Главная / Методические материалы / Преподавание математики
Использование в инженерном проектировании межпредметных связей как отражения процессов интеграции и дифференциации в науке
Автор(ы): Гундырев Вадим Борисович, Доцент, учитель физики
Notice: Undefined variable: content in /home/area7ru/area7.ru/docs/metodic-material.php on line 278
Современный этап развития наук характеризуется двунаправленным процессом их дифференциации и интеграции. Формируя у школьников основные навыки инженерного проектирования, необходимо учитывать междисциплинарный характер этого процесса. Инженерное проектирование играет интегрирующую, системообразующую роль по отношению к различным областям человеческой деятельности, и к учебным предметам, как отражению этой деятельности.
Для правильного проектирования системы связей между учебными предметами и использования этой системы с целью формирования основ инженерного проектирования у старшеклассников, необходимо понимать, чем обусловлена необходимость их введения в учебный процесс, как они связанны с соответствующими областями науки и как эти области связанны между собой. Согласно [13] межпредметные связи раскрывают современные тенденции развития науки, и актуальность их реализации в обучении обусловлена современным уровнем научного развития. Далее будет показано, что межпредметные связи являются отражением в образовании процессов научного развития.
На протяжении всей истории своего развития наука находится под воздействием двух противоположных тенденций – дифференциации единой науки на области знания и интеграции их между собой.
Процесс дифференциации нашел свое отражение в разделении целостного учебного процесса на циклы (естественнонаучный, гуманитарный и др.) и, далее, на учебные предметы. В основе дифференциации науки лежит объективная разграниченность тех аспектов явления, которые выступают объектами научного познания. Большое значение имеет и тот факт, что специализация в сфере научной деятельности, как и в сфере образования, способствует более эффективному достижению результата, экономии сил, средств и времени. Одновременно с этим дифференциация науки порождает сужение кругозора ученых, утрату ими ориентации в других областях знания. Эта негативная тенденция находит свое отражение в разделении учащихся на “гуманитариев” и “технарей”, почти агрессивно отрицающих противоположное направление.
Процессы дифференциации науки находятся в диалектическом единстве с процессами её интеграции. Уже в античные времена сформировалась философия, объединившая существующее знание. В основе процессов интеграции лежит единство материального мира [15], общность как основных свойств материи, так и законов ее развития на разных структурных уровнях её организации.
Однако, начавшиеся почти одновременно, эти процессы протекали по-разному. Дифференциация наук шла относительно равномерно на протяжении всей истории развития человечества, преобладая в течение значительного периода времени над интегративными процессами. Новые науки рождались из потребностей повседневной жизни (геометрия, медицина), промышленности (термодинамика) или являлись развитием искусств и ремесел (литературоведение, металлургия). Однако с конца XIX века процессы интеграции наук резко усилились. Важнейшим фактором, стимулирующим как процессы дифференциации, так и, в ещё большей степени, интеграции, является научно техническая революция и ее развитие, выразившееся в переходе к постиндустриальному (информационному) обществу. В соответствии с работой [1], выделим три основных варианта синтеза знаний в науке: 1) внутридисциплинарный синтез, проходящий в рамках одной дисциплины, 2) междисциплинарный синтез в пределах ряда дисциплин, входящих в единый комплекс наук, например, естествознание или технические науки, 3) полидисциплинарный синтез, объединяющий знания многих областей, существенно различных по своей предметной характеристике. Следует отметить, что в процессе исторического развития науки на фоне явного преобладания внутридисциплинарного синтеза постепенно усиливается влияние междисциплинарного, а в последнем столетии и полидисциплинарного синтеза. В образовании это находит свое отражение в том, какие акценты ставятся в основу построения межпредметных связей в различные исторические периоды. Еще в начале XIX века Гегель, будучи директором гимназии, замечал (цитировано по [11]): “…деятельность духа может упражняться на любом материале”. То есть, не отрицая необходимости построения целостной системы образования, не считал ее необходимой. В первой половине двадцатого века уже идет разговор о преподавании единой системы наук о природе, о политехнизме и, даже, о его связи с общественными науками: “Политехнизм не есть какой-то особый предмет преподавания, он должен пропитывать собой все дисциплины, отразится на подборе материала и в физике, и в химии, и в естествознании, и в обществоведении. Нужна взаимная увязка этих дисциплин и увязка их с практической деятельностью…” (Н.К. Крупская, цитировано по [13]). В настоящее время все большее внимание уделяется связям учебных дисциплин различных циклов – как на уровне фактов, так и на более глубоком уровне использования аналогий, методов, языка.
Рассмотрим теперь основные направления интеграции научного знания и их отражение в образовательном процессе.
- Перенос идей и представлений из одной области в другую (понятия состояния, движения, системы, принципы симметрии, подобия и сохранения). Это направление довольно широко используется в педагогической практике [1]. К нему можно отнести и применение единых методов, например законов сохранения, в различных областях физики, единых подходов при анализе исторических формаций или литературных текстов.
- Эффективное использование понятийного аппарата, метода и других познавательных средств одних областей науки другими. В отличие от первого направления, здесь подразумевается обогащение различных отраслей знаний способами их получения и отражения в образовательном процессе практически не имеет, за исключением крайне близких учебных предметов одного цикла. В качестве примера можно привести применение идей симметрии в математике и физике для доказательства утверждений. Вместе с тем, умение применять методы одной науки в предметной области другой крайне важно для развития креативности, логического мышления и познавательного потенциала учащихся. Так, принцип симметрии позволяет анализировать физические задачи, биологичские объекты [14], художественные произведения и литературные тексты, сближая, тем самым, предметные области и делая их доступными учащимся с различным типом мышления.
- Формирование комплексных междисциплинарных проблем и направлений исследований. Это направление интеграции знаний в значительной мере связано с возникновением серьезных региональных и глобальных проблем. Поскольку эти проблемы находят свое отражение в учебных курсах, отражено в них и данное направление интеграции знания. Однако, только согласованный подход учителей – предметников позволит сформировать у учащихся с одной стороны правильное представление о проблеме, решить которую можно только путем применения знаний многих наук, с другой – умение применять эти знания для решения проблем, разумеется, не обязательно глобальных. Одним из мощных средств развития таких умений является, на наш взгляд, метод проектов.
- Формирование новых научных дисциплин пограничного типа на стыках ранее известных наук (биохимия, биофизика и физическая химия). Наибольшее отражение в образовательном процессе получило именно направление формирования пограничных наук [3,5,9] и наук, относящихся к различным предметным областям [7]. Большинство публикаций, касающихся развития межпредметных связей, посвящено именно этим вопросам. Сюда же можно отнести и появление новых курсов, таких, как, например, концепции современного естествознания и др.
- Сближение наук, различающихся своими предметными областями, усиление взаимодействия естественных, общественных и технических наук (математическая лингвистика, политическая география, историческая метрология [12]). Это направление находит свое отражение, в основном, на уровне сообщения фактов.
- Сближение научных дисциплин различных типов – фундаментальных и прикладных, эмпирических и теоретических, сильноформализованых и описательных (синергетика, техническая эстетика, педагогическая кибернетика). Это направление интеграции, на наш взгляд, практически не нашло своего отражения в образовательном процессе, если не считать учебного предмета “черчение” как синтеза фундаментального и технического направлений. Другим примером может служить работа [8].
- Универсализация средств языка в науке (формирования тезауруса - системы понятий и ассоциаций, единой для большей части научного знания, развитие математики как универсального языка науки, создание формальных языков). Одним из первых внимание к проблеме общего языка в науке привлек Чарльз П. Сноу в своем эссе “Две культуры”. По мере того, как ученые разных направлений все более утрачивают способность понимать друг друга, усиливается тенденция к восстановлению взаимопонимания. В первую очередь здесь следует говорить о математизации наук и о математике как языке многих, если не большинства современных научных дисциплин. Любое включение математики в межпредметную связь с другими предметами способствует этой тенденции. Другое направление в развитии средств межнаучного языка – терминология одной науки, как правило, более “старой”, применяемая другой в том же, или близком смысле. Так, например, терми...
ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами методического материала урезан на треть (33%)!
Чтобы просматривать этот и другие тексты полностью, авторизуйтесь на сайте:
|
|
Добавлено: 2015.06.01 | Просмотров: 717
При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательна!
|
