Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. ПРОБЛЕМА ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ УЧАЩИХСЯ В ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЕ 10
1.1. Состояние проблемы в психолого-педагогической и методической литературе 10
1.2. Состояние проблемы в школьной практике 23
1.3. Эколого-ориентированная учебная деятельность в процессе формирования и развития экологической компетентности при изучении химии 25
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ 1 44
ГЛАВА II. СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ У УЧАЩИХСЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ХИМИИ 45
2.1. Проектирование модели процесса формирования и развития экологической компетентности при изучении химии 45
2.2. Реализация модели процесса формирования и развития экологической компетентности при изучении химии 52
2.3. Диагностика уровня сформированности экологической компетентности при изучении химии и результаты педагогического эксперимента 83
ВЫВОДЫ К ГЛАВЕ II 100
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 101
ЛИТЕРАТУРА 102
ПРИЛОЖЕНИЯ 118
- Состояние проблемы в психолого-педагогической и методической литературе
- Эколого-ориентированная учебная деятельность в процессе формирования и развития экологической компетентности при изучении химии
- Проектирование модели процесса формирования и развития экологической компетентности при изучении химии
Введение к работе
Актуальность исследования. История человечества неразрывно связана с историей природы. На современном этапе вопросы традиционного взаимодействия в системе «Человек — Природа — Общество» выросли в глобальную экологическую проблему. Как справедливо отметил У.Р.Каттон «...мы не имеем права оставаться в неведении относительно экологических законов, управляющих человеком, природой, историей. В противном случае мы погибнем под обломками собственной цивилизации». А для этого надо постоянно заниматься воспитанием экологической культуры и повышением уровня экологических знаний, начиная с младшего школьного возраста, так как приобретенные в это время знания могут в дальнейшем преобразоваться в прочные убеждения.
В стратегии модернизации общего образования подчёркивается, что «...основным результатом деятельности образовательного учреждения является не система знаний, умений и навыков сама по себе, а их трансформация в набор ключевых компетенций учащихся в интеллектуальной, правовой, информационной и других сферах». Это позволит выпускникам успешно справляться с любыми проблемами, не забывая при этом об экологическом контексте человеческой жизни, об экологических законах, управляющих человеком, природой, обществом.
Анализ научной и учебно-методической литературы (Д.А. Иванова, К.Г. Митрофанова, А.Г. Каспржак, А.В. Хуторской, С.Н. Глазачев, И.Я. Зимняя, и др.), а так же результаты педагогических исследований (В.М. Назаренко, А.Н. Захлебный, И.Т. Суравегина и др.) показывают, что формирование экологической компетентности учащихся при изучении химии остаётся за пределами решаемых на уроках химии методических задач. Эта важная проблема, связанная с необходимостью разработки методических подходов для формирования экологической компетентности учащихся при изучении химии, может быть успешно решена при условии устранения противоречия между: потребностью общества в личности, обладающей высокой экологической культурой и недостаточным уровнем проработки этой проблемы в методической науке; необходимостью формирования готовности и способности школьников к грамотным действиям в проблемных экологических ситуациях и недостаточной разработанностью педагогических условий, способствующих формированию и развитию экологической компетентности школьников востребованностью методики, ориентированной на стимулирование и практическое развитие экологической компетентности учащихся, и недостаточным уровнем её разработки и внедрения в образовательный процесс.
Выявленные противоречия позволили сформулировать проблему настоящего исследования, заключающуюся в необходимости разработки модели формирования и развития экологической компетентности учащихся при изучении химии.
Таким образом, актуальность исследования обусловливается: тенденциями перехода к компетентностной модели обучения; необходимостью совершенствования химико-экологической подготовки школьников.
Актуальность рассматриваемой проблемы, её недостаточная разработанность послужили основанием для определения темы исследования «Формирование и развитие экологической компетентности школьников при изучении химии»
Цель исследования — повысить уровень экологической компетентности школьников при изучении химии.
Объект исследования — процесс обучения химии с экологической направленностью.
Предмет исследования - содержание и методика формирования и развития экологической компетентности учащихся при изучении химии на уроках и во внеурочной работе.
Гипотеза исследования — процесс формирования экологической компетентности школьников при изучении химии будет эффективным, если обеспечиваются: практико-ориентированный характер конструирования экологической информации; взаимосвязь учебной и внеучебной эколого-ориентированной деятельности учащихся; использование личностно-ориентированного, информационно-деятельностного методического подхода в качестве основы для проектно-исследовательской деятельности учащихся.
Для достижения поставленной цели и проверки сформулированной гипотезы необходимо решить следующие задачи: провести анализ исследуемой проблемы в педагогической теории и школьной практике; рассмотреть возможности реализации компетентностного подхода при обучении химии с эколого-ориентированной направленностью; разработать модель процесса формирования экологической компетентности школьников при изучении химии и экспериментально проверить эффективность её реализации. выявить и обосновать педагогические условия формирования экологической компетентности школьников при изучении химии;
Методологической основой исследования явились концепции компетентностного и личностно-ориентированного подходов, а так же педагогических технологий в современном образовании (Т.К. Селевко, А.В. Хуторской, И.А. Зимняя, Б.С. Гершунский, С.Н. Глазачев, Е.С. Полат, И.С. Якиманская); философская и психологическая теория деятельности (П.Я. Гальперин, Н.Ф. Талызина, Л.С. Выгодский, А.Н. Леонтьев,
С.Л. Рубинштейн); концептуальные положения экологической психологии и педагогики (С.Д. Дерябо, В.А. Ясвин), концептуальные разработки в области экологического образования (А.Н. Захлебный, И.Д. Зверев, СВ. Алексеев, С.Н. Глазачев, В.М. Назаренко, И.П. Пономарева, И.Т. Суравегина).
В соответствии с поставленными задачами в исследовании использовались следующие методы: теоретические: анализ, обобщение и систематизация данных литературных источников по философии, психологии, дидактике, методике преподавания химии и экологии; эмпирические: наблюдение, беседа (индивидуальная и групповая) с учащимися и учителями, анкетирование, тестирование, качественный и количественный анализ экспериментальных данных; методы математической обработки данных (проверка достоверности результатов)
Опытно-экспериментальной базой исследования явился МОУ «Давыдовский лицей». Исследование проводилось в три этапа:
На первом этапе (2005-2006 гг.) - изучалась и анализировалась научная и научно-методическая литература по заявленной проблеме; состояние исследуемой проблемы в школьной практике, проводился констатирующий эксперимент, выявлено содержание понятий «компетенция» и «компетентность». Всё это позволило выделить направление поиска, определить цель, гипотезу и задачи исследования.
На втором этапе (2006-2007 гг.) - проводилась экспериментальная работа, на основе которой уточнялась гипотеза, отрабатывались технологии эколого-ориентированной направленности при изучении химии, способствующие развитию экологической компетентности у учащихся.
На третьем этапе (2007-2009 гг.) - анализировались результаты исследования, проводилась их математическая обработка, формулировались выводы.
Научная новизна исследования: разработана модель формирования и развития экологической компетентности учащихся, включающая: цель, принципы отбора и конструирования учебной эколого-ориентированной информации, содержание и структуру, уровни сформированности экологической компетентности (высокий, средний, низкий); выявлена структура процесса формирования и развития экологической компетентности при изучении химии, включающая когнитивный, ценностно-мотивационный и деятельностно-практический компоненты; предложена методика формирования и развития экологической компетентности школьников на уроках химии и внеурочных занятиях;
Теоретическая значимость: - осуществлено исследование экологической компетентности в усло виях школьного образования при обучении химии; определены теоретические особенности формирования и развития экологической компетентности школьников на различных этапах школьного образования; содержательно обогащены сущностные характеристики компонентов экологической компетентности учащихся: когнитивный, ценностно-мотивационный, деятельностно-практический; экологическая направленность химического образования способствует развитию интереса к химии, укреплению связей с жизнью.
Практическая значимость исследования: разработаны рекомендации поэтапного формирования и развития экологической компетентности школьников; выделены и рекомендованы для формирования и развития экологической компетентности школьников следующие темы курса неорганической химии: «Вводный урок», «Вода. Растворы. Основания», «Подгруппа кислорода», «Подгруппа азота», «Подгруппа углерода» и др.; разработана серия уроков с эколого-ориентированным содержанием, которая может стать основой для создания учебно-методических пособий; разработана программа по спецкурсу «Химик-лаборант», которую можно использовать при обучении и экологическом воспитании школьников на внеурочных занятиях. подчёркнута необходимость, целесообразность и важность изучения химии для осмысления и понимания глобальных природных процессов, определяющих жизнь на планете Земля.
На защиту выносятся следующие положения:
Успешность формирования и развития экологической компетентности школьников при изучении химии обеспечивается цутём интеграции урочно-внеурочного эколого-ориентированного обучения с применением практических и социальных форм учебной деятельности (экскурсии, экологические экспедиции, беседы, игры, исследования, проекты);
Модель, основанная на компетентностном подходе, обеспечивает формирование у учащихся готовности к практико-экологической деятельности;
Интерес, мотивация и познавательная активность к изучению химии повышается благодаря приобретаемой учащимися экологической компетентности, которая является связующим звеном химии с жизнью.
Проверка и внедрение результатов исследования.
Достоверность полученных результатов и обоснованность научных выводов обеспечивается длительностью эксперимента, повторяемостью полученных результатов, а также положительной оценкой учителей района, принявших участие в данной работе.
Проверка результатов исследования осуществлялась в Давыдовском лицее Московской области. Основные положения и результаты обсуждались: на заседаниях методического объединения учителей химии Орехово-Зуевского района; на заседаниях кафедры основ экологии и кафедры методики преподавания биологии, географии и экологии МГОУ; на студенче- ских (МГОУ, 2007 — 2009гг.) конференциях; на межвузовской научно-практической конференции студентов и молодых ученых по экологическим проблемам (ГОУ МГИУ филиал г. Сергиев-Посад, 2008г.), на 53-ей — 56-ой Всероссийских научно-практических конференциях химиков-педагогов с международным участием (г. Санкт-Петербург, 2006-2009 гг.); путем участия в региональном проекте «Охрана окружающей среды Московской области» областной целевой программы «Экология Подмосковья на 2007-2008 г.г.».
Основные положения и результаты исследования отражены в 15 публикациях.
Структура диссертационного исследования. Диссертация состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка и приложения. Объём диссертации составляет 152 страницы, включая 15 таблиц, 4 схемы, 1 диаграмма и список литературы (202 наименования); приложение содержит таблицы и методические материалы, не вошедшие в основной текст работы.
Состояние проблемы в психолого-педагогической и методической литературе
Разнообразные и многосторонние познания в области экологии, взаимоотношения общества и природы далеко уходят в глубину человеческой истории. Не случайно, поэтому, проблема изучения природы и формирования бережного отношения к ней у школьников всегда являлась и своевременной, и актуальной. К сегоднявшему времени накоплен богатый опыт по организации экологического мониторинга, наблюдений в природе, проведению экскурсий, созданию природных заповедников и, что особенно важно, собрана и апробирована достаточно разнообразная учебно-методическая литература. Большое внимание уделялось и уделяется деятельности школьников по преобразованию природы, участию их в общественно-полезном труде. В работах В.А. Сухомлинского [148] широко и всесторонне отражены возможности использования природы для развития в детях, именно, таких человеческих качеств, как доброта, отзывчивость, способность к сопереживанию. Л.Н. Толстой [154] постоянно практиковал экскурсии в природу, а опыты детям предпочитал показывать на основе подлинных явлений и предметов в их естественном, натуральном виде.
Педагогическую ценность укрепления гуманных чувств ребенка средствами природы подчеркивали такие выдающиеся педагоги, как Ж.Ж. Руссо, И.Г. Пестолоцци, Ф.А. Дистервог, Я.А. Коменский; они развивали идеи народной школы, призывали учить детей на примере « дубов и буков», обращали внимание на природосообразность всех вещей и явлений, т.е. на подобие процессов, протекающих в человеческом обществе и в природе [77]. К настоящему времени педагогическая наука накопила немалый опыт формирования экологической культуры личности, что нашло своё отражение в трудах А.А. Вербицкого [16], С.Н. Глазачева 29], Н.М. Мамедова [90] и др. [136,149]. В свете модернизации Российского образования, наряду с развитием знаний, умений и навыков в рамках изучения проблемы формирования и развития экологической культуры, всё большее внимание уделяется проблеме экологической компетентности школьников, которая нуждается в дальнейшем освещении и уточнении.
Изучению психологических аспектов подготовки человека, компетентного для выполнения конкретного вида деятельности, посвящены работы К.А. Абульхановой [1], В.Н. Дружинина 40], М.А. Холодной [167]. Экологическая деятельность школьников определяется различными мотивами, инициирующими личную заинтересованность в повышении экологической подготовки. Теоретические и практические исследования в области экопсихологии и экопедагогики (А.Н. Леонтьев [81,82], СЛ.Рубинштейн [120, 122], А.В.Гагарин [22], С. Д. Дерябо [38], В.А. Левин [201J и др._26, 78, ПО]) показали, что любая целенаправленная деятельность способствует формированию и развитию психологических процессов, формированию умственных и волевых качеств личности.
А.П. Сидельский [130] считает, что бережное отношение школьников к окружающей природной среде формируется как во внешней, практически деятельностной сфере жизни личности, так и во внутренней - в психике. Эффективному формированию экологически грамотных школьников должна способствовать специально разработанная и поэтапно реализуемая на практике система теоретических знаний в совокупности с определёнными видами и формами практической деятельности учащихся по исследованию и охране окружающей среды родного края [130., 200].
С.Д. Дерябо и В.А. Левин [38,201], анализируя стратегию экологического образования в мире, пришли к выводу, что необходимо разрабатывать отдельный предмет «Экология», и его нужно вводить в содержание образования, но не только в контексте биологического образования, с которым они находятся в тесной взаимосвязи. Для обеспечения непрерывности экологического образования, большое внимание следует уделять внеурочным и внешкольным мероприятиям с экологоориентированной направленностью. Эта стратегия была принята и в Российском образовании -в Госстандарт общеобразовательных школ был введен предмет «Экология», а в Госстандарт вузов - «Основы экологии» на всех гуманитарных и естественных факультетах. Начавшаяся вскоре реформа образования не способствовала этим новациям - предмет «Экология» исчез вначале из школьного, а затем и из вузовского Госстандартов - проблема непрерывности экологического образования вновь стала актуальной.
Отношение личности к окружающей среде выражается через сознание, а оно находит своё выражение в многоплановых производственных, политических, семейных и других сферах деятельности [52]. Можно выделить следующие три аспекта отношения личности к окружающей среде:
- первый аспект находит выражение в отношении личности к природе как к всеобщему условию и предпосылке материального производства, к естественной среде жизнедеятельности человека;
- второй - отношение к собственным природным данным, к своему организму, который достаточно объективно включен в систему экологических взаимодействий;
- третий — отношение личности к деятельности, которая связана с изучением и охраной природной среды.
Эколого-ориентированная учебная деятельность в процессе формирования и развития экологической компетентности при изучении химии
Современная реформа образования ориентирована на новую систему ценностей, в которой знания и умения как единицы образовательного процесса необходимы, но недостаточны - требуется ещё умение ориентироваться в потоке информации, самостоятельно пополнять недостающие знания, осваивать новые технологии и проявлять инициативу в вопросах практической деятельности по охране окружающей природной среды. Новые подходы к содержанию экологического образования должны соответствовать этим ценностным ориентациям, следовать этическим принципам взаимоотношений человека с биосферой. Основой этих взаимоотношений является, гуманизация, единство познания, сопереживания и действия, междисциплинарность и интеграция содержания. Новое качество образования, основные аспекты процесса его модернизации находят своё воплощение в реализации компетентностного подхода, который глубоко отражает возможность практического использования приобретённых в процессе обучения экологических компетенций в повседневной природоохранной деятельности.
С точки зрения экологического образования идея компетентностного подхода следует из ответа на простой вопрос о том, какими результатами школьного образования ученик может воспользоваться в своей практической природоохранной деятельности вне школы. Особенно это касается теоретических знаний, которые должны стать практическим средством объяснения явлений и решения практических ситуаций и проблем.
Компетентностный подход — это попытка привести в соответствие образование с потребностью рынка и, тем самым, сгладить противоречие между учебной и профессиональной деятельностью, так как профессиональная сфера оперирует компетенциями [34]. Ключевые компетенции как компонент личностно-ориентированного обучения определены в исследованиях А.В. Хуторского [169, 170].
С точки зрения компетентностного подхода смысл организации образовательного процесса заключается в создании условий для формирования у обучаемых опытасамостоятельного решения познавательных, коммуникативных, организационных и нравственных проблем, составляющих содержание образования. Введение компететнтностного подхода в учебный процесс требует серьезных изменений как в содержании образования, в осуществлении учебного процесса так и в практике работы педагога. Содержание экологического образования с позиции компетентностного подхода представляет собой совокупность межпредметно-экологических идей, научных экологических и нравственно-экологических знаний (понятий, представлений, фактов), интеллектуальных и практических умений и навыков, социально выработанного опыта творческой деятельности. Это должно быть твердо усвоено учащимися в процессе формирования у них ответственного отношения к природе [165].
Целью обучения становится достижение учащимися определенного результата. Меняются формы и методы организации занятий - обучение приобретает деятельностный характер, акцент делается на обучение через практику, продуктивную работу учащихся в малых группах, выстраивание индивидуальных учебных траекторий, использование межпредметных связей, развитие самостоятельности учащихся и личной ответственности за принятие решений. Формы обучения должны ориентировать учащихся на достижение успеха, что поможет им впоследствии самостоятельно на протяжении всей жизни повышать свой профессиональный уровень [13]. Ком-петентностный подход рассматривается как выход из проблемной ситуации в образовании, возникшей из-за противоречия между необходимостью обеспечить качество образования и невозможностью решить эту задачу традиционным путем за счет дальнейшего увеличения объема информации, подлежащей усвоению.
Согласно Стратегии модернизации содержания общего образования, основным результатом деятельности образовательного учреждения должен быть набор ключевых компетенций учащихся в интеллектуальной, правовой, информационной и других сферах, а не просто система знаний, умений и навыков сама по себе. Впервые компетентностная тема начала разрабатываться в Англии в середине 50-х годов прошлого века как ответ на конкретный заказ профессиональной сферы. Если образование, начиная с Я.А.Коменского, оперировало такими единицами, как знания, умения и навыки, то профессиональная сфера оперирует компетенциями. Следовательно, знания, умения и навыки необходимо трансформировать в компетенции.
Проектирование модели процесса формирования и развития экологической компетентности при изучении химии
Моделирование - это один из теоретических методов научного исследования. При моделировании оптимальным условием любой деятельности является представление о ее исходном состоянии и конечном результате. В.А. Штофф, Б.С. Гершунский и др. [26, 183], понимая под моделью «мысленно представленную или материально реализуемую систему», установили, что она, благодаря такому замещению исследуемого объекта, позволяет в процессе познания получить новую информацию о самом объекте.
Моделирование в нашем исследовании предполагает создание педагогической модели, ориентированной на интенсификацию педагогических процессов в связи с формированием и развитием определённых качеств у учащегося. За основу исследования был взят комплекс научно-методических подходов, наиболее значимыми из которых являются лично-стно-ориентированный, системно—деятельностный и компетентностный. Каждый из этих подходов к обоснованию всех компонентов учебно-воспитательных систем воплощает в себе ориентиры реализации соответствующих доктрин образования. Сам подход при этом не обязательно должен быть единственным, он допускает, а также предполагает, альтернативность в используемых образовательных стратегиях. В современных исследованиях подход выступает как способ познания, выполняет методологические функции, обеспечивает связь теории с практическими действиями по реализации поставленных в исследовании задач.
Важная роль в содержании экологического образования при формировании и развитии таких качеств личности, как отзывчивость, забота, доброта и милосердие, отводится личностно-ориентированному подходу [182]. Его реализация позволяет школьнику также создавать универсальные ценности, осознавать их значимость для жизни человека, помогает вырабатывать умения соотносить локальность своих действий с глобальностью их последствий, умение анализировать, прогнозировать и предупреждать возможное развитие экологических ситуаций. Использование личностно-ориентированного подхода для решения проблемы формирования и развития экологической компетентности при изучении химии включает в себя:
- определение цели и задач формирования и развития экологической компетентности;
- формирование экологических знаний и умений для становления экологически ответственной личности;
- развитие самостоятельности в процессе поиска и осмысления данной экологической информации.
Развитие личности происходит в деятельности, роль которой в жизни человека, в его воспитании и становлении особенно велика.
Системно-деятельностный подход, отражённый в трудах отечественных педагогов-исследователей (Л.С. Выготский [20], В.В. Давыдов [36], А.Н. Леонтьев [81], Л.С. Рубинштейн [121] и др.), включает в себя ценностные ориентации, которые в педагогической деятельности ориентированы на регулирование поведения, на характер и стратегическую направленность деятельности, на отражение социальных интересов личности. Овладение экологическим содержанием при таком подходе осуществляется в процессе активной деятельности школьника, а не в результате его пассивного присутствия на уроках в школе. Реализация данного подхода осуществлялась путем разработки системы практико-ориентированных заданий при организации учебной химической деятельности с экологоориентиро-ванной направленностью. Разработка таких заданий осуществлялась на основе межпредметных связей с использованием информации из различных учебных дисциплин (химия и физика, биология, география и т.д.).
Системно-деятельностный подход является одним из направлений методологии исследования, в основе которого лежит рассмотрение объекта как целостного множества элементов в совокупности отношений и связей между ними, что есть рассмотрение объекта как системы. Говоря о сис-темно-деятельностном подходе, можно говорить о таком способе организации наших действий, который охватывает любой род деятельности, выявляя при этом закономерности и взаимосвязи с целью их эффективного использования. Это своего рода более высокий, нежели просто предметный, способ познания. Использование системно-деятельностного подхода с целью повышения эффективности обучения свидетельствует о том, что данный подход разрабатывается в педагогике как метод исследования и совершенствования учебно-воспитательного процесса. Такое применение системно-деятельностного подхода получает в работах педагогов конкретизацию в форме различного рода моделей, которым необходимо придерживаться в результате модернизации одной из сторон учебно-воспитательной деятельности. Моделирование как сам процесс, является одной из важных составных частей реализации системно-деятельностного подхода в теории и практике обучения. Для разработки модели формирования и развития экологической компетентности школьников при изучении химии были использованы, таким образом, личностно-ориентированный, системно-деятельностный и компетентностный подходы, что позволило не только осуществить построение модели, но и выявить педагогические условия её эффективного функционирования.
