Введение к работе
Актуальность исследования. На современном этапе экологическое образование школьников нуждается в существенном обновлении и совершенствовании в связи с нарастающими проблемами и тенденциями ухудшения состояния окружающей среды. Решение этих проблем связано с готовностью и способностью человека изменить основы своей жизнедеятельности. Развитие экологического сознания и культуры становится важнейшей задачей образовательной политики и практики.
Состояние экологического образования в современной школе требует качественного повышения эффективности содержания и технологий обучения. Как показывает практика, начавшийся два десятилетия назад процесс экологизации школьного образования до сих пор сводится в основном к механическому и эпизодическому внедрению отдельных экологических понятий и тем в корпус дисциплин естественнонаучного цикла, и носит зачастую весьма абстрактный наукообразный характер, слабо отвечающий как насущным вопросам экологии, так и жизненным интересам школьников.
Парадигма экологизации образования, в том виде в каком она сложилась сегодня, направлена преимущественно на формирование грамотного природопользователя и слабо связывается с задачами природосбережения. При этом в экологическом образовании преобладает в основном традиционная объяснительно-иллюстративная технология, не требующая личностного, деятельного включения обучаемых в процесс постижения основных экологических закономерностей и процессов. Как результат – большинство учеников не видят и не чувствуют связи между их самочувствием, здоровьем, безопасностью и процессами, происходящими в природной среде.
Научно-педагогические основы экологического образования получили развитие в трудах С.Н. Глазачева, Э.В. Гирусова, О.Н. Головко, А.Н. Захлебного, И.Д. Зверева, Д.Н. Кавтарадзе, Б.Т. Лихачева, Н.Ф. Реймерса, Е.С. Сластениной, И.Т. Суравегиной, С.М. Сухоруковой, Н.М. Черновой, Г.А. Ягодина и др. Практика экологического образования во многом стимулировалась продвижением идей и ценностей устойчивого развития общества (sustainable development) (Г.Х. Брундтланд, В.И. Данилов-Данильян, И.М. Ильинский, К.Я. Кондратьев, Ф. Майор, Д.Х. Медоуз, Н.Н. Моисеев, Р.А. Перелет, А.Д. Урсул и др.). На базе этих идей, а также гуманистической традиции в культуре складываются такие направления как экологическая педагогика и психология (В.А. Левин, Л.В. Моисеева, С.Д. Дерябо, В.А. Ясвин и др.), социальная экология (Е.В. Гончарова, А.А. Горелов, А.Н. Кочергин, А.В. Лосев, В.И. Малофеев, Ю.Г. Марков, Д.Ж. Маркович, В.А. Ситаров, В.В. Пустовойтов и др.).
К настоящему времени в педагогической науке и практике накоплен значительный опыт в сфере экологического образования, проведена масса научных исследований и разработок экологической направленности. Большая часть этих изысканий сложилась в рамках следующих аспектов экологизации школьного образования:
- природоведческий и природоохранительный аспект (А.В. Гагарин, И.С. Телегина, В.М. Ворошилова, Л.Л. Кшнясева, И.Б. Шилина, П.В. Аксенова, С.Л. Бакланова, Л.И. Пономарева, Т.Ю. Ковтун и др.); - регионально-краеведческий аспект (В.П. Горлачев, Т.И. Петрова, Е.И. Полянская, Л.Р. Джамбаева, Т.З. Мухутдинова, З.К. Узденова, Г.М. Федоров, Р.Р. Мухамедьярова, П.Ю. Утков, М.А. Якунчев, Л.М. Берман, Б.А. Колобова и др.);
- физкультурно-оздоровительный аспект (Л.М. Борлакова, Т.В. Сидорова, С.А. Ряднова, Н.Р. Ахмадуллин, Т.В. Волосникова и др.);
- туристический аспект (И.Л. Беккер, И.А. Самарина, Е.Л. Керпельман, М.А. Гордина, К.С. Воронова, Е.С. Шестакова и др.);
- этнокультурный аспект (Т.Н. Кондратьева, М.С. Багов, О.П. Терехова, Н.Р. Астраханова, Г.Р. Ахметгалиева, А.Г. Киямова, Р.А. Лайпанов, М.А. Лиджиева, И.Г. Агузарова, И.М. Гилемшин, Л.В. Наранова, З.А. Хусаинов, Р.И. Пазова, А.М. Степанов и др.);
- гражданско-правовой аспект (М.Р. Искандарова, Н.Г. Бибикова, Н.В. Божко, О.В. Гусев, В.А. Кравцова, И.В. Щепеткина и др.);
- художественно-эстетический аспект (А.К. Шульженко, Е.О. Козина, Т.И. Островская, М.В. Панкина, И.В. Абдрашитова, З.Г. Сафаргалина, Т.Ф. Шайхутдинов, Н.А. Беневольская и др.);
- духовно-нравственный аспект (А.А. Сотников, М.М. Сутягина, А.А. Ниязова, О.С. Наумова, Е.Ю. Жукова, А.В. Гришин, Т.О. Газизулина, А.М. Степанов и др.).
В контексте представленных разноплановых аспектов экологизации школьного образования необходима их интеграция и актуализация с целью формирования экологически компетентной личности (А.Н. Захлебный, Д.С. Ермаков, О.Г. Роговая, Э.Б. Кадашникова, К.Г. Эрдынеева, Л.В. Панфилова, В.И. Томаков, Г.М. Галиева, Н.П. Овсянникова, Г.В. Таранова, А.А. Макоедова, С.А. Павлова, Ю.А. Шаронова, Л.Е. Пистунова, Е.Н. Нелюбина, Л.С. Чопенко и др.).
Важную роль в таком объединении может сыграть обращение педагогической науки и практики к онтологическим универсальным знаниям эко-бытия земной жизни как проявления космологических процессов экологии вселенной (К.Э. Циолковский, В.И. Вернадский, А.Л. Чижевский, Л.Н. Гумилев, Н.К. Рерих, В.П. Казначеев, Н.Н. Моисеев и др.).
Интегративность и фундаментальность экологического образования выражается в такой емкой и сложной категории как экологическая культура (А. А. Вербицкий, А.М. Галеева, С.Н. Глазачев, Ю. М. Гришаева, В.А. Игнатова, И.Д. Лаптев, Л.П. Викторова, О.Г. Товстуха, Е.И. Ефимова, О.В. Рублева, Е.Ю. Ногтева, И.Ю. Широков, О.В. Шишкина, И.Э. Михеева, Т.П. Буренина, О.Н. Рябцева, Е.М. Скурихина, И.Ф. Макринов, Н.В. Ульянова, Е.Н. Голованова, А.В. Стромова, Г.В. Лоскутникова, М.П. Полева, И.В. Базулина, Г.И. Макеенков и др.).
Задача формирования экологической культуры и сознания будущих поколений требует повышения действенности форм и методов экологического образования. В дидактическом плане речь идет о включении школьников в процесс активного анализа и оперирования целостными экологическими системами в доступной, наглядной и витагенной форме. Возможность достижения такого уровня обучения открывается посредством широкого и разнопланового применения метода аналогии. Данный метод выступает как универсальный дидактический прием переноса сложных, отвлеченных, масштабных и трудноуловимых для восприятия и сознания учеников явлений в план близких и понятных образов и образцов для последующего усвоения (С.Ф. Бондарь, Н.В. Горбачева, Ю.В. Грызулина, А.Л. Жохов, С.Е. Каменецкий, Р.Ю. Костюченко, В.В. Кочагин, В.Л. Розенберг, М.Н. Сизова И.А. Соловцова и др.). В педагогике еще со времен Сократа и Аристотеля известно, что грамотно выстроенная аналогия может существенно облегчить раскрытие сути самых запутанных и сложных понятий. Педагогический ресурс метода аналогии в понимании экологических процессов сегодня значительно возрос в связи с возможностями их изучения на примере космических экологических разработок.
В целом, анализ практики школьного экологического образования обнажает ряд общих противоречий между:
- универсальным статусом экологических знаний и узкой мировоз-зренческой основой их усвоения в рамках школьного курса экологии;
- глобальным, непрерывным, целостным характером экологических процессов и локально-дискретным, эклектичным их отражением в содержании школьного образования;
- высокой жизненной значимостью экологической подготовки школьников и недостаточной дидактической базой для ее полноценного обеспечения в современной школе;
- новейшими достижениями в области построениях искусственных экологических систем в космической отрасли и низкой востребованностью этого опыта в экологическом образовании школьников;
- педагогическими возможностями применения метода аналогии в учебном процессе и недостаточным его распространением в практике экологического образования.
Отмеченные выше обстоятельства и противоречия обусловили обращение к теме исследования, проблема которого сформулирована следующим образом: каковы педагогические возможности и условия формирования экологических понятий школьников посредством применения метода аналогии в процессе изучения экосистемы космической станции?
Объект исследования – процесс экологического образования в средней общеобразовательной школе.
Предмет исследования – формирование экологических понятий школьников посредством применения метода аналогии на основе изучения экосистемы космической станции.
Цель исследования – осуществить концептуальное обоснование и педагогическое обеспечение процесса формирования экологических понятий учеников на основе применения метода аналогии, обращенного к изучению экосистемы космической станции.
Замысел и организация исследования предполагали проверку следующей гипотезы: процесс формирования экологических понятий у школьников средних классов может успешно сложиться если:
- в содержании обучения будут изначально представлены универсальные знания экологических процессов, а логика обучения будет выстраиваться по линии движения от знаний глобальной экологии к локальной экологии;
- в ценностно-целевой основе обучения будет преодолено экофобное отношение к природному миру и приняты приоритеты экофильного сознания;
- будет использоваться метод аналогии, позволяющий проецировать масштабные, сложные и многоплановые экологические процессы в план доступных, наглядных и близких для детского сознания образцов и образов, раскрывающих сущность изучаемых экологических явлений;
- в качестве дидактического средства применения метода аналогии будет использована экосистема космической станции, которая в своем строении и функционировании отражает основные закономерности и процессы взаимоотношения человека со средой обитания.
В соответствии с проблемой, целью, объектом и предметом исследования были поставлены следующие задачи.
1. Осуществить анализ психолого-педагогическх исследований по проблеме формирования экологических понятий школьников.
2. Раскрыть содержание экофильного сознания как мировоззренческой основы формирования экологических понятий школьников.
3. Представить сущностную характеристику метода аналогии в формировании экологических понятий и возможности его реализации на примере изучения школьниками экосистемы космической станции.
4. Подготовить и внедрить в образовательный процесс средней школы экспериментальный курс по формированию экологических понятий на основе метода аналогии в контексте изучения экосистемы космической станции.
Теоретико-методологическая основа исследования базируется на идеях устойчивого развития (В.И. Данилов-Данильян, К.Я. Кондратьев, Ф. Майор, Д.Х. Медоуз, Н.Н. Моисеев, А.Д. Урсул и др.), антропоэкологии (К.Н. Вентцель, П. Тейяр де Шарден, В.А. Бухвалов, Л.В. Богданова, Л.В. Максимова и др.), в том числе космической антропоэкологии (Ф.И. Гиренок, В.П. Казначеев, С.С. Шварц и др.), теории глобальной и социальной экологии (Н.Ф. Реймерс, В.А. Ситаров, А.Г. Шевцов), космологических и ноосферных учениях (К.Э. Циолковский, В.И. Вернадский, А.Л. Чижевский, Л.Н. Гумилев, Н.К. Рерих, В.П. Казначеев, Н.Н. Моисеев, Н.Ф. Маслова, Г.П. Сикорская, А.И. Суббето и др.); «этики благоговения перед жизнью» А. Швейцера; педагогики и психологии ненасилия (М. Ганди, В.А. Ситаров, В.Г. Маралов), этики всеединства русского космизма (Н.А. Бердяев, С.Н. Булгаков, В.С. Соловьев, Н.Ф. Федоров и др.).
В основу исследования положены дидактические принципы наглядности, доступности, научности, связи с жизнью, системности и систематичности, природосообразности; а также принципы подобия и идентификации в обучении, взаимосвязи глобального и локального, универсального и единичного в экологическом обучении.
Для решения поставленных задач и проверки исходных предположений был использован комплекс методов исследования. Теоретические методы: комплексный теоретический анализ, категориальный синтез, моделирование. Эмпирические методы: обсервационные (прямое, косвенное, включенное наблюдение), диагностические (тестирование, экспертные оценки), интерактивные (коллективно-групповые, поисковые методы), формирующие (педагогический эксперимент в рамках проектной технологии). Методы математический статистики: сравнительный анализ данных, процентное соотношение, анализ достоверности различия, корреляционный анализ данных (коэффициент ранговой корреляции Ч. Спирмена).
Экспериментальная работа осуществлялась в течение 2-х лет в муниципальном общеобразовательном учреждении г. Королева средняя общеобразовательная школа № 15. Всего исследованием было охвачено 96 учащихся 5-х классов.
Исследование проводилось в четыре этапа.
На первом этапе (2005-2007гг.) изучалось состояние проблемы в теории и практике психолого-педагогических исследований, проводился теоретический анализ проблемы, формулировались цель, задачи, гипотеза исследования, разрабатывались методики опытно-экспериментальной работы.
На втором этапе (2008-2010гг.) проводился анализ передового педагогического опыта работы по формированию экологических знаний школьников, обоснование применения метода аналогии в развитии экологической компетентности школьников; проводилась опытно- экспериментальная работа.
На третьем этапе (2011-2013гг.) осуществлена проверка основных положений выдвинутой гипотезы, выполнен обобщающий анализ результатов исследования, проведено литературное оформление диссертации.
Научная новизна исследования:
- обоснован метод аналогии в формировании экологических понятий школьников на основе знаний и технологии функционирования экосистемы космической станции;
- предложен дедуктивно-смысловой подход в формировании экологических понятий школьников, оперирующий универсальными экологическими законами и процессами на макро-уровне изучения экосистем;
- выявлены педагогические условия и возможности применения экосистемы пилотируемой космической станции в обучении школьников, сочетающей дидактические возможности наглядного пособия, обучающей модели и образца экологического существования человека в обитаемой среде.
Теоретическое значение исследования:
- интегрированы и актуализированы различные аспекты экологизации школьного образования, ориентированные на формирование экофильного сознания;
- представлены дидактические характеристики экосистемы пилотируемой космической станции как средства формирования экологических понятий школьников;
- раскрыт педагогический потенциал использования метода аналогии на базе изучения экосистемы пилотируемой космической в экологическом образовании школьников.
Практическая значимость исследования заключается в прикладной направленности проведенной работы, которая отражает опыт практического решения проблемы формирования экологических понятий школьников на примере изучения функционирования пилотируемой космической станции.
Разработанный в ходе исследования метод аналогии в формировании экологических понятий школьников может повысить учебную мотивацию школьников за счет роста познавательности и эффекта уникальности, необычности учебного материала-экосистемы космической станции.
Достоверность и надежность полученных результатов и сделанных на их основе выводов обеспечиваются методологической обоснованностью исходных параметров работы, использованием методов, релевантных объекту, предмету, цели и задачам исследования, репрезентативностью экспериментальной выборки, опытной проверкой гипотезы.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Процесс формирования экологических понятий есть сложный диалектический процесс выработки обобщенно-смысловых отношений личности к окружающему миру и своему образу жизни в нем, который требует соответствующего дидактического обеспечения в школьном образовании. Ведущими условиями этого обеспечения выступают следующие:
- переход от обучения локальной экологии к познанию глобальной экологии в содержании образования;
- инверсия дидактического аппарата и технологии, состоящей в смене индуктивно-эмпирического подхода в формировании экологических понятий школьников дедуктивно-смысловым подходом, оперирующим универсальными знаниями и смыслами;
- преодоление экофобного сознания в традиционной культуре воспитания в пользу экофильного сознания в теории и практике образования.
2. Устойчивость и полнота усвоения экологических понятий школьниками основывается на развитии и культивировании в образовании экофильного сознания, структура которого представляет собой единство экофильного менталитета и виталитета. В ментальном плане это сознание зиждется на исходном принятии жизни как безусловной базовой ценности, а в витальном плане – в стремлении к постоянной заботе, поддержке, укреплении жизни во всех ее проявлениях и формах.
3. Универсальный характер и статус экологических понятий требует универсальных методов и приемов их формирования в учебном процессе. В качестве такой универсальной дидактической технологии выступает метод аналогии, который прошел и позволяет значительно повысить продуктивность обучения за счет переноса сложных и масштабных экологических процессов в доступный, понятный и наглядный план подобных процессов, знакомых и занимательных для школьников. Обладая функциями иллюстрации, разъяснения, актуализации знаний, метод аналогии несет в себе возможности эффективного формирования экологических понятий школьников.
4. Изучение школьниками экосистемы пилотируемой космической станции как аналога земных экологических процессов служит эффективным приемом формирования основных экологический понятий, поскольку посредством включения данной системы в педагогический процесс она выполняет роль комплексного дидактического средства, сочетающего дидактические возможности наглядного пособия, обучающей модели и образца экологического существования человека в обитаемой среде.
5. Пилотируемая космическая станция как обучающий аналог и модель позволяет более адекватно формировать экологические понятия, поскольку объект изучения (в частности сама станция как эко- аналог Земли) не поглощает субъекта учения и сознание школьников свободно от его влияния. Ученики рассматривают экологические феномены со стороны, имея при этом возможность моделировать их в учебном процессе. Таким образом, выполняется одно из главных психологических требований формирования понятий – достижение рефлексии и возможности оперирования объектом познания путем отделения его от субъекта с тем, чтобы в дальнейшем изучать объект независимо, с разных сторон, в целостном виде, включая его в различные связи и отношения.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные результаты исследования нашли отражение в публикациях, научных статьях, докладах и тезисах выступлений. Они обсуждались и получили одобрение на следующих конференциях: XVII научно-техническая конференция молодых ученых и специалистов (Королев, 2005); 4-я Международная конференция “Авиация и космонавтика – 2005” (Москва 2005, 2006); XXXIII Международные общественно-научные чтения, посвященные памяти Ю.А. Гагарина (Гагарин, 2006); XI научная конференция аспирантов и докторантов Московского гуманитарного университета в рамках IV Международной научной конференции “Высшее образование для XXI века” (Москва, 2007); Сорок четвертые научные чтения памяти К. Э. Циолковского (Калуга, 2009); IX Международная конференция “Высшее образование для XXI века” (Москва, 2012).
Материалы исследования используются в практике школьного экологического образования.
Структура диссертации. Работа состоит из введения, двух глав, заключения, списка литературы, приложения.
Введение представляет актуальность и основные методологические характеристики исследования: проблему, цель, объект и предмет, гипотезу, задачи, теоретическую основу и методы исследования, его научную новизну теоретическое значение и практическую значимость.
В первой главе «Теоретические предпосылки формирования экологических понятий школьников на основе применения метода аналогии» рассматривается проблема формирования экологических понятий в психолого-педагогической науке, раскрывается сущность экофильного сознания как носителя экологических знаний и ценностей, описывается дидактическая роль и функции метода аналогии в формировании основных экологических понятий.
Во второй главе «Педагогическое обеспечение формирования экологических понятий школьников на основе изучения экосистемы пилотируемой космической станции» представлены дидактические возможности использования систем жизнеобеспечения космической станции как обучающего аналога в экологическом образовании, особенности использования этих систем как базовых дидактических средств реализации метода аналогии в формировании экологических понятий, анализируется эффективность обучения экологическим понятиям школьников в процессе опытно-экспериментальной работы.
В заключении сформулированы основные теоретические и эмпирические результаты исследования, подведены общие итоги работы.
В приложениях приведен методический и информационно-статистический материал проведенной опытно- экспериментальной работы.
