Моделирование физико-математической подготовки старшеклассников к обучению в техническом университете как дидактической системы

тетностью заданий повышения качества подготовки выпускников общеобразовательных учебных заведений, стремлением к обеспечению устойчивых результатов образовательного процесса в средней и высшей школе, потребностями в обновлении содержания ФМПC в соответствии с современными образовательными стандартами. На сегодняшний день разработка структуры модели дидактической системы доуниверситетской ФМПC приобретает характер научно-теоретической проблемы, что будет способствовать решению имеющихся противоречий между:

• –    результатами современных психологических и педагогических исследований специфики учебной деятельности старшеклассников и отсутствием их практического внедрения в процесс подготовки по физике и математике учеников общеобразовательных учебных заведений (ОУЗ);

• –    состоянием современной учебно-воспитательной системы, в которой стремительно растут доля и роль дополнительных внешкольных образовательных услуг, и отсутствием нацеленности и согласованности в деятельности различных учебных заведений;

• –    возрастанием роли информационнотехнологических компетенций специалистов и снижением приоритетности физики и математики как учебных дисциплин в ОУЗ [1].

Одним из инструментов решения обозначенных противоречий мы считаем моделирование как метод научного познания, который позволяет учесть существенные факторы влияния на проблему доуниверситетской ФМПC и определить приоритетные направления ее решения [2]. Одной из разновидностей моделирования является педагогическое моделирование, которое по содержанию представляет собой процесс искусственного создания педагогической модели, которая используется как абстрагированное и формализованное воспроизведение структуры многофакторного педагогического явления, процесса или системы для получения новых знаний об объекте исследования [3].

Мы стоим на позиции, что доуниверситет-ская ФМПC является инновационной педагогической системой (этап проектирования, на котором происходят создание и изучение педагогической прогностической модели ОУЗ как целостного образования открытой части социального пространства, в рамках которого осуществляется образовательная деятельность, что обеспечивает «встречу Человека и Мира»), требующей моделирования и внедрения в учебный процесс [4].

Целью статьи является анализ модели ФМПC к обучению в техническом университете как дидактической системы.

Проектируемая нами модель дидактической системы доуниверситетской ФМПC имеет комплексный характер, поэтому одновременно учитывает требования моделирования по гносеологическому, общеметодологическому и психологическому направлениям (по В. Михееву), а также современной дидактики [5, с. 8]. Cогласно классификации А. Пирогова, мы относим модель дидактической системы доуниверситетской ФМПC к концептуальным дидактико-методическим моделям, поскольку в ней находит отражение авторская структура и новизна подходов к физикоматематической подготовке при высших технических учебных заведениях, а также ее комплексное научно-методическое обеспечение, что обусловлено спецификой такой подготовки [6, с. 36–40].

Модель дидактической системы основывается на теории обучения, что отражают ведущие элементы дидактической системы (по И. Малафиику). Как утверждает ученый [7, с. 149–150], в структуре дидактической системы можно выделить несколько элементов – процесс обучения (отображает все элементы дидактической системы), содержание образования (определяется целями образовательного процесса), цели и задачи образования (определяют основные образовательные задачи), принципы и закономерности учебного процесса (существенно влияют на содержание и организацию учебного процесса), формы, методы и средства учебной деятельности (влияют на усовершенствование содержания, а также на определение целей образовательного процесса), содержание и специфика контроля и оценивания уровня учебных достижений (определяют уровень эффективности введенного содержания образования).

Учитывая структуру дидактической теории, дидактическая модель , по мнению В. Чайки [8, с. 22], должна содержать следующие базовые компоненты: дидактические цели, дидактические задания, содержание учебного процесса, методы обучения, формы организации обучения, результаты образовательного процесса. В. Ягупов видит в структуре дидактической модели целевой, стимулирующе-мотивационный, содержательный, процессуальный, контрольнорегулировочный, оценочно-результативный, субъект-субъектный компоненты [9, с. 56].

Учитывая мнение ученых, мы утверждаем, что в модели дидактической системы ФМПC к обучению в техническом университете присутствуют все необходимые компоненты: цель (достаточный уровень доуниверситетской ФМПC к обучению в техническом университете); содержание (формы и методы учебной деятельности, содержание допрофессиональ-ных компетенций; типология учебных задач; авторское комплексное научно-методическое обеспечение); организационная структура (институты, факультеты, центры доуниверситет-ской подготовки старшеклассников) и результат учебного процесса (эффективность модели дидактической системы, в том числе авторского научно-методического обеспечения доуни-верситетской ФМПC).

Поскольку ФМПC к обучению в техническом университете определяется нами в контексте дидактической системы, то мы исходим из основных ее элементов (по И. Малафи-ику [7]) – цели обучения, содержание, методы, средства и организационные формы. В связи с этим совокупность компонентов доуниверси-тетской ФМПC отражает элементы дидактической системы, а значит, предусматривает наличие цели, мотивации, содержания, деятельности и результата в их целостности и завершенности с условием возможной рефлексии.

Cодержание указанных элементов представлено в таблице (см. с. 59).

Анализ теоретических подходов к сущности, заданиям, функциям и содержанию педагогического моделирования позволяет выделить основные предпосылки дидактического моделирования доуниверситетской ФМПC – его цель, основные этапы, ожидаемый результат.

Цель моделирования – оптимизация процесса доуниверситетской ФМПC путем повышения эффективности исследуемого процесса, обеспечение комплексности педагогических воздействий на все элементы ФМПC и привлечение различных субъектов моделируемой среды. Она определяется рядом внутренних и внешних мотивов заинтересованных субъектов образовательного пространства доунивер-ситетской подготовки. Внутренние мотивы – заинтересованность старшеклассников и их родителей во владении равными стартовыми возможностями при поступлении в технический университет; система познавательных интересов и мотивов учебной и профессиональной деятельности личности. Внешние мотивы – стремление технических университетов к повышению своего социально-экономического статуса; потребности научно-педагогических работников доуниверситетской подготовки к самореализации путем улучшения качества ФМПC и т.д. [10].

Ожидаемым результатом охарактеризованного процесса моделирования мы считаем повышение уровня качества доуниверси-тетской ФМПC.

Модель дидактической системы ФМПC к обучению в техническом университете есть схематичное отображение процесса и структуры такой подготовки (см. рис. на с. 60). Охарактеризуем сущность определенных составляющих модели дидакти-ческой системы до-университетской ФМПC старшеклассников– мотивационно-целевой, содержательно-когнитивной, организационно-деятельностной и результативно-рефлексивной.

Теоретико-методологической основой моделирования дидактической системы до-университетской ФМПC являются основные методологические подходы (системный, деятельностный, личностно ориентированный, компетентностный) в процессе подготовки старшеклассников к обучению в техническом университете; принципы ФМПC (общеметодологические, конкретно-научные – специальные, педагогические и функциональные), базовые категории проблемы исследования и логико-структурный анализ как метод моделирования [10; 11].

Мотивационно-целевая составляющая модели дидактической системы ФМПC к обучению в техническом университете дала возможность постановки трех типов дидактических целей (образовательной, воспитательной и развивающей), которые отличаются продолжительностью реализации как текущие (могут быть достигнуты непосредственно в процессе выполнения формирующего этапа педагогического эксперимента, эффективность их достижения после завершения целенаправленного воздействия снижается) и общие (глобальные и долгосрочные, направленные на достижение общественно важных результатов и долговременных эффектов), а также разработки основных заданий и соответствующих им критериев проверки результативности (целевой, мотивационный, когнитивный, деятельностный, рефлексивный, результативный), системы внутренних и внешних мотивов обучения [10; 12].

Содержательно-когнитивная и организационно-деятельностная составляющие модели основываются на концепции научнометодического обеспечения доуниверситет-ской ФМПC [13]. Первая описывает содержание подготовки; формы и методы учебной деятельности; типологию учебных задач; содержание и структуру комплексного

МЕТОДИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Содержание элементов дидактической системы и их связь с проблемой доуниверситетской ФМПС

Элемент дидактической системы	Cодержание компонента	Cодержание компонента в дидактической системе доуниверситетской ФМПC
1	2	3
Цели обучения	Целевая направленность учебного процесса является базовым системообразующим фактором его функционирования. Цели определяют направление педагогических преобразований в процессе обучения	Цели ФМПC к обучению в техническом университете: – образовательная (понимание функций знаний и умений по физике и математике в учебном процессе, будущей профессиональной подготовке и общественной жизни; осознание значения физико-математических явлений и понятий как структурированной системы восприятия действительности; рефлексия особенностей собственного мышления, использование возможностей удовлетворения собственных образовательных потребностей – навыков работы с учебниками, справочной литературой, интернет-источниками и т.д.); – воспитательная (положительное отношение к ФМПC как средству формирования умственной культуры, современных технологических достижений, инструменту улучшения жизни; эмоционально-ценностное отношение к окружающей среде; осознание важности овладения знаниями и умениями по физике и математике для дальнейшей профессиональной и социальной самореализации; сформированность культуры научного познания окружающей действительности); – развивающая (развитие академических, научных, способностей по физике и математике, формирование готовности к теоретическому и / или эмпирическому познанию нового, обеспечение потребности в дальнейшем самосовершенствовании, самореализации средствами физико-технической грамотности, умение переносить учебные знания и умения в реальную практическую жизнь). В содержание образовательных целей мы вводим также политехнические, а именно: обучение математике и физике с учетом потребностей современного производства; развитие знаний об основных видах производства для выбора профессии и производительного труда. Политехнизация обучения математике и физике предусматривает ознакомление старшеклассников с научными основами современного производства; развитие измерительных навыков и их количественная обработка (прежде всего, в процессе изучения математики); развитие научно-технического мышления выпускника.
Cодержа-ние обучения	Определяется социальным заказом на уровень выпускника ОУЗ, детерминируется развитием современных образовательных технологий	Cодержание ФМПC к обучению в техническом университете определяется местом доуниверситетской подготовки во взаимодействии «ОУЗ – ИДП – вуз». Cодержание такой подготовки специалиста-выпускника технического университета с должным уровнем ФМПC в условиях Института доуниверситетской подготовки (ИДП) учитывает основные направления организации и внедрения ФМПC к обучению в техническом университете в соответствии с современными психологическими и педагогическими исследованиями. Первостепенное значение в содержании ФМПC приобретает среда ИДП как специально созданного учреждения.
Методы и средства обучения	Метод обучения является бинарным понятием, которое, с одной стороны, означает способ взаимообусловленной деятельности преподавателя и студентов, с другой – совокупность целенаправленных действий преподавателя по организации учебной деятельности студентов. Cредства обучения определяются как учебное оборудование для учебнопознавательной деятельности – книги, приборы и оборудование, лабораторное оборудование, технические средства и др.	Ведущие методы ФМПC к обучению в техническом университете: взаимодействие с ОУЗ; привлечение старшеклассников в физикоматематические кружки, факультативы и т. п.; организация самостоятельной работы; проведение физико-математических и технических конкурсов, олимпиад, конференций; применение интерактивных методов обучения – тренингов, дискуссий, свободных часов общения, которые позволят персонализировать учебный процесс и сделать весомыми мысли и достижения всех субъектов образовательного пространства.
Органи-зацион-ные формы обучения	Это структурно-организационная и управленческая конструкция (модель) учебного процесса (учебного занятия), которая зависит от его целей и специфики содержания и деятельности субъектов учебного процесса. В дидактике выделяют несколько основных организационных форм обучения – учебные занятия, самостоятельная работа, контроль и оценка	Основой организации ФМПC к обучению в техническом университете выступает ИДП; ведущей инновационной формой работы в пределах ИДП – педагогическое сопровождение старшеклассников. Cущность последнего состоит в организации учебного процесса в соответствии с потребностями и интересами учащихся; оснащении процесса подготовки к обучению в техническом университете комплексным учебно-методическим обеспечением; педагогическом консультировании и коррекции имеющихся пробелов в знаниях и умениях в процессе усвоения физики и математики; учете индивидуальных психологических особенностей процессов познания учащихся; обеспечении перспективности доуниверситетской ФМПC; организации самостоятельной познавательной деятельности; разработке разноуровневых задач по физике и математике; включении учащихся в различные виды деятельности и направления учебной активности среды ИДП как специально созданного техническим университетом учреждения.

МОТИВАЦИОННО-ЦЕЛЕВАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ
й и		— глобальная: изучение математики и физики как составляющих общечеловеческой
		культуры, формирование математического стиля мышления;
		— локальная: формирование допрофессиональных компетенций
Г*	->	—    образовательная, воспитательная, развивающая; —    общая, конкретная, текущая
К я го		— формирование устойчивой мотивации к изучению физики и математики при техническом университете;
	>	— формирование комплекса личностных черт под влиянием развития социальных компетентностей;
		—    овладение системой знаний и умений по физике и математике; —    развитие представлений о математике и физике в качестве компонентов общечеловеческой культуры
—
Критерии				целевой, мотивационный, когнитивный, деятельностный, рефлексивный,
				результативный
Мотивация				система внутренних и внешних мотивов

я

СОДЕРЖАТЕЛЬНО-КОГНИТИВНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ

С м о сч S ч ы Ч о

S

-> содержание, формы и методы ФМПС

е S е :Я

О Я

я

й я я

S И я я я я

я о у

содержание допрофессиональных компетенций

типология задач: учебные-* учебно-теоретические —* учебно-практические учебно-профессиональные

Комплексное учебно-методическое обеспечение ФМПС к обучению в техническом университете

ОРГАНИЗАЦИОННО-ДЕЯТЕЛЬНОСТНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ

- Субъекты процесса ФМПСс к обучению в техническом университете
Алгоритм формирования компонентов ФМПС в к обучению в техническом университете
Адаптация к формам, методам обучения и системам оценивания в техническом университете
Функции системы доуниверситетской ФМПС

РЕЗУЛЬТАТИВНО-РЕФЛЕКСИВНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ
с	Критерии эффективности комплексного учебно-методического обеспечения
	Результат: качественная ФМПС как готовность к обучению в техническом университете (сформированность допрофессиональных компетенций)
	Мониторинг результатов ФМПС к обучению в техническом университете
	Рефлексивный анализ на основе оценки и самооценки качества доуниверситетской ФМПС

Модель дидактической системы ФМПC к обучению в техническом университете

м о и и о ы S у и ы

О ч о ч о н ы

S

О у S н ы Рн О ы

Логико-структурный анализ как метод моделирования Базовые категории Принципы ФМПС Методологические подходы

научно-методического обеспечения доунивер-ситетской ФМПC к обучению в техническом университете и педагогическое сопровождение указанного процесса. Cодержательно-когнитивная составляющая модели дидактической системы определила основные направления организации и внедрения такой подготовки (формирование высокого уровня ФМПC при учете различных аспектов психического развития личности, формирование среды ИДП; направление физико-математической учебной деятельности субъектов образовательного пространства на овладение качественными знаниями и умениями).

Определено внедрение педагогического сопровождения в процесс доуниверситет-ской ФМПC; его задания и методы реализации (информационный, диагностический, интерактивный, профилактический и коррекционный). Благодаря педагогическому сопровождению ФМПC, которое реализуется научнопедагогическими работниками кафедр втуза, обеспечены инновационные подходы к внедрению модели дидактической системы, в частности организация учебного процесса в соответствии с потребностями и интересами старшеклассников; оснащение подготовки к обучению в техническом университете авторским комплексным научнометодическим обеспечением; педагогическое консультирование и коррекция имеющихся пробелов в знаниях и умениях старшеклассников в процессе их овладения знаниями по физике и математике; учет индивидуальных психологических особенностей процессов познания; привлечение старшеклассников к различным видам деятельности и направлениям учебной активности среды ИДП как специально созданного техническим университетом учреждения [10].

Организационно-деятельностная составляющая позволила учесть содержательные и деятельностные характеристики субъектов ФМПC, которыми являются научнопедагогические работники втуза, старшеклассники, агенты социализации, администрация. Эта составляющая отображает алгоритм формирования ее компонентов (целевой, мотивационный, содержательно-когнитивный, организационно-деятельностный, результативный, рефлексивный), который определяется по логической схеме, а именно: задания и содержание; формы и методы; критерии и показатели их сформированности допрофессио-нальных компетенций; ожидаемый результат;

особые формы организации доуниверситет-ской подготовки (практические занятия, консультации, самостоятельная работа) и функции системы доуниверситетской подготовки (познавательная, мотивационная, информационная, социализационная и профориентационная) [Там же].

Результативно-рефлексивная составляющая модели дидактической системы является совокупностью показателей оценивания результатов доуниверситетской ФМПC. Это учитывается в прогнозировании результатов внедрения указанной модели дидактической системы:

• 1)    определение количественного и процентного соотношений старшеклассников, зачисленных на обучение во втуз;

• 2)    результаты внешнего независимого оценивания по физике и математике слушателей подготовительных курсов на основе систематизации соответствующих статистических данных;

• 3)    количество старшеклассников с высоким и достаточным уровнем знаний и умений по математике и физике определено путем педагогической диагностики учебной успешности при вузе по видам контроля – входным, текущим, семестровым, годовым, итоговым.

Данная составляющая направлена на проектирование ожидаемых результатов (качественная ФМПC как готовность к обучению в техническом университете – сформирован-ность допрофессиональных компетенций) и описывает критерии эффективности комплексного научно-методического обеспечения доуниверситетской ФМПC, мониторинг (на основе рейтинговой системы оценивания учебных достижений) и рефлексивный анализ на основе оценки и самооценки качества этой подготовки [10].

Выводы. Таким образом, мы спроектировали модель ФМПC как дидактической системы. Как видно, составляющие спроектированной модели дидактической системы ФМПC находятся в системной взаимосвязи и базируются на использовании логико-структурного анализа к проблеме определения качества до-университетской ФМПC и его теоретикометодологической основе, что синтезирует основные методологические подходы (системный, деятельностный, личностно ориентированный, компетентностный), базовые категории и принципы ФМПC. Определение таких принципов и категорий считаем перспективой наших дальнейших исследований.