констатирующего этапа ■ эксперимента, при проведении хюторого использовались метода тестирования, анкетирования, экспертные оценки, изучения документации. - • '

На__)то£ОМ .этапе (1987-1988 г,г.)осущест:влялся лабораторный эксперимент, в задачу которого входила нрдверка эффективности выбранных форм реализации гдашредкетных связей при форвдро'вании научных по!штий. Апробировались интегратишке формы занятий (лекция, семинар, консультация), коиплексные мегагредметные задания (задания, дррмируздие. понятия шизики и математики и связи ысй.ь'у ними; курсовая работа, требующая пршеиения знаний но физике и математике одновременно), ©хзико-математичзское'понятие при формировании системы понятий. Основные метода исследования: ¿теоретическое моделирование, эксперимент,, метод- экспертных оценок, опрос. ' •

На_т20ть§м_этапе (1989-1931 г.г.) уточнялась рабочая гипотеза и проводился пробный формирующий эксперимент-, в задачу ко- ' торого входила проверка эффективности построенной системы форм осуществления ысапредаетшас связей при формировании у'студентов научных понятий по физике и математике. Методы: эксперимент, опрос, наблюдение", обработка полученных реьультатов.

Ка_четведтоы_этаие (1992-1993 г.г.) проводился контрольный обучающий эксперимент. Б его задачу входила проверка дванды откорректированной сксгеж форм, использовались другие системы ' ферм для сравнительного 'анализа, обработка результатов, анализ к обобщение материала, оформление п внедрение результатов ис-

следования, которые обрабатывались методами математической статистики. .

Научная новизна исследования:

1. Разработано физико-математическое понятие как форма отражения системы физических и математических.понятий и связей между ними в содержании образования л как форма реализации межпредметных связей, позволяющая формировать понятия физики и математики

в научном, профессиональном, социально-мировоззренческом и дея-гелыюстном аспектах. Уточнен состав характеристик понятия, в том числе, для в частности, введена характеристика - диалектика ■ становления и-развития научных понятии.в науке,.

2. Построена развивающаяся система форм реализации 'межпрэд-метных связей, в которую включены формы организации содержания образования: ШП (физико-математическое понятие), ШЗ (комплексное межпредметное задание) и формы оргазшзащш учебно-воспитательного процесса: НФЗ (интегративные формы занятий), ССР (совмещенная самостоятельная работа); меяэлементныв связи которой реализуются посредством сочетаний форм организации содержания образования с формами организации учебного процесса и усиливаются осуществлением всех форм в предметно-содержательном, операционно-деятельностном и организационно-управленческом аспектах; подсистемы ее функционируют на этапах (ориентировочном, интерпретирую- . щем, синтезирующем, реализующем) осуществления мегщредаетных связей, соответствующих этапам формирования научных понятий во втузе в соответствии со спецификой усвоения понятий каодой личностью.

■ Практи2еская_значщость работы состоит в разработке и реализации: ' ' •

- системы форм осуществления кежпрздметных связей при формп-. ровании у студентов втуза научных понятий и Действий, по их освоению; ;

- дидактических требований к системе КЛЗ и ИФЗ;

- -йШ кап формы, реализующей связи мелэду системами понятий физики и математики.'

Для использования системы таорм реализации менпре.^етных связей при формировании научных понятий разработаны комплексные задания, в том числе, типовой расчет и курсовая работа по темам: "Функция и ее производная"' п "Линейные дакдаеренциалыше урашешя второго порядка с постоянными коэф^щиентами"» Опубликовано пособие "Физико-техническая интерпретация понятий "функция" и "производная" .

На_защт;£ вщосятся: •

1. ФМП как форма реализации 'мелшредметных связей. Состав • системы форм осуществления мекпредметных связей при формировании у студентов втуза понятий физики и математики;

2. Структуры подсистем осуществления межпредметных связей

на четырех этапах системного форшрованш научных понятий по физике и математике (вз^шосвязанность форм организации содержания образования с формами организации учебно-воспитательного процесса) .

3. Стадии становления и развития системы форм реализации мекпредметных связей, соответствующие этапам .форглирования у студентов втуза понятии физики и математики.

Достоверность теоретических выводов и экспериментальных результатов обосновывается проведением работы с опорой на диалектический метод познания, адекватностью системного подхода как основного метода исследования цели, предмету, поставленным задачам, реализацией вариативных методик, повторением формирующего и- контрольного экспериментов в сходных по многим параметрам условиях, дублированием методов тестирования для достижения одинаковых целей, опорой на адекватные психолого-педагогические теории и тео рню измерений, широким использованием методов математической статистики для обработки и нахождения средних, -сравнения результатов в экспериментальных и контрольных группах. •

Апробади. результатов иссйедования_ осуществлена на региональной научно-методической конференции "Самостоятельная работа студентов в условиях перестройки учебного процесса" (гЛеля-; бинск, февраль 1988-г.), на научно-практической- конференции "Методология, теория и практика педагогического творчества" (гЛеля-бинск, май 1989 г.), на межвузовской научно-практической конфе -ренции "Вопросы методологии и методики формирования научных понятий у учащихся школ и студентов вузов" (г.Челябинск, май 1990 г.), на всероссийской конференции "Оптимизация учебно-воспитательного процесса как условие формирования целостной личности молодела!" (г.Челябинск, декабрь 1990',г.), на всесоюзной научно-методической конференции "Проблемы интеграции образования и науки" (згЛос-ква,-сентябрь 1990 г.), на всесоюзной научно-практической конференции " Научные понятия в современном учебном процессе школы и вуза" (г.Челябинск, май 1992 г.), на ежегодных университетских конференциях и заседаниях лаборатории по проблемам педагогики "инженерного образования в ЧГГУ (1982-1993 г.г.).

Диссертанта объемом 181 с.^ состоит из введения, двух глав, заключения и .описка литературу из 423 наименований. Б работе имеются 5 рисунков, 5 схем, 20 таблиц.

Во_ЗЕедении общая характеристика работы.

В порвой_главе "Теоретические осыоеы построения системы форм ] реализации меяцредоюташх связей при формировании научных понятий физики и математики" проанализировали основы формирования научных понятий, формы реализации менпредметпых связей'; выявлены основные форш реализации мслшредмзтних связей при формировании научных понятий, сконструированы кнтегративнке формы занятий; построена система форм, подсистемы которой соотнесет с соответствующими этапами формирования научных понятий. Установлены аспекты, в которых осуществляется формирование понятий у студентов втуза и реализуются при этом (леяпрздгдетные связи.

Во_вгорой главе "Опытно-экспериментальная проверка эффективности системы форм реализации меяпредметных связей' при формировании у студонтов втуза научных понятий" поставлены-задачи, описана условия и порядок проведения: опытно-экспериментальной работы, охарактеризована- методика формирования научных. поштий на основе, системной реализации ыестредаетных связей; приведены критерии и ме- '• годы оценки достигаемых уровней сфорглнрованности понятий,' представлены' основные практические результаты и еыводы. ' '■

ОСНОВНЫЕ ЩЩ1 И СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЩЙ! ■

Системный подход как методологическая основа исследования предопределяет расскотрсниз форм -рейлизацйл менпродаетинх связей или элементов развивающейся'системы. В связи с эти,» выявлялся состав отой системы (форш осуществления мекпредметпих связей), устанавливались взаимосвязи, иерархия элементоз на разных зтапах формирования понятий, характеризовались периоды развития снстош от стадии зарождения, через ее, становление, зрелость к преобразованию, соответствующие этапам формирования научных понятий.

Элтаентз.;л1_систеш лвляются формы реализации ь:ежпреднетных связей при форшровенш покят;;:: из разных учебных десхщшшп. Под формой, реализующей веэдгрэддояш езязп при формировании у студентов наутинх понятий, ,а< по;;;глаем специальную конструкцию, в раглках которой реализуются ме.тхфздпзткь'е связи.Форла предусиатрг-вает систему совмещенных' форм организация в единстве содержательного, процессуально-доягольностяого и организационного аспектов

при формировании у студентов научных понятий. Такой состав системы обусловлен учётом необходимости формирования у студентов втуза понятий физики и математики, учетом начального уровня сформированное™ этих понятий, а такке с учетом содержания образования инженеров и организации учебно-воспитательного процесса во втузе. Из форм организации содержания образования мы выделили две основные формы: физпко-матемгдкчаскоо понятие (Ф!«И) и комплексные нея-предаетные задания (К.13). Среди форм организации учебно-воспитательного процесса выделены шгаегративные формы занятий (КФЗ), обеспечивающие усвоение студентами научных понятий под руководством преподавателей разных учебных дисциплин. К шш относятся лекция, семинар, практические занятия, консультация и др. А такие Еьщслена соБмедешмя сазгастоятелъная работа (ССР) студентов, которая обеспечивает освоение студентами научных понятий из разных учебных дисциплин самостоятельно.

Охарактеризуем каждую из выделенных форм.

Ыезду понятиями наук физики и математики существуют тесные исторические, логические и научные связи, а такие связи, обусловленные нпбходпдостыо их системного применения в инженерной деятельности. Эти синтезированные знания п находят отражение в содержании образования в £орме йШ.

образования ©.31 существуют методологические, социальные и дидактичеехше основания, из которых мошо выделить особо:

г единство количественных (математических) л качественних (физических) спредеяениостей, присущих предаотам и явлениям реального мира; • ■

- наличие исшщриых связей мезду математикой и физикой,, которые объективно существует в системе отношений согласованных и несогласованных, внутренних и ьнеиших отношений мозду физическими и математическими понятиями .(Б.В.Кедров и др.);

• - интегратлишо процессы, происходящие в различных стерах • общественной япзнк;

- отражение интеграции наук к научных знаний в органическом • соединения науки и производств (¡¿.ГЛепшсов к др.); '

- цршцдп двд&ктекп о целостном отракеищ наук:: в содержании образования к как системы знаний, и как доятегсносп: (з единстве теории и метода).

£ВД есть еп-зцгЛячесгос от?а.~енг.з систем понятии физики ц математик и скязей ызаду хйм», поэтому оно отражает единство обцз-гс к. особенного, ерпедао чазхпоекпл и математическим понятелы;

■ отражает существующие связи кекду математическим! и физическими понятиями; и является физико-математической моделью реальных предметов и явлений; и его характеристики аналогичны характеристикам понятия в науке.

Содержание ШП образовано с помощью синтеза родо-видовых признаков физических и математических понятий.

Элементами, составляющими объем ФШ1, являются физические и математические понятия, отражающие существенные'признаки предметов л явлений различной физической природы, но имеющие одинаковые структурные свойства, которые составляет сущность Ф..Д1.

Связи и отношения йШ мы рассматриваем в аспектах связей по содержанию и объему с математическими, физическими и другими о,.Д.

Одной из задач изучент штекером физико-математических паук является формирование у него научной картины мира и представление о ее развитии. Поэтому мы ввели дощ <йШ четвертую характе-ристкку - ■диалектика становления и развития понятий физики и математики в науке. Это тем более целесообразно, что развитие физических и математических понятий все время пересекалось и давало толчок для развития друг друга. Современные дагнше этих наук при раскрытии эволюции научных понятий усваиваются лучше, искали без нее.

Учитывая так&е, что усвоенным знаниям иняенера додана быть присуща действенность знаний, которую мы понимаем в двух аспектах (инженер должен уметь применять физико-математические знания и пополнять их самостоятельно в случае необходимости), мы рассматриваем формирование систем физических и математических понятий посредством. йШ неразрывно от формирования умений по их освоению.

Е.Ш способствует формированию у'студентов втуза научных по' нятий физики и математики по четырем аспектам (научном, профессиональном, социально-мировоззренческом и деятелвностном);

Др.утой .формой отражения меянредметных связей в содержании

■ образования является,комплексное мекпрЪдг,четное задание (КиЗ).

являясь формой реализации мекпредаетннх связей, обусловливает организацию деятельности каждой личности по усвоен:® понятий физики и шсбматикп на шяпредаетной основе. ¡Год й;:3 мы пошмеш специальную конструкции содержания образования,. которая позволя-

■ ст отразить межпредаетнке связи ."медяу научными поштшми различных учебных дисциплин. Данная конструкция направлена на достижение комплексных мояпредмётных учебных целей и ее характер обусло-

влен единством содержательной, процессуальной и личностной сторон задания. КМЗ вносят в содеркание'учебной деятельности студентов'• новый компонент - усвоение связей м&"зду научными понятиями из разных учебных дисциплин. _ .

КМЗ как форма реализации межпредаетных связей само является системой, элементами которой являются предметное содержание, опе-- рационный и организационный компоненты задания. Предметно-содержательный компонент включает содержание вопросов, проблем, практических задач и т.п. межпредметного характера. Операционно-дея-тельностный компонент содершт систему действий по освоению понятий, на межпредметной основе и пс использованию меяпредметных связей при, выполнении таких заданий. Организационный компонент включает деятельность студентов и преподавателей разных учебных дисциплин по выполнению и организации таких заданий; управлению деятельностью студентов в' сочетании с самоуправлением при их выполнении. • "|

В основу образования КМЗ были положены понятия "проблемного учебного задания" (;Д,й.№ахзлутов, А.М.Матклшш), учебного задания для самостоятельной работы по физике (Н.Н.Тулькибаева, А.В.Усова), "комплексного задания" (В.Н.Максимова, Н.Н.Тулькибаева) и т.п.

Структурными элементами КМЗ.являются следующие виды заданий: I) задания, связанные- с усвоением четырех характеристик ©Ш; 2) задания, способствующие, развитию потребностей в освоении. связей мезду научными понятиями; 3) 'задания, связанные с работой по различным источникам информации; 4) задания, выполнение которых направлено на формирование организаадонно-управленческих умений* Эти виды'заданий обусловлены-целями подготовки квалифицированных специалистов (Г.Н.Сериков) и состоят в формировании у студентов втуза: знаний, потребностей в-самообразовании, умений работать с • источниками информации, организационно-управленческих умений.

Таким образом, КгЛЗ понимается наш как:

а) средство организации содержания образования;

б) форма реализации глежиредметных связей между научными понятиями физики и математики; _

в) система, составляющими которой являются простые' виды заданий (I - 4).

Третьим элементом системы форм осуществления межпредметных связей является система интегративных форм занятий. Элементами зтой системы являются лекции, семинары, практические занятия, коп-

• сультации, конференция и т.н. Ъ основу разработки интсгративных форм занятий (ИФЗ) -положены дидактические требования к тагам видам занятий, разработанные И.Д.Зверевым для меяпредаетного урока, м.й.махмутовым для совмещенного или интегратикйго урока, А.В.Усовой для межпредметннх семинаров и конференций и т.п.

Ш?3 является формой реализации меклредметных связей на определенном отрезке обучения. Оно позволяет привести в систему взаимодействия преподавателей- разных учебных дисциплин со студентами при формировании у них системы научных понятий из разных учебных предметов. Каадая форма интегративного занятия связана с достике-. нием конкретных целей, направленных на формирование научных понятий на мекпредаетной основе. КФЗ как и ¡ИЗ проектирует совместную деятельность преподавателей разных учебных дисциплин как по организации таких занятий, гак и по их проведении. ИуЗ само является системой, реализующей медлредметные связи, элементам которой являются: предметно-содеряательный учебный материал, используемый на занятии; деятельностный компонент, включающий совместную деятельность преподавателей разных учебных дисциплин и деятельность студентов по усвоению связе!5 между понятиями физика и математики; ■ организационный компонент, который включает деятельность преподавателей по организации таких занятий и управленческую деятельность студентов и преподавателей на самих занятиях.

Четвертым элементом системы форм реализации меяпредметннх связей является деятельностный компонент, выраженный в форме ССР студентов. Под ССР как формой реализации■меяпредметннх связей № . понимаем особую процессуальную структуру учебно-познавательной деятельности студентов по решению КМЗ, характер.которой зависит от' взаимодействия предметных и субъективных сторон деятельности.

Структурными элементами ССР являются: объект преобразовшпм - межпредметные связи между понятиями физики и математики; предмет преобразования -физические'и математические- понятия;' орудия деятельности - способы выявления межпредметных связей между этими понятиями, методы соединения и синтеза физических и математических понятий. Операционный состав ССР состоит из мыслительных спе-'раций (анализ, сравнение, обобщение, синтез и т.п.) и , связанные с ними практические действия (ответы на вопросы, поиск и выбор способа и метода, чтение литературы и т.п.). Специфическое содержание методов физико-математических дисциплин обусловливает необходимость использования разнообразных методов ССР на каждом- из ЙФЗ.

При выявлении форм реализации ыелщредаетшх связей мы опирались на три системных основания:' информационную структуру учебных предметов, морфологическую структуру учебной деятельности, организационно-методические элементы, процесса обучения. Особенностью нашей системы .форм является-то, что ФМП органично входит в нее и определяет содержательные аспекты других элементов системы (КЫЗ, ШЗ, ССР). Рассматривая межпредметные связи, с позиций целостного процесса формирования научных понятий на межпредметной основе, видим, что их реализация осуществляется с помощью четырех взаимосвязанных форм: ФМП, КМЗ, ИФЗ и ССР.

Структурные связи между элементами система форм обусловлены, во-первых, реализацией идеи о интеграции форм организации содержания образования с формами - организации учебно-воспитательного процесса, как основными элементами процесса обучения; во-вторых, каждый элемент системы реализации межпредглетных связей рассматривается в одних и тех не аспектах (содержательный, деятельностный, организационный). Эти аспекты имеют определенный смысл дош каждой из форм и в то не время рассматриваются целостно посредством всех четырех элементов при формировании научных понятий у студентов втуза. ; •

Конкретный состав связываемых в систему элементов и иерархия элементов определяется целями „этапа формирования понятий, на котором происходит реализация тех или иных подсистем форы. осуществления межпредметньк связей. - .

Развитие системы форм реализации межпредметных связей осуществляется в четыре этапа. Каждый' из этапов, с одной стороны, соотносится с этапами: зарождения, становления и зрелости системы. С другой, существует непосредственная.связь между этапами реализации межцредметных связей и. этапами формирования научных • понятий, в основу которых были соложёны: I) этапы формирования • научных понятий, разработанных А.В.Усовой,- с. учетом содержания знаний у студентов втуза; 2) начальный и.конечный уровни сформи-рованности научных понятий у студентов втуза. Кроме того, учитывалась специфика формирования понятий физию: и математики, которая предусматривает-развитие связей и отношений между ними, а также особенности: усвоения этих понятий каждой личностью.

Мы выделяем четыре этапа формирования научных понятий, соответствующих этапам реализации мсжпрздмстных связей.

ПерЕМй_ртач: его цель состоит з том, чтобы дать студентам понимание того, что в науке физические и математические понятия развивались взаимосвязанно (в историческом, логическом и научном планах) и, что в практике инженержж деятельности эти понятия токе применяются систешю. В связи с целью составными элементами подсистемы на дашгам этапе являются ИФЗ (лекция вида А, семинар), ФШ, К.ЛЗ и ССР. Функционачыгое значение данной подсистемы - довести до сознания студентов, что существуют исторические и логические мехшредоетнке связи мезду понятиями: физики и математики. Результатом первого этапа является то, что студенты могут проиллюстрировать связи мевду физически.«! .и математическими понятиями, но пока не могут выделить структурные свойства физических понятий, имеющих отражение в соответствующем математическом понятии (это соответствует первому уровню сформированностп научных понятий).

Второй_этад: его цель показать студентам и дать мл возможность практически убедиться.в существовании связей между понятиями физики и математики, в частности, в том, что математические понятия имеют различную физическую интерпретацию, а структурные свойства физических/ понятий описываются математическими. В связи с этой целью составными элементами подсистемы форм являются ®3. (лекция вида В, практические занятия), ШП-, ШЗ п ССР. Функциональное .значение подсистемы - формирование, основных характеристик (содержание, объем, связи и отношения, диалектика развития понятия) физических н математических понятий, используя при этом метод интехшрстащш этих понятий, 'В результате студентами усваиваются существенные признаки формируемых понятий- физики и математики , но само ФШ (или система (Тшичес'ких н "математических понятий и связи мззду шшп) сковано единичными образами, которые слуякля опорой при его формировании, то есть понятие не обобщено (это соответствует второму уровню сйормлровашости научных понятий).

1ретп'1_этад: ■ его цель состоит в синтезировании физических к математических понятий. Составанш олешнташ являются £МП, ЙЗЗ (практические занятия), К.!о и ССР. Функциональное значение состоит в объедпкекпн (астчсскггх и катсматическпу. понятий в едгдуэ систему. В результате формирует/лс С:.!й обобцэно, то есть оно не сковано отдельными конкретны:;:: образаш. Усвоены .структурные свойства понят!, связи и отиосзнгл с дсугтн понятиям: I! :.:а?с~ матшс!; студенты могут оперировать'эти ш зоянхшзг: цра ре^-згли задач с фкзкчесюз.; содзшашюм ( -.го петь достигнут срэкйГуоог'йГл;

этмкего цель состоит з практическом попмзпенпк

межпредметных связей между системам физических и математических понятий при репейии учебно-профессиональных задач. Составными элементами являются ИФЗ (практические занятия, консультации), КМЗ (типовой расчет, курсовая работа), ШП, ССР. Функциональное значение - в практическом применении системы физических и математических понятий при моделировании реальных ситуаций инженерного характера. Результатом является то, что ФШ1 достигло высокой степени обобщенности, что позволяет студентам оперировать им при решении задач инженерного характера, требующие от студентов элементов творчества, то есть'ЕЛИ (или их система) введено в систему научных понятии, .необходимых инженеру в его профессиональной деятельности (достигнут четвертый уровень).

Опкшеы оазвитие_систеж_фЩ!М реализации межпредаетных связей при формировании у студентов научных понятий.

Стадии зарождения соответствует подсистема I, которая образовалась на основании результатов теоретического анализа и констатирующего этапа эксперимента. Эта подсистема позволяет реализовать меапродмотные связи на ориентировочном этапе (или на пер-еом этапе формирования понятий). Переход от одной подсистемы к другой'не происходит скачкообразно, то ест^ система продолжая реализовиватъ свою функция претерпевает изменения на уровне элементов, структуры и функций.' ' -

Стадах становления системы форм соответствуют подсистемы 2 и • 3. Зти подсистемы реализуют межИредметные сшзи на этапах интерпретации (второй этап формирования понятий) и-синтезирования (третий этап формирования понятий)понятия физики и математики.

На стадии зрелости образуется -подсистема 4, которая соответствует реализующему этапу (или четвертому этапу формирования понятий), когда используются межпрэдоетнне связи между физическими к ма?емат-.лчес1аз:л. понятиями при решении задач инженерного характера. После того как подсистема выполнила свои -функщш проио- ' ходит распад системы и зарождается более сложная (формирующая но-' вне системы.по'штий), более высокой степени обобщенности (новая система'объединяет ранее сформированные понятия с новыми). Позто-. му старая система реализации межпредметных связей уде но может выполнять фукчцап позой зародившейся системы.

0пктпо-о|:сде£1^ектмьнзя_работа и ее^ез^льтат». В соответствии с целью :: гипотезой исследования репэлись следуащко задача олш:ко-экспе"р1г.»нтальнйй' работн:

. _ I. Определить содержание Ш1.

2. Выявить различные формы реализации межпредметных связей . при формировании научных понятий.

3. Проверить эффективность построенной системы форм при формировании понятий физики и математики.

На первом этапе был осуществлен констатирующий эксперимент для поиска противоречия в практике вузовского учебно-воспитательного процесса и определения содержания ФЖ. Решались задачи: определить объем физико-математических знаний и уровень их сформи-рованности, необходимый инженеру в его профессиональной деятельности; определить уровень сформированности понятий физики и математики у студентов втуза при традиционных формах реализации мек-предметнкх связей; выявить гипотетически пути и способы повышения уровня сформированное™ понятий физики и математики у студентов технических вузоз; енявкть основные математические понятия, необходимые при изучении физики и других специальных и технических дисциплин. Результаты теоретического анализа позволили определить объем физико-математических знаний, что способствовало определению содержания @.!П; констатирующего эксперимента дали возможность определить уровень сформированности понятий физики и математики (только небольшой процент студентов достигают второго уровня сформированности понятий).

На втором этапе опьггао~эксперт.:ентальной работы выявлялись различные формы реализации меапредметних связей, а также проводилась оценка и сравнение эффективности выбранных форм с помощью лабороторного эксперимента.-Его задачами являлись: апробация выявленных форм и оценка их эффективности; взаимоувязывание содер-7 жательного, деятельностного.и организационного аспектов реализации мёжпредметпых связей во ...всех формах. Результаты этого этапа •помогли определиться с формами осуществления межпредметных связей ' в содержании образования (®.Ш и КЫЗ) и в организации учебно-воспитательного процесса (ИФЗ. и ССР). Была построена система форы, в ' которой интегрированы формы содержания«образования с формами организации учебного процесса.

На третьем этапе .проводился формирующий' эксперимент с целью проверки эффективности построенной системы форм, при формировании у студентов втуза научных понятий. Решались задачи: осуществить_ формирование понятий физики и математики с.помощью применения системы форм реализации межпредметных связей Между этими понятиями; увязать этапы формирования понятий с этапами реализации межпред-

ыетных связей; проверить эффективность системы форм,.увязанной с этапами реализации ьяекцредметных связей и этапами формирования . понятий. В результате была скорректирована система форм осуществления межпредмегных связей при формировании у студентов втуза научных понятий. '

На четвертом этапе проводился обучащий эксперимент для обоснования. гипотезы. Для обеспечения валидаости результатов были взяты группы с одинаковыми уровнями сформировашоетн понятий. Эксперимент проводился различными преподавателями (с целью нивелирования влияния личности преподавателя на результаты эксперимента). В эксперименте участвовало четыре экспериментальных группы А8, ВЭ, Сэ, Дд и одной контрольной группы Ек*

В груше Аэ использовалась чегырехкомпонентная система форм (@Ш, КМЗ, ИФЗ, ССР), взаимоувязанная с этапами формирования научных понятий, В этой группе взаимоувязывались содержательное средство реализации меацредаеишх связей (<МП) с фирмами выражения содержания образования (лекционный материал, материал, применяемый на семинарах и т.п.). Содержательное средство (КМЗ) в сочетании с формами организации процесса обучения (ИФЗ и ССР) обеспечивало 'достижение определенного уровня сформированное™ понятий каждой личностью. -

В группе Вэ использовалась та же четнрехкошонентная система форм, что и в группе Аэ. Отличительной особенностью являлось- то, что этапы реализации, ыекцредоетннх связей не увязывались с этапами формирования понятий. Это возможно потому что при формировании математических понятий моино опускать некоторые этапы формирования понятий. • • '

В груше С использовалась трехкомпонентная система форм (ФШ, КМЗ, ССР), где отсутствовали ИФЗ, которые обеспечивают постепенный переход от формирования научных понятий непосредственно преподавателями к освоению этих понятий студентами через "опосредованное влияние преподавателей и:затем к самостоятельному освоению студентами понятий. Кроме, того в. этой■ группе этапы реализации межпредметных связей не взаимоувязывались с этапами формирования понятий. . • .

В группе Дэ- применялась трехкомпонентная система форм (ФШ, №3, ИФЗ), отсутствовал такой элемент как ССР, который способствует освоению понятий на меяпредаетной основе студентами самостоятельно и обусловливает действенность физико-математических зна- .

ний. Этапы реализации меяпредаетных связей увязывались с этапами формирования понятий.

В группе Ек применялась традиционная методика реализация мегцрэдшбтШЕс связей при формировании научных понятий.

Для сравнения и оценки эффективности различных систем форм проводилось пять срезов. Перед началом эксперимента с целью выявления' однородности груш на предает уровня сформированности понятий и после каждого этапа реализации межпредметных связей с~ целью выяснения динамики изменения уровня сформированное™ понятий в кандой из' групп.

При сравнении результатов в экспериментальных и контрольной группах нами была использована четырехуровневая акала отметок, разработает вопросы, контрольные задания, тестовые задачи, позволяющие оценить достигнутый студентами уровень сформированности понятий. Для сравнения эффективности каздой системы форм находились средние значения л - средний уровень сфорлированности понятий в определенной группе, - разброс уровней сфоршрованнос-ти понятий у каедого студента-вокруг среднего'.значения.

Анализ результатов формирующего эксперимента показал, что системное осуществление менпредметннх связей при .формировании по-' нятий влияет на.уровень усвоения • понятий'хаадш студентом, Использование различных'систем форы .реализации меяпредметных сЕязей подтвердил -гипотетическое предположение, что только система, з • которой интегрированы формы содержания образования с формами организации учебного процесса и подсистемы, которой связаны с этапами формирования'понятий, позволяет добиться-наиболее высокого уорвпя сформированностп понятий.-.ТаЕк^д группах: Ад - X =_18,85 и £Г = 1,7; Вэ - I = 16,57 и \Т = 3,51; Сэ - 1= 15,12 и ¿Г= 3,11; Дэ - I = 14,15 и С?= 2,53; ВЕ - I = 10,39. И <Г= 2,57.

Методы сравнения средних позволило сделать вывод, что различие их мегду собой является значимым.

Проведенное теоретшсо-экспершлентальноз исследование позволило сделать следующие выводных

- необходимым условием формирован?!': научных понятий физики и математики является системшя реализация кеавзредаетшас связей и-:: пх формировании;. ...

- система форм роашзацки иеклредаотанх связей долкаа интегрировать формы содержания образования с формами организации учебно-воспитательного процесса;

- структурными элеконгаля системы форм 'осуществления ценцрег-

метных связей при формировании понятий физики и математики в четырех аспектах (научном, профессиональном, социально-мировоззренческом, деятельностном) являзгася ФШ, ШЗ, ИФЗ и ССР;

- на основе системного подхода к реализации межпредметных связей, система форм является связанной как на определенном этапе осуществления ке;шредаетных связей, так и при движении по этапам;

- исследование позволило установить эффективность четырех-компонентной системы форм взаимоувязанной с этапами формирования • научных понятий, что позволило подтвердить ввдвинутую в начале исследования гипотезу.'

Проведешое исследование позволило выработать некоторые практические рекомендации для втузов: а) непрерывно сочетать формы содержания образования с формами организации учебно-воспитательного процесса при реализации ыежпредметных связей; б) при выборе форм необходимо учитывать цель (этап) формирования научных понятий; в) конкретизировать формы реализации межпредметных связей по этапам формирования понятий у студентов втуза.

Дальнейшие перспективы изучения проблемы мы видам в увязывании этапов реализации меапредштнкх связей не только о задача?.® формирования научных понятий, но и с другими учебно-воспитательными 'задачами, в частности,- с самообразовательными; в построении систем реализации межйредаёгннх' связей, направленных на создание комплексной картины шра, необходимой инженеру в его профессиональной, деятельности. • - ...

Основные положения диссертации изложены в публикациях: . I. Состав целей обучения 'студентов-вечерников при изучении курса высшей катемат\ики. - В сб.: Вопросы взаимосвязи'образования и-самообразования студентов /Йод ред. Г.Н.Серикова. - Челябинск: ЧШ, ISS7. - С. II8-I25..

2/ Сродство целостного формирования физико-математических знаний у студентов втуза. - В сб.: Вопросы взаимосвязи-образова-, нпя и .самообразования студентов /Под ред. Г.Н.Серикова. - Челя- -бинск': ЧТО,-1991, - Вый.2. - С. 77-S2.

3.' Методы целеполаганш в курсе высшей математики //Самостоятельная работа студентов в условиях перестройки -учебного процесса: Тез.докл.регион.науч.-методич.конф. - Челябинск; ЧПИ, Ï986.- С.185

4. Физико-математические понятия как средство подготовки инженеров во втузе, (в соавт.)//изгодология, теория и практика педагогического творчества:' Тёа.-дбкл.науч.-практ.1юнф. -• Челябипск:

Педагогическое обцество PiX-CP, 1889. - С. 12-16,

• 5. Формирование фнзмко-матегттическпх понятий у студентов втуза (в соавт.)//Вопроси методологии и методики сформирования научных понятии у учащихся школ и студентов вузов: Тез.докл.меу.вуз. научН.-практ.кону. - Челябинск: ЧШГ, 1У90. - 4.2. - С. 72-73.

6. Орткшзадш освоешш фундаментальных знаний с помощью тн-зиг.о-глатематнческих понятии //Оптимизация учебно-воспитательного процесса как условие формирования целостной, личности молодежи: Тез.докл.всероссийской науч.-метод.копф. - Челябинск: ЧелЕУ, I99Ü. С. £3-94.

7. укзш;о-магекатичоскио понятия как интогративное средство подготовки современных специалистов (в соавт.)/Пробла. ш -иптогла-цзп образования и науки: Тез.докл.науч.-метод.конф. - Li.: jIIiü'D,,.P, ISSü. - С. 63.

У. Средства реализации мекцродаотшос связей при фор:.тфовач:ш у студентоз втуза научных шлятпй //Научные понятия в современном учебном процессе школы и вуза: Тез.дом.всесоюзной науч.-практ. кокф. - Челябинск: ЧПЙ, IS?2. - 4.2(1). - С. IS-2U.

9. с'изико-техннческая интерпретация понятий "функция" и "производная" (в соавт.): учебное пособие. - Челябинск: ЧГГУ, 1990. - 65 с.