Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Системный подход в решении проблем экологического образования
1.1. Системность как сущностная характеристика экологических знаний 9
1.2. Концептуальные подходы к решению проблем экологии, определяющие образовательные цели 30
1.3. Противоречия, тенденции и перспективы системы школьного экологического образования 41
1.4. Системное изучение учебного материала как основа развития обобщенных способов деятельности 62
Выводы по первой главе 81
Глава 2. Развитие обобщенных способов деятельности в процессе конструирования системных экологических знаний .
2.1. Мониторинг окружающей среды как средство реализации системной сущности экологических знаний 83
2.2. Формирование системных обобщенных знаний и способов деятельности в процессе изучения мониторинга окружающей среды 107
2.3. Анализ результатов исследования 141
Выводы по второй главе 164
Заключение 166
Литература 170
Приложения 182
- Системность как сущностная характеристика экологических знаний
- Концептуальные подходы к решению проблем экологии, определяющие образовательные цели
- Мониторинг окружающей среды как средство реализации системной сущности экологических знаний
- Формирование системных обобщенных знаний и способов деятельности в процессе изучения мониторинга окружающей среды
Введение к работе
Содержание экологического образования призвано формировать сознание нового типа и экологическое мировоззрение, которое включает ценности и идеалы, убеждения и принципы, способы познания и деятельности, нормы и требования экологического и нравственного императивов, ответственность человека за сохранение благоприятной социоприродной среды. !
Общенаучный принцип системности, определяя системный подход в решении проблемы, ставит перед необходимостью пересмотра целей, содержания и методов организации экологического образования в школе и вузе.
Цель экологического образования трактуется большинством авторов как формирование экологического сознания и экологической культуры личности (Андреева Н:Д., Ситаров В.А., Пустовойтов В.В.). При этом, экологическая культура характеризуется как совокупность практического и духовного опыта взаимодействия человека с природой, обеспечивающая его наиболее полноценное выживание (Суравегина И.Т., Зверев И.Д., Сапунов В.Б., Легкое В.В., Соломин В.А.).
Обосновывается новая теоретическая концепция образования: для всестороннего развития личности необходимы интегрированные знания, системное видение мира. Эта концепция представлена в работах Г.С. Батилева, И.Ю. Алексашиной, А.Г. Спиркина, Э.Д. Днепрова и других.
Из нее вытекает положение, что формирование интегрированного знания потребует максимального приближения к миру природы, причастности к познавательной и природоохранительной деятельности. Необходимо освоение системного мышления, позволяющего оперировать разноплановыми, нелинейными процессами, идущими одновременно на разных уровнях организации биосферы и общества. Именно системностью как полнотой образованности человека определяются целесообразность и культуросообразность его деятельности в личностном, общественно-политическом и социально-производственном пространствах. Формирование и развитие системных экологических знаний и способов деятельности в процессе подготовки будущего учителя стало актуальной дидактической проблемой. Для понимания учащимися всей важности решения экологических проблем, необходимо подготовить учителя, способного осуществлять организацию самостоятельной творческой деятельности.
Мы исходим из того, что цели и задачи экологического образования наиболее полно реализуются в процессе развивающего обучения, создающего условия для формирования и развития системных обобщенных знаний и способов деятельности, общих (интеллектуальных), специальных и творческих способностей обучаемых, положительной мотивации учения.
Структура и процесс формирования и развития системных обобщенных знаний и способов деятельности учащихся исследованы в работах Г.Д. Кирилловой, С.Н. Горычевой, Л.А. Исаевой, Н.Ю. Лейкиной, Л.В. Семеновой, Т.Г. Феофиловой, И.Н. Саталкина. Педагогическая практика подтверждает высказываемую многими учеными мысль о том, что уровень экологического образования в школе продолжает оставаться низким. Правомерно утверждение, что причиной этого является односторонняя подготовка учителей в педагогических вузах и университетах: пробелы в раскрытии значимых мировоззренческих проблем при дублировании в изучении менее важных; разрозненность теоретических знаний, их узкая практическая направленность. Деятельность учителя требует самостоятельного преобразования полученных знаний: систематизации, объединения вокруг определенной проблемы, имеющей многосторонний и целостный характер, превращения в средство решения реальных практических задач. Кроме того, осознавая в целом сущность и роль исследовательской деятельности в области экологии, большинство учителей не могут выделить ее конкретные задачи, определить ее содержание и структуру. В связи с этим возникают противоречия: между природой экологического знания и процессом его формирования; между требованиями времени формировать у студентов взаимосвязанные, системные знания и обобщенные способы деятельности и их фактической разобщенностью; между потребностью в учителе, способном к организации творческой исследовательской деятельности по проблемам экологии, и неготовностью выпускника вуза к реализации такой деятельности. Необходимость разрешения этих противоречий обусловила выбор темы исследования, целью которого стало выявление и создание педагогических условий, обеспечивающих реализацию принципа системности в построении и изучении курса «Мониторинг окружающей среды». Объект исследования - системный подход в экологическом образовании. Предмет исследования - реализация принципа системности в построении и изучении курса «Мониторинг окружающей среды». В основу исследования положена гипотеза, согласно которой принцип системности в построении и изучении курса реализуется, если: содержание теоретического и практического разделов курса, отражают единство фундаментальных законов экологии и способа изучения состояния экосистем - метода системного анализа; студенты включаются в процесс развивающего обучения, обеспечивающего формирование системных обобщенных знаний и способов деятельности; теоретические знания имеют практическую направленность, которая осознается в процессе рефлексии и самоконтроля; используются приемы, выявляющие системную сущность учебного материала как основы развития обобщенных способов деятельности (натурные наблюдения, эксперимент, схематизация, моделирование, прогнозирование); применяется система познавательных задач, отражающих основные этапы осуществления метода системного анализа окружающей среды, изучаемого в лекционном курсе; определены и обоснованы критерии оценки успешности формирования системных обобщенных знаний и способов деятельности студентов.
Задачи исследования:
Теоретически обосновать основные признаки системности как ведущего принципа фундаментальной экологии, организации подготовки современного специалиста в вузе и построения содержания учебной информации.
Проанализировать противоречия, тенденции и перспективы системы школьного экологического образования.
Разработать модель учебного курса «Мониторинг окружающей среды», обобщающего и систематизирующего содержание фундаментальной экологии.
Выявить зависимость между процессом формирования системных обобщенных знаний и развитием познавательной самостоятельности студентов, их способностью к продуктивной рефлексии.
Определить показатели результатов обучения студентов в условиях системного моделирования содержания экспериментального курса и его реализации.
Методологические основания: положения о диалектическом единстве человека, его деятельности и природы и представления о том, что законы организованности биосферы станут законами деятельности людей (Вернадский, В.И., Гирусов Э.В;, Тихонов А.А.); представление о системе как о научном понятии, дисциплине мышления, способе познания и деятельности (Паск Г., Дружинин В.В., Анохин П.К., Черняк Ю.А., В.А. Карташев Ю.А.); проблемы взаимодействия человека и окружающей среды (Гирусов Э.В;, Бессонова А.А.., Леонтьев А.Н., Резвицкий И.И., Юдин Э.Г.); педагогические аспекты взаимодействия человека и природы (Герасимов Н.Н., Тюмасева З.И., Четакова А.А., Шварц Л.Н1); система развивающего обучения (Кириллова Г.Д., Кулюткин Ю.Щ Рубинштейн С.Л.) системный подход в экологическом образовании (Реймерс Н.Ф., Алексашина И.Ю., Андреева Н.Д., Зверев И.Д., Чернова Н.М.); взаимосвязь экологических знаний и экологических умений, навыков, норм, ценностей (Моисеев Н.Н., А.Н. Захлебный Н.Н., Александрова Н.М., Алексеев G.B., Пономарева И.Н.)
В ходе работы применялись следующие методы педагогического исследования: изучение и анализ современной философской, психолого-педагогической и естественнонаучной литературы по избранной проблеме; целенаправленное наблюдение за деятельностью студентов в процессе обучения; выполнение студентами самостоятельной исследовательской работы творческого характера; педагогический эксперимент, направленный на моделирование педагогических условий, способствующих формированию системных обобщенных знаний и способов деятельности; анализ полученных данных. Экспериментальная база: Опытно-экспериментальная работа проводилась со студентами 5 курса дневного отделения; факультета естествознания, географии и туризма Ленинградского государственного университета им. А.С.Пушкина (специальность «Биология») в процессе разработки и апробации авторского курса «Мониторинг окружающей среды». Этапы исследования: Исследование проводилось в период с 1999 по 2004 год и включало в себя три основных этапа. На первом этапе (1999-2001 гг.) - определялись цель и задачи исследования, осуществлялся анализ литературы по проблемам экологического образования; изучалась степень разработанности проблемы системного подхода в философской, педагогической, психологической и естественнонаучной литературе; разрабатывалась концепция экспериментальной работы. На втором этапе (2000-2003 гг.) проводился формирующий эксперимент и проверка гипотезы исследования, анализ эмпирических данных. На третьем, обобщающем, этапе работы (2003-2004 гг.) систематизировались и обобщались результаты исследования, корректировались и уточнялись теоретические выводы, оформлялась рукопись диссертации.
Научная новизна исследования состоит в том, что: обобщены результаты философских и психолого-педагогических исследований по проблеме системного подхода в экологическом образовании; определены основные признаки системности, определяющей уровень понимания предмета и явления и средство познания его сущности, как ведущего принципа организации подготовки современного специалиста в вузе и системного построения содержания учебной информации; применена концепция развивающего обучения по формированию системных обобщенных знаний и способов деятельности в вузовском преподавании; обоснована зависимость между формированием системных обобщенных знаний и развитием исследовательских умений студентов, их способностью к продуктивной рефлексии. Теоретическая значимость исследования заключается в том, что: обоснована модель построения учебной дисциплины на основе принципа системности; определены педагогические условия, которые обеспечивают формирование обобщенных системных знаний и способов деятельности в процессе изучения экологии в вузовском преподавании. выявлена зависимость между сформированностью системных обобщенных знаний, составляющих основу экологического миропонимания, и развитием творческой самостоятельности студентов; определена роль системных обобщенных знаний и способов деятельности в профессиональном становлении учителей, ориентированных на перспективы школьного экологического образования.
Практическая значимость исследования состоит в том, что: определены условия, обеспечивающие реализацию принципа системности в построении и изучении курса «Мониторинг окружающей среды»; разработана и апробирована система познавательных задач, позволяющая программировать исследование, оценивать и прогнозировать состояние элементов окружающей среды; предложены критерии оценивания результатов обучения студентов в условиях системного моделирования курса «Мониторинг окружающей среды» и его реализации; материалы и рекомендации, опубликованные по результатам исследований, внедрены в практику подготовки специалистов в Ленинградском государственном: университете им. А.С.Пушкина и отражены в содержании авторских программ: «Проблемы экологического образования и воспитания», для студентов 5 курса заочного отделения (специальность «Биология»); «Мониторинг окружающей среды», для студентов 5 курса дневного отделения факультета естествознания, географии и туризма (специальность «Биология»); «Общая экология», для студентов небиологических специальностей.
На защиту выносятся следующие положения:
Принцип системности как основа построения курса «Мониторинг окружающей среды» способствует раскрытию сущности изучаемого учебного материала, обеспечивает повышение научности и мировоззренческой значимости содержания, его практическую направленность и развитие способности к системному анализу.
Включение студентов в процесс формирования обобщенных системных знаний и способов деятельности достигается в том случае, если обеспечивается взаимосвязь между изучением теоретических проблем и выполнением самостоятельной практической работы, основывающейся на изучении, осмыслении и применении метода системного анализа.
Системные обобщенные знания и способы деятельности формируются в процессе развивающего обучения в силу того, что оно обеспечивает раскрытие ведущих идей, общих принципов и закономерностей изучаемого учебного материала; творчество, свободу выбора, самостоятельность в принятии решений; широту применения знаний и способов деятельности; развитие мотивации успеха и рефлексии.
Формирование системных обобщенных знаний и способов деятельности в результате изучения курса «Мониторинг окружающей среды» способствует подготовке учителя, ориентированного на перспективы развития школьного экологического образования;
Достоверность результатов исследования определяется опорой на философские, социально-психологические и педагогические подходы в определении ведущих идей исследования; применением методов исследования, адекватных предмету, целям и задачам исследования; опытно экспериментальной работой, направленной на решение системы исследовательских задач.
Апробация результатов исследования осуществлялась посредством: публикаций соответствующих материалов в межвузовских сборниках научных трудов; в ходе обсуждения результатов исследования на заседаниях кафедры педагогики им. Л.С. Пушкина; в процессе преподавательской деятельности на факультете естествознания, географии и туризма Ленинградского государственного университета им. А.С.Пушкина.
Структура диссертации: содержит введение, две главы, заключение, список литературы, четыре приложения, семь таблиц и двенадцать рисунков.
Системность как сущностная характеристика экологических знаний
Экология- наука, изучающая взаимоотношения организмов и образуемых ими сообществ между собой и с окружающей средой [156].
В центре изучения экологии - живые открытые системы разных уровней организации, предметом изучения выступают взаимоотношения между этими системами, то есть экология системна по своей сущности.
Кроме того, экология - это наука, которая в силу своих уникальных особенностей, открывает перед образовательным процессом возможности реализовать практически весь широкий спектр целей и задач, стоящих перед современной педагогикой, в том числе - формирование системного, целостного восприятия мира.
В XX веке важное общенаучное значение приобрели различного рода системные концепции. Истоки системных идей уходят глубоко в историю биологии и философии, однако в далеком прошлом они носили чисто умозрительный, натурфилософский характер. Формирование установки о едином происходило под сильным влиянием философских идей Платона и логики Аристотеля, в которых общее (видовое и родовое) рассматривалось в качестве идеальной сущности и абсолютно противопоставлялось отдельному (особи) [137]. В XX веке идеи системной организованности природы развиваются первоначально в тесном единстве с конкретно научным изучением тех или иных явлений. Так, например, идеями системной организованности пронизано все учение В.И.Вернадского о биосфере, где подчеркивается, что земную жизнь следует рассматривать как особого рода организованный монолит и не сводить к бытию отдельных организмов [30].
К" настоящему времени экология приобрела статус науки об организации и функционировании биологических систем всех уровней [138].
Многие крупные естествоиспытатели, деятельно участвовавшие в становлении, утверждении и развитии системно-кибернетических и синергетических идей и принципов были либо биологами, либо медиками: А.А.Богданов, создатель «Тектологии»; Л. фон Берталанфи, создатель «Общей теории систем»; создатель теории гомеостата У.Р.Эшби. Методы общей теории систем начинают играть в биологии все большую роль, получая наибольшее развитие с 30-40 годов. В процессе развития системного подхода возникает концепция основных форм и структурных уровней организации живых систем [18].
По мере распространения и популяризации этих идей они становятся достоянием не только наук о живой природе, но и завоевывают популярность среди социологов и экономистов, получают отражение в трудах науковедов и культурологов. Под воздействием системных идей на гуманитарную и социальную области науки, возникают системно-структурные концепции в трактовке социальных и экономических явлений, проблем языка и культуры. Системный подход к анализу общественных явлений, культуры и ее отдельных компонентов содержится в трудах В.Г. Афанасьева, М.С. Кагана, В.П. Кузьмина, Э.Н. Маркаряна и многих других исследователей [76]. Таким образом, идеи системной организованности, выйдя за рамки наук о живой природе, через философское обобщение оказывают серьезное индуцирующее влияние на развитие наук об обществе и человеке, входят в повседневный обиход, становятся достоянием широких общественных кругов, получают отражение в культуре. Симптоматичен в этом отношении подход к обществу как, к его строению и динамике как к органической целостности, как к организму. В результате биология, решая свои проблемы, вместе с тем оказывает значительное влияние на другие науки, материальную и духовную жизнь общества. Она является весьма существенным компонентом культуры, значение которого до сих пор не оценено в должной мере. Л.С. Мамзин в своей книге «Биология в системе культуры» подчеркивает, что знание теоретических проблем современной биологии необходимо сегодня не только представителям прикладных биологических специальностей, но и широкому кругу гуманитарной и технической интеллигенции. Оно необходимо по двум причинам: без этих знаний внутренняя культура специалиста будет односторонней, существенно обедненной. Знания же теоретических основ современной биологии способно обогатить мировоззрение личности и способствовать развитию ее творческих способностей и эвристичности мышления[113]. В свое время Гете говорил о том, что при создании им философской школы, он не возьмет в нее ни одного человека, не владеющего хотя бы одной из областей современного естествознания. По утверждению Н. Пригожіша любая наука становится ныне наукой гуманитарной. Наукой, созданной людьми для людей [142].
Как отмечает А.Н.Захлебный, особую значимость в экологическом образовании приобретают поиски путей перестройки систематического изложения знаний в системное [62]. При этом возникает необходимость решить вопрос о принципе отбора учебного содержания и деловой его организации. Это представляется тем более необходимым, если учесть все более широкое распространение проектирования вариантов поведения природных микро- и макросистем в ходе естественных процессов и различных способов воздействия на них человека. Для этого используется метод моделирования, а системный подход рассматривают как инструмент преобразования процессов разной степени сложности. Соответственно, формирование представлений о среде обитания человека предполагает раскрытие и усвоение системного знания.
Специфика экологического образования, его формы и методы вытекают из качественной характеристики экологического знания.
В философской и педагогической литературе не существует единого определения, которое раскрыло бы особенности экологического знания. Как оказывает анализ литературы, посвященной проблемам экологического образования, наиболее распространенным является подход, при котором экологические знания рассматриваются как естественнонаучные знания, знания о взаимодействии природы и общества.
Концептуальные подходы к решению проблем экологии, определяющие образовательные цели
Одной из основных современных тенденций, характерных для построения содержания обучения, является тенденция к интефации многообразных проблем, подлежащих изучению, в некоторую целостную систему. В экологическом образовании центральная проблема, вокруг которой интефируется все многообразие конкретных проблем обучения, есть проблема человека и его отношения к миру. По мнению ученых, суть современного экологического кризиса -отчуждение человека от природы, потребительское отношение к ней. То есть проблемы экологические проблемы современного общества - проблемы социальные. Экологический кризис - спутник определенного философского развития и «симптом» наиболее глубоких противоречий цивилизации, он вытекает из антропоцентрического взгляда на мир - из иллюзии об абсолютном господстве человека. Сложившаяся веками и существующая сейчас антропоцентрическая парадигма (биосфера для человека) должна уступить место биоцентрической парадигме (человек для биосферы) [123]. Отсюда, с точки зрения педагогики нас привлекают два подхода к решению экологических проблем. Первый базируется на понимании экологии как сферы взаимодействия общества, человека и природы, то есть рассматривается только прикладной аспект этой науки. В центре внимания оказываются человек, человеческое общество, научно-технический прогресс и вопросы, связанные с рациональным использованием природных ресурсов, загрязнением воды, воздуха и почвы, а также влиянием этого процесса на живое вещество биосферы - человека, фауну, флору, микроорганизмы. Акцент делается на том, что для решения экологических проблем необходимо создать технологии, заключить международные договоры об использовании водных и воздушных пространств, участков земли, осуществить ряд природозащитных мер для сохранения живых систем. В основе второго подхода лежит идея о том, что человеческое общество является частью природы, связано с ней неразрывными связями и подчиняется ее законам. Отсюда возникает необходимость понимания экологических законов и закономерностей существования, формирования и функционирования биологических систем всех уровней, так как только понимание и соблюдение законов мироздания создает предпосылки для осознания человеком своего места в мире и своей ответственности перед ним[117]. Однако противоречивость описанных выше подходов с точки зрения осмысления экологических проблем не столь очевидна с точки зрения педагогики. В организации экологического образования целесообразно использовать оба подхода, поскольку они взаимосвязаны и взаимообусловлены, то есть это две подсистемы одной общей системы. Ни одну из них нельзя игнорировать, поскольку единству природы должно соответствовать единство знаний о природе и человеке, но определяющим компонентом в этой системе должно стать знание фундаментальных экологических законов. Для того чтобы правильно пользоваться природой, необходимо знать, как она организована, по каким законам существует. Ответы на эти вопросы дают знания в области классической экологии. Трезвая оценка экологической ситуации требует экологических знаний. В современной научной литературе проблемы образования все чаще рассматриваются в контексте глобальных проблем развития человечества, причем принцип развития выдвигается как универсальная ценность макрорегулирования всех уровней (регионального, национального, глобального), как принцип, не допускающий в качестве идеала некое конечное состояние эволюции общества. Базовым процессом жизнедеятельности глобального социума является процесс формирования людей с определенной системой жизненных ценностей. Н.Ю.Ллексашина утверждает, что именно полнотой и системностью подготовки человека определяются целесообразность и культуросообразность его деятельности в личностном, общественно-политическом и социально-производственном пространствах, деятельности, не нарушающей, а укрепляющей интересы глобального социума [5]. Представление о том, что в природе все подчинено жесткому детерминизму, было опровергнуто учением В.И.Вернадского «О Биосфере», где было обосновано единство живого и неживого[45]. В таком видении системы «человек - среда обитания», человек рассматривается как неотьемлимая часть природы. В результате, комплекс «человек - среда обитания» интегрирует знания целого ряда наук. Универсализация науки в рамках экологии - это новый образ мышления. В эпоху быстротекущей дифференциации знаний выявилась необходимость в комплексных интегральных исследованиях природной среды, то есть экологических исследованиях. Проникновение идей и проблем экологии в другие области знания, так называемая экологизациия, отвечает потребности общества в объединении науки и практики для предотвращения экологической катастрофы, которая, по мнению многих исследователей (В.3убаков..2000, А.Болонкин....1999,В.П.Казначеев...1997 и др.) вплотную угрожает человечеству[68, 52, 115]. При ответе на вопрос о реальности и неотвратимости, стоящей перед человечеством угрозы, можно отметить один общий тезис: процесс предотвращения эколошческой катастрофы не может быть ограничен только изменением мировой экономической стратегии, хозяйственными и технологическими мерами; он должен сопровождаться глубокой переоценкой человеческих устремлений, становлением новой идеологии, новых норм поведения людей. Так Н.Н. Моисеев видит выход из экологического кризиса в т.н. «коэволюции» (совместной, взаимосвязанной эволюции) человеческого общества и биосферы; коэволюция рассматривается им как развязка узла противоречий в триаде экологии, нравственности и политики, причем на первый план здесь выступают именно глубокие изменения в поведении общества по отношению к природе, подчинение общества экологическому императиву[123]. По мнению В.Г.Горшкова (1995), предложившего в качестве критерия выживаемости человечества «предел устойчивости экосферы по отношению к антропогенным воздействиям», человечество должно как можно скорее в несколько раз уменьшить свое давление на экосферу Земли[41].
Мониторинг окружающей среды как средство реализации системной сущности экологических знаний
Современное развитие науки предъявляет новые требования к организации образовательного процесса. Изменения в системе образования направлены на решение проблем систематизации; знаний и вооружения обучаемых активными методами деятельности. В "связи с необходимостью формирования системного знания, в последнее время усиливается тенденция к его интеграции. Однако, среди специалистов много сторонников того, что только через интеграцию проблему систематизации знаний не решить. Анализ концептуальных подходов к решению проблем экологии и вытекающих из них образовательных целей свидетельствует о необходимости построения особого систематизирующего курса отражающего сущностные проблемы и связи науки, определяющего способы действий, соответствующих системному знанию. Проведенное в первой главе исследование дает основание утверждать, что фундаментальная экология как теоретическая основа для осмысления естественнонаучной картины мира является базой для построения системообразующего учебного курса в программе подготовки учителя биологии. Проведенный анализ педагогической, психологической и специальной литературы позволил определить программу формирующего эксперимента. Целью эксперимента являлось, - построение авторского курса; - разработка процесса усвоения системных обобщенных знаний, которые могут быть использованы в качестве способа деятельности; - подготовка педагога, вооруженного знаниями и способами деятельности и способного выполнять новые задачи, стоящие перед современной школой. В связи с вышесказанным возникла необходимость: 1. Разработать систему построения содержания интегрированного экологического курса «Мониторинг окружающей среды», которая строится на принципах системности. 2. Создать педагогические условия, обеспечивающие осмысление формируемой системы экологических знаний и ее возможность осуществить функции способа деятельности. 3. Обеспечить личную заинтересованность студентов в приобретении и применении усвоенных системных знаний и способов деятельности. 4. Включить студентов в проведение системы усложняющихся комплексных самостоятельных работ на основе метода всестороннего анализа окружающей среды по самостоятельно разработанной программе. Для того чтобы реализовать вышеназванные задачи, необходимо определить приоритеты: на первое место вынести системную сущность экологических знаний, затем произвести отбор содержания, учитывая единство системности экологического знания и метода системного анализа, в последующем определить способы формирования системных обобщенных знаний и способов деятельности как цели программы, то есть определенным образом строить процесс обучения для усвоения, осмысления системных экологических знаний с тем, чтобы они стали основанием для самостоятельной практической деятельности. Известно, что содержание образования постоянно устаревает и не может расширяться бесконечно. В связи с этим на старших курсах меняются цели и меняются принципы отбора содержания образовательных дисциплин. Курс «Мониторинг окружающей среды» (МОС), введен для студентов — биологов в ЛГОУ им. Л.С.Пушкина в 1996 году и относится к базовым дисциплинам. Курс соответствует учебному плану и рабочей программе дисциплины, включает в себя все необходимые теоретические разделы, систему познавательных задач по основным темам - самостоятельную творческую работу - учебный проект по проблемам экологического мониторинга. Разработанная программа МОС может служить основой для семестрового или годового курса общим объемом 60-80 часов учебных занятий. Термин «мониторинг» применительно к экологии был впервые употреблен в рекомендациях Стокгольмской конференции ООН по окружающей среде (1972г.). Экологический мониторинг - «это система регулярных длительных наблюдений в пространстве и во времени, дающая информацию о состоянии окружающей среды с целью оценки прошлого, настоящего и прогноза изменения параметров окружающей среды, имеющих значение для человека». [72, с. 31]. Основная стратегическая цель курса - способствовать становлению будущего педагога, обладающего: современным представлением о естественнонаучной картине мира; полнотой системного биологического научного знания (содержательный компонент); методологией, навыками и умениями экологического эксперимента (деятельностный компонент); опытом творческой деятельности (способность применять усвоенные ранее знания и умения в новой ситуации, творчески преобразуя их в соответствии с содержанием проблемы); опытом эмоционально-ценностного отношения к природе, человеку, процессу познания; системным мышлением, экологическим сознанием и, как следствие, экологическим мировоззрением, экологической культурой, развитием рефлексии (мотивационный компонент). Функции экологического мониторинга определялись последовательностью стадий развития обшей концепции разрешения экологических проблем: контроль за качеством атмосферного воздуха, воды, почвы и других компонентов окружающей среды; определение основных источников и уровня загрязнения этих объектов; определение количественных и качественных показателей состояния и прогнозирование изменения экологических систем разного уровня - элементов окружающей среды. Основные задачи мониторинга можно сформулировать следующим образом: получение надежных, достоверных сведений об изменениях в состоянии окружающей среды и отдельных ее элементов путем систематических наблюдений по особой научной программе; организация мыследеятелыюсти при взаимодействии человека с природой на основе экоимператива; создание научной основы для принятия экологически целесообразных решений и их реализации; открытость экологической информации для всех людей и публичное обсуждение экологических проблем. Сбор информации но широкому кругу показателей состояния окружающей среды, анализ результатов наблюдений за продолжительный период времени, и прогноз экологической ситуации составляет сущность мониторинга окружающей среды и отражает основные принципы метода системного анализа[71]. Принцип системности положен в основу метода всестороннего анализа окружающей среды, предложенного Ю.А.Израэлем, и составляющего основу для выработки алгоритма исследования экологической системы любого уровня. Именно поэтому метод всестороннего анализа окружающей среды является одним из основных функциональных узлов в построении теоретической и практической частей предлагаемого курса. Метод всестороннего анализа окружающей природной среды представляет собой универсальный инструмент изучения самых разных антропогенных воздействий на окружающую среду, оценку и прогноз последствий таких воздействий (по определению Ю.А.Израэля).
Формирование системных обобщенных знаний и способов деятельности в процессе изучения мониторинга окружающей среды
Представленный в первом параграфе настоящей главы рисунок 2. «Система построения содержания теоретической части курса МОС» стала основой для определения путей и осмысления необходимости системного способа изучения его содержания. Система отражает взаимосвязь и взаимозависимость абиотической, биотической и антропогенной составляющих любой экологической системы, особенности которых необходимо учесть для ее познания. Именно эта схема использовалась нами в качестве наглядного материала во вводном разделе курса. Для того чтобы студенты в процессе обучения смогли обобщить и систематизировать знания, приобретенные ранее (рисунок 2), учебный материал курса осваивается не на основе отдельных фактов, а целостно. Проблему целостности экологической системы позволяет освоить метод всестороннего анализа окружающей природной среды, который в силу своих особенностей определяет знания, формируемые в процессе изучения и способы действия в процессе применения этого знания. Проведение комплексного самостоятельного исследования студентов предполагает перестройку всей организации процесса обучения, выражающейся в приведении в соответствие методов обучения целям и содержанию систематического курса в процессе подготовки учителя биологии. Единство структурно-информационной и функциональной сторон процесса изучения Мониторинга окружающей среды осуществляется, таким образом, через единство объекта изучения (экологическая система) и метода изучения — метода системного анализа элемента окружающей среды (экосистемы). Для того чтобы, освоение учебного материала осуществлялось в системе содержательной, деятельностной и мотивационной сторон этого процесса, нами выделяются следующие условия: 1. Курс МОС, с точки зрения его освоения рассматривается как единая система взаимосвязанных подсистем, представляющих собой полноценные динамические обучающие системы, это: - система лекционных занятий, - самостоятельная работа творческого характера, представляющая собой систему познавательных задач, отражающих этапы метода всестороннего анализа окружающей среды. 2. Процесс обучения строится, исходя из принципов системы развивающего обучения, что предполагает взаимную обусловленность в изучении теоретической и практической частей курса. Таким образом, изучение содержания курса организуется как целостный процесс - самостоятельная творческая работа выполняется параллельно с изучением содержания лекционного курса. Изучение в теоретическом курсе методов системного анализа позволяет студенту выстроить алгоритм исследования конкретного объекта мониторинга. Теоретическое обобщение, таким образом, используется в качестве способа анализа и ориентира системы действий, проектировочной основы при изучении новых вопросов и тем. Взаимосвязь содержательной, операционно-деятельной и мотивационной сторон учения приводит к тому, что в процессе формирования системных обобщенных знаний осуществляется развитие системного мышления и положительной мотивации включения в активную деятельность. В разработанной нами модели учебного курса МОС усложнение содержания, увеличение числа входящих в систему знаний и умений, компонентов, связей между ними, рост уровня обобщенности, расширение сферы применения к конкретному знанию теоретической части курса находится во взаимодействии с ростом поисковой творческой деятельности, сокращением однородных упражнений, самостоятельной работой, и рассматривается как источник необходимых знаний для развития исследовательских умений студентов, реализуемых в практической части курса. Такое взаимодействие призвано служить формированию и развитию системных обобщенных знаний и способов деятельности. Обобщенная модель построения курса MOG, обосновывающая справедливость такого вывода, представлена на рисунке 3. Приведенный выше график наглядно иллюстрирует постепенное продвижение студента в процессе обучения. Зависимость успешности такого продвижения от уровня взаимосвязи всех компонентов обучения между деятельностью обучаемого и преподавателя определяется как взаимодействие творческих процессов, в результате которых происходит формирование и развитие системных обобщенных знаний и способов деятельности.
На графике отражены этапы овладения системой знаний, которые реализуются в последующей деятельности студента. Если рассмотреть последовательность расположения этапов изучения содержания теоретической части курса и этапов самостоятельной творческой работы, можно проследить, что система знаний расширяется от этапа к этапу, подводя к более высокой степени систематизации и обобщения. Организованная таким образом творческая практическая работа призвана формировать мотивацию к самостоятельной деятельности, что позволяет студентам определить пути решения поставленной проблемы, используя анализ, обобщение, систематизацию перенос знаний на новый учебный материал. Программа курса строится таким образом, что задание по творческой исследовательской работе студенты получают на первом из практических занятий, проводимых параллельно с изучением теоретической части курса. Тематика самостоятельных работ, выполняемых студентами в практической части курса определяется: . - широтой проблем, рассматриваемых в курсе МОС; - необходимостью отразить многообразие форм и методов мониторинга с тем, чтобы освоить основные принципы и подходы, отраженные в методе всестороннего анализа окружающей природной среды; - возможностью воспроизведения используемых методик в лаборатории университета; - возможностью использования этих подходов и методов в школьном экологическом образовании. Основные требования к содержанию самостоятельной работы творческого характера курса МОС могут быть сформулированы следующим образом: 1. работа должна, по возможности, охватывать все области экологических исследований; 2. задания должна носить комплексный междисциплинарный характер, позволяющий реализовать основной принцип мониторинговых исследований- системный анализ элемента окружающей среды. 3. итогом выполнения каждого задания должна быть оценка взаимосвязи и взаимозависимости между изучаемой живой системой и окружающей средой; 4. в ней, хотя бы в самом упрощенном виде, должно найти отражение использование экологических моделей и экологическое прогнозирование; 5. она должна включать наиболее актуальные современные экологические задачи. 6. в состав самостоятельной работы должны входить задания, способствующие актуализации тех теоретических знаний, которые являются основанием для решения проблем организации исследовательской деятельности школьников в области биологии. Студентам предоставлялось право объекта исследования по программе мониторинга окружающей среды.
