Проблемы преподавания естественнонаучных дисциплин в школе

Актуальные публикации по вопросам школьной педагогики.

NEW ПЕДАГОГИКА ШКОЛЬНАЯ


ПЕДАГОГИКА ШКОЛЬНАЯ: новые материалы (2024)

Меню для авторов

ПЕДАГОГИКА ШКОЛЬНАЯ: экспорт материалов
Скачать бесплатно! Научная работа на тему Проблемы преподавания естественнонаучных дисциплин в школе. Аудитория: ученые, педагоги, деятели науки, работники образования, студенты (18-50). Minsk, Belarus. Research paper. Agreement.

Полезные ссылки

BIBLIOTEKA.BY Беларусь - аэрофотосъемка HIT.BY! Звёздная жизнь


Автор(ы):
Публикатор:

Опубликовано в библиотеке: 2007-11-06
Источник: http://portalus.ru

Проблемами развития методики преподавания физики, химии и биологии в нашей стране занимаются не менее трех десятков научных групп, работающих в педагогических и классических университетах, в институтах РАО. В эту деятельность вовлечены учителя-энтузиасты, которые на практике совершенствуют учебный процесс. О результативности методических исследований свидетельствует успешная защита значительного числа кандидатских диссертаций по специальности 13.00.02.

Безусловно, можно спорить об актуальности и эффективности ряда выполненных методических работ: встречаются исследования, гипотезы которых очевидны и, по сути дела, таковыми их назвать трудно; настораживает постоянная и неизменная успешность педагогических экспериментов, чего никогда не было в естествознании, огорчает надуманность тематики некоторых диссертаций.

Terra Incognita для нашей методической науки оказалась проблема остаточных знаний у основного контингента выпускников средней школы, не изучающих в дальнейшем естественные науки, не получающих образование после окончания школы естественнонаучного, инженерного или медицинского профилей через 2 - 3 года или через 5 - 10 лет после ее окончания [1]. Ясно, что задача школьного образования как раз и состоит в формировании остаточных знаний ("сухого остатка"). Этот массив должен "действовать" достаточно долго, желательно всю активную жизнь специалиста.

Каков же действительный уровень остаточных знаний? Как он изменяется во времени? Какие сведения из школьного курса физики, химии и биологии исчезают в первую очередь, а какие закрепляются в памяти наиболее прочно? Насколько востребованы в жизни знания, полученные в школе? Как связаны остаточные знания с естественнонаучным аспектом реальной деятельности? К какому содержанию и объему остаточных знаний надо стремиться?

На перечисленные, а также на многие другие существенные вопросы нетрудно получить вполне адекватные ответы, если провести социологическое исследование представительных групп респондентов. Составление грамотной анкеты, разработка методики самого исследования и обработка его результатов, разумеется, должны быть проведены совместно с социологами, что требует определенных организационных усилий со стороны методистов. Однако актуальность результатов, без сомнения, окупит затраченные усилия, поскольку полученный материал послужит базой для научно обоснованной коррекции программы по предмету. Следует иметь в виду, что ведущая роль в упомянутом исследовании должна принадлежать именно методистам, а не социологам, задача которых сводится лишь к консультированию.

В перспективе эта работа может быть распространена на выпускников школы, изучающих впоследствии естественнонаучные дисциплины, но в качестве дополнительных. Результаты, полученные в таком исследовании, могли бы быть полез-

стр. 49


--------------------------------------------------------------------------------

ны для обоснования содержания профильного среднего образования.

Выявление и анализ объема остаточных знаний у рядовых выпускников школы интересно было бы провести по всем основным школьным предметам, а не только по естественнонаучным. Проблема эта важна потому, что программы средней школы и содержание учебников должны быть ориентированы именно на укрепление и совершенствование содержания остаточных знаний.

Вплотную к предыдущей примыкает проблема разработки научно обоснованного метода отбора содержания базового минимума знаний. Традиционный исторически сложившийся метод модернизации школьных программ относительно прост. За основу берется старая, как правило, хорошо зарекомендовавшая себя парадигма, почему-либо нуждающаяся в замене. Далее, в зависимости от исходной установки - расширить или, наоборот, сузить объем изучаемого материала, или дополнить его каким-либо разделом - имеющаяся программа модифицируется. При этом зачастую меняется последовательность отдельных разделов курса, скажем, тема "Периодический закон и строение атома" переносится из IX в VIII класс. Такой способ шутники называют "методом клея и ножниц". Вместе с тем, было бы заманчиво попытаться разработать объективный и научно обоснованный способ отбора содержания. Одну из таких возможностей предоставляет метод пересечения тезаурусов терминов и понятий [1].

Суть этого метода состоит в том, что вначале специально отобранными экспертами (инженер-технолог, исследователь, преподаватель вуза, школьный учитель, методист) составляется несколько тезаурусов физических, химических или биологических терминов и понятий. Существенно, что тезаурусы составляются экспертами независимо друг от друга. Далее рассматривается пересечение полученных множеств. Понятно, что термины, общие для всех тезаурусов, весьма важны. Отобранные термины и понятия, которые должны быть усвоены школьниками в процессе изучения курса химии, группируются и используются в блоках программы.

Нам удалось установить, что состав частных тезаурусов в значительной мере зависит от личности эксперта, над которым нередко довлеет стереотип мышления. Так, школьные учителя склонны воспроизводить традиционный программный материал. Поэтому конечный результат в значительной мере зависит от подбора экспертов - авторов тезаурусов. Экстраполируя имеющийся опыт, молено предположить, что, увеличив коллектив экспертов-учителей до 20 - 30 человек, можно получить практически полное воспроизведение терминологии действующих школьных учебников. Поэтому следующим шагом развития метода пересечения тезаурусов становится поиск формализованного составления исходных множеств терминов и понятий, не зависящих от личности эксперта.

Заметим, что наиболее важные термины и понятия находятся в области пересечения тезаурусов частных областей той или иной науки. Так, в пересечении списков ключевых слов учебных курсов неорганической, аналитической, физической, органической, экологической химии и химической технологии должны оказаться наиболее существенные термины и понятия, которые должны изучаться в средней школе. Для практической реализации описанной схемы необходимо составить списки ключевых слов из учебников по "частным химиям", при этом из значительного числа книг следует выбрать более или менее однородные по качеству, глубине изложения и объему. Таким образом, метод пересечения тезаурусов представляет несомненный интерес, однако пока он слабо изучен.

Методистами не исследована связь между школьными естественнонаучными

стр. 50


--------------------------------------------------------------------------------

предметами и блоком физических, химических, биологических, а также экологических понятий и терминов, употребляемых в средствах массовой информации. А это сделать необходимо, так как и школьники постоянно получают связанную с естественными науками информацию извне и зачастую оказываются не в состоянии адекватно на нее реагировать. На первом этапе такого исследования было бы интересно составить тезаурус научных терминов и понятий, появляющихся в СМИ, а также на сайтах Интернета. На втором этапе следует изучить частоту появления конкретных терминов, составить своего рода частотный словарь.

Результат такого исследования трудно предсказать заранее, но, по-видимому, наиболее часто употребляемые в СМИ термины должны найти отражение в школьной программе. Подобная проблема существует и в отношении бытовой химии, средств химизации, ядохимикатов, топлива, энергетики и т.д. Полезно было бы составить тезаурус терминов, часто употребляемых в быту: "эксплуатация автомобиля", "строительство и ремонт", "синтетические ткани и материалы", "бытовая химия - крашение, выведение пятен, чистящие средства" и т.д.

Конечная цель методических исследований заключается в написании учебника нового поколения, который обеспечивал бы выпускников систематическими знаниями, но при этом был бы насыщен ситуациями и примерами, взятыми из реальной жизни, как это сделано в одной из американских книг [2]. Это противоречие пока не разрешено.

К сожалению, проведение Единого государственного экзамена (ЕГЭ), упорно насаждаемого административными органами, не было предварительно обосновано методически. У меня, профессионального химика-преподавателя, вызывает глубокие сомнения сама возможность организации экзамена по химии в том формате, в каком он проводится сейчас. Химия, в отличие от математики, наука естественная, но не точная. Поэтому разработка большого количества однородных по сложности, форме и тематике тестовых заданий по химии, что требуется для ЕГЭ в нынешней его форме, представляется нереальной.

Вместе с тем практический опыт проведения ЕГЭ уже показал, что, несмотря на недостатки, с его помощью можно получить большой объем сведений, демонстрирующий состояние преподавания естественнонаучных дисциплин в каждом регионе. Более того, можно уточнить данные о восприятии школьниками данного региона различных конкретных разделов курса. Эта возможность пока не используется в полной мере. И, по-видимому, важно выяснить, насколько эффективен ЕГЭ. Надо установить, насколько успешны студенты, принятые в вузы по результатам ЕГЭ, и статистически достоверно сравнить их результаты с показателями студентов, принятых по традиционной системе отбора.

Следует признать, что методисты оказались в стороне от проблем конкурсного отбора выпускников средней школы в вузы. Не разработаны методические основы составления конкурсных задач для вступительных экзаменов в вузы. Очевидно, что эта проблема заслуживает пристального внимания. Достаточно взглянуть на комплекты заданий, которые предлагают абитуриентам приемные комиссии ряда ведущих университетов и медицинских вузов. Здесь, конечно, имеются объективные трудности: приемные комиссии вузов независимы. Однако само по себе наличие хорошо разработанных и научно обоснованных рекомендаций делает менее вероятными грубые методические ошибки.

Крайне мало работ, посвященных научно-методическим основам отбора материала для регионального компонента школьных программ по физике, химии и

стр. 51


--------------------------------------------------------------------------------

биологии. Необходимо создать алгоритмы для составления программ регионального компонента школьной программы, как минимум, для двух уровней регионов: с развитой промышленностью и сельскохозяйственной спецификой.

Проблема содержания регионального образования еще далеко не решена. На данный момент нет федеральной программы внедрения регионального компонента, как нет и единого понимания и подхода к определению самого понятия "национально-региональный компонент" и "региональная образовательная система". Многими учеными, педагогами, чиновниками разного уровня они рассматриваются самым различным образом. В силу этого процесс регионализации содержания образования протекает стихийно, а это не может не привести к различным негативным последствиям.

Отсутствуют теоретические обоснования подходов к формированию конкретных предметных программ регионального компонента. Слабо изучены основные принципы и критерии отбора учебного материала для подобных программ. Не предложено достаточно обоснованных способов и путей интегрирования региональных и федеральных учебных курсов. Отсутствуют исследования специфических особенностей методики преподавания регионоведческих курсов. Практически неизученными остаются вопросы реализации межпредметных связей в региональном компоненте и создания на его основе единого интегрированного курса. Нет разработок критериев эффективности внедрения региональных программ и степени их усвоения учащимися. Полезность подобных программ зачастую утверждается априорно. Кроме того, помимо рассмотренных выше теоретических упущений, ощущается нехватка и в материалах практического, прикладного характера. Лишь кое-где на местах созданы учебные программы регионального компонента по химии. Практически отсутствуют учебные пособия, созданные специально под программы регионального компонента. Недостаточно методических разработок уроков, заданий, упражнений, задач с химико-краеведческой направленностью.

В последние годы интенсивно и успешно развивается компьютеризация образования. Появилось множество самых различных компьютеризованных пособий по естественнонаучным предметам, значительная часть которых не выдерживает критики. Компьютерное средство обучения может быть действительно эффективным только в том случае, когда авторский коллектив комплектуется из тесно взаимодействующих научных работников-естественников, методистов и программистов. В этом смысле создать машинное пособие труднее, чем бумажное. Заметим, что отличие компьютера от других экранных пособий (учебные кино-, видео- и диафильмы) состоит только в интерактивности. Разработка же методики эффективного ее использования и есть основная методическая задача.

Думается, важно разработать оптимальные схемы использования компьютерных средств обучения естественнонаучным дисциплинам, помня о том, что компьютер - лишь дополнение учителя. Специфика методики применения этого дополнения и должна изучаться. Компьютер позволяет продемонстрировать практически любые учебные физические, химические или биологические опыты. Но остаются принципиальными вопросы о том, каково соотношение между виртуальным и реальным экспериментом? Можно ли заменить второе первым? Можно ли, например, развить "чувство вещества", используя виртуальные эксперименты?

Есть еще одна важная проблема, которая требует своего разрешения, - это научно-методическое обеспечение предметных олимпиад, которые проводятся на протяжении уже более 40 лет. Однако на

стр. 52


--------------------------------------------------------------------------------

вопросы методически обоснованного составления комплектов заданий для олимпиад различных уровней (от школьного до республиканского) пока нет ответов. Отсутствуют методические рекомендации по оптимальным способам организации и проведения экспериментального тура. Не обеспечена в методическом отношении система оценки работ, методика решения олимпиадных задач и т.п. Методика подготовки учащихся к предметным олимпиадам высших этапов отдана на откуп аспирантам, преподавателям вузов (как правило, совсем молодым) и даже студентам.

Такое положение имеет вполне объективные причины. Разработка олимпиадных заданий и само проведение олимпиад по различным образовательным областям требуют глубокого знания предмета, особенно для высших уровней. К сожалению, основная масса методистов не имеет серьезного естественнонаучного образования и тем более не обладает опытом научной работы, который остро необходим. Поэтому они оказались в стороне от олимпиадного движения, а методические вопросы решаются ими по наитию. Зачастую это приводит к затруднениям и даже казусам.

В последнее время активно обсуждается идея организации предметных олимпиад в сети Интернет. Понятно, что она будет реализована и произойдет это в ближайшие годы. Сетевые олимпиады будут иметь свою собственную специфику, и разработка методики их проведения становится актуальной задачей методической науки. Но, пожалуй, главная проблема, связанная с организацией предметных олимпиад, заключается в отсутствии достоверных, статистически значимых сведений о дальнейшей научной судьбе призеров, победителей и участников. Спрашивается, велика ли корреляция между успехами старшеклассников на предметной олимпиаде и успешностью их последующей научной карьеры? Единичные наблюдения показывают, что дело здесь сложное: зачастую первые призеры предметных олимпиад сильно отстают от рядовых участников, которые впоследствии добиваются больших успехов за счет концентрации умственных усилий и кропотливого труда. Одна из возможных причин относительно неуспешного продвижения бывших призеров - деформация их личностных качеств в силу привычки быть первыми, "продвинутыми" в юные годы.

Не следует забывать, что для победы в предметных олимпиадах их участники должны обладать способностью к быстрой концентрации внимания, высокой скоростью мыслительных процессов, способностью к сильному, но кратковременному умственному напряжению. По существу, предметные олимпиады - это своеобразный вид спорта, когда побеждают спринтеры. Стайеры же - флегматики и тугодумы - имеют небольшие шансы стать победителями. Однако следует учитывать, что для эффективной научной работы спринтерский стиль вовсе не обязателен. Имеются обширные архивы предметных олимпиад различных уровней, сведения о дальнейшей научной карьере бывших участников олимпиад и, разумеется, есть массив для сравнения. Важно все это изучить и осмыслить.

Что касается экологического аспекта школьного естественнонаучного образования, то здесь ситуация обратная: это модное направление привело к появлению огромного потока методической литературы. Вызывает огорчение лишь то, что некоторые авторы-методисты, а иногда и научные работники, опрометчиво кидают гипотезы за установленные закономерности и пользуются непроверенными или попросту неверными представлениями. Так, из диссертации в диссертацию, из пособия в пособие кочуют утверждения о грядущей реализации безотходных процессов, о выработке в недалеком будущем будто бы экологически чистой энергии (например, водородной, солнеч-

стр. 53


--------------------------------------------------------------------------------

ной и т.п.). Скажем так: ни то, ни другое принципиально невозможно [3]. Развитие промышленной цивилизации объективно связано, к сожалению, с неизбежной техногенной нагрузкой на природу. Задача ученых и инженеров состоит в том, чтобы минимизировать ее, однако полностью избавиться от нее, увы, нельзя.

Зачастую гипотезы о разрушении озонового слоя в верхней атмосфере фреонами и о техногенном усилении парникового эффекта выдаются за доказанные теории [4]. Многие авторы не учитывают того обстоятельства, что экология в своей природоохранной части - наука молодая, неустоявшаяся, не имеющая точных методов исследования. Поэтому использовать ее представления надо с большой осторожностью, а уж рекомендовать введение экологии как самостоятельного предмета в учебный план средней школы вряд ли уместно. Экологизация школьного образования должна способствовать выработке у учащихся экологического мышления, что в значительной мере является задачей нравственного воспитания.

Наконец, нельзя не упомянуть о проблеме взаимодействия между методикой преподавания естественнонаучных дисциплин и педагогической психологией. Имеется в виду прежде всего формирование у обучаемых способностей к физике, химии и биологии. Возникает немало вопросов, нуждающихся в обстоятельной научной проработке: существуют ли специальные физические, химические или биологические способности как таковые или речь может идти только о способностях к естественным наукам в целом? Каждый ли здоровый человек может стать физиком, биологом или химиком или для этого необходима специальная структура личности? Если способности к отдельным наукам действительно существуют, то как их выявить? Можно ли сделать это на раннем этапе развития ребенка? Можно ли развить научные способности и как это сделать оптимальным способом? Какой возрастной период наиболее эффективен для естественников?

Понятно, что для ответа на них необходимы исследования в этой области с участием методистов и профессиональных психологов, поскольку ни те, ни другие в отдельности не смогут решить поставленные задачи.

Автор отдает себе отчет в том, что отбор всех перечисленных выше проблемных направлений носит субъективный характер. Вероятно, настало время проанализировать достижения и недочеты отечественной методической науки в области естественнонаучных дисциплин и обсудить стратегию ее развития. Полагаю, что было бы полезно выяснить мнение методистов по затронутым в этой статье проблемам и, что еще важнее, вскрыть другие, быть может, более актуальные направления работы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Лисичкин Г. В., Леенсон И. А. О содержании курса химии общеобразовательной школы и об остаточных знаниях выпускников, которые больше не будут учить химию // Химия: методика преподавания. 2006. N 1.

2. Химия и общество / Перевод с англ. под ред. М. Г. Гольдфельда. М., 1995.

3. Лисичкин Г. В. Защита среды обитания: мифы и реальность// Химия и жизнь. 1999. N2.

4. Сафонов М. С., Лисичкин Г. В. Можно ли уменьшить концентрацию углекислого газа в атмосфере? // Соросовский образовательный журнал. 2001. Т. 7. N 7.

стр. 54


Новые статьи на library.by:
ПЕДАГОГИКА ШКОЛЬНАЯ:
Комментируем публикацию: Проблемы преподавания естественнонаучных дисциплин в школе

© Г. В. ЛИСИЧКИН () Источник: http://portalus.ru

Искать похожие?

LIBRARY.BY+ЛибмонстрЯндексGoogle
подняться наверх ↑

ПАРТНЁРЫ БИБЛИОТЕКИ рекомендуем!

подняться наверх ↑

ОБРАТНО В РУБРИКУ?

ПЕДАГОГИКА ШКОЛЬНАЯ НА LIBRARY.BY

Уважаемый читатель! Подписывайтесь на LIBRARY.BY в VKновости, VKтрансляция и Одноклассниках, чтобы быстро узнавать о событиях онлайн библиотеки.