ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ ГОРОДА МОСКВЫ
МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ОТКРЫТОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Проблемы формирования универсальных учебных действий средствами естественнонаучного образования
Сборник материалов
научно - практической конференции
ссылка на сайт
Москва
МИОО
2010
Проблемы формирования универсальных учебных действий средствами естественнонаучного образования: Сборник материалов научно - практической конференции. – М., МИОО, 2010.
В сборнике освещены материалы научно - практической конференции «Проблемы формирования универсальных учебных действий средствами естественнонаучного образования»: концепция универсальных учебных действий в фундаментальном ядре общего образования; проблема связи универсальных учебных действий с содержанием учебных предметов; опыт формирования личностных, регулятивных, познавательных, коммуникативных универсальных учебных действий; проблемы диагностики универсальных учебных действий в рамках предметных и межпредметных тестов; развитие универсальных учебных действий во внеурочной учебной деятельности.
В конференции приняли участие специалисты Российской академии образования, Московского института открытого образования, специалисты зарубежья, учителя московских школ, активно работающие над проблемой формирования универсальных учебных действий в области естественнонаучного образования.
Доклады и тезисы представлены в авторской редакции. С подробными материалами конференции можно познакомиться на сайте отдела естествознания.
Редакционная коллегия:
Демидова М.Ю.
Мансурова С.Е.
Содержание
- Данилова Г. П. Концептуальные основы формирования универсальных учебных умений………………………………………………………5
- Ягодин Г.А., Аргунова М.В., Плюснина Т.А. Формирование универсальных учебных действий средствами экологического образования для устойчивого развития……………………………8
- Лернер Г.И. Роль учебно-методического комплекта в формировании интеллектуальных умений…………………………………………..15
- Демидова М. Ю. Формирование методологических умений в курсах естественных наук…………………………………………………….25
- Ермаков А.С., Ермаков Д.С. Формирование универсальных учебных действий: опыт преподавания естествознания в школах Великобритании………………………………………………………31
- Рохлов В. С. Использование компетентностно - ориентированных заданий в школьном курсе биологии ………………………………39
- Мансурова С.Е. Мировоззренческая направленность образования как условие формирования универсальных учебных действий ………………………………………………………………………….49
- Гончарук О.Ю. Формирование учебно-универсальных интеллектуальных универсальных умений на уроках химии…….52
- Аболмасова И.А. «Научить учиться» – новая ключевая задача образования…………………………………………………………...61
- Азина Н. В. Школьный музей «Чернобыль» как общешкольный проект учащихся………………………………………………………………64
- Антипина Е.А. Развитие универсальных учебных действий во внеурочной учебной деятельности по биологии…………………...69
- Браверман Э. М. Содержание универсальных учебных умений и методика их формирования…………………………………………73
- Житомирская З.Б., Лашина Ю.А. Урок-диалог, как способ формирования универсальных учебных действий на уроках физики………………………………………………………………….74
- Иванова Т.Ю. Проектная деятельность как средство развития универсальных учебных действий…………………………………..77
- Исакова И. М. Формирование универсальных учебных действий во внеурочной учебной деятельности по биологии…………………..82
- Казакова Ю. В. Развитие информационных и коммуникативных умений во внеурочной деятельности по физике……………………85
- Карпова О. В. Развитие универсальных учебных действий при использовании проектной технологии обучения………………….87
- Кулешова Т.Г., Шахназарян Н.Л. Комбинированные уроки как фактор развития познавательной активности школьников………………..91
- Лазарева М.А. Системно - деятельностный подход при формировании естественнонаучной грамотности …………………………………..95
- Мартенс Э. К. Развитие универсальных учебных действий во внеурочной деятельности по химии…………………………………99
- Мельникова Т. Б. Ох, уж эти задачи! ………………………………102
- Нагайцева Ю.Н. Применение ИКТ-технологий для развития универсальных учебных действий…………………………………..107
- Поздышева Т. Е. Метапредметный подход в обучении физике …111
- Ромашкина Л. А. Формирование универсальных учебных действий у школьников надомного обучения…………………………………..117
- Самсонов П.И. Построение урока математики в старшей школе на основе формирования универсальных учебных действий………...119
- Тулуевская Л.М. Система организации проектной деятельности учащихся по химии……………………………………………………121
- Федотова Ю. М. Некоторые подходы к формированию универсальных учебных действий на уроках химии…………………………………124
- Фещенко Т.С. Формирование универсальных учебных действий: развитие умений работать с учебной информацией……………….126
- Шилов Е.Д. Формирование научного мировоззрения и социальной компетенции на уроках химии……………………………………….130
КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ УНИВЕРСАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ДЕЙСТВИЙ
Данилова Галина Павловна, проректор МИОО,
директор городского методического центра
В современную эпоху, эпоху глобализации, когда происходит стремительное внедрение новых научных открытий, увеличение и обновления объемов доступной информации, умножение ее источников, образование, ориентированное исключительно на знания, перестает выполнять свои функции. Перемены современной эпохи обусловили постановку принципиального вопроса: «Что важнее — чистое универсальное знание или набор технологических приемов, работающих на практике? Ответ очевиден: и то и другое. Вопрос в пропорции. Советская система образования, по мнению большинства аналитиков, была фундаментальной. Сегодня очевиден прагматический крен. Но ситуация изменилась настолько сильно, что уже нельзя так жестко разделять подходы» («Эксперт», 24.07.2006 — Д.Медведев, Первый зам. председателя Правительства РФ).
На наших глазах происходит изменение общей парадигмы образования:
от определения цели обучения как усвоения знаний, умений, навыков к определению цели обучения как формирования умения учиться;
- от «стерильности» системы научных понятий, составляющих содержание учебного предмета, к включению содержания обучения в контекст решения жизненных задач;
- от стихийности учебной деятельности ученика к стратегии ее целенаправленной организации;
- от ориентации на учебно-предметное содержание школьных предметов к пониманию учебного процесса как смыслового (процесса смыслообразования и смыслопорождения);
- от индивидуальной формы усвоения знаний к признанию ведущей роли учебного сотрудничества.
В свете новой парадигмы образования складывается концепция государственных образовательных стандартов второго поколения. С целью формирования единого подхода к образовательным планам, программам, учебно-методическим материалам по отдельным предметам авторы стандартов создали базовый документ - фундаментальное ядро содержания общего образования. В этом документе представлены:
1) система базовых национальных ценностей, определяющих самосознание российского народа, приоритеты общественного и личностного развития, характер отношения человека к семье, обществу, государству, труду, смысл человеческой жизни;
2) система основных понятий, относящихся к областям знаний, представленным в средней школе;
3) система ключевых задач, обеспечивающих формирование универсальных видов учебной деятельности, адекватных требованиям стандарта к результатам образования.
Как видно из обобщенных требований к содержанию общего образования, его результаты получают свое выражение не только в предметном формате, но и в формате универсальных видов учебной деятельности, направленных на формирование универсальных (метапредметных) умений. Концепция развития универсальных учебных действий разрабатывалась на основе системно - деятельностного подхода группой авторов под руководством А.Г. Асмолова. Эта концепции отвечает новым социальным запросам, отражающим переход России от индустриального к постиндустриальному информационному обществу, основанному на знаниях и высоком инновационном потенциале.
Внимание к развитию универсальных учебных действий свидетельствует о тенденции усиления общекультурной ориентации образования, универсализации и интеграции знаний. Основу этой тенденции составляет направленность на личностное и познавательное развитие учащихся или в терминах системы универсальных учебных действий (УДД) - на «способность субъекта к саморазвитию и самосовершенствованию путем сознательного и активного присвоения нового социального опыта; совокупность действий учащегося, обеспечивающих его культурную идентичность, социальную компетентность, толерантность, способность к самостоятельному усвоению новых знаний и умений, включая организацию этого процесса» (ФГОС). Универсальность характера УУД проявляется том, что они:
- носят надпредметный, метапредметный характер;
- обеспечивают целостность общекультурного, личностного и познавательного развития и саморазвития личности;
- обеспечивают преемственность всех степеней образовательного процесса;
- лежат в основе организации и регуляции любой деятельности учащегося независимо от ее специально-предметного содержания;
- обеспечивают этапы усвоения учебного содержания и формирования психологических способностей учащегося.
В целом, формирование УУД определяет успешное осмысление и усвоение знаний, умений и навыков, увязывание их с жизненным опытом формирование компетентностей в любой предметной области познания, способствующих готовности личности к непрерывному образованию, высокой социальной и профессиональной мобильности.
Универсальные учебные действия группируются в четыре основных блока:
личностные – самоопределение, действия смыслообразования и нравственно-этического оценивания, ориентации в социальных ролях и межличностных отношениях;
регулятивные – целеполагание, планирование и прогнозирование, контроль и коррекция, оценка, волевая саморегуляция;
познавательные – общеучебные логические действия и операции, постановка и решение проблем;
коммуникативные – сотрудничество и кооперация, учёт чужой позиции, адекватная передача информации, контекстная речь и постановка вопросов.
Универсальные учебные действия как обобщенные действия, порождающие широкую ориентацию учащихся в различных предметных областях познания и мотивацию к обучению формируются в контексте усвоения разных предметных дисциплин и включают все компоненты учебной деятельности: 1) познавательные и учебные мотивы; 2) учебную цель; 3) учебную задачу; 4) учебные действия и операции (ориентировка, преобразование материала, контроль и оценка).
Каждый учебный предмет раскрывает различные возможности для формирования УУД, определяемые, в первую очередь, функцией этого предмета и его содержанием. Подбор содержания, разработка конкретного набора наиболее эффективных учебных заданий (в рамках каждой предметной области), определение планируемых результатов – всё это требует от педагога грамотного подхода. Не менее важным является использование учителем современных образовательных технологий. Учитель должен в совершенстве владеть методиками организации в классе учебного сотрудничества («учитель-ученик», «ученик-ученик»), уметь определять свои позиции в рамках взаимодействия с учениками. Одним из самых важных и непременных условий формирования УУД на всех ступенях образования является обеспечение преемственности в освоении учащимися универсальных учебных действий. Большая ответственность в этом деле возлагается как на каждого педагога в отдельности, так и на весь педагогический коллектив школ в целом.
Подытоживая, выразим уверенность, что целенаправленное, планомерное формирование универсальных учебных действий выступает ключевым условием повышения эффективности образовательного процесса в новых социально-исторических условиях развития общества.
Список литературы:
1.Федеральный государственный образовательный стандарт // www.standart.edu.ru
2.Как проектировать универсальные учебные действия в начальной школе: от действия к мысли: пособие для учителя / [А.Г. Асмолов, Г.В. Бурменская, И.А. Володарская и др.]; под ред. А.Г. Асмолова. — М. : Просвещение, 2008. — 151 с.
ФОРМИРОВАНИЕ УНИВЕРСАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ДЕЙСТВИЙ СРЕДСТВАМИ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ ДЛЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ
Ягодин Генналий Алексеевич, д.х.н, профессор,
Аргунова Марина Вячеславовна, д.п.н., доцент,
Плюснина Татьяна Анатольевна, к.х.н., доцент
кафедра экологического образования и устойчивого развития МИОО
Экологическое образование для устойчивого развития как современная дидактическая система – опережающее образование, направленное на целостное развитие личности учащихся на основе эколого-ориентированных ценностей. В структуре разработанной дидактической системы можно выделить две взаимосвязанные группы элементов:
дидактическую цель и задачи, содержание обучения, сформулированные на основе государственного заказа и ценностно-смысловых ориентиров;
технологию их реализации: организационные принципы, систему управления, методы, приёмы, средства и формы обучения, диагностику и оценку результатов образования.
При разработке ЭОУР авторы исходили из международных требований к выпускнику учебного заведения (Делор,1996). Следуя потребностям современного общества, будущий выпускник должен обладать следующими способностями:
уметь адаптироваться в реальных условиях, критически мыслить, выявлять возникающие проблемы, выдвигать гипотезы, находить альтернативные варианты решения проблем, нести ответственность за результат собственных действий;
проявлять активность в познании окружающего мира, научиться добывать знания из различных источников, анализировать информацию, делать обобщения, формулировать и аргументировать выводы, умело применять полученные знания на практике в различных ситуациях;
обладать навыками общения, быть контактным в различных социальных группах, уметь отстаивать собственное мнение и быть терпимым к мнению других, уметь работать сообща в различных областях, предотвращая конфликтные ситуации, выполнять различные социальные роли;
самостоятельно трудиться над развитием интеллектуального, физического, культурного уровня.
В соответствии с вышесказанным современный выпускник должен реализовать себя как личность, стремиться к поддержке других людей, постоянно приобретать новые знания, реагировать на изменяющиеся условия внешнего мира, обладать качествами социально-информированного гражданина, защитника окружающей среды.
Эти требования заложены в проекте Федерального государственного образовательного стандарта (проект ФГОС, 2010) и других документах, регламентирующих образовательный процесс. Стандарт устанавливает требования к результатам освоения обучающимися основной образовательной программы основного общего образования: личностным, включающим готовность и способность обучающихся к саморазвитию и личностному самоопределению, сформированность их мотивации к обучению и целенаправленной познавательной деятельности, системы значимых социальных и межличностных отношений, ценностно-смысловых установок, отражающих личностные и гражданские позиции в деятельности, социальные компетенции, правосознание, способность ставить цели и строить жизненные планы; метапредметным, включающим освоенные обучающимися межпредметные понятия и универсальные учебные действия (регулятивные, познавательные, коммуникативные), способность их использования в учебной, познавательной и социальной практике, самостоятельности планирования и осуществления учебной деятельности и организации учебного сотрудничества с педагогами и сверстниками, к проектированию построению индивидуальной образовательной траектории; предметным, включающим освоенные обучающимися в ходе изучения учебного предмета умения специфические для данной предметной области, виды деятельности по получению нового знания в рамках учебного предмета, его преобразованию и применению, формирование научного типа мышления, научных представлений о ключевых теориях, типах и видах отношений, владение научной терминологией, ключевыми понятиями, методами и приёмами.
Цель ЭОУР – создание условий для самореализации, развития личности в быстро изменяющейся социоприродной среде и осознания объективно существующих экологических возможностей и ограничений экономического развития и необходимости адаптации к ним.
Задачи ЭОУР: формирование предметных и метапредметных знаний, УУД, ключевых образовательных компетентностей на основе понимания основных законов экологии и концепции устойчивого развития; личностный рост и развитие учащихся в условиях социально-значимой деятельности, направленной на улучшение состояния окружающей среды и повышение качества жизни.
Научно-методической основой ЭОУР являются:
государственный заказ (достижение личностных, метапредметных, предметных результатов учащимися);
эколого-гуманистический подход (интеграция личностно-ориентированного, компетентностного и системно-деятельностного подходов на основе эколого-ориентированных ценностей);
принцип интеграции и надпредметности при отборе учебного содержания.
При этом можно выделить следующие особенности ЭОУР: опережающий характер (направленность на предотвращение социально-экологических проблем); интегративность (объединение разрозненных экологических знаний из естественнонаучных, гуманитарных и технических дисциплин в единое целое (в рамках единого образовательного экологического модуля) с целью обновления содержания школьных дисциплин); надпредметность (конструирование нового учебного содержания, построенного на интеграции современных научных знаний о природе, обществе, экономике и идеях устойчивого развития); создание условий для принятия учащимися эколого-гуманистических ценностей, основанных на осознанном ограничении потребностей и биосферосовместимых принципах деятельности человека; преемственность новых целей и задач с предшествующими в экологическом образовании.
Опережающий характер ЭОУР связан с направленностью в будущее, с формированием готовности жить в мало предсказуемом будущем мире, в быстро меняющихся экологических и социально-экономических условиях, в которых предстоит жить и трудиться современным школьникам. Как будут реагировать природные и социо-природные системы на различное по силе и широте охвата вмешательство человека, предсказать крайне трудно. Открытие экологических закономерностей и законов допустимого преобразования биосферы – дело будущего, а принимать решения и действовать без права на ошибку (по принципу предосторожности) надо уже сейчас, когда ещё не хватает научных знаний в ситуации неопределённости и непредсказуемости.
Разрабатываемый образовательный экологический модуль направлен на обновление содержания учебных предметов и образовательных областей на основе идей устойчивого развития в рамках существующих предметных программ, развитие ключевых образовательных компетентностей, формирование УУД, развитие чувственно-эмоциональной сферы (положительных установок по отношению к окружающей среде и социуму), применение предметных знаний в повседневной жизни (для развития мотивации к изучению предмета) и в социально-значимой деятельности по улучшению состояния окружающей среды.
Информационно-деятельностное содержание ЭОУР
В основе ЭОУР лежит информационно-деятельностное содержание, включающее учебное содержание, а также формы, методы и приёмы, направленные на развитие личностных качеств учащихся, формирование УУД, ключевых образовательных компетентностей, развитие у учащихся умения учиться за счёт овладения методами и приёмами обучения с целью выработки индивидуального стиля познания.
Содержательный компонент включает: экологические знания, представленные в традиционных предметах естественнонаучного, гуманитарного и технического циклов, что позволило обобщить и систематизировать имеющиеся знания, а также приметить их в новом образовательном направлении; идеи устойчивого развития цивилизации, т.е. новое учебное наполнение; формы, методы и приемы реализации учебного содержания (с учётом уровня обученности, личностных особенностей учащихся) с целью выработки индивидуального стиля познания для каждого школьника. Представлен содержательными линиями:
условия устойчивого существования жизни на Земле и устойчивого развития человечества);
взаимосвязи в обществе, экономике и природе;
гражданственность, права и ответственность человека;
потребности и права будущих поколений;
разнообразие культурное, социальное и биологическое;
качество жизни, равноправие и социальная справедливость;
управление отходами;
изменение климата;
собственное здоровье и здоровье других людей;
мир, безопасность и разрешение конфликтов);
развитие городских и сельских территорий;
будущее прогнозируемое и непредсказуемое.
При этом каждая линия связана с природными, социальными и экономическими аспектами устойчивого развития. Такая расстановка акцентов в содержании образования для устойчивого развития объяснима: невозможно решить экологические задачи вне связи их с экономическими и социальными проблемами. Экологическое благополучие зависит от социальной стабильности и демографической сбалансированности общества. Все это требует перестройки привычных представлений человека не только о себе, но и о мире, изменения поведения. Умение работать с информацией, умение учиться становятся основой успешной социализации личности.
Ключевыми понятиями экологического образования в интересах устойчивого развития являются: устойчивое (сбалансированное) развитие, экологически ориентированное управление деятельностью человека, безопасность, здоровье человека, качество жизни, системы жизнеобеспечения и поддержания жизни, биологическое разнообразие, биосферосовместимое развитие общества, экологическая ёмкость экосистем и биосферы, пределы роста, гражданственность, ответственность на местном и глобальном уровнях, потребности и права будущих поколений, равноправие и социальная справедливость, управление отходами, снижение экологических рисков, ресурсосбережение и энергосбережение, глобальное изменение климата, личное и семейное здоровье, мир, безопасность и разрешение конфликтов, индивидуальный и коллективный риски; социальный, техногенный и экологический риски, урбанизация, урбоэкосистема и др.
Предметные, личностные и метапредметные результаты
Предметные результаты в ЭОУР – система знаний (основы экологического мировоззрения) об устойчивом развитии цивилизации, основных законах экологии, биосферосовместимых принципах деятельности человечества, осознание объективно существующих экологических возможностей и ограничений экономического развития и необходимости адаптации к ним применительно к учебным предметам, входящим в состав обязательных предметных областей, а также формирование исследовательских умений для мониторинга окружающей среды. Личностные результаты в ЭОУР – формирование способности учащихся самостоятельно учиться, общаться, принимать решения, осуществлять выбор, нести ответственность за собственные действия и поступки, выработка основ экологически грамотного поведения, личностный рост и развитие в условиях социально-значимой деятельности по улучшению состоянии окружающей среды. Метапредметными результатами в ЭОУР являются:
А) УУД (универсальные учебные действия) – совокупность способов действия учащегося (а также связанных с ними навыков учебной работы), обеспечивающих самостоятельное усвоение новых знаний, формирование умений, включая организацию этого процесса.
Универсальный характер учебных действий проявляется в том, что они носят метапредметный характер; обеспечивают целостность общекультурного, личностного и познавательного развития и саморазвития личности; обеспечивают преемственность всех ступеней образовательного процесса; лежат в основе организации и регуляции любой деятельности учащегося независимо от её предметного содержания. Универсальные учебные действия обеспечивают этапы усвоения учебного содержания и формирования психологических способностей учащегося.
В составе основных видов универсальных учебных действий, соответствующих ключевым целям общего образования, можно выделить четыре блока: 1) личностный; 2) регулятивный (включающий также действия саморегуляции); 3) познавательный; 4) коммуникативный.
Б) Ключевые образовательные компетентности в ЭОУР – своеобразный «ключ» для формирования более узких предметных компетентностей:
– общекультурная (способность познавать окружающий мир, ориентироваться в нём, ценностное осмысление природы, бережное отношение к культурно-историческому и природному наследию России, осмысление духовно-нравственных основ жизни человека и человечества, освоение научной картины мира);
– учебно-познавательная (формирование функциональной грамотности учащихся в области организации самостоятельной познавательной деятельности, планирования, анализа, рефлексии, адекватной самооценки и целеполагания, способности переносить знания из одной области знаний в другую, умело применять их на практике);
– информационная (умение работать с различными источниками информации, анализировать, систематизировать знания, формулировать выводы, обобщать, сохранять и передавать информацию, полученную из различных информационных источников (аудио-, видео-, электронная почта, СМИ, Интернет и др.);
– социально-гражданская (практические умения по экологическому мониторингу, овладение навыками изучения и содействия решению экологических проблем своего города, способность принимать решения, ответственность за результат собственной деятельности);
– коммуникативная (умение слышать и слушать друг друга, способность принять иную точку зрения или убедить собеседника в правильности собственной, быть контактным в различных социальных ситуациях, работать в команде для достижения общего результата);
– личностного роста и развития (совершенствование личностных качеств, развитие психологической грамотности, способов физического, духовного и интеллектуального саморазвития, эмоциональной саморегуляции и самоподдержки, забота о здоровье, здоровый образ жизни, формирование внутренней экологической культуры, а также комплекса качеств, связанных с основами безопасной жизнедеятельности личности, осознание своей роли и предназначения, умение выбирать целевые и смысловые установки для своих действий и поступков, определяющих программу жизнедеятельности в целом);
– экологическая (способность школьниками системно применять экологические знания и метапредметные умения для самостоятельной и коллективной деятельности при решении личностных и социально-значимых задач в соответствии с идеями устойчивого развития).
Основные подходы для реализации ЭОУР
Аксиологическое содержание экологического образования в интересах устойчивого развития (ЭОУР) основано на биосферосовместимых принципах деятельности человека, заботе о будущих поколениях и условиях их жизни, прекращении потребительского отношения к природе. ЭОУР имеет мировоззренческий характер и выступает в качестве методологии познания окружающего мира, детерминирует изменение методов обучения от общеобразовательной подготовки к формированию способностей решать познавательные, личностные, профессиональные и социально-экологические проблемы.
Ценностно-смысловые ориентиры – это положительные установки, по которым школьники могут оценивать свои поступки, результаты образовательной и экологоориентированной социально-значимой деятельности. В качестве ценностно-смысловых ориентиров нами предлагаются следующие: познание как ценность; Я как ценность; другие люди как ценность; природа как ценность; социально-значимая деятельность как ценность; ответственность как ценность.
Технология ЭОУР
Для реализации информационно-деятельностного содержания экологического образования в интересах устойчивого развития нами была разработана трёхстадийная технология ЭОУР. Технология ЭОУР является действенным педагогическим инструментарием, выполняющим три функции:
способствует овладению информационно-деятельностным содержанием, т.е. направлена на освоение учебного содержания и выработку индивидуального стиля познания;
является средством поэтапного формирования ключевых образовательных компетентностей учащихся и УУД;
используется при контроле и измерении результатов образования.
Технология ЭОУР включает три стадии. Первая стадия направлена на выявление первоначальной осведомлённости по теме обсуждения и предполагает обязательную опору на первоначальные экологические знания, имеющиеся у школьников по естественнонаучным, гуманитарных и техническим дисциплинам, а также создание условий для активной образовательной деятельности. На второй стадии происходит соотнесение имеющихся знаний с новым надпредметным содержанием, осмысление и представление их в индивидуальном для каждого ученика переработанном виде. На третьей стадии осуществляется творческое переосмысление новых знаний, применение их в новой ситуации (исследовательской, природоохранной и социально-значимой деятельности, направленной на содействие решению социально-экологических проблем), выработка собственной позиции, адекватная само- и взаимооценка.
Диагностика и оценка результатов в ЭОУР
В рамках трёхстадийной технологии нами была рассмотрена оценка уровня сформированности ключевых образовательных компетентностей школьников, что позволило учащимся выступать не только в качестве субъекта познавательной, но и оценочной деятельности.
Первая стадия предполагает как традиционную оценку (балльную, рейтинговую, ранговую), так разработанную нами оценку уровня сформированности ключевых образовательных компетентностей, оценочные листы и шкалы. На данной стадии оценка производится учителем. Учитель оценивает степень сформированности учебно-познавательной, информационной, коммуникативной компетентностей. На второй стадии наряду с оценкой учителя происходит само- и взаимооценка результатов образования самими учащимися, т.е.оценка сформированности общекультурной и социально-гражданской компетентностей. Этому способствуют портфель достижений и порфель-отчёт, а также анкеты и опросники, листы и шкалы для само- и взаимооценки. На третьей стадии осуществляется осмысление учащимися не только результатов образования, но и личностного роста в условиях учебной и социально-значимой деятельности, намечаются пути дальнейшего развития. При этом происходит становление компетентности личностного роста и развития, а также экологической компетентности. Этому способствуют наряду с анкетами и опросниками психологические тесты и портфель самооценки учащегося. Учитель при этом выступает как координатор и консультант оценочной деятельности учащихся.
Результатом экологического образования в интересах устойчивого развития должны стать изменения установок и форм поведения учащихся в отношении к окружающему миру. Разработанная нами диагностика позволяет оценить результаты личностного роста и развития учащихся в условиях учебной и социально-значимой деятельности на основании эколого-ориентированных ценностей, т.е. эталонов, по которым школьники могут оценивать свои действия и поступки. Психологическая диагностика проводится по двум направлениям: диагностика сформированности ценностно-смысловых ориентиров, а также мотивации изучения экологии и включает оценку следующих показателей:
- потребности в учебно-познавательной деятельности в области окружающей среды, изменение поведения по отношению к окружающим объектам и мотивацию поступков;
- выявление положительного отношения к себе и другим людям;
- значимость деятельности в социуме для личностного роста и развития, желания участвовать в посильной практической деятельности по реализации основных идей устойчивого развития, эмоционально окрашенное отношение к объектам природы и поступкам людей (развитие чувства сопереживания, сочувствия);
-воспитание ответственности за свои действия, поступки, а также формирование умения прогнозировать их последствия для себя и окружающего мира.
РОЛЬ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА В ФОРМИРОВАНИИ УНИВЕРСАЛЬНЫХ УЧЕБНЫХ ДЕЙСТВИЙ НА УРОКАХ БИОЛОГИИ
Лернер Георгий Исаакович, к.п.н.,
заведующий кафедрой методики преподавания биологии МИОО
Динамика изменений, происходящих в системе образования Российской Федерации, показывает мощную тенденцию к ее децентрализации и вариативности. Это требует адекватного обновления целей, форм, содержания, результирующих критериев образовательной деятельности. Такими критериями могут стать провозглашенные новым государственным стандартом образования Универсальные учебные действия (УУД), сформированность которых доступна для уровневого измерения. В настоящей статье мы остановимся на проблеме формирования только одного вида УУД – а именно интеллектуальных умений, в развитии которых важнейшую роль играет учебная литература.
Единая средняя общеобразовательная школа, которая существовала ранее, превратилась в совокупность образовательных учреждений и обеспечивающих их институтов с различными образовательными парадигмами. В настоящее время предлагается новое содержание образования, которое требует овладения всей палитрой процессуальных умений, развитием способностей оперировать информацией, творческим решением проблем науки и практики с акцентом на индивидуализацию как образовательных программ, так и педагогических технологий.
Так как важнейшим фактором, влияющим на образовательный процесс – его организацию, содержание, деятельность его субъектов – является учебная литература, то становится ясной необходимость появления ее новых форм, отвечающих указанной тенденции.
Однако ясно, что в условиях глубокого экономического и социального кризиса реализация широкомасштабного проекта создания разных типов учебников и учебно-методических комплексов (УМК) и обеспечение ими школ, достаточно сложна. При этом уместно отметить, что убежденность в необходимости преемственности и сохранении культурных традиций, заставляет нас усомниться в целесообразности полного отказа от использования богатейшего предшествующего отечественного опыта, накопленного общеобразовательной школой в области создания учебной литературы.
Многолетний анализ и наблюдения свидетельствуют о том, что достаточно эффективной формой объединения традиционного, давно апробированного и нового в создании учебной литературы для учащихся, стало создание учебно - методичеких комплексов, состоящих из действующих учебников и написанных к ним учебных пособий, функция которых – заключается в дополнении, расширении содержания и методического аппарата учебника. Такие комплексы позволяют практикующему педагогу использовать их в разных видах образовательных учреждений. Повседневная практика массовой общеобразовательной средней школы, педагогические советы и консилиумы, опросы учителей показывают, что одной из серьезных проблем для учителя является неумение школьников учиться, отсутствие у них навыков работы с учебной литературой. Именно этим, в значительной степени объясняется неудовлетворенность школы, а следовательно, и общества, результатами школьного обучения. Из этого следует, что из множества проблем, с которыми постоянно сталкивается учитель современной школы в процессе обучения, можно выделить, как минимум две, решение которых в существенной мере может облегчить его работу.
- Как научить учащихся работать с учебной литературой, то есть какими должны быть специфические организационно-педагогические условия, формы и методы обучения, обеспечивающие развитие необходимых читательских и учебных интеллектуальных умений?
- Какая учебная литература по структуре, содержанию, методическому аппарату может самостоятельно влиять на процесс передачи знаний, взглядов, убеждений, а также на формирование умений и навыков интеллектуального труда, развитие творческих способностей учащихся?
Ответы на эти вопросы позволят решить по- настоящему актуальные задачи:
- определить цели, условия и способы обучения учащихся необходимым умениям осмысленной работы с учебной литературой;
- обосновать необходимость создания учебников и учебных пособий, целенаправленно организующих процесс обучения в соответствии с целями и спецификой деятельности учителя, ученика, а также (что очень важно в контексте целостного процесса обучения), школы, влияющей на обеспечение достижения поставленной цели.
Решение этих задач, тем более важно потому, что учитель постоянно решает проблему выбора учебных пособий, отвечающих как требованиям стандарта образования, так и его личным профессиональным качествам. Поэтому учебно-методический комплекс должен включать систему средств обучения, коррелирующую с государственным стандартом образования по минимальным требованиям к содержанию и системе умений, которые должны быть сформированы у выпускника. В этот комплекс обычно входят основной учебник, рабочая тетрадь и одно-два дополнительных учебных пособия, которым принадлежит существенная обучающая функция – не только расширять и углублять предметные знания, но и активно способствовать формированию универсальных учебных действий (УУД). Дополнять такой комплекс там, где позволяют условия, могут интерактивные программные продукты. Желательно, чтобы избранный учителем УМК соответствовал тематическому и поурочному планированию в соответствии с той учебной линией, по которой ведется обучение. Такой УМК будет представлять собой относительно целостную обучающую систему, позволяющую реализовать полноценный процесс обучения, как в классе, так и при самостоятельной работе учащихся, без руководства учителя. На признаки системности УМК указывают его внешние и внутренние связи. Внешне элементы УМК связаны между собой структурой и содержанием, его понятийным аппаратом, логикой изложения, целями усвоения учебного материала. Внутренне данная совокупность элементов УМК связана системой заданий, последовательностью их расположения, возрастающей степенью сложности и трудности реализации интеллектуальных операций, осуществляемых при выполнении заданий, преемственностью, прослеживающейся от темы к теме и от курса к курсу, многофункциональностью, определяемой разнообразием и характером установок, содержащихся в условиях заданий. Весь УМК должен пониматься учителем и учениками, в первую очередь, как программа учебной интеллектуальной деятельности, изначально заложенная в текстовое содержание и задания к нему. Для формирования же универсальных учебных действий в современных условиях доминирующую роль играют не только и не столько учебники, сколько правильно отобранные дополнительные учебные пособия. Иными словами учебно-методические комплексы должны быть ориентированы на моделирование образовательного процесса, учитывать мотивы и содержание деятельности его субъектов, их ведущие цели и основные психолого-педагогические средства.
Таким образом, УМК одновременно выполняет функции носителя содержания образования и функции проектирования учебного процесса, ориентированного, прежде всего, на развитие самого ученика и на повышение творческого потенциала конкретного педагога.
В настоящее время в школе сложилась достаточно противоречивая ситуация. Несмотря на огромное количество новых учебников, учебных пособий, дидактических материалов и других дополнительных средств обучения, появившихся в последние годы, в реальной практике ведущим остается школьный учебник. Он является почти единственным стабильным средством обучения, а среди дополнительных учебных пособий не так много таких, которые бы, на наш взгляд, обеспечивали самостоятельное целенаправленное руководство познавательной деятельностью учащихся. В результате уровень сформированности учебных интеллектуальных умений школьников явно недостаточен. В новой педагогической действительности УМК, и особенно дополнительным средствам обучения принадлежит особая роль. УМК должен обеспечивать усвоение всех компонентов содержания образования (знаний, репродуктивных и творческих умений, системы ценностей). Система заданий дополнительных учебных пособий, должна расширять аппарат усвоения учебника и целенаправленно организовывать учебную, в том числе, интеллектуальную деятельность учащихся. Применение УМК должно быть технологичным и предусматривать возможности экономии учебного времени.
Важнейшими условиями для эффективного формирования, актуализации и развития интеллектуальных умений учащихся являются следующие:
- систематичность и целенаправленность применения дополнительных к основным федеральным учебникам, учебных пособий, ориентированных на усвоение всех компонентов содержания образования;
- доминирование индивидуально-дифференцированных форм обучения над коллективными;
- стимулирование осознанности и мотивированности процесса учения;
- наличия в УМК системы заданий, ориентированных на развитие интеллектуальных умений;
- наличия учебных пособий у всех учащихся;
- объединения личностного и деятельностного подхода к формированию мотивов учащихся.
- заинтересованности администрации школы в экспериментальной творческой работе педагогического коллектива.
Следует отметить, что интеллектуальные умения, сформированные при обучении основам одной дисциплины, влияют на весь процесс учения школьников.
Важнейшая роль в УМК играют задания. Условно в научно-педагогической литературе их делят на следующие группы
- Вопросы-задания, выполняющие функцию закрепления знания (воспроизведение изученного, первичная систематизация фактов, понятий, формирование навыков).
- Вопросы-задания, способствующие овладению методами логического мышления и опытом творческой деятельности. К таким заданиям относятся следующие:
- самостоятельная работа по проведению анализа, синтеза, сравнения, обобщения;
- задания на формирование оценок, и выводов;
- задания на углубление системы знаний: уточнение, конкретизация, систематизация.
- Вопросы - задания, требующие применения полученных знаний (выполнение самостоятельных работ, овладение умениями и навыками). Условность такого деления объясняется тем, что оно не достаточно глубоко ориентировано на отдельные виды деятельности. Например, первичная систематизация фактов и понятий также требует аналитической и синтетической деятельности, как и самостоятельный анализ, о котором говорится во втором пункте приведенного перечня. Ответ на вопрос: «Назовите органоиды клетки, общие для амебы и инфузории» – требует анализа строения этих животных на основе известных данных, вычленения общих и специальных признаков, логического обобщения. Так как ответ на этот вопрос практически дан в учебнике, то деятельность по поиску ответа на него нельзя отнести к творческой. Тем не менее, уже на начальном этапе усвоения материала актуализируется аналитико-синтетическая деятельность.
Если же несколько видоизменить показанную выше классификацию в соответствии с представлениями о поэтапности обучения школьников работе с учебным материалом, то складывается следующая классификация заданий:
- Задания на понимание текста (о чем говорится в тексте, что говорится в тексте об этом).
- Задания на тренировку памяти (воспроизведение терминов, фактов, фрагментов текста).
- Задания на определение понятий.
- Задания на обобщение понятий или исключение понятия из ряда близких по смыслу.
- Задания на репродуктивное применение знаний: выполнить практическую работу по инструкции, решить задачу по образцу, объяснить факт, знакомый по сходным ситуациям и т. д.
- Задания на ближний перенос знаний в незнакомой ситуации.
- Задания на дальний перенос знаний в незнакомой ситуации
Такой подход к составлению заданий позволяет учитывать большинство проявлений интеллектуальной и практической деятельности (аналитической, синтетической, сравнительной, систематизирующей и т. д.) как на репродуктивном, так и на творческом уровнях. Этот подход к составлению заданий вполне согласуется и с теоретическим представлениями о роли учебной литературы, предназначение которой заключается в обосновании содержания, методов и организации обучения.
Так как в данной статье обсуждается роль УМК в формировании интеллектуальных умений, то очевидно, что первым средством для формирования этих умений является учебный текст. Именно поэтому необходимо понимать, какой учебный текст, и каким образом должен активизировать познавательную самостоятельность учащихся.
Познавательное учебное действие – сложный процесс, на который оказывают влияние следующие факторы: мотив, цель, средства, имеющиеся в распоряжении субъекта, способы взаимодействия с объектом действия, систематический контроль, оценка и самооценка промежуточных и конечных результатов. Работа учащихся с УМК представляет собой учебное действие и, следовательно, ее успешность зависит от влияния системы указанных факторов.
Учебное действие, направленное на усвоение знаний и умений можно условно разграничить на 2 этапа– подготовительный и исполнительный. К подготовительному этапу относятся воздействующие на ученика внешние и внутренние факторы: характер информации, установки и задания учителя, учебная обстановка, уровень работоспособности. На этом же этапе участвуют восприятие, память, мышление, воображение, внимание, воля, потребности, интересы, отношение к данной учебной деятельности.
В ходе исполнительного этапа реализуется программа действия, заложенная на подготовительном этапе. Осуществляется взаимодействие ученика с объектом действия (в данном случае с текстом учебника) с помощью имеющихся в его распоряжении средств: ранее усвоенных знаний, умений, навыков, способов самооценки и самоконтроля.
Таким образом успешность обучения зависит от влияния системы внешних и внутренних факторов, обуславливающих готовность ученика приступить к учебному действию и его реализации то есть, в анализируемом случае, к усвоению материала, изложенного в текстах.
Учащиеся постоянно сталкиваются с проблемой понимания текста, его структуры и логики, терминологии и понятийного аппарата. Решение этой проблемы учащимися зависит от влияния ряда внешних и внутренних факторов:
- педагогического мастерства учителя;
- сложности учебного текста:
- подготовленности к восприятию, осмыслению и усвоению знаний учащимися;
- сформированности у них навыков учебного труда;
- умения владеть приемами запоминания, осмысления, закрепления и применения знаний;
В традиционном учебном процессе функции подготовки учащихся к усвоению предметного материала выполняет учитель. От его педагогического мастерства, методов и применяемых организационных форм зависит успешность учения.
Вместе с тем в школьной практике часто игнорируется целенаправленная подготовка учащихся к усвоению учебного материала, и в первую очередь учебного текста. В результате возникающего противоречия – с одной стороны необходимостью усвоения материала, а с другой – отсутствием подготовленности к такому усвоению возникает конфликтная ситуация, выражающаяся в снижении познавательной активности детей, потере интереса к учебе, снижение успеваемости и т.д.
Действующие сегодня учебники ориентированы на учащихся общеобразовательной школы. Считается, что все ученики способны усвоить материал учебника, отражающий базовое содержание образования. Но практика показывает, что подобная убежденность не всегда справедлива. Степень подготовленности учащихся к усвоению знаний различна, а условия обучения и учебники отличаются количеством подробностей и сложностью языка, контролируемые уровни итоговых знаний при окончании основной и полной средней школы относительно близки.
Наш анализ показал, что действующие учебники в настоящее время не выполняют функции целенаправленной стимуляции и управления внешней и внутренней активностью ученика. В учебнике нет указаний на приемы усвоения знаний, не разъясняются связи между имеющимися и подлежащими усвоению знаниями, не всегда разъясняются существенные признаки новых понятий и связи между ними. Не выявляются логические связи между элементами текста. В подавляющем большинстве учебных текстов логические связи между структурными элементами текстовой конструкции не могут быть обнаружены учащимся без специальной подготовки к такому роду деятельности, ибо они скрыты и не являются достаточно часто повторяемой структурой текста.
Сами тексты содержат много слов, словосочетаний и оборотов трудных для понимания учащимися конкретного возраста и уровня развития. Эти обстоятельства затрудняют создание у всех, или хотя бы у большинства учащихся мотивированное отношение к изучению предмета и, следовательно, только от учителя зависит в какой мере будут обеспечены подготовительный и процессуальный этапы восприятия и усвоения знаний, а в конечном счете будет ли трансформирована новая информация в знания, т.е. в достояние личности.
Текст учебника в подавляющем большинстве случаев носит описательный характер, т.е. является чисто информационным. Именно поэтому он не выполняет, в полной мере, функций управления познавательной деятельностью и ее развитием. В такой ситуации процесс подготовки к усвоению новых знаний осуществляется системой методов и приемов педагогического воздействия, имеющихся в распоряжении, прежде всего, учителя. Его задачей является создание условий для максимальной актуализации у школьников необходимых и уже имеющихся знаний, умений, навыков; создание мотивов; активизация внимания, воли, памяти, мышления; пробуждение интереса и стремления к достижению поставленных целей. Но как мы уже отмечали, в реальной практике такой подготовке к усвоению знаний уделяется недостаточное внимание. Отсутствие необходимого обучения работе с текстом приводит к тому, что многие учащиеся и после окончания школы усваивают лишь поверхностный смысл текста, не пытаясь вникнуть в его содержание и контекст.
Выше уже говорилось о необходимости иметь в распоряжении учителя и каждого учащегося УМК, организующий познавательную деятельность учащихся и планирующий ход и результаты обучения. Такой УМК значительно расширяет понятийный и методический аппарат учебника, выполняя функции обучения отдельным интеллектуальным умениям. На это направлена система заданий, предлагаемая, дополнительными к учебнику, элементами УМК. Задания выполняют множество функций, и для выполнения этих функций требуется множество условий: наличие мотива к началу действия, понимания смысла задания, наличия исходных знаний, умения оперировать этими знаниями в знакомой и новой ситуации, умения контролировать ход решения, соотнося его с условием и имеющимися знаниями.
Для примера проанализируем одну задачу из курса биологии для 6 класса.
В организме термитов, активно питающихся древесиной, поселяются жгутиковые простейшие, а в них в свою очередь живут бактерии. Какая связь может существовать между этими фактами?
В условии этой задачи есть: исходные данные – термиты, питающиеся древесиной, исходные понятия, знание которых необходимо для решения – бактерии, простейшие. Цель решения – установить причинно-следственную связь между способом питания термитов, жгутиковыми простейшими и бактериями.
Помимо конкретного предметного содержания в вопросе заложены обобщенные действия – соотнесение вопроса с собственными знаниями, установление связей между известными фактами, осознание необходимости привлечения других имеющихся знаний, контроль соответствия вопроса и ответа.
Приведенный анализ позволяет утверждать, что данное задание может быть одновременно и репродуктивным, и творческим. Если ученик ранее где-то прочитал ответ на этот вопрос или знает его из информации учителя, то ему остается только воспроизвести ответ и тогда это репродуктивная деятельность. Если же ответ надо получить в результате переноса знаний и, достаточно сложного умозаключения, то ответ и деятельность будут носить творческий характер.
Важнейшим элементом ответа, указывающим на творческий характер деятельности при решении задачи, является указание на невозможность расщепления целлюлозы без участия бактерий. Учащиеся знают о прочности древесины, о том, что простейшие питаются бактериями, но связать воедино деятельность бактерий и процесс расщепления древесины в пищеварительной системе термитов они могут только в результате творческого процесса.
Из приведенного примера видно, что даже одно задание выполняет несколько функций: обучающую – помогает усвоению предметного материала и обобщенного содержания; управляющую; мнемоническую; при определенных условиях активизирует творческую деятельность. Именно поэтому системное представление о свойствах заданий и их типах совершенно необходимы. Без такого представления сложно создать систему заданий, более или менее исчерпывающую все их функции.
И.Я. Лернер выделил инвариантные, объективные свойства заданий, возникающие как только они оказались построенными и вариативные свойства заданий. К инвариантным свойствам он относит следующие:
- Содержит исходные данные или предполагает их наличие.
- Содержит указание деятельности и ее результатов.
- Содержит объект деятельности.
- Включает, прямо или косвенно, предметные операции предметными знаниями.
- Детерминирует познавательные процессы.
- Отличается мерой сложности.
- Явно или скрыто содержит средства и характер усвоения.
- Содержит учебный материал и формы его выражения.
Считаем целесообразным отметить, что значение этого перечня инвариантных свойств любого задания и по любому предмету состоит в том, что он ориентирует составителя заданий—автора учебника или пособия, учителя под каким углом зрения надо их предусматривать и анализировать.
Другая группа свойств заданий – свойства вариативные, выводимые из инвариантных. Они свойственны не всем заданиям, а только их совокупности и то не всякой.
Вариативные свойства совокупности заданий представляют собой:
- Четыре группы содержания: а) конкретно-предметное; б) обобщенно-предметное; в) межпредметное; г) внепредметное.
- Ситуации применения предметных знаний.
- Информацию: а) достаточную; б) недостаточную; в) избыточную.
- Характер деятельности при выполнении: а) репродуктивный б) творческий;
- Возможности алгоритмизации и ее отсутствия;
- Уровень применения: а) жесткий алгоритм; б) обобщенный алгоритм; в) обобщенная идея;
- Варианты форм;
- Связь с организационной формой.
Вариативностью обладает далеко не каждое задание, но отсутствие вариативных заданий серьезно снижает качество обучения.
Формированию интеллектуальных умений способствует только система заданий и систематическое, логически и методически обоснованно ее применение. Именно системой заданий взаимодействующей с учебным текстом, формируются интеллектуальные умения. Сами же задания, определяя характер познавательной деятельности учащихся, последовательность операций, которые они должны осуществить, становятся источниками определенных методов обучения. Так, задания требующие воспроизведения знаний по памяти, реализуют репродуктивный метод. Задания, содержащие достаточную для их решения, информацию, но требующие выдвинуть гипотезу или сформулировать проблему на основе этой информации воплощают в себе один из методов проблемного обучения – эвристический, задания требующие провести самостоятельное исследование поставленной в них проблемы отражают исследовательский метод обучения. В реальном процессе обучения метод реализуется в виде конкретных приемов. Следовательно, на учебно-методический комплекс и, ложится функция организации приемов учения. В данном случае эта функция реализуется в виде системы заданий. Методический аппарат комплекса актуализирует такие учебные действия, как принятие и осознание цели учения, осуществление действия, указанного в задании, проверку результата выполнения действия. Сами задания своими формулировками, начинающимися со слов – выберите, соотнесите, установите связь, дайте определение, проанализируйте, найдите общее и т. д. выполняют, с одной стороны установочные функции, ориентируя учащихся на осуществление конкретных операций, а с другой предъявляют, в виде приемов, конкретное содержание образования, которое необходимо усвоить – способы выбора, соотнесения; установление связей; умение определять понятия, анализировать, обобщать и т.д.
Следовательно, УМК с помощью заданий, вопросов и задач разного типа, сформулированных в соответствии с конкретными целями обучения и обладающих либо отдельными функциями, либо их совокупностью, должен обеспечить управление деятельностью учащихся по формированию учебных, в том числе интеллектуальных умений. Сформированность этих умений, по нашему мнению, станет объективным признаком усвоения предметного (специального) и внепредметного (прикладного) содержания. Результатом такого усвоения становятся:
- осознанное выполнение необходимых действий;
- определенная степень свободы ученика в применении сформированных умений как в знакомой, так и в новой ситуации.
Таким образом, роль учебно-методического комплекса и его системы заданий заключается в формировании как частно-предметных так и надпредметных умений, проявляемых, на репродуктивном и творческом уровнях усвоения содержания образования.
Литература:
- А.Г. Асмолов, Г.В. Бурменская, И.А. Володарская и др.]; под ред. А.Г. Асмолова. — М.: Просвещение, 2008.Как проектировать универсальные учебные действия в начальной школе: от действия к мысли: пособие для учителя / [
- Алексеев Н.Г. Познавательная деятельность при формировании осознанного решения задачи. М.1975 г.
- Асеев В.Г. Мотивация поведения и формирования личности. М.Мысль.,1966
- Асмолов А.Г. и др.
- Бейлинсон В.Г. Арсенал образования, М.1986
- Доблаев Л.П. Формирование приемов понимания текста. Саратов,1969
- Концевая Л.А. Использование учебников в самостоятельной работе школьника. /Проблемы школьного учебника, вып. 2,М.1974
Формирование методологических умений в курсах естественнонаучных предметов
Демидова Марина Юрьевна,
к.п.н., зав. отделом естествознания МИОО
Содержание любого естественнонаучного предмета включает два типа знаний: знания о научных фактах (явлениях, понятиях, законах, теориях и т.д.) и знания о способах получения этих научных фактов. Представление о научных теориях и законах всегда считалось основной частью содержания естественнонаучных предметов, так как именно это знание является основой понимания окружающего мира природы, техники и технологий, а следовательно, и основой успешной адаптации человека к современной окружающей среде.
Однако в настоящее время все большее внимание уделяется важности формирования представлений о способах получения научных знаний, то есть знаний о методологии научного познания. Важность ознакомления школьников с методологией науки не только осознается всеми участниками образовательного процесса, но и содержательно закреплена в нормативных документах.
В стандартах образования 2004 г. для всех естественнонаучных курсов в качестве одной из целей изучения предмета выступает овладение учащимися теми или иными методами. В разделе «Общие учебные умения, навыки и способы деятельности» (для основной школы) выделяются отдельные виды деятельности, формирование которых обеспечивается в рамках естественнонаучных предметов: «Использование для познания окружающего мира различных методов (наблюдение, измерение, опыт, эксперимент, моделирование и др.). … Исследование несложных практических ситуаций, выдвижение предположений, понимание необходимости их проверки на практике. Использование практических и лабораторных работ, несложных экспериментов для доказательства выдвигаемых предположений; описание результатов этих работ». В обязательном минимуме содержания образования для каждого их предметов выделяется специальный раздел о методах научного познания. Например: «Биология как наука. Методы научного познания», «Физика и методы научного познания», «Методы познания в химии».
В проектах документов стандартов второго поколения сделан существенный шаг вперед. Здесь не только в примерных программах расширены блоки, посвященные вопросам методологии науки, но и предлагается (для основной школы) интегрированная программа «Методология познания». В отличие от предыдущего поколения стандартов, где вопросы методологии представлены фрагментарно, в новых стандартах указывается на необходимость формирования некоторой системы знаний о методах естественных наук. В частности, предполагается, что выпускники основной школы научатся «распознавать и ставить вопросы, ответы на которые могут быть получены путем научного исследования; использовать такие естественнонаучные методы и приемы, как наблюдение, постановка проблемы, выдвижение «хорошей гипотезы», эксперимент, моделирование, использование математических моделей, теоретическое обоснование, установление границ применимости модели/теории». Кроме того введен новый для отечественной школы раздел о достоверности и ценности научного знания. В рамках данного раздела предполагается, что учащиеся научатся «осознавать ответственность ученых за достоверность полученных знаний, осознавать ответственность ученых, общественных деятелей, политиков, собственную ответственность за использование результатов научных открытий».
Следует отметить, что в современных условиях знакомство с методологией научного познания формирует у учащихся инструментарий для оценки достоверности научной информации, а значит, становится основой для развития критического мышления. Для того чтобы определить насколько достоверны предложенные факты учащиеся должны научиться отвечать на два основных вопроса: «Как получены имеющиеся факты?» и «Кем они были представлены?». Для ответа на первый вопрос необходимо представлять себе ход научных исследований, уметь различать использование различных методов познания, оценивать адекватность предложенных выводов полученным результатам. Во втором случае речь идет о степени доверия тем или иным лицам или тем или иным источникам информации, которыми были предложены новые научные данные.
Все это ставит перед методикой преподавания естественнонаучных предметов новые цели в обучении вопросам методологии науки. Остановимся на обучении эмпирическим методам познания (наблюдение, измерение, опыт, описание), то есть на тех методах, которые традиционно (в силу возрастных особенностей учащихся) изучаются в основной школе.
В практике преподавания естественнонаучным предметам обучение вопросам методологии науки разбивается на две части:
- Усвоение теоретических знаний о методах научного познания, которое реализуется в теоретическом материале учебников.
- Освоение экспериментальных умений (проводить наблюдения, опыты, измерения и т.п.), которое реализуется в процессе проведения различных лабораторных и практических работ.
Если рассмотреть приемы, составляющие различные эмпирические методы познания, то можно увидеть совпадение по отдельным позициям. В практике обучения целесообразно ориентироваться не столько на формирование каждого из методов в целом (в силу их сложности и изменчивости в зависимости от содержания того или иного предмета), сколько на обучение учащихся пониманию отдельных приемов, составляющих различные методы.
Для эмпирических методов можно выделить следующие умения, овладение которыми обеспечит понимание соответствующих приемов:
- Распознавание проблем, которые могут исследоваться научными методами.
- Постановка цели исследования.
- Понимание хода опыта, назначение отдельных частей экспериментальной установки, отдельных процедур и т.п.
- Выявление данных, лежащих в основе вывода.
- Интерпретация данных наблюдений или опытов.
- Измерение физических величин (с учетом понимания абсолютной погрешности измерений, получения средних значений).
- Анализ применимости моделей.
Формирование перечисленных выше умений наиболее эффективно в рамках организации исследовательской деятельности учащихся с использованием реального лабораторного оборудования. Однако для промежуточного и тематического контроля можно и использовать и задания теоретического плана. В отечественной методике преподавания физики, химии и биологии такого рода задания пока еще не нашли своего применения, хотя их актуальность не вызывает сомнений.
Процесс создания новых типов заданий всегда трудоемок и, как правило, базируется на разработке так называемых моделей заданий. Под моделью задания понимают описание содержательных характеристик и структуры заданий, т.е. описание того, что проверяет данное задание, что должно содержаться в тексте задания, как должен быть сформулирован вопрос, каким образом оценивается задание. При наличии такого описания можно выстроить целую группу подобных заданий на различном материале. Приведем примеры возможных моделей заданий для проверки методологических умений.
Для каждого из перечисленных выше умений можно предложить ряд моделей заданий, проверяющих эти умения. При этом модели заданий могут различаться по уровню сложности и по форме задания. Однако следует отметить, что каждая из моделей может быть реализована на материале различных естественных наук, что само по себе обеспечивает некоторое единство в подходах к диагностике методологических знаний.
Рассмотрим несколько моделей заданий с выбором ответа, проверяющих отдельные умения. В таблице перед каждым заданием приведено описание модели задания: описание текста задания («Что дано в задании») и описание текста верного ответа и дистракторов («Что нужно определить»).
Пример 1.
| Что дано в задании. | Что нужно определить. |
| Умение: распознавать проблемы, которые можно исследовать естественнонаучными методами. | |
|
|
Андрей и Руслан готовились к соревнованию радиоуправляемых моделей. самолетов. Ребятам очень хотелось победить, и они сформулировали проблемы, которые необходимо было решить до соревнований. На какие из указанных ниже вопросов ребята смогут ответить, используя естественнонаучные методы исследования?
А. Какой вид топлива лучше использовать для достижения наибольшей дальности полета?
Б. В какой цвет покрасить крылья самолета, чтобы он понравился членам жюри?
В. Где разместить антенну приемного устройства, чтобы обеспечить наилучшую управляемость модели с земли?
Г. Как правильно оформить заявку на участие в соревнованиях?
Ответ: А,В
Пример 2.
| Что дано в задании. | Что нужно определить. |
| Умение: понимание назначения отдельных частей экспериментальной установки, или отдельных процедур в проведении опыта. | |
|
|
| На уроке химии при помощи прибора, изображённого на рисунке, изучали электропроводность растворов. В стакан опустили два стальных стержня, которые через электрическую лампочку подсоединены к источнику тока. Из бюретки можно добавлять в стакан растворы исследуемых веществ. Из бюретки в стакан налили раствор соляной кислоты, при замыкании цепи лампочка загорелась. В этой экспериментальной установке лампочка | |||
| 1) | освещает установку для лучшей видимости | ||
| 2) | своим светом увеличивает скорость химической реакции в стакане | ||
| 3) | служит индикатором протекания электрического тока через раствор | ||
| 4) | служит источником тока | ||
Ответ: 3
Пример 3.
| Что дано в задании. | Что нужно определить. |
| Умение: понимание гипотезы, проверяемой данным опытом. | |
|
|
| В XVII веке подавляющее большинство ученых было уверено, что мелкие организмы появляются из навоза, кучи мусора, грязного белья и т.д. Доказательством этого служил, например, тот факт, что в куске оставленного на столе мяса через некоторое время появлялись белые «червячки» – личинки мух. |
Итальянский ученый Ф.Реди поставил такой опыт: взял
кусок мяса разрезал его на две части и поместил их в два
одинаковых кувшина. Первый кувшин ученый обвязал сверху
тонкой марлей, второй оставил открытым. В процессе
проведения опыта он следил за тем, появляются ли в кусках
мяса белые «червячки».
Какую гипотезу проверял Ф.Реди своим экспериментом?
| 1) | Личинки мух появляются в мясе не в результате самозарождения, мухи откладывают в мясо яйца. |
| 2) | Личинки мух появляются в мясе в связи с тем, что для мух характерно половое размножение. |
| 3) | Марля пропускает очищенный воздух, что способствует более быстрому размножению мух. |
| 4) | Чем качественнее взятый для опыта кусок мяса, тем больше времени необходимо для появления личинок мух. |
Ответ: 1
Пример 4.
| Что дано в задании. | Что нужно определить. |
| Умение: распознавание вывода опыта. | |
|
|
| Лауреат Нобелевской премии по физиологии И.П.Павлов проделал следующий эксперимент, получивший в науке название – «мнимое кормление». В желудок подопытной собаки ученый вживлял металлическую трубку, а пищевод перерезал, а его концы выводил на кожу шеи (см. рисунок). |
