ПЕДАГОГИКА ШКОЛЬНАЯ (последнее)
Естественнонаучное образование в средней школе
Актуальные публикации по вопросам школьной педагогики.
Изучение предметов естественнонаучного цикла играет важную роль в формировании мировоззрения учащихся, в их экологическом воспитании. В условиях реформы школы возникает настоятельная необходимость определить возможные пути совершенствования естественнонаучного образования с учетом требований дня и достижений науки за последние десятилетия.
Продолжительное время учебными планами средней общеобразовательной школы предусматривалась реализация концепции, согласно которой естественнонаучное образование начиналось с изучения природоведения в начальной школе и курса биологии в V-VI классах, затем - физики и химии в VII. В последние годы в V-VI классах введен интегративный курс "Естествознание", включающий конгломерат сведений по физике, химии и биологии, и лишь затем начинается предметное преподавание этих дисциплин.
При таком построении естественнонаучного образования не выдерживает критики принятая последовательность освоения указанных предметов. Поскольку курс биологии предшествует физике и химии, изучение жизнедеятельности растений, животных и человека не опирается на знания учащихся о влиянии на нее физико-химических факторов окружающей среды: температуры, влажности, электрических и магнитных полей, радиоактивных излучений и т.п. Кроме того, игнорируются физико-химические процессы, протекающие в живых организмах; совершенно не работает электронная теория строения вещества.
В соответствии с проектом базисного учебного плана 1993 г. классический цикл естественнонаучных дисциплин дополняется курсами экологии, валеологии и ОБЖ (охрана безопасности жизнедеятельности человека). Под предлогом гуманизации образования сократилось количество часов на изучение физики, химии и биологии.
Такая перестройка дала свои негативные результаты: если в 1991/92 учебном году по результатам тестирования, проводившегося в 19 странах мира по инициативе ЮНЕСКО, наши учащиеся занимали по предметам естественнонаучного цикла 5-е место, то в 1996/97 учебном году они оказались на 14-м. Видимо, назрела необходимость разработки новых подходов к преподаванию естественных наук в школе.
Согласно нашей концепции, прежде всего изменяется принятая ныне последовательность изучения предметов естественнонаучного цикла в основной школе. Мы предлагаем начинать с физики в V классе, в VI классе приступать к химии с опорой на полученную учащимися понятийную базу и лишь затем в VII классе приступать к изучению биологии на базе знаний, полученных учащимися по физике и химии. В дальнейшем в процессе освоения названных предметов между ними осуществляется тесная взаимосвязь.
Еще в XIX в. Д.И. Писарев писал, что без физики нельзя взяться за химию; без физики и химии нет возможности приступить к физиологии животных и растений; разумное и плодотворное изучение природы возможно только при соблюдении самой строгой последовательности... Это положение вытекает из логики и методологии развития естественных наук, на что обращал в свое время внимание М.В. Келдыш. Он подчеркивал, что химия не может успешно развиваться без опоры на достижения физики, а биология - без опоры на данные физики и химии.
стр. 40
--------------------------------------------------------------------------------
Разработанная нами новая концепция естественнонаучного образования предусматривает решение следующих задач:
1) пересмотра в базисном учебном плане реализуемой в настоящее время последовательности изучения предметов естественнонаучного цикла: биология -> физика -> химия;
2) совершенствования содержания учебных предметов, и прежде всего биологии, с учетом новейших достижений биологической науки, отражения в нем роли физических и химических процессов в жизнедеятельности живых организмов;
3) определения общих для всех предметов естественнонаучного цикла понятий, законов и теорий, последовательности в раскрытии их содержания;
4) достижения единства интерпретации общих для естественных наук понятий, законов и теорий, учета своеобразия оперирования ими в каждом из учебных предметов в соответствии со спецификой структурных форм организации материи и форм движения;
5) обеспечения преемственности в формировании и развитии фундаментальных естественнонаучных понятий и общих учебно-познавательных умений;
6) разработки единого подхода к формированию общих для предметов естественнонаучного цикла учебно- познавательных умений на основе теории деятельности и принципа преемственности;
7) выявления возможностей и способов раскрытия взаимосвязи физических, химических и биологических явлений, влияния физико-химических процессов на развитие живых организмов;
8) разработки критериев эффективности применяемых методов и форм обучения на основе пооперационного анализа уровней сформированности умений и поэлементного анализа качества усвоения понятий.
Эффективное решение перечисленных задач возможно при создании соответствующих педагогических условий. В качестве первостепенных мы выделяем следующие:
1) повышение научно-теоретического уровня подготовки учителей предметов естественнонаучного цикла. Мы имеем в виду прежде всего:
а) углубление знаний учителей по содержанию фундаментальных естественнонаучных понятий, формирование которых происходит в процессе изучения всех предметов этого цикла на протяжении 5 лет обучения в основной и средней школе (материя, вещество, поле, структурные формы организации материи и соответствующие им формы движения, изучаемые физикой, химией и биологией);
б) углубление знаний о фундаментальных естественнонаучных законах (сохранения массы, энергии, электрического заряда, законов термодинамики) и теориях (молекулярно-кинетической, строения атома и атомного ядра, электромагнитной, квантовой, клеточной теории строения "живого вещества");
2) повышение уровня профессионально-методической подготовки учителей в следующих областях:
а) психолого-дидактические основы формирования научных понятий;
б) методика формирования конкретных общих естественнонаучных понятий в условиях осуществления межпредметных связей;
в) методика формирования общих учебно-познавательных умений: работать с книгой, с печатным текстом; наблюдать и самостоятельно ставить опыты, производить измерительные, графические и вычислительные действия; самостоятельно анализировать и систематизировать факты; делать обобщения;
г) методика организации самостоятельной учебно- познавательной деятельности учащихся;
д) организация творческой работы учащихся, воспитание у них потребности в самостоятельном углублении знаний и интереса к исследовательскому труду.
Для повышения научно-теоретической и профессионально- методической подготовки учителей нами использовались такие формы работы, как лекции ученых - физиков, химиков, биологов, методистов; семинары по обмену опытом работы и реализации новых педагогических технологий и идей; индивидуальные консультации по проблематике, связанной с внедрением нашей концепции; консультации-совещания с ведущими методистами - участниками эксперимента.
стр. 41
--------------------------------------------------------------------------------
Эффективность концепции контролировалась в процессе педагогического эксперимента, организованного нами в ряде школ Челябинска и Челябинской области начиная с 1994/95 учебного года. Мы проводили контрольные срезы по проверке:
качества усвоения фундаментальных естественнонаучных понятий;
уровня сформированности общих учебно-познавательных умений: самостоятельной работы с книгой, измерительных, графических действий, проведения наблюдений, выполнения опытов, решения задач, требующих комплексного применения знаний, получаемых учащимися при изучении химии, биологии и физики, умения анализировать и систематизировать факты, делать обобщения;
уровня сформированности интеллектуальных умений (с помощью теста, разработанного учеными Психологического института РАО под руководством профессора К.М. Гуревича) с применением нашей методики анализа тестов.
К началу эксперимента были созданы программы и методические рекомендации для учителей основной школы по всем указанным предметам. Для Х-XI классов подготовлен интегративный курс "Естествознание" (О.А. Яворук), целью которого является систематизация и обобщение знаний учащихся по физике, химии и биологии, полученных на предшествующих этапах изучения этих предметов; для V-VI классов - учебники физики с элементами астрономии (М.Д. Даммер, А.Ю. Румянцев), которые используются в 50 школах Челябинска, Ханты-Мансийска, Кургана и Омска.
В учебных пособиях по физике и в методических рекомендациях большое внимание уделяется формированию у учащихся умения самостоятельно приобретать знания, развитию их творческих способностей, выполнению заданий, требующих комплексного применения знаний по физике, химии и биологии.
Программы построены так, что они обеспечивают преемственность в формировании фундаментальных естественнонаучных понятий при изучении физики, химии и биологии, а методические рекомендации ориентируют учителя на раскрытие взаимосвязи различных явлений природы.
Изучение предметов естественнонаучного цикла вызывает у многих учащихся большие затруднения. Проведенные исследования показали, что одной из важных причин этих затруднений является неумение самостоятельно работать с учебником, ставить опыты и решать задачи. Поэтому, по нашему мнению, очень важно формировать у учащихся обобщенные учебные умения.
Главной характеристикой обобщенного умения является свойство широкого переноса. Сформированное на конкретном материале какого-либо предмета (например, физики), оно может быть использовано при изучении других дисциплин. Обобщенными умения становятся при условии, если они опираются на понимание обучаемыми научных основ и структуры деятельности, которую надо научиться выполнять.
Как показали исследования психологов (А.Н. Леонтьева, П.Я. Гальперина, Н.Ф. Талызиной), все умения формируются в процессе соответствующей деятельности человека, и только в ней. Все виды деятельности имеют свою структуру, основной составляющей в ней является действие. Важнейшая часть психологического механизма последнего - ориентировочная основа. Психологи различают три типа ориентировочной основы действия (ООД) и, соответственно, три типа ориентировки в задании. Каждый из них однозначно определяет результат и ход действия. При формировании указанных выше умений мы опирались на ориентировочную основу действия третьего типа, при реализации которой на первое место выступает планомерное обучение анализу новых заданий, позволяющее выделить опорные точки и условия правильного их выполнения. По этим указаниям происходит формирование действия, отвечающего данному заданию. При обучении по третьему типу ориентировки учитель создает такие условия, когда ученик побуждается самостоятельно составлять ООД и затем действовать по ней.
Процесс формирования обобщенных умений включает следующие этапы:
1) осознание учащимися значения овладения умением выполнять данное действие;
стр. 42
--------------------------------------------------------------------------------
2) определение цели последнего;
3) уяснение его научных основ;
4) определение его основных структурных компонентов, общих для широкого круга задач и не зависящих от условий, в которых оно выполняется (такие структурные компоненты играют роль опорных пунктов действия);
5) определение наиболее рациональной последовательности выполнения операций, из которых слагается действие, т.е. построение его модели (алгоритма) (путем коллективных или самостоятельных поисков);
6) организация выполнения небольшого количества упражнений, в которых действия учащихся подлежат контролю со стороны учителя;
7) обучение учащихся методам самоконтроля за правильностью выполнения данного действия;
8) организация упражнений, требующих от учащихся умений самостоятельно выполнять его (при изменяющихся условиях);
9) использование данного умения при овладении новыми, более сложными умениями, в более сложных видах деятельности.
Перечисленные этапы включают не только выделенные психологами основные компоненты целенаправленного действия, но и дополнительные, обеспечивающие развитие у учащихся более высокого уровня самостоятельности и творческого подхода к выполнению учебных заданий. Выявление состава операций, образующих действие, - необходимое условие успешного формирования у учащихся рациональных приемов познавательной деятельности.
В формировании учебных умений, общих для цикла предметов, важную роль играют межпредметные связи (МПС), которые осуществляются путем реализации единого подхода к формированию общих учебных умений, единства требований к знаниям и умениям, единства интерпретации общих понятий, обеспечения непрерывности в их формировании. Реализация МПС способствует повышению качества усвоения фундаментальных понятий и ускоряет процесс формирования познавательных умений.
Формирование у учащихся обобщенных учебно- познавательных умений начиналось с разработки методики формирования умения самостоятельно работать с книгой, поскольку книга для ученика - один из основных источников знания. Предлагаемая нами методика основана на структурно-логическом анализе содержания предметов естественнонаучного цикла, позволившем выделить в них в качестве общих основных структурных элементов знаний научные факты, понятия, законы и теории.
Наша методика предусматривает выработку у учащихся умения классифицировать понятия. С этой целью мы познакомили их с основными группами (видами) естественнонаучных понятий:
структурные формы материи - вещество и поле;
свойства тел, вещества и полей;
явления (физические, химические, биологические);
величины, количественно характеризующие свойства тел и явления;
приборы, машины, установки;
технологические процессы.
Однако для выработки общего умения работать с учебной и дополнительной литературой по предметам естественнонаучного цикла недостаточно только умения определять в тексте основные элементы системы знаний. Необходимо еще раскрыть общие требования к усвоению каждого из них. Поэтому мы должны разъяснить, что нужно знать о структурных формах материи, о явлениях, о величинах, о законах, о теориях и т.д. независимо от того, к какой области знаний они относятся. Это определяет общий подход к усвоению знаний на основе работы с литературой.
Требования к усвоению знаний, сформулированные в последовательности, отражающей логику научного познания, выполняют роль планов обобщенного характера - опорных пунктов при изучении учебного материала и при построении ответов. Эти планы получили название обобщенных потому, что их структура не зависит от частных особенностей материала. Например, план изучения явлений является общим для физических, химических и биологических явлений. То же относится к планам изучения приборов, законов, теорий.
стр. 43
--------------------------------------------------------------------------------
Для конкретизации приведем примеры.
План изучения явлений
(или: "Что нужно знать о явлении?")
1. Внешние признаки явления, по которым оно обнаруживается.
2. Условия, при которых оно протекает (происходит).
3. Сущность явления, механизм его протекания (объяснение явления на основе современных научных теорий).
4. Определение явления.
5. Связь данного явления с другими (или факторы, от которых зависит его протекание).
6. Количественные характеристики (величины, характеризующие явление, связь между величинами; формулы, выражающие эту связь).
7. Использование явления на практике.
8. Способы предупреждения его вредных последствий для человека и окружающей среды.
План изучения теорий
(или: "Что нужно знать о теории?")
Обобщенные планы вводились постепенно, при изучении соответствующих вопросов курса. План о явлениях - после того, как у учащихся уже имеется некоторый опыт их изучения, план о законах - когда учащиеся познакомились с рядом законов и т.д.
Обобщенные планы рекомендовалось использовать при прослушивании ответов у доски как средство коллективного контроля за ответом. Учащиеся замечают, какие вопросы плана не были раскрыты, напоминают об этом отвечающему у доски или, если тот затрудняется с ответом, дополняют ответ сами. Планы рекомендовалось использовать и при объяснении материала учителем.
Планы обобщенного характера способствуют активизации учебно-познавательной деятельности учащихся, делают их работу с учебным текстом целенаправленной, глубоко осознанной и, что особенно важно, отучают от механического заучивания текста, зубрежки, вносят в учебную деятельность элемент творчества.
Большое внимание в экспериментальном обучении уделялось ознакомлению учителей, участвующих в эксперименте, с разработанной нами методикой формирования научных понятий.
В 1999/2000 учебном году завершился пятилетний эксперимент по проверке нового подхода к изучению предметов естественного научного цикла, основанный на опережающем изучении курса физики (начиная с V класса) и всей методической системы по реализации этого подхода.
За это время была разработана и освоена учителями методика преподавания физики, химии и биологии в VI-IX классах в соответствии с основными положениями нашей концепции. Реализации экспериментальных программ и всей методической системы способствовала творческая работа учителей. Большое внимание уделялось классной самостоятельной работе учащихся, направленной на полноценное усвоение содержания естественнонаучных понятий, овладение обобщенными учебными умениями, систематической реализации межпредметных связей в процессе преподавания естественнонаучных дисциплин.
Для проверки результатов экспериментального обучения регулярно проводились контрольные работы. Кроме уровня сформированности знаний в течение четырех лет отслеживался уровень сформированности умений. Результаты работ свидетельствуют о хорошем усвоении программного материала. В течение всего периода обучения у большинства школьников поддерживался высокий интерес к изучению всех предметов естественнонаучного цикла и достигалось высокое качество знаний.
стр. 44
--------------------------------------------------------------------------------
Таблица
Коэффициенты полноты усвоения содержания законов учащимися IX контрольных (К) и экспериментальных (Э) классов
N
Изучаемые законы
Коэффициент полноты усвоения содержания законов
h 1 =K 3 / К К
1
Закон сохранения и превращения энергии
К к
К 3
2,8
0,29
0,83
2
Закон сохранения импульса
0,33
0,78
2,4
По результатам контрольных срезов мы наблюдали положительную динамику уровня сформированности экспериментальных, графических умений, умений работать с учебником и качества усвоения общих естественнонаучных понятий и законов. Анализ работ школьников показывает, что от класса к классу уровень сформированности умений повышается. Высокие значения коэффициентов полноты сформированности умений и полноты усвоения знаний свидетельствуют о положительном влиянии реализуемой нами методики обучения на качество знаний школьников.
Хочется отметить хороший уровень экспериментальной подготовки учащихся. Предлагаемые школьникам работы носили в основном исследовательский характер, требовали от них комплексного применения знаний различных естественнонаучных дисциплин; самостоятельного выдвижения гипотез, планирования. Анализ работ школьников показывает их высокую экспериментальную культуру.
На основе пятилетнего эксперимента реализации разработанной нами концепции естественнонаучного образования в основной школе было достигнуто:
1) более глубокое усвоение фундаментальных естественнонаучных понятий, законов и теорий;
2) осознание взаимосвязи физических, химических и биологических явлений;
3) понимание единства материального мира: те или иные естественные науки изучают различные структурные формы организации единой материи в виде вещества и поля.
стр. 45
Продолжительное время учебными планами средней общеобразовательной школы предусматривалась реализация концепции, согласно которой естественнонаучное образование начиналось с изучения природоведения в начальной школе и курса биологии в V-VI классах, затем - физики и химии в VII. В последние годы в V-VI классах введен интегративный курс "Естествознание", включающий конгломерат сведений по физике, химии и биологии, и лишь затем начинается предметное преподавание этих дисциплин.
При таком построении естественнонаучного образования не выдерживает критики принятая последовательность освоения указанных предметов. Поскольку курс биологии предшествует физике и химии, изучение жизнедеятельности растений, животных и человека не опирается на знания учащихся о влиянии на нее физико-химических факторов окружающей среды: температуры, влажности, электрических и магнитных полей, радиоактивных излучений и т.п. Кроме того, игнорируются физико-химические процессы, протекающие в живых организмах; совершенно не работает электронная теория строения вещества.
В соответствии с проектом базисного учебного плана 1993 г. классический цикл естественнонаучных дисциплин дополняется курсами экологии, валеологии и ОБЖ (охрана безопасности жизнедеятельности человека). Под предлогом гуманизации образования сократилось количество часов на изучение физики, химии и биологии.
Такая перестройка дала свои негативные результаты: если в 1991/92 учебном году по результатам тестирования, проводившегося в 19 странах мира по инициативе ЮНЕСКО, наши учащиеся занимали по предметам естественнонаучного цикла 5-е место, то в 1996/97 учебном году они оказались на 14-м. Видимо, назрела необходимость разработки новых подходов к преподаванию естественных наук в школе.
Согласно нашей концепции, прежде всего изменяется принятая ныне последовательность изучения предметов естественнонаучного цикла в основной школе. Мы предлагаем начинать с физики в V классе, в VI классе приступать к химии с опорой на полученную учащимися понятийную базу и лишь затем в VII классе приступать к изучению биологии на базе знаний, полученных учащимися по физике и химии. В дальнейшем в процессе освоения названных предметов между ними осуществляется тесная взаимосвязь.
Еще в XIX в. Д.И. Писарев писал, что без физики нельзя взяться за химию; без физики и химии нет возможности приступить к физиологии животных и растений; разумное и плодотворное изучение природы возможно только при соблюдении самой строгой последовательности... Это положение вытекает из логики и методологии развития естественных наук, на что обращал в свое время внимание М.В. Келдыш. Он подчеркивал, что химия не может успешно развиваться без опоры на достижения физики, а биология - без опоры на данные физики и химии.
стр. 40
--------------------------------------------------------------------------------
Разработанная нами новая концепция естественнонаучного образования предусматривает решение следующих задач:
1) пересмотра в базисном учебном плане реализуемой в настоящее время последовательности изучения предметов естественнонаучного цикла: биология -> физика -> химия;
2) совершенствования содержания учебных предметов, и прежде всего биологии, с учетом новейших достижений биологической науки, отражения в нем роли физических и химических процессов в жизнедеятельности живых организмов;
3) определения общих для всех предметов естественнонаучного цикла понятий, законов и теорий, последовательности в раскрытии их содержания;
4) достижения единства интерпретации общих для естественных наук понятий, законов и теорий, учета своеобразия оперирования ими в каждом из учебных предметов в соответствии со спецификой структурных форм организации материи и форм движения;
5) обеспечения преемственности в формировании и развитии фундаментальных естественнонаучных понятий и общих учебно-познавательных умений;
6) разработки единого подхода к формированию общих для предметов естественнонаучного цикла учебно- познавательных умений на основе теории деятельности и принципа преемственности;
7) выявления возможностей и способов раскрытия взаимосвязи физических, химических и биологических явлений, влияния физико-химических процессов на развитие живых организмов;
8) разработки критериев эффективности применяемых методов и форм обучения на основе пооперационного анализа уровней сформированности умений и поэлементного анализа качества усвоения понятий.
Эффективное решение перечисленных задач возможно при создании соответствующих педагогических условий. В качестве первостепенных мы выделяем следующие:
1) повышение научно-теоретического уровня подготовки учителей предметов естественнонаучного цикла. Мы имеем в виду прежде всего:
а) углубление знаний учителей по содержанию фундаментальных естественнонаучных понятий, формирование которых происходит в процессе изучения всех предметов этого цикла на протяжении 5 лет обучения в основной и средней школе (материя, вещество, поле, структурные формы организации материи и соответствующие им формы движения, изучаемые физикой, химией и биологией);
б) углубление знаний о фундаментальных естественнонаучных законах (сохранения массы, энергии, электрического заряда, законов термодинамики) и теориях (молекулярно-кинетической, строения атома и атомного ядра, электромагнитной, квантовой, клеточной теории строения "живого вещества");
2) повышение уровня профессионально-методической подготовки учителей в следующих областях:
а) психолого-дидактические основы формирования научных понятий;
б) методика формирования конкретных общих естественнонаучных понятий в условиях осуществления межпредметных связей;
в) методика формирования общих учебно-познавательных умений: работать с книгой, с печатным текстом; наблюдать и самостоятельно ставить опыты, производить измерительные, графические и вычислительные действия; самостоятельно анализировать и систематизировать факты; делать обобщения;
г) методика организации самостоятельной учебно- познавательной деятельности учащихся;
д) организация творческой работы учащихся, воспитание у них потребности в самостоятельном углублении знаний и интереса к исследовательскому труду.
Для повышения научно-теоретической и профессионально- методической подготовки учителей нами использовались такие формы работы, как лекции ученых - физиков, химиков, биологов, методистов; семинары по обмену опытом работы и реализации новых педагогических технологий и идей; индивидуальные консультации по проблематике, связанной с внедрением нашей концепции; консультации-совещания с ведущими методистами - участниками эксперимента.
стр. 41
--------------------------------------------------------------------------------
Эффективность концепции контролировалась в процессе педагогического эксперимента, организованного нами в ряде школ Челябинска и Челябинской области начиная с 1994/95 учебного года. Мы проводили контрольные срезы по проверке:
качества усвоения фундаментальных естественнонаучных понятий;
уровня сформированности общих учебно-познавательных умений: самостоятельной работы с книгой, измерительных, графических действий, проведения наблюдений, выполнения опытов, решения задач, требующих комплексного применения знаний, получаемых учащимися при изучении химии, биологии и физики, умения анализировать и систематизировать факты, делать обобщения;
уровня сформированности интеллектуальных умений (с помощью теста, разработанного учеными Психологического института РАО под руководством профессора К.М. Гуревича) с применением нашей методики анализа тестов.
К началу эксперимента были созданы программы и методические рекомендации для учителей основной школы по всем указанным предметам. Для Х-XI классов подготовлен интегративный курс "Естествознание" (О.А. Яворук), целью которого является систематизация и обобщение знаний учащихся по физике, химии и биологии, полученных на предшествующих этапах изучения этих предметов; для V-VI классов - учебники физики с элементами астрономии (М.Д. Даммер, А.Ю. Румянцев), которые используются в 50 школах Челябинска, Ханты-Мансийска, Кургана и Омска.
В учебных пособиях по физике и в методических рекомендациях большое внимание уделяется формированию у учащихся умения самостоятельно приобретать знания, развитию их творческих способностей, выполнению заданий, требующих комплексного применения знаний по физике, химии и биологии.
Программы построены так, что они обеспечивают преемственность в формировании фундаментальных естественнонаучных понятий при изучении физики, химии и биологии, а методические рекомендации ориентируют учителя на раскрытие взаимосвязи различных явлений природы.
Изучение предметов естественнонаучного цикла вызывает у многих учащихся большие затруднения. Проведенные исследования показали, что одной из важных причин этих затруднений является неумение самостоятельно работать с учебником, ставить опыты и решать задачи. Поэтому, по нашему мнению, очень важно формировать у учащихся обобщенные учебные умения.
Главной характеристикой обобщенного умения является свойство широкого переноса. Сформированное на конкретном материале какого-либо предмета (например, физики), оно может быть использовано при изучении других дисциплин. Обобщенными умения становятся при условии, если они опираются на понимание обучаемыми научных основ и структуры деятельности, которую надо научиться выполнять.
Как показали исследования психологов (А.Н. Леонтьева, П.Я. Гальперина, Н.Ф. Талызиной), все умения формируются в процессе соответствующей деятельности человека, и только в ней. Все виды деятельности имеют свою структуру, основной составляющей в ней является действие. Важнейшая часть психологического механизма последнего - ориентировочная основа. Психологи различают три типа ориентировочной основы действия (ООД) и, соответственно, три типа ориентировки в задании. Каждый из них однозначно определяет результат и ход действия. При формировании указанных выше умений мы опирались на ориентировочную основу действия третьего типа, при реализации которой на первое место выступает планомерное обучение анализу новых заданий, позволяющее выделить опорные точки и условия правильного их выполнения. По этим указаниям происходит формирование действия, отвечающего данному заданию. При обучении по третьему типу ориентировки учитель создает такие условия, когда ученик побуждается самостоятельно составлять ООД и затем действовать по ней.
Процесс формирования обобщенных умений включает следующие этапы:
1) осознание учащимися значения овладения умением выполнять данное действие;
стр. 42
--------------------------------------------------------------------------------
2) определение цели последнего;
3) уяснение его научных основ;
4) определение его основных структурных компонентов, общих для широкого круга задач и не зависящих от условий, в которых оно выполняется (такие структурные компоненты играют роль опорных пунктов действия);
5) определение наиболее рациональной последовательности выполнения операций, из которых слагается действие, т.е. построение его модели (алгоритма) (путем коллективных или самостоятельных поисков);
6) организация выполнения небольшого количества упражнений, в которых действия учащихся подлежат контролю со стороны учителя;
7) обучение учащихся методам самоконтроля за правильностью выполнения данного действия;
8) организация упражнений, требующих от учащихся умений самостоятельно выполнять его (при изменяющихся условиях);
9) использование данного умения при овладении новыми, более сложными умениями, в более сложных видах деятельности.
Перечисленные этапы включают не только выделенные психологами основные компоненты целенаправленного действия, но и дополнительные, обеспечивающие развитие у учащихся более высокого уровня самостоятельности и творческого подхода к выполнению учебных заданий. Выявление состава операций, образующих действие, - необходимое условие успешного формирования у учащихся рациональных приемов познавательной деятельности.
В формировании учебных умений, общих для цикла предметов, важную роль играют межпредметные связи (МПС), которые осуществляются путем реализации единого подхода к формированию общих учебных умений, единства требований к знаниям и умениям, единства интерпретации общих понятий, обеспечения непрерывности в их формировании. Реализация МПС способствует повышению качества усвоения фундаментальных понятий и ускоряет процесс формирования познавательных умений.
Формирование у учащихся обобщенных учебно- познавательных умений начиналось с разработки методики формирования умения самостоятельно работать с книгой, поскольку книга для ученика - один из основных источников знания. Предлагаемая нами методика основана на структурно-логическом анализе содержания предметов естественнонаучного цикла, позволившем выделить в них в качестве общих основных структурных элементов знаний научные факты, понятия, законы и теории.
Наша методика предусматривает выработку у учащихся умения классифицировать понятия. С этой целью мы познакомили их с основными группами (видами) естественнонаучных понятий:
структурные формы материи - вещество и поле;
свойства тел, вещества и полей;
явления (физические, химические, биологические);
величины, количественно характеризующие свойства тел и явления;
приборы, машины, установки;
технологические процессы.
Однако для выработки общего умения работать с учебной и дополнительной литературой по предметам естественнонаучного цикла недостаточно только умения определять в тексте основные элементы системы знаний. Необходимо еще раскрыть общие требования к усвоению каждого из них. Поэтому мы должны разъяснить, что нужно знать о структурных формах материи, о явлениях, о величинах, о законах, о теориях и т.д. независимо от того, к какой области знаний они относятся. Это определяет общий подход к усвоению знаний на основе работы с литературой.
Требования к усвоению знаний, сформулированные в последовательности, отражающей логику научного познания, выполняют роль планов обобщенного характера - опорных пунктов при изучении учебного материала и при построении ответов. Эти планы получили название обобщенных потому, что их структура не зависит от частных особенностей материала. Например, план изучения явлений является общим для физических, химических и биологических явлений. То же относится к планам изучения приборов, законов, теорий.
стр. 43
--------------------------------------------------------------------------------
Для конкретизации приведем примеры.
План изучения явлений
(или: "Что нужно знать о явлении?")
1. Внешние признаки явления, по которым оно обнаруживается.
2. Условия, при которых оно протекает (происходит).
3. Сущность явления, механизм его протекания (объяснение явления на основе современных научных теорий).
4. Определение явления.
5. Связь данного явления с другими (или факторы, от которых зависит его протекание).
6. Количественные характеристики (величины, характеризующие явление, связь между величинами; формулы, выражающие эту связь).
7. Использование явления на практике.
8. Способы предупреждения его вредных последствий для человека и окружающей среды.
План изучения теорий
(или: "Что нужно знать о теории?")
Обобщенные планы вводились постепенно, при изучении соответствующих вопросов курса. План о явлениях - после того, как у учащихся уже имеется некоторый опыт их изучения, план о законах - когда учащиеся познакомились с рядом законов и т.д.
Обобщенные планы рекомендовалось использовать при прослушивании ответов у доски как средство коллективного контроля за ответом. Учащиеся замечают, какие вопросы плана не были раскрыты, напоминают об этом отвечающему у доски или, если тот затрудняется с ответом, дополняют ответ сами. Планы рекомендовалось использовать и при объяснении материала учителем.
Планы обобщенного характера способствуют активизации учебно-познавательной деятельности учащихся, делают их работу с учебным текстом целенаправленной, глубоко осознанной и, что особенно важно, отучают от механического заучивания текста, зубрежки, вносят в учебную деятельность элемент творчества.
Большое внимание в экспериментальном обучении уделялось ознакомлению учителей, участвующих в эксперименте, с разработанной нами методикой формирования научных понятий.
В 1999/2000 учебном году завершился пятилетний эксперимент по проверке нового подхода к изучению предметов естественного научного цикла, основанный на опережающем изучении курса физики (начиная с V класса) и всей методической системы по реализации этого подхода.
За это время была разработана и освоена учителями методика преподавания физики, химии и биологии в VI-IX классах в соответствии с основными положениями нашей концепции. Реализации экспериментальных программ и всей методической системы способствовала творческая работа учителей. Большое внимание уделялось классной самостоятельной работе учащихся, направленной на полноценное усвоение содержания естественнонаучных понятий, овладение обобщенными учебными умениями, систематической реализации межпредметных связей в процессе преподавания естественнонаучных дисциплин.
Для проверки результатов экспериментального обучения регулярно проводились контрольные работы. Кроме уровня сформированности знаний в течение четырех лет отслеживался уровень сформированности умений. Результаты работ свидетельствуют о хорошем усвоении программного материала. В течение всего периода обучения у большинства школьников поддерживался высокий интерес к изучению всех предметов естественнонаучного цикла и достигалось высокое качество знаний.
стр. 44
--------------------------------------------------------------------------------
Таблица
Коэффициенты полноты усвоения содержания законов учащимися IX контрольных (К) и экспериментальных (Э) классов
N
Изучаемые законы
Коэффициент полноты усвоения содержания законов
h 1 =K 3 / К К
1
Закон сохранения и превращения энергии
К к
К 3
2,8
0,29
0,83
2
Закон сохранения импульса
0,33
0,78
2,4
По результатам контрольных срезов мы наблюдали положительную динамику уровня сформированности экспериментальных, графических умений, умений работать с учебником и качества усвоения общих естественнонаучных понятий и законов. Анализ работ школьников показывает, что от класса к классу уровень сформированности умений повышается. Высокие значения коэффициентов полноты сформированности умений и полноты усвоения знаний свидетельствуют о положительном влиянии реализуемой нами методики обучения на качество знаний школьников.
Хочется отметить хороший уровень экспериментальной подготовки учащихся. Предлагаемые школьникам работы носили в основном исследовательский характер, требовали от них комплексного применения знаний различных естественнонаучных дисциплин; самостоятельного выдвижения гипотез, планирования. Анализ работ школьников показывает их высокую экспериментальную культуру.
На основе пятилетнего эксперимента реализации разработанной нами концепции естественнонаучного образования в основной школе было достигнуто:
1) более глубокое усвоение фундаментальных естественнонаучных понятий, законов и теорий;
2) осознание взаимосвязи физических, химических и биологических явлений;
3) понимание единства материального мира: те или иные естественные науки изучают различные структурные формы организации единой материи в виде вещества и поля.
стр. 45
Опубликовано 17 октября 2007 года
Новые статьи на library.by:
ПЕДАГОГИКА ШКОЛЬНАЯ:
Комментируем публикацию: Естественнонаучное образование в средней школе
подняться наверх ↑
ССЫЛКИ ДЛЯ СПИСКА ЛИТЕРАТУРЫ
По стандарту ВАК Республики Беларусь
Стандарт используется в белорусских учебных заведениях различного типа.
По ГОСТу Российской Федерации
Для образовательных и научно-исследовательских учреждений РФ
Прямой URL на данную страницу для блога или сайта
Предполагаемый источник
Полностью готовые для научного цитирования ссылки. Вставьте их в статью, исследование, реферат, курсой или дипломный проект, чтобы сослаться на данную публикацию №1192628007 в базе LIBRARY.BY.
подняться наверх ↑
ПАРТНЁРЫ БИБЛИОТЕКИ рекомендуем!
подняться наверх ↑
ОБРАТНО В РУБРИКУ?
Уважаемый читатель! Подписывайтесь на LIBRARY.BY в VKновости, VKтрансляция и Одноклассниках, чтобы быстро узнавать о событиях онлайн библиотеки.
Добавить статью
Обнародовать свои произведения
Редактировать работы
Для действующих авторов
Зарегистрироваться
Доступ к модулю публикаций