Системное моделирование и сценарный подход как методология проектной деятельности педагога и студента педагогического вуза

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Современное образование направлено на интенсивное развитие интеллектуальных способностей, общей и информационной культуры, увеличение самостоятельной работы обучаемых, включение их в решение различных проблем. Оно ориентировано на социализацию, повышение компетентности и готовности выпускников школы и вуза продуктивно трудиться и жить в быстро меняющихся условиях.

В последние годы в связи с переходом на гуманистическую парадигму развивающего обучения, высшая школа стала активно использовать в подготовке специалистов образования гуманитарные технологии, ориентированные на самостоятельное приобретение новых знаний, способов действий, развитие личности и профессиональной компетентности. Ведущая роль в обучении отводится технологиям развивающего обучения, среди которых широкое применение получили проектные технологии.

Проектную технологию ввели в образовательный процесс психологи-педагоги Дж. Дьюи, В.Х. Кильпатрик, большой вклад в ее развитие внесли отечественные психологи и педагоги (Е.С. Заир-Бек, О.Г. Прикот, Е.С. Полат, А.И. Савенков, А.В. Хуторской, С.Т. Шацкий и др.), методисты (С.В. Алексеев, О.С. Аранская, В.Н. Давыдов, Г.Ю. Ксензова и др.).

Проектировочный компонент в 70-е годы XX в. был включен в структуру деятельности педагога (Н.В. Кузьмина). В настоящее время исследованы проблемы педагогического проектирования, проектной деятельности, требования к ним (В.Н. Давыдов, Е.И. Заир-Бек, Г.Л. Ильин, М.С. Каган, И.А. Колесникова, В.Е. Родионов и др.). Проектные технологии широко используется в практике образования. Они широко внедряются в педагогическое образование, так как в них используются нетрадиционные средства, методы, формы организации, активная учебная и научно-исследовательская деятельность студентов.

Одним из новых для образования видов проектной технологии становится проектно-сценарная технология. Она применяется в современной науке для исследования экологических, социально-политических и других областей природы и социума. Построение сценариев глобального развития разных сфер жизни стало сейчас особенно актуальным в связи с участившимися катастрофами и катаклизмами в природе, мировым финансово-экономическим кризисом. Составление сценариев развития и решения глобальных проблем социума и окружающей среды основано на долгосрочном прогнозировании, системном моделировании и сценарном подходе, чему надо обучать школьников, студентов, живущих в быстро изменяющемся мире. Показ проблем глобализации окружающего мира и методология их решения актуальны для образования (И.Ю. Алексашина и др.).

В данной статье мы остановимся на теоретическом и методологическом обосновании нового для обучения - проектно-сценарного подхода и соответствующей ему технологии.

К раскрытию разных глобальных процессов в контексте изучаемых дисциплин активно обращаются преподаватели школ и вузов при подготовке к проведению организационно-деловых и ролевых игр, конференций, проектно-исследовательской деятельности обучаемых и других форм инновационного обучения. В науке при решении социально-экономических, экологических и других глобальных проблем продуктивно используют сценарии, но в образовании их применение пока встречается редко. Технология - связывающее звено между наукой и практикой. Эффективность любой технологии зависит от ее научно-методологического обоснования.

Теоретической основой проектно-сценарной технологии служат гуманистическая парадигма развивающего обучения, концепция педагогического проектирования, а методологией - системное моделирование и сценарный подход.

В современных педагогических исследованиях используется множество разных подходов, но редко встретишь их определение. Анализ философской литературы позволяет нам дать такое определение подхода. Подход к изучению какой-либо области науки - это логико-гносеологическое и методологическое основание, четко выражающее направленность и характер исследования, но не ограничивающее средства его проведения.

Системный подход позволяет рассмотреть изучаемый объект или явление как систему, отразив ее целостность, структуру и функции.

С системным подходом связано моделирование. Системный характер моделирования проявляется в том, что модель фиксирует целостность изучаемого объекта, единство его структуры и функций. Модель упрощает изучение объекта, дает обзорное представление о нем в краткой условно-абстрактной форме (символической, графической, компьютерной и др.), удобной для познания его сути и оперирования знаниями. Принцип соответствия модели и оригинала позволяет переносить знания, полученные с помощью моделей, на реальные объекты и явления, недоступные или сложные для непосредственного изучения. Сценарный подход к изучению сложных явлений предполагает системное, имитационное моделирование.

Основные понятия сценарного подхода - проект и сценарий.

Проект - это план какого-либо замысла, мероприятия, деятельности.

Важнейшей процедурой составления проекта является проектирование.

Проектно-сценарная технология - важнейший атрибут развивающего обучения. Проектные технологии уже хорошо разработаны педагогической теорией и практикой, но в них еще недостаточно оценена роль сценариев, особенно - когда проекты касаются глобальных проблем.

Сценарий - это детально разработанный план осуществления проекта с подробным описанием действий по сюжетной схеме его проведения.

Через призму сценарного подхода целенаправленно и детально раскрывается последовательность совокупных процессов и изменений, происходящих с исследуемым объектом в определенный отрезок времени. Практический интерес к прогностике и моделированию при использовании сценарного подхода объясняется, прежде всего, динамикой человеческой деятельности и вызванными ею нестабильностями взрывного характера, изменяющими существующую картину мира, а также поисками средств оптимизации этой деятельности. Решение такой задачи основано на прогнозировании последствий такой деятельности, на обратной связи с будущими изменениями, на изучении явлений, которых еще нет, но могут быть. Их прогнозирование имеет дело пока лишь с построением моделей будущего, т.к. прошлое, настоящее и будущее природы и социума неразрывно связаны. Их исследование опирается на диалектику и системный подход. педагогический гуманистический сценарный

Диалектический подход учитывает развитие и взаимосвязи устойчивых и изменяющихся характеристик в изучаемых явлениях.

Системный подход дает целостную трактовку описываемых процессов на основе системного учета их прошлого, настоящего и будущего.

Прогнозирование практически всегда связано с отражением будущего, с опережающим моделированием, с построением прогностических моделей.

С развитием проектных образовательных технологий встает вопрос о приобщении участников образовательного процесса к системному моделированию, к имитационной деятельности по решению глобальных проблем. В настоящее время целевые прогностические модели разных видов образования и предметного обучения нашли отражение во многих исследованиях, посвященных педагогическим системам, в том числе нашим - изучению социума и окружающей среды в образовательном процессе.

В системе педагогического и школьного образования педагогическое прогнозирование направлено: на поиск прогрессивных идей и путей модернизации образования, на разработку новых технологий и условий их эффективного осуществления, на интеллектуализацию, гуманитаризацию и компьютеризацию информационно-коммуникативной среды обучения. Естественно, возникает вопрос о достоверности прогнозов. Поскольку прогнозы имеют вероятностный характер, в обучении некорректно ставить задачу конкретно «обрисовать» будущее состояние изучаемых объектов (окружающей среды, климата, атмосферы, развития экономики, образования и др.). Главное - научить студентов описывать веер возможных траекторий развития изучаемого объекта, возможные и наиболее острые тупиковые ситуации в его развитии, найти оптимальные пути решения проблем, ослабления негативных воздействий, дать обоснованные предложения к улучшению ситуации. Именно этому важно учить студентов и учащихся в условиях социоприродной глобализации.

На основе прогнозирования и проектирования в рамках изучаемых дисциплин создаются разные проекты. Студенческое и ученическое проектирование направлено главным образом на решение социально и личностно значимых комплексных междисциплинарных и практико-ориентированных проблем (эколого-валеологических, технологических, культурологических, игровых и др.), решаемых при изучении разных дисциплин. Проектная деятельность студентов предполагает разработку проектов, поиск путей их реализации, что изменяет отношения между ее участниками, повышает их мотивацию, корпоративность, сотрудничество, сотворчество. Педагогическое проектирование хорошо разработано в науке. Здесь мы уделим внимание методологии сценарного подхода.

Исследование сложных объектов предполагает наличие проекта исследования. Методологией обзорного раскрытия структуры проекта служит системное моделирование, а их детализации - сценарный подход.

Моделирование изучаемых объектов и явлений разной степени общности и глобальности обеспечивает целостность отражения их как систем, что упрощает их восприятие, позволяет вскрыть их структуру, а также их изменения под влиянием различных факторов. Проектирование - сложная задача, требующая предварительной подготовки студентов. Существуют разные способы структурирования систем и построения их моделей. В предметных методиках в вузе и школе обычно используют графическое моделирование, в том числе компьютерное, визуально представляющее взаимосвязи всех компонентов системы, разные виды трансформации ее структуры, позволяющее изучать свойства объектов в статике и динамике в ходе виртуального эксперимента.

К созданным моделям предъявляют требования:

- модель должна достаточно полно отражать важные характеристики и связи объекта, быть необходимой для целей проектирования;

- модель должна быть гибкой, в плане главной трансформации отражаемой ею системы, что необходимо для учета разных ситуаций и решения частных задач проектирования;

- процедура моделирования должна быть доступной, понятной и необременительной для ее создателя, а модель - для функционирования;

- модель должна допускать возможность необходимых изменений без реконструкции системы, т.е. быть блочной, информационно емкой;

- модель должна дать возможность выбора необходимых параметров.

Система моделирования сложных объектов состоит из двух блоков.

Первый блок включает: а) банк моделей, отражающих общую структуру системы (например, экосистемы) и ее подсистем;

б) банк моделей сред их обитания (атмосфера, гидросфера, почва);

в) факторы влияния на систему (биотические, антропогенные и т.д.). Блок-1 выполняет функции информации, интеграции, моделирования.

Блок-2 - блок синтеза всех моделей и интерпретаций изучаемой информации, включая систему комплексной оценки ее состояния (среды, здоровья населения и т.д.). С помощью этого блока-интерпретатора: а) формируются предпосылки к созданию сценариев развития (экологических и др.) систем разного уровня; б) дается комплексная оценка их состояния (окружающей среды и здоровья людей с учетом антропогенного воздействия и др.) на основе анализа информации и результатов исследования выделенной системы или с учетом тенденций глобального ее развития. Итак, блок-интерпретатор создает основу для моделирования процессов развития социальных, природных и других систем, для комплексного их оценивания, а главное - для создания общего сценария исследования проблемы.

В данном случае сценарный метод - составная часть системного моделирования исследуемого объекта, основа конкретизации происходящих с ним процессов и их научной интерпретации.

Для моделирования описания и оценки изучаемых объектов и их изменений преимущественно используют качественные методы системного описания и графические модели. Они доступны студентам и учащимся школ и могут использоваться для создания собственных проектов. Сценарный подход служит для конкретизации проектов и их содержательной интерпретации.

Использование сценариев весьма эффективно для организации проектно-исследовательской деятельности преподавателей, студентов и учащихся в предметном обучении. Их действенность и реальность зависит от цели, от прогностических моделей решения проблем, лежащих в основе проекта. Их суть заключена в системном видении проблем и реальных путей их решения, в конкретизации «субъект-объектных отношений» в процессе изучения сложного объекта и способов решения глобальных проблем.

Сценарный подход - это методологический стержень целенаправленной проектно-исследовательской деятельности, последовательно осуществляемой по сценарию проекта и его сюжетной схеме.

Сюжетная схема - последовательность описания событий, их кратких форм изображения и способов действий.

Итак, важнейшие процедуры разработки и реализации проекта и сценариев развития природных, социальных, педагогических и других явлений - системное моделирование и оформление проекта.

Сценарий как важный компонент проектных исследований сложных систем может быть представлен в разных формах:

1) как заранее подготовленный детальный план осуществления проекта в форме каких-то действий;

2) как сюжетная схема или детализированный план изменения природных влияний или человеческой деятельности, происходящих в рамках изучаемых социально-природных систем, явлений, ситуаций;

3) как технологический документ проектирования выбранной системы и ее изменений и т.д.

Существуют разные методы создания сценариев. В центре любого сценария лежит понятие «нормального образа будущего». Сам сценарий - это также определенная логическая система. От структурирования сценария и характера раскрываемой в нем проблемы во многом зависят роль и функции проекта в реализации его цели.

Логическая схема последовательного раскрытия элементов сценария.

1. Проблема и общие цели, решаемые в рамках данного сценария.

2. Основные действующие лица, природная или социальная среда деятельности учащихся и выполнения взятой на себя роли в проекте.

3. Интересы социальных групп и персоналий в решении проблемы.

4. Место действия по разрешению данной проблемы или ситуации.

5. Процессы, лежащие в основе изучаемого явления и воздействия, ведущие к изменению окружающей среды или здоровья людей.

6. Средства и методы, находящиеся в распоряжении исследователя для достижения поставленной цели в рамках сценария.

7. Результаты решений проблемы, их влияние на изменение ситуаций.

8. Конкретизация сценария, определение путей снижения негативных и усиления позитивных явлений.

9. Заключительная часть сценария, выводы, направленные на оптимальное решение проблемы на основе выбранных параметров.

При разработке проектов и их сценариев внимания заслуживают: выбор темы, вид проекта; отбор информации; главная проблема и этапы ее решения; сценарий проекта; выбор и аргументация методов и видов деятельности; условия выполнения проекта; его защита и оценка.

Тема проекта должна быть широкой, межпредметной, содержать в себе противоречия, проблемы, что увеличит траекторию выбора решений и способов действий. Тематика может касаться разных областей науки, производства, образования и жизни. Примерами тем интегративных проектов и их сценариев могут быть: «Загрязнения окружающей среды», «Наркомания и методы борьбы с ней», «Проблемы здорового питания», «Озоновые дыры, их происхождение и влияние на климат, здоровье человека», «Реклама и ее воздействие на принятие решений», «Финансово-экономический кризис, его последствия, пути преодоления», «Культура спасет мир» и другие. Главное, тема проекта должна быть интересной для разработчиков, а ее выполнение - базироваться на интеграции знаний, сотрудничестве, сотворчестве, инициативе, самореализации, ориентации на успех.

Алгоритм составления сценария:

· постановка цели и выделение проблемы проекта и его сценария;

· определение действующих лиц, среды и видов их деятельности;

· учет интересов действующих лиц и их групп в решении проблемы;

· выбор места действия решения проблемы и реализации проекта;

· материализация процессов, лежащих в основе изучаемых явлений, воздействий, ведущих к изменению окружающей среды, здоровья, социума и др.;

· средства, методы, необходимые для исследования проблемы и достижения поставленных целей в рамках данного сценария;

· результаты решения проблемы, их предполагаемое влияние на изменение ситуации;

· конкретизация сценария, определение путей снижения негативных и усиления позитивных явлений;

· заключительная часть сценария, выводы, направленные на выбор оптимального решения поставленной проблемы на практике.

· защита проекта и сценария. Оценка и рефлексия результатов.

Важные условия выполнения проектов и их сценариев - синтез знаний, укрупнение дидактических единиц, предварительная отработка умений проектирования, решения проблем в сотрудничестве и диалоге, самооценка действий, добыча информации из разных источников. Выполнение проектов по глобальным проблемам сложно осуществить в рамках аудиторных занятий в вузе или уроков в школе. Проектно-сценарная технология хорошо вписывается в рамки широких систем обучения (модульная, игровая, проблемно-интегративная и др.). В традиционной системе обучения проектно-сценарные технологии можно применять во внеаудиторной научно-исследовательской работе студентов и внеурочной работе школьников. Проектная деятельность продуктивно осуществляется в малых группах, в проблемно-диалоговом, научно-исследовательском, игровом режимах, включая Интернет-технологии. Она предполагает сформированность мотивации, сотрудничества, культуры общения, личной инициативы и самореализацию участников.

Методология и технология системного моделирования и сценарного подхода пока не разработаны в педагогике, хотя они широко используется в научных исследованиях глобальных проблем (социальных, природных и др.). Поэтому раскроем эту технологию обучения на экологической теме.

Экологические проблемы глобальны по своей природе и непосредственно связаны с жизнью любого человека. Основы экологии изучаются в школе и вузе. Изучаемые в этой дисциплине экосистемы имеют сложную уровневую организацию, модели экосистем могут представлять их различные уровни детализации (глобальные, планетарные, региональные, локальные) и, соответственно, могут быть классифицированы по разным признакам. Для их изучения используют совокупность разных моделей (статических, динамических, математических и физических и др.). В последние годы особые надежды в исследования экосистем и их процессов возлагают на имитационные компьютерные модели их описания. Наглядность и несложная техника использования вызывают к ним интерес деятелей науки и практики. В учебных проектах общую модель экосистемы можно довести до любого уровня детализации. Модели упрощают усвоение структуры и изменений экосистем под влиянием различных факторов. Можно использовать разные виды моделей, проектов, и сценариев.

Сценарный подход к изучению экологических систем ориентирован на отражение в нем реальных изменений и применим в двух аспектах:

1) как самостоятельный инструмент моделирования, проектирования;

2) как вспомогательное средство для применения иных подходов, методов.

При выполнении экологических проектов целесообразно учитывать следующее дополнения к сценариям: важно определять последовательность возможных изменений и событий, фокусировать внимание на их причинно-следственных связях и на моментах принятия решений, способных изменить ход и направление изучаемых процессов.

Поэтому важнейшими функциями экологического сценария являются: вскрытие причин и объяснение изучаемых явлений; определение их механизмов, путей и способов выхода из проблемных ситуаций; учет социальных, биологических, геохимических, антропологических, личных и других факторов влияния на экологическую ситуацию.

Необходимые условия реализации сценария: создание среды, стимулирующей межпредметную интеграцию, сотрудничество, сотворчество, сформированность мотивов и способов деятельности, умений целесообразно и творчески применять знания на практике, отстаивать свои позиции, критически оценивать и защищать свой проект и его сценарий.

Схема построения сценария по теме «Кислотные дожди».

Проблема: в чем суть происхождения и влияния кислотных дождей на природу и здоровье человека?

Стратегическая цель сценария: комплексно исследовать экологическую проблему кислотных дождей, определить химизм образования и их негативное влияние на окружающую среду, способы его снижения.

Выбор социальной среды и места действия (промышленная зона города, его металлургические, сернокислотные и другие производства; природной средой выступает его биосфера).

Процессы, лежащие в основе данного явления: кислотные дожди являются как следствием природных процессов (лесные пожары, извержение вулканов, грозы, жизнедеятельность бактерий), так и интенсивных антропогенных воздействий (транспорт, промышленные предприятия, ТЭЦ, особенно металлургические и химические, а также безграмотное поведение части людей).

Разработка проекта по улучшению ситуации (в районе, школе и др.).

Средства, инструменты и механизмы, имеющиеся у учеников - разработчиков проекта исследования проблемы в рамках сценария для ее решения: поиск информации, мониторинг ОС, экспериментальные исследования водоемов, воздуха, почвы; аргументы и предложения по ослаблению этого явления и его влияния на природу и здоровье человека.

Конкретизация сценария проекта. Кислотность обычной дождевой воды характеризуется рН = 5,6 - 6,0. Наличие в атмосфере паров воды и загрязняющих веществ (оксидов серы, азота, хлороводорода и др.) приводит к образованию в атмосферной влаге серной, азотной, соляной кислот, которые впоследствии выпадают в виде дождей, снега, либо в виде аэрозолей, наносят вред растениям, животным, почве, вызывают коррозию металлических изделий. Аэрозоли особенно вредны для дыхательных органов животных и человека. Кислотные дожди - одна из наиболее тяжелых форм загрязнения окружающей среды. Из-за их выпадения уменьшается рН пресноводных водоемов, что ведет к гибели рыбы и других животных, к закислению почвы, к гибели некоторых растений, повышению растворимости металлов-токсикантов, создающих опасность токсического загрязнения питьевой воды и растений, употребляемых человеком и животными. Кислотные дожди могут выпадать в сотнях и тысячах километров от источника загрязнения. Все это делает данную проблему общемировой.

Заключительная часть сценария. Проблема кислотных дождей - глобальная, общенациональная, имеющая социальный эколого-валеологический характер. Главными путями ее решения являются: установка специальных фильтров на промышленных предприятиях с целью снижения выбросов агрессивных веществ в атмосферу; использование современных установок для очистки промышленных стоков и питьевой воды на водоочистительных станциях и водозаборах; очистка водопроводов, подщелачивание почвы. Обязательным является проведение экологического мониторинга. В быту надо непременно иметь заводские фильтры для очистки воды, а во время дождей использовать зонты; укрывать грядки личных садовых участков, если вкус дождевой воды кислый.

Обычно по одной и той же проблеме создаются три варианта сценариев: пессимистичный, оптимистичный и более усредненный, реальный. Важно сделать все три и выбрать оптимальный, реальный сценарий. Перспективность выводов вытекает из качества проекта, сценария, их реализации и анализа, воображения сценаристов.

Размещено на Allbest.ru