В качестве методологического базиса используется концепция профессионального становления личности, в соответствии с которой ядром профессионального становления является развитие личности в процессе обучения, освоения профессии и выполнения профессиональной деятельности. Центральными в данной концепции являются две категории. Первая из них — категория профессионально обусловленной структуры личности, смысл которой заключается в том, что обучение и активное участие в профессиональной деятельности накладывают специфический отпечаток на личность специалиста. Такая профессионально обусловленная специфика необходима для того, чтобы специалист, с одной стороны, был способен эффективно решать профессиональные задачи, а с другой стороны, мог максимально полно реализовать себя как личность не просто в жизни как человек и гражданин, но и в рамках своей профессиональной деятельности. Вторая важнейшая категория — профессионально обусловленная структура деятельности специалиста. Личность формируется в сложном процессе деятельности, внутри которого для каждого типа профессионализации обычно выделяют три уровня обобщения:
1) виды деятельности и ситуации,
2) типовые профессиональные функции и задачи,
3) профессиональные действия, умения и навыки.
Важной чертой профессиональной деятельности является ее становление в ряде последовательных этапов, каждый из которых завершается достижением определенного уровня подготовки. Основополагающим положением концепции является признание того, что профессиональная деятельность направлена не только на внешний мир, на преобразование материальных предметов, но и служит важнейшим фактором формирования самой личности человека.
Анализ структуры личности специалиста-естественника позволил выделить в ней два основных аспекта: "профессиональный мир", на который направлена активность субъекта, и "профессиональные средства", с помощью которых субъект реализует свою познавательную и преобразующую деятельность. Профессиональный мир специалиста-естественника является относительно узким срезом природного мира, причем угол зрения определяется спецификой тех задач, которые он должен решать в ходе своей профессиональной деятельности. Извлекаемая из природного мира информация составляет эмпирическую основу любой науки, но специалисты разных профилей "смотрят" на мир различными способами. Так, астроном "видит" Землю как материальную точку, а геолог — как чрезвычайно сложную геологическую структуру. Белки и нуклеиновые кислоты для биолога — это основа жизни, тогда как для химика они представляют собой лишь частные примеры двух классов химических соединений. На основе анализа законов психологии восприятия и мышления показано, что профессиональный мир специалиста конституируется за счет особой ментальной структуры — категориально-понятийной структуры (системы кодирования), которая развивается у субъекта в ходе его обучения, воспитания и общения, а также рефлексии, интуиции, воображения. Можно сказать, что физики, химики и т.д. приобретают в ходе профессионального обучения и развития как бы особые дополнительные органы чувств, обеспечивающие иное и более полное восприятие действительности, чем у обычного человека. Наличие этих особых, не данных биологически "органов" и обеспечивающегося ими умения увидеть, выделить в природе нечто "свое" и поэтому нужное и важное, является одним из наиболее существенных профессиональных качеств специалиста. Всякий профессионал (физик, химик, биолог) все, с чем он сталкивается на практике, интерпретирует уже на стадии восприятия посредством осознания в специальной кодовой системе — профессиональном мышлении и соответствующем профессиональном языке (физическом, химическом, биологическом). Таким образом, научение специалиста правильно — с профессиональной точки зрения — видеть окружающий мир отнюдь не сводится к обучению простым умениям и навыкам, а требует достижения определенного уровня культуры мышления. Можно заключить, что внешний мир в сознании специалиста подвергается расщеплению посредством системы научных категорий и понятий, специфичных для каждой научной дисциплины. Посредством такого расщепления специалист вычленяет из реальности свой профессиональный мир, противостоящий ему как субъекту, определяет в этом мире свои интересы, получает возможность направить на него свою активность. Эта активность и составляет сущность профессиональной деятельности специалиста, которая направлена на разработку общих методов и практическое решение некоторого класса задач, имеющих общественную значимость. Особенностью большинства практически важных естественнонаучных задач является то, что они не имеют однозначного и окончательного решения, такого, как в случае задач, например, арифметических. В силу этого специалист не только должен найти решение задачи, но и принять его. Он должен оценить это решение в определенной системе критериев и решить, является ли оно в данной ситуации достаточным, надежным, правильным, точным и т.д. Принятие решения есть акт не алгоритмический, а творческий, волевой, в основе которого лежат определенные убеждения, интуиция или даже вера специалиста в правильность найденного результата. Такая деятельность по принятию решений составляет неразрывное единство с деятельностью по решению задач. Анализ философских и методологических аспектов научной деятельности, ее основных принципов и закономерностей показал, что у специалиста каждого профиля эта деятельность имеет явно выраженную специфику, характеризующуюся следующими аспектами:
а) как именно формулируется задача и какого типа вопросы задаются,
б) каковы поставленные цели и прогнозируемые результаты,
в) каковы критерии и способы определения эффективности и ценности получаемых результатов.
Так, стратегия решения общенаучной задачи изучения некоторого, не известного ранее вещества будет различной, в зависимости от специальности исследователя. Физик поставит эту проблему как измерение количественных характеристик этого вещества — плотности, твердости, проводимости, электрической и магнитной восприимчивости и т.д. Полученные числовые значения этих физических свойств будут для него вполне удовлетворительными результатами, если обеспечены их точность и воспроизводимость. Химик поставит задачу иначе: "каково положение данного вещества в совокупности уже известных химических соединений" и будет искать ответы на два вопроса: 1) из каких веществ его можно синтезировать? и 2) для синтеза каких веществ его можно использовать? Только такой перечень химических свойств вещества будет удовлетворительным решением с точки зрения химика. Биолога будет интересовать возможная роль нового вещества в жизнедеятельности отдельных организмов или их сообществ, т.е. лишь биохимический или экологический аспекты. Указанные различия не являются, конечно, абсолютными. Методы всех естественных наук основаны на общих философско-методологических требованиях (объективности, эффективности, воспроизводимости, непротиворечивости, редукционизме, системности и т.д.). На основе анализа профессиональной деятельности специалистов-естественников показано, что неотъемлемыми атрибутами этой деятельности являются:
а) личностные компоненты, такие как ценности и идеалы, потребности и интересы, мотивы и отношения;
б) общественный характер;
а необходимыми условиями ее эффективного осуществления:
а) владение категориально-понятийной структурой научной дисциплины,
б) профессиональным языком,
в) практическими способами решения задач.
Основная задача профессиональной подготовки специалиста-естественника состоит в том, чтобы:
1) на основе общенаучной картины мира установить границу, определяющую область его деятельности —внешний профессиональный мир,
2) сформировать у него специфические профессиональные потребности,
3) вооружить его необходимым набором методов, позволяющих ему проявлять целенаправленную активность по познанию и преобразованию внешнего мира, основой для овладения которыми являются общенаучное мировоззрение, профессиональный способ мышления и научный язык. Необходимо подчеркнуть, что отмеченную специфику конкретных научных дисциплин всегда нужно рассматривать в контексте их мировоззренческого и методологического единства, а профессиональное обучение — как часть общенаучной подготовки. Одним из самых важных и наименее исследованных аспектов процесса обучения специалиста и его дальнейшей профессиональной деятельности является дидактическая роль предметно-специализированного научного языка. Язык науки нужно расматривать в широком смысле — не столько как средство выражения мысли, сколько как сама мысль, или, еще точнее, "мыследеятельность". С такой точки зрения элементами научного языка выступают не просто "языковые единицы", а научные категории и понятия в их совокупности и полноте взаимосвязей. Можно выделить три главных аспекта профессиональных научных языков: прагматический (соотношение между знаковыми системами и тем, кто их воспринимает, интерпретирует и использует), семантический (знаковая система как совокупность смысловых средств) и синтаксический (особенности структуры допустимых сочетаний знаков, а также правил их образования и преобразования. Традиционная дидактическая проблема межпредметных связей содержит языковый аспект, и ее острота может быть в значительной степени снята за счет введения в содержание обучения способов перевода высказываний с одного научного языка на другой, одним из которых может служить метод математического моделирования. Пренебрежение спецификой научных языков приводит кряду серьезных проблем в естественнонаучном образовании: дидактическим ошибкам в построении учебных курсов и учебной литературы, снижению мотивации студентов, неадекватному пониманию ими содержания обучения, затруднениям при формирования логического мышления.
Профессионально обусловленная структура личности специалиста является развитием общечеловеческой личности и в своей основе опирается на менталитет (глубинные, корневые основы личности как представителя определенного социума, группы) и общую культуру (понимаемую в самом широком, общечеловеческом смысле), придающую личности "объем", многосторонность. Главным развивающим результатом процесса обучения является приобретение будущим специалистом профессиональной культуры, т.е. профессионально ориентированных и профессионально обусловленных особенностей личности.
Базис профессиональной личности, обеспечивающий ее цельность и устойчивость, составляет профессиональный менталитет, включающий ряд профессионально обусловленных личностных компонентов:
а) систему смыслов профессиональной деятельности, задающую глубинные мотивы и определяющую характер деятельности человека в качестве профессионала;
б) идеалы и ценностные ориентации — систему идеальных моделей должного и оценок, а также устремленность личности к их достижению;
в) профессиональную позицию (направленность) — осознание себя как профессионала, своих целей и задач, профессионально содержательное и профессионально ответственное отношение к миру, обществу, своей деятельности;
г) профессиональные нормы — общепринятую систему правовых, методологических, этических норм и правил, ориентирующую профессиональную направленность и регулирующую деятельность;
д) социально-профессиональный статус — осознанное и личностно-принятое отношение к своему месту и своей роли в общей системе человеческого общества и деятельности.
Эта совокупность «ментальных» компонентов обусловливает саму возможность профессиональной деятельности, дает ей основание, обеспечивает ее осмысленность и целесообразность. Однако необходимо иметь не только мотив и систему целей, но и возможности достижения этих целей оптимальным способом. Они обеспечиваются второй совокупностью компонентов, которую можно обозначить как «профессиональную компетентность». В качестве ее первого уровня выступает «профессиональная грамотность», включающая в себя:
а) общенаучное и профессиональное мировоззрение — систему глобальных научных представлений, общенаучную и профессионально ориентированную картину мира, способ видения мира и положения в нем себя лично, своего коллектива и профессионального сообщества в целом;
б) владение структурированной системой общих понятий и их значений, в которых заключены в объективированном и свернутом виде все накопленные человечеством научные знания (теории, законы, классификации, способы и логика рассуждения и т.д.) и опыт деятельностей;
в) владение профессиональным языком, в котором материализована система значений и который позволяет конкретному индивиду, с одной стороны, интриоризовать, присвоить накопленные человечеством знания, а, с другой стороны, экстериори-зовать свои личные достижения и результаты, объективизировать их, сделать их общим достоянием. Уровень собственно профессиональной компетентности требует ряда надстроек над базовым уровнем грамотности в виде:
г) творческого владения основными видами профессиональных действий, нужного для обеспечения эффективного и адекватного поставленным целям решения конкретных практических задач;
д) специальной и практической подготовки, необходимой для облегчения профессиональной адаптации и состоящей в освоении узкопрофессиональных и высокоспециализированных действий, операций, приемов, выработке определенных умений и навыков;
е) философско-методологической и исторической подготовки, необходимой для целостного, системного взгляда на текущее состояние своей профессиональной области, на цели, предмет, характер и результаты своей профессиональной деятельности; ж) междисциплинарной подготовки, необходимой для повышения эффективности профессиональной деятельности. Данная группа компонентов обеспечивает способность специалиста реализовывать мотивы, достигать своих целей, самостоятельно и активно участвовать в решении профессиональных задач. Третья группа включает в себя набор профессионально важных качеств, определяющих продуктивность данного вида деятельности. Такие, относительно устойчивые для каждой профессии, ансамбли профессиональных характеристик называются «ключевыми квалификациями». Для специалистов-естественников в эту группу следует включить:
а) ряд особенностей мышления (абстрактность, системность, вариативность, рефлексивность),
б) трудоспособность и целеустремленность,
в) коммуникабельность и способность к сотрудничеству,
д) умение учиться и обновлять свои знания,
е) самостоятельность, способность принимать ответственные решения.
Предложенная модель специалиста позволяет содержательно поставить и дать решение важной проблемы о необходимом уровне фундаментальной подготовки учащихся. В основу положена выдвинутая Б.С. Гершунским градация уровней образования: «грамотность - образованность - профессиональная компетентность». Уровень «образованности» может быть достигнут только при завершении обучения в вузе, т.е. когда фундамент «профессиональной грамотности» дополняется и развивается за счет тех специальных знаний и умений, которые составляют содержание циклов элективных и специальных курсов, практик, курсовых и дипломных работ и т.д. Уровень «профессиональной компетентности» уже, с очевидностью, выходит за рамки 5-летнего вузовского образования и требует «врастания» специалиста в индивидуальный и коллективный опыт практической работы по данной профессии. Таким образом, в качестве конкретной промежуточной цели, соответствующей фундаментальной естественнонаучной подготовке студента, целесообразно выбрать некоторый минимально необходимый уровень, который можно назвать профессиональной грамотностью.
Такой уровень, с одной стороны, вполне достижим в реально существующих условиях, и что особенно важно — достижим практически для каждого студента, а не только для особо одаренных, и с другой стороны, он полностью соответствует общему направлению глобального педагогического вектора, поскольку создает необходимую основу и потенции для дальнейшего развития грамотного специалиста по направлению к идеалу — всесторонне развитой личности. Ограничение уровнем профессиональной грамотности позволяет сосредоточить усилия на исследовании конкретной образовательной ситуации — первой ступени обучения студентов в вузе в рамках отведенного времени. Хотя категория «грамотность» еще не получила в педагогике широкого распространения и развернутой трактовки, в настоящее время представления о ее смысле и значении быстро развиваются.
Таким образом, можно полагать, что граница уровня вузовской профессиональной подготовки должна лежать в интервале от уровня грамотности, обеспечивающего необходимый минимум и возможности дальнейшего роста, до уровня компетентности, которым завершается профессиональное становление специалиста и возможности собственно обучения. В конкретно-содержательном отношении можно полагать, что необходимая граница уровня фундаментальной подготовки должна определяться спецификой конкретной специальности и соответствующей ей профессиональной деятельности. Здесь можно выделить два случая. Первый — подготовка по профилю рассматриваемой специальности. Например, профессиональная химическая подготовка специалиста-химика должна состоять из двух основных этапов: 1) фундаментальная подготовка, которая на основе «профессиональной грамотности», создает потенциал для всего дальнейшего развития; 2) специальная подготовка, обеспечивающая достижение уровня образованности. Второй случай — подготовка, непрофильная для рассматриваемой специальности. Например, химическая подготовка физиков или биологов должна быть ограничена фундаментальным уровнем, т.е. уровнем профессиональной грамотности. Разумеется, между фундаментальной химической подготовкой физиков, биологов, геологов и т.д. должны существовать определенные различия в прикладной ориентации, учитывающие специфику конкретной области деятельности.
Таким образом, модель специалиста должна не только иметь определенную структуру, но содержать конкретные указания на необходимый уровень освоения входящих в нее компонентов. Оптимальная структура междисциплинарной подготовки в естественнонаучном образовании в качестве необходимых компонентов включает следующие:
1) гуманитарные аспекты профессиональной деятельности (гуманитарная ориентация научной деятельности в целом, конкретная дисциплина как часть общей культуры, личностный характер профессиональной деятельности конкретного специалиста, проблемы ценностей, отношений, доверия, этики, эстетические и интуитивистские критерии, психологические и социальные аспекты деятельности, экономический и правовой базисы профессиональной деятельности и др.);
2) общая математическая подготовка (математические идеи и методы, особенности математического языка, проблемы адаптации математических методов в химии и их эффективность, необходимый формальный и вычислительный аппарат);
3) общая физико-химическая подготовка (идеи и методы, особенности физического и химического языков, основные понятия, модели и способы действия, проблемы адаптации физико-химических методов в других областях естествознания, их эффективность).