Актуальность разработки и внедрения в современную образовательную практику метапредметного и интегрированного междисциплинарного содержания находит отражение в обновленных ФГОС основного и среднего общего образования [1, 2]. Решение этой задачи во многом определяется трансформацией научного познания, которое в большей степени ориентировано на междисциплинарные исследования; взаимовлиянием естественнонаучных теорий и информационных технологий; формированием сетевых партнерских объединений образовательных организаций и наукоемких предприятий и организаций как условие формирования предпрофессиональных умений школьников, необходимых для учебы и жизни; актуальностью формирования высокотехнологичной образовательной среды как основы развития фундаментального и инженерного образования (в первую очередь междисциплинарных исследований в области химии, физики, биологии, информационных технологий, нанотехнологий, биотехнологий, информационно-коммуникационных и когнитивных технологий) для достижения технологического суверенитета России [3]. Переход к принципу междисциплинарности в обучении направлен на овладение обучающимися компетенциями, необходимыми для продуктивного междисциплинарного диалога и работы в команде специалистов, и призван существенно повысить эффективность общего образования и способствовать развитию личности ребенка.
В этих условиях важным этапом становится осмысление накопленного опыта реализации междисциплинарного взаимодействия в отечественном образовании. Каждый новый этап его реформирования не отменяет достижений отечественной педагогической науки и практики, а отражает эволюцию интегративного подхода в естественнонаучном образовании.
Цель исследования – анализ развития интегративного подхода в ракурсе актуальных задач модернизации российского естественнонаучного образования.
Материалы и методы исследования
Материалы и методы исследования: анализ психолого-педагогической и методической, нормативно-правовой литературы; анализ практического педагогического опыта.
Результаты исследования и их обсуждение
Интеграционные процессы в педагогической реальности могут дать новые результаты по отношению: к человеку, формируя интегральные свойства и характеристики как на стороне ученика, так и на стороне учителя; к картине мира, которая самым непосредственным образом обусловливает построение содержания образования, составляя его научную основу; к содержанию образования на всех его уровнях, начиная от концептуальных посылок и кончая конкретным учебным материалом; к обучению, обеспечивая актуализацию новых механизмов познания, создавая инновационные формы и методы освоения учебной информации [4].
Активное становление интегративного подхода в системе российского образования осуществляется в рамках современной естественнонаучной (постнеклассической) картины мира, которую характеризуют: целостный взгляд на мир как систему; ценностный взгляд на мир и место человека в нем; эволюционный взгляд на мир – природу и человека в целом; экологический взгляд на мир. Организационно развитие интегративного подхода связано с реформой 1984 г., провозгласившей идеи гуманизации, демократизации и гуманитаризации в образовании [5].
Посылом становления интегративного подхода остается идея З.И. Гельмана о том, что интеграция – это методологический принцип, своего рода краеугольный камень образования XXI в. и развитие и восприятие новых идей происходит не на традиционных дисциплинарно-предметных платформах физики, химии, биологии, этики, права и т.д., а на стыке этих платформ [6]. Обобщение передового научного опыта и педагогической практики позволило сформулировать ключевые идеи интегративного подхода, развиваемого петербургской научно-педагогической школой естественнонаучного образования [7].
Концептуальным основанием развития интегративного подхода в естественнонаучном образовании мы определяем гуманитаризацию научного и соответственно учебного познания. Согласно концепции гуманитаризации, человек, его деятельность включены в саму структуру естественнонаучного знания, которое является необходимой основой определения путей развития системы «природа – человек». Методологическими предпосылками формирования естественнонаучного знания в настоящее время служат учение о единстве природы и ее антропогенного фактора, а также системно-целостный подход к анализу любого феномена природы и деятельности человека в их взаимосвязи [8].
Особым этапом в процессе конструирования интегрированного содержания является определение системообразующего фактора или интегратора как основания для объединения. Определить системообразующий фактор (интегратор) – значит, выявить доминанты, ведущие к организации определенных компонентов в систему, обнаружить специфические основания возможных связей между ними. Интеграторами могут быть идеи, категории, а также другие компоненты содержания.
Наши исследования показали, что при построении интегрированного курса естественнонаучной направленности в качестве интеграторов выступает концепт. Иерархическая система концептов (метаконцепт – мегаконцепт – концепт смыслового блока – частный концепт) является структурным основанием содержания курса, в отличие от системы формирования основных понятий при конструировании содержания линейного учебного предмета. Дидактическая ценность концепта заключается в его смысловой насыщенности, по сравнению с одноименным понятием. Концепт обусловливает единство знаниевого и ценностно-смыслового компонентов естественнонаучного образования. Использование концепта в качестве элемента структуры учебной программы позволяет осуществлять интеграцию гуманитарного и естественнонаучного знания [9].
В нашем опыте разработки интегрированного курса «Естествознание» концептами-интеграторами содержания выступают ведущие идеи курса: идея единства, целостности и системной организации природы; идея взаимозависимости человека и природы; идея гармонизации системы «природа – человек» [8, 9]. Ведущие идеи курса являются отправной точкой для обозначения ценностно-смысловых ориентиров, раскрывающих содержание педагогического целеполагания при изучении курса «Естествознание» и определяющих направления отбора содержания учебной информации в контексте его ведущих идей при изучении законов, объектов и явлений природы. Здесь система «природа – человек» рассматривается в большей степени через призму научного познания. Таким образом, на первом этапе развития интегративного подхода в современной системе образования реализуется необходимость и возможность интеграции естественнонаучного и гуманитарного знания вокруг проблем взаимодействия в системе «человек – наука – природа», что является основанием при конструировании содержания интегрированного учебного предмета «Естествознание».
На этапе осмысления компетентностного подхода в российской системе образования в последнюю версию ФГОС ООО включено понятие функциональной грамотности. Документ ориентирует на «создание условий, обеспечивающих возможность формирования функциональной грамотности обучающихся (способности решать учебные задачи и жизненные проблемные ситуации на основе сформированных предметных, метапредметных и универсальных способов деятельности), включающей овладение ключевыми компетенциями, составляющими основу дальнейшего успешного образования и ориентации в мире профессий» [10, 11]. В проблемном поле формирования и оценки функциональной грамотности обучающихся это выражается прежде всего в изменении критериальной базы оценки образовательных достижений учащихся, так как ее предметом становятся компетенции и метапредметные умения – интегративные по своей природе.
Данный этап характеризуется внедрением в образовательную практику компетентностно-ориентированных заданий. Отличительной чертой содержания таких заданий является моделирование реальной жизненной ситуации, в которой обучающемуся не просто нужно использовать имеющиеся знания, но прогнозировать стратегии своих действий. В международном исследовании PISA компетентностно-ориентированные задания строятся на основе трех категорий жизненных ситуаций. Это личный опыт учащихся, ситуации, связанные с процессом обучения, или будущие профессиональные ситуации и, наконец, реальные жизненные ситуации, которые могут потребовать от человека работы с публичной информацией.
Эти задания предусматривают выход за пределы предметного материала, имеют не только учебную, но и жизненную ценность, поскольку основываются на интересном для ученика материале, связаны с определенной жизненной ситуацией, актуализируют необходимость действий. Единство указанных признаков дает основание для выделения этого типа заданий как самостоятельной дидактической и методической единицы.
Каждое задание, направленное на оценку и развитие функциональной грамотности ориентировано на демонстрацию обучающимся определенной компетенции в заданных условиях. Составляющие компетентностной области оценки функциональной грамотности в исследовании PISA, с одной стороны, отражают особенности содержательной области, а с другой стороны, особенности деятельности, которая должна быть учтена обучающимся при решении проблем, с которыми он сталкивается [12]. Компетентностная область оценки определена для каждого вида грамотности, которые включены в исследование PISA. Например, в модели математической грамотности выделены следующие компетенции: математические рассуждения и решение математических задач (формулировать ситуацию на языке математики; применять математические понятия, факты, процедуры; интерпретировать, использовать и оценивать математические результаты). Естественнонаучная грамотность предполагает обладание способностью научно объяснять явления; понимать основные особенности естественнонаучного исследования; интерпретировать данные и использовать научные доказательства для получения выводов.
Обозначенные выше характеристики компетентностно-ориентированных заданий позволяют с определенностью говорить об их интегративной природе. В этой связи в содержании естественнонаучного образования создаются условия для наращивания взаимосвязей в системе взаимодействия человека и природы: «человек – наука – общество – природа».
Третий этап эволюции интегративного подхода фиксируем при разработке системы конвергентного образования, которая находится в стадии становления.
По словам М.В. Ковальчука, дальнейшее развитие науки, образования, промышленности возможно только на междисциплинарной основе, конвергенции, взаимопроникновении наук и технологий, ведь сама природа конвергентна по своей сути. При этом подчеркивается, что, если до сих пор с помощью новой технологии всегда создавался новый материал, каждая вновь появившаяся технология приводила к появлению еще одной специальности. Теперь же впервые появились технологии-интеграторы [13].
Конвергентный подход в научном и учебном познании трактуется как методология стирания междисциплинарных границ между научным и технологическим знанием. Методология конвергентного образования предусматривает взаимодействие научных дисциплин (предметов), прежде всего естественнонаучных; реализацию междисциплинарных проектных и исследовательских практик; взаимопроникновение наук и технологий [14]. Его целевой установкой является подготовка подрастающего поколения к жизни в техносфере динамично меняющегося мира, обеспечивающая конкурентоспособность выпускников школ. Базовым принципом разработки содержания образования заявляется междисциплинарный синтез естественнонаучного знания. Системообразующими в разработке конвергентно-ориентированных учебных программ выступают надпредметные знания из области НБИК-технологий.
Содержание принципов конвергентного образования отражает интегративный подход не только на уровне содержания, но и в системе коммуникации и деятельностных образовательных технологий. К этим принципам относятся: междисциплинарный синтез естественнонаучного знания, переориентация учебной деятельности с познавательной на проективно-конструктивную; сетевая коммуникация; обучение не по предметам, а по различным видам деятельности; ведущая роль самоорганизации в процессах обучения.
Анализ педагогического опыта реализации интегративного подхода показывает накопление результативных педагогических практик, соответствующих обозначенным принципам. К ним относятся: разработка методики организации проектной и исследовательской деятельности на основе междисциплинарных проблем естественнонаучной направленности; конструирование моделей урока, где концепт выступает в роли интегратора междисциплинарного содержания; разработка моделей формирования и развития метапредметных образовательных результатов и функциональной грамотности обучающихся и др.
Целевые установки конвергентного образования определяет путь дальнейшего развития интегративного подхода в естественнонаучном образовании. Модель концепции гуманитаризации естественнонаучного образования приобретает целостный вид. Отбор и конструирование содержания естественнонаучного образования осуществляется в системе «природа – наука – технологии – общество – человек».
Заключение
Исследования петербургской школы естественнонаучного образования свидетельствуют о возрастании роли интеграционных процессов в отечественном образовании
В системе российского естественнонаучного образования наблюдается три этапа развития интегративного подхода, связанные с разработкой содержания интегрированных курсов естествознания, обеспечением достижения функциональной грамотности обучающихся, реализацией системы конвергентного образования. Интеграция как процесс и результат становления целостности выступает как методология естественнонаучного образования на каждом из этапов, обеспечивая изучение объектов естествознания в системе «природа – наука – технологии – общество – человек».
Реализация интегративного подхода в содержании современного естественнонаучного образования в методическом в научно-теоретическом и практическом плане проявляется в следующих направлениях:
− разработка содержания и методики преподавания интегрированных учебных предметов, прежде всего курса «Естествознание», где ключевой идеей является интеграция естественнонаучного и гуманитарного знания, а дидактической единицей содержания выступает концепт.
− разработка системы оценки интеграционных образовательных результатов естественнонаучного образования, где ключевым инструментом выступают компетентностно-ориентированные задания.
Динамика развития интегративного подхода согласуется с ключевыми задачами модернизации отечественного естественнонаучного образования в соответствии с вызовами современного мира. Концептуальная наполненность идей интегративного подхода позволяет сделать вывод, что он может выступать в качестве методологической основы системы конвергентного образования. Накопленный опыт работы в рамках интегративного подхода может быть использован при разработке учебных программ на основе осуществления междисциплинарного синтеза содержания НБИК-технологий.