Суть и цель качественного обновления образования в XXI в. – подготовка выпускника, способного освоить любую специальность. Необходимо развивать у студентов умение осознанно использовать полученные знания и умения для целостного решения профессиональных задач. Это возможно, по нашему мнению, только на основе интегрированного обучения дисциплинам.
Принцип интегрированного обучения тогда выступает как основной механизм построения моделей профессиональной деятельности.
Касаясь проблемы интегрированного обучения, В.И. Вернадский писал: «...рост научного знания в ХХ в. быстро стирает грани между отдельными науками. Мы все больше специализируемся не по наукам, а по проблемам. Это позволяет, с одной стороны, чрезвычайно углубляться в изучаемое явление, а с другой – расширять охват его со всех точек зрения».
Информационный век стимулирует нас «перепрыгнуть» через границы отдельных дисциплин и развивать более широкие представления на основе междисциплинарного подхода. Информатизация образования сделала реальным применение разнообразных технологий и моделей интегрированного обучения, например таких как, междисциплинарная (проблемная) модель обучения, предусматривающая обучение в процессе работы над проектом; модель практической ориентации обучения по выполняемым функциям, области техники, рабочему месту, сферам профессиональной деятельности.
Необходимость обращения нами к интегрированному подходу в обучении вызвана рядом объективных причин, которые обнаружились в процессе обучения естественно-математическим дисциплинам (физике, математике, информатике).
Одной из важнейших проблем, на наш взгляд, является заметное снижение интереса студентов к предметам естественно-математического цикла, что во многом обусловлено объективной сложностью физики и математики. Сама специфика физики и математики на их современном уровне побуждает к комплексному подходу в обучении студентов этим дисциплинам, т. е. логика данных наук ведёт к их объединению, интеграции.
Изучение информатики дало возможность снять многие возникающие в процессе обучения познавательные трудности, вызвать интерес у студентов к физическим и математическим проблемам, показать возможность их решения новыми, нестандартными методами: алгоритмизацией решения сложных задач на компьютере, возможностью смоделировать и наглядно увидеть на экране монитора физические и математические процессы и управлять этими процессами и т. д.
Следующей проблемой, которая может быть решена в процессе интегрированного обучения, является несогласованность, разобщённость этапов формирования у студентов общих понятий физики, математики, информатики; выработки у них обобщённых умений и навыков.
Практика показывает, что нередко одно и то же понятие в рамках каждой конкретной дисциплины определяется по-разному – такая многозначность научных терминов затрудняет восприятие учебного материала. Одна и та же тема по разным дисциплинам изучается в разное время. Эти противоречия легко снимаются в интегрированном обучении.
В ходе работы нами были изучены работы Резника, Вернадского, Ушинского о возможностях использования интегрированного подхода в образовательном процессе. Кроме того, по данному вопросу нами были рассмотрены материалы различных научно-практических конференций, педагогических чтений, материалы методических сборников.
Корни процесса интеграции лежат в далеком прошлом классической педагогики и связаны с идеей межпредметных связей. В основе своей идея межпредметных связей родилась в ходе поиска путей отражения целостности природы в содержании учебного материала.
Великий дидактик Ян Амос Коменский подчёркивал: «Всё, что находится во взаимной связи, должно преподаваться в такой же связи». К идее межпредметных связей обращаются позднее многие педагоги, развивая и обобщая её. Так, у Джона Локка идея сопряжена с определением содержания образования, в котором один предмет должен наполняться элементами и фактами другого.
Песталоцци на большом дидактическом материале раскрыл многообразие взаимосвязей учебных предметов. Он исходил из требования: «Приведи в своём сознании все по существу связанные между собой предметы в ту именно связь, в которой они действительно находятся в природе». Песталоцци отмечал особую опасность отрыва одного предмета от другого.
В классической педагогике наиболее полное психолого-педагогическое обоснование о дидактической значимости межпредметных связей дал Константин Дмитриевич Ушинский. Он считал, что «знания и идеи, сообщаемые какими бы то ни было науками, должны органически строиться в светлый и, по возможности, обширный взгляд на мир и его жизнь».
Применяя интегрированный подход в обучении, преподаватель делает процесс более полным, интересным, насыщенным. При пересечении предметных областей естественных наук такая интеграция просто необходима для формирования целостного мировоззрения и мировосприятия.
Интегрированное обучение подразумевает и проведение бинарных занятий и занятий с широким использованием межпредметных связей.
Далее нам хотелось бы рассказать о более конкретных примерах применения интегрированного подхода на занятиях по естественно-научным дисциплинам.
Использование компьютерных возможностей на занятиях позволяет сделать новый или ранее изученный материал более красочным и запоминающим. Например, было проведено бинарное занятие по инженерной графике и технической механике.
Использование презентации на этом занятии наш взгляд, достаточно хорошо продемонстрировали возможности для преподавателя:
- не нужно чертить чертежи на занятиях в каждой группе, или обновлять имеющийся раздаточный материал, достаточно сделать презентацию и продемонстрировать ее, кроме того, всегда можно презентацию обновить, добавить новые данные или удалить устаревшие;
- не нужно записывать сложные формулы и расчеты, их можно продемонстрировать в презентации;
- большое преимущество в том что, не нужна большая доска, даже при очень большом количестве материала, который нужно записать: количество слайдов в презентации практически неограниченно.
Еще одно преимущество, которое использовалось нами на занятиях – это электронное тестирование и автоматическая обработка результатов. «Физико-математический марафон» – это занятие, которое проводилось в кабинете информатики, что давало нам возможность контролировать знания на каждом этапе занятия с помощью электронного теста, разработанного в среде Delphi.Во время проведения КВН по математике применялась автоматическая обработка результатов с использованием таблиц Microsoft Office Excel.
Еще одна из многих возможностей, которые предоставляет компьютер, - это демонстрация видеофильмов, клипов, воспроизведение звуковых эффектов, в том числе и музыкальных композиций. Данные возможности были нами использованы при проведении занятия «Звуковые колебания» учебного года. Были использованы записи звуковых колебаний различных природных явлений, голоса зверей и птиц, вокальные композиции. Занятие проводилось совместно с педагогом по вокалу. Как человек воспроизводит и регистрирует звуки, как менять характеристики воспроизводимых звуков, было не только рассказано, но и наглядно проиллюстрировано.
В рамках работы творческой группы «Школа в движении», руководителем которой я являюсь, студенты первого курса нашего колледжа участвуют в изучении своей двигательной активности с помощью шагомеров. Мною было разработано и проведено практическое занятие «Энергетические характеристики движения», на котором студенты смогли наглядно убедиться во взаимосвязи характера движения, энергетических характеристик и режима питания. Наглядно было продемонстрирована взаимосвязь знаний физических понятий и их использования для здорового образа жизни. Разработаны калькуляционные задания для студентов специальности «Организация обслуживания в общественном питании».
На занятиях «Физическое многоборье» и «Законы сохранения» использовались комплексные задания, позволяющие провести сравнительный анализ физических и математических уравнений и способов их решения.
Далее хотелось бы сказать, о том, как интересно бывает студентам на подобных мероприятиях и занятиях. Мы всегда получаем массу благодарностей и пожеланий студентов – проводить больше таких занятий. И это всегда отражается на их лицах, поведении. Ну, а самый главный результат – это интерес студентов к физике, математике, информатике. Во время таких занятий он меняется на глазах.
У Василия Александровича Сухомлинского есть очень известные слова: «Страшная опасность – это безделье за партой; безделье шесть часов ежедневно, безделье месяцы и годы. Это развращает, морально калечит человека – и ничто не может возместить того, что упущено в самой главной сфере, где человек должен быть тружеником – в сфере мысли».
Эти слова очень актуальны и в настоящее время. Не секрет, что в последние годы все заметнее спад интереса студентов и учащихся к естественно-математическим дисциплинам. Это и понятно, ведь преподаватель перестал быть единственным источником знаний. С экранов телевизоров, со страниц книг, журналов и газет на них обрушивается мощный поток самой разнообразной информации. И, заметим, информации яркой, запоминающейся, интересной.
Нами проводится эксперимент, в ходе которого рассматривалась изменение интереса к данным дисциплинам студентов 1 курса ОмКПТ при использовании интегрированного обучения.
Для диагностики мотивов учебной деятельности по физике, математике и информатике среди студентов 1 курса педагогического отделения и отделения сервиса ОмКПТ в начале учебного года нами используется тест-опросник, разработанный Дубовицкой Т.Д. Особенностью данного теста является то, что исследуется не мотивация учебной деятельности вообще, а специфика мотивации учебной деятельности, проявляющейся при изучении конкретных учебных дисциплин.
На протяжении 3-х последних лет часто встречающимися ответами являются:
- «В изучении данного предмета мне достаточно тех знаний, которые я получаю на занятиях»;
- «Учебные занятия по данному предмету мне неинтересны, я их выполняю, потому что этого требует преподаватель»;
- «Считаю, что трудные теоретические вопросы по данному предмету можно было бы не изучать»;
- «На занятиях по данному предмету у меня часто бывает такое состояние, когда «совсем не хочется учиться»;
- «Если я плохо подготовлен к уроку, то особо не расстраиваюсь и не переживаю»;
- «Если бы это было возможно, то исключил бы данный предмет из расписания и учебного плана».
Благодаря применению интегрированного обучения, по нашим наблюдениям, увеличивается заинтересованность студентов в учебе, повышается уровень их активности в ходе занятия, а также уровень запоминания преподаваемого материала, ввиду широкого спектра форм его представления.