Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Система понятий генетики и ее отражение в содержании школь ного курса биологии 10-61 стр.
1.1. Анализ содержания обучения генетике в средних школах Вьетнама 10-22 стр.
1.2. Психолого-педагогические основы развития понятий генетики 23-40 стр.
1.3. Методические условия повышения эффективности изучения раздела "Генетика" в 12 классах школ Вьетнама 41 - 61 стр.
Глава 2. Экспериментальное исследование и его результаты 62 - 133 стр.
2.1. Описание и результаты констатирую щего эксперимента 62-78 стр.
2. 2. Обучающий эксперимент по формированию и развитию генетически знаний 79 -133 стр.
Заключение 134 - 135 стр.
Список использованной литературы 136-147 стр.
- Анализ содержания обучения генетике в средних школах Вьетнама
- Психолого-педагогические основы развития понятий генетики
- Описание и результаты констатирую щего эксперимента
Введение к работе
Совершаемая в последние десятилетия научно-техническая революция привела к противоречию между временем, отводимым на обучение в школе, и возросшим объемом знаний и умений, которыми необходимо обеспечить современных школьников.
В сложившихся условиях перед общеобразовательной школой возникла настоятельная потребность в решении проблем, связанных с отбором учебного материала, совершенствованием форм и методов обучения. Основная задача школы связана с развитием у школьников способностей и навыков самостоятельного овладения в будущем необходимыми знаниями и умениями.
В резолюции 4-го Пленума Центрального комитета коммунистической партии Вьетнама указывается на то, что ". . . необходимо изменить методы преподавания и учения на всех ступенях и уровнях . . ., применить современные методы образования, развивающие у школьников способности творческого мышления и решения задач" (64).
Биологические предметы, изучаемые в школе, в том числе раздел "Генетика и селекция", обеспечивающие школьников знаниями о механизмах сохранения и передачи генетической информации, использовании генетических законов в гибридизации, получении необходимых мутаций, проявлении генетических законов на уровнях клетки, организма, естественной и искусственной популяции, биогеоценоза, имеют важную роль в формировании научного мировоззрения школьников и им уделялось большое внимание в педагогических исследованиях.
Проблемы методики обучения генетике в общеобразовательной школе, такие как применение наглядности, роль генетических понятий в развитии мышления учащихся, структура понятий генетики, логика изучения генетического материала, система работы с терминами, требова-
ния к содержанию основного, углубленного и факультативного изучения материала по генетике и селекции, методические приемы проведения лабораторных работ, решения генетических задач, разрабатывались достаточно подробно А. Н. Анастасовой, К. Б. Бугаевой, 3. С. Киселевой, Т. А. Козловой, Б, Д. Комиссаровым, А. Н. Мягковой, Ю. И. Полянским, Б. X. Соколовской, Данг Вань Вьеном, Фан Кы Няном, Чань Ба Хуанем, Нгуен Минь Конгом, Ле Вань Чыком и другими.
Проведенный анализ практики обучения биологии в общеобразовательной школе Вьетнама показал существование ряда проблем, возникших в процессе изучения темы "Основы генетики и селекции". Из них мы выдели:
Сохранение тенденции к описательному и формально-словесному изложению материала, подведению к эмпирическому обобщению. Мыслительная деятельность учащихся, направленная на усвоение большого количества сведений, описывающих закономерности наследственности и формы изменчивости, совершается по принципу формального тождества. Показателем успешного усвоения материала темы в существующей школьной практике чаще всего является умение учащихся вербально воспроизводить определенное количество фактов, а не умение обнаруживать в собственных рассуждениях всеобщую основу явлений, исследуемых генетикой. Столь односторонний подход вызывает закономерное падение интереса к изучению материалу темы и, как следствие этого, невысокий уровень знаний учащихся даже на эмпирическом уровне. Для старшеклассников, способных к теоретическому мышлению, материал оказывается слишком легким в силу его сугубой описательности, для остальных же - сложен в силу его значительного объема и информационной емкости.
Имеющиеся разработки лабораторных занятий по генетике часто не находят своего применения в практике школы по причине недостаточ-
ности оборудования биологических кабинетов, слабой методической вооруженности учителей. В случае же проведения лабораторных работ проявляется тенденция к изучению натуральных объектов и закреплению эмпирических выводов.
3. Анализ научно-методической литературы и состояния школьной практики свидетельствует о том, что вопросы методики преподавания основ генетики в общеобразовательной школе нуждаются в новом осмыслении и дальнейшем исследовании. Учителям биологии необходимы методические разработки по формированию и развитию понятий генетики, осмыслению механизмов этого процесса, а также по методам его осуществления, критериям измерения и оценки. В этой связи важно обращение к таким аспектам деятельности, как выбор критериев дифференцирования эмпирических и научно-теоретических понятий генетики, установление их иерархии, определение исходных понятий. Для этого требуется их структуризация и систематизация. Помимо этого, важное значение для динамики понятий генетики имеет характеристика индивидуальных особенностей интеллектуальной деятельности учащихся. Учет влияния таких особенностей на процесс обучения просто необходим. Это проявляется особенно отчетливо в последние годы, когда по-иному стали осмысливаться принципы дифференциации обучения и содержание деятельности учителя.
Проблема исследования состоит в разрешении противоречий между необходимостью повышения качества осознанных генетических знаний школьников Вьетнама и недостаточной разработкой методических условий их формирования и развития в процессе обучения общей биологии.
Принципиальное значение для разработки проблемы исследования имеет раскрытие психологических особенностей личности в работах И. П. Павлова, В. М. Теплова, В. Д. Небылицина, В. А. Крутецкого, а также
психологических основ обучения в трудах Л. С. Выготского, П. Я. Гальперина, Л. И. Божович, В. В. Давыдова, М. А. Матюшкина, Н. А. Мен-чинской, А. А. Смирнова» Н. Ф. Талызиной. В настоящем исследовании использованы психолого-педагогические данные о путях усвоения учащимися теоретических понятий, изложенные в работах Л. С, Выготского, В. В. Давыдова, Л. В. Занкова. Возможности применения системно-структурного подхода в методике обучения биологии, показанные в трудах Б. В. Всесвятского, И. Д. Зверева, А ,Н. Мягковой и других, рассматривались нами как предпосылки конкретного методического решения проблемы исследования.
Цель исследования: выявить и обосновать систему понятий генетики и методические условия ее формирования и развития у школьников.
Объект исследования: методика изучения темы "Основы генетики и селекции" в старших классах общеобразовательной школы Вьетнама.
Предмет исследования: процесс формирования и развития у школьников системы генетических знаний.
Гипотеза исследования сводится к следующему: методика формирования и развития у школьников системы генетических знаний будет более эффективной, если изучение темы "Основы генетики и селекции" будет осуществляется при наличии следующих условий:
выделения содержательной абстракции, выраженной в понятии "ген";
восхождения от абстрактного к конкретному в процессе изучения закономерностей наследственности и изменчивости;
установления связей между разнородными свойствами исходной абстракции (понятиями генетики, входящими в содержание и объем понятия "ген");
применения дедуктивно-индуктивных методов в их единстве и взаимном дополнении.
На защиту выносятся:
Этапы формирования и развития у школьников системы понятий генетики при изучении темы "Основы генетики и селекции".
Методические условия, обеспечивающие эффективность усвоения системы генетических понятий.
Поставленная цель и выдвинутые в гипотезе положения позволили сформулировать задачи исследования:
1. Определить иерархию понятий генетики, как условие су
ществования системы, и пути формирования и развития у школьников
генетических знаний в процессе обучения общей биологии.
Выделить этапы формирования и развития генетических понятий.
Разработать методику изучения генетических знаний путем установления причинно-следственных связей.
Определить методические условия формирования и развития у школьников системы генетических знаний и осуществить их экспериментальную проверку.
Учитывая предметную направленность наследования, его цели и задачи, мы использовали следующие методы педагогического исследования:
Изучение и анализ педагогической, психологической и методической литературы по избранной проблеме; анализ школьных программ, учебников и методической литературы по формированию и развитию генетических знаний у школьников;
Анализ и обобщение опыта работы учителей биологии по изучению раздела "Основы генетики и селекции", ознакомление со школьной документацией, проведение педагогических наблюдений, бесед с учащимися и их анкетирование;
3. Проведение педагогического эксперимента в школе, направлен
ного на проверку эффективности предложенной методики и гипотезы
исследования;
4, Анализ количественных и качественных результатов констати
рующего и обучающего эксперимента с целью выявления эффективности
предлагаемой методики формирования и развития у школьников генети
ческих знаний в процессе обучения общей биологии в школах Вьетнама.
В исследовании использован личный многолетний опыт работы автора в школе района Хынг Нгуен и в педагогическом институте Винь.
Основные источники исследования составили работы теоретиков и практиков классической и современной генетики, специалистов истории генетики, общей теории систем и системного подхода, педагогической психологии, методики обучения биологии, материалы анкетирования учителей и учащихся школ Вьетнама, данные констатирующего и обучающего экспериментов и их анализа, публикации в периодической печати, официальные документы, освещающие данную проблему.
Исследование проводилось в три этапа:
на первом этапе исследования (1995-1996 гг.) проведено изучение философской, биологической, психолого-педагогической и методической литературы по проблеме исследования; определены цель и задачи исследования, проведен анализ состояния методики изучения генетического материала в школах Вьетнама и на его основе разработаны направления и учебные материалы, необходимые для проведения эксперимента; организован констатирующий эксперимент в шкодах района Хьшг Нгуен Нге Ан Вьетнама, в ходе которого проанализировано состояние проблемы, выявлены противоречия, возникающие при изучении темы "Основы генетики".
На втором этапе (1996-1997 гг.) подготовлены материалы и проведен обучающий эксперимент в школах района Хынг Нгуен провинции
Нге Ан в целях проверки эффективности разработанной методики развития генетических знаний при изучении общей биологии.
На третьем этапе (1997-1998 гг.) проведен анализ полученных результатов, выявлена эффективность одного из вариантов методики эксперимента.
Диссертационное исследование выполнено на базе школ Фам Хонг Тхай, Тхай Лао, Ле Хонг Фонг района Хьшг Нгуен, провинции Нге Ан Вьетнама.
В обучающем эксперименте участвовало 503 ученика, из них 251 - в экспериментальных и 252 - в контрольных классах. Кроме того, на отдельных этапах исследования с целью сравнения привлекались учащиеся школ Ха Хуи Тап и Винь III.
Новизна и теоретическая значимость исследования заключается в установлении системообразующих связей и определении структуры системы формируемых и развиваемых у школьников понятий генетики; раскрытии специфики путей и этапов формирования и развития генетических понятий в процессе обучения общей биологии в школах Вьетнама; определении методических условий, обеспечивающих эффективное усвоение системы понятий генетики.
Практическая значимость исследования состоит в том, что разработана методика формирования и развития у школьников системы понятий генетики, опираясь на которую можно структурировать знания других разделов школьного курса биологии. Результаты исследования представляют интерес для научных и практических работников, занимающихся проблемами методики обучения биологии и повышения квалификации учителей биологии. Кроме того, материалы проведенного исследования могут быть использованы при чтении курса лекций "Основы методики обучения биологии", а также на семинарских и лабораторно-практических занятиях по обучению студентов педвуза умениям выбора
методов обучения основам генетики и селекции в общеобразовательной школе.
Апробация и внедрение результатов. Результаты исследования нашли свое отражение на научных конференциях преподавателей и студентов педагогического института Винь (Винь, 1997-98 г.г.), на курсах учителей биологии провинции Нге Ан и города Винь, в лекциях для студентов биологического факультета педагогического института Винь. Кроме того, результаты исследования обсуждались на заседаниях кафедры методики преподавания биологии МПГУ им. В. И. Ленина (1997, 1998 г.г.). Разработанная методика формирования и развития у школьников генетических знаний использовалась в педагогической деятельности автора на лекциях и лабораторно-практических занятиях студентов педвуза Винь.
Структура диссертации: работа состоит из введения, двух глав, заключение, списка использованной литературы (142 названия).
Анализ содержания обучения генетике в средних школах Вьетнама
История введения генетики в школьную программу по биологии во Вьетнаме связана с историей введения в школу курса общей биологии, включающего в себя основы знаний о наиболее общих закономерностях организации и функционирования органического мира.
Биологические науки (эволюционная теория, цитология, эмбриология, палеонтология, генетика, селекция и др.), основы которых включаются в курс общей биологии, выделились с XIX века в процессе обобщения знаний, накопленных ботаникой, зоологией, анатомией, физиологией, микробиологией и другими науками. Каждая из этих наук имеет большое мировоззренческое и практическое значение. Особое значение среди них занимает сравнительно молодая наука генетика, изучающая законы наследственности и изменчивости, лежащие в основе эволюции органического мира и деятельности человека по созданию сортов культурных растений и пород домашних животных.
Во Вьетнаме история введения учебных предметов в школу связана с историей строительства и развития страны, освобождением от французских колонизаторов и американских империалистов. До августовской революции (1945 г.) общая биология почти не присутствовала в школьной программе обучения.
В первые годы после августовской революции по учебной программе Хоанг Суан Хана в школе изучались науки о растениях и животных, анатомия и физиология человека по французским учебникам, переведенным на вьетнамский язык и изданным небольшими тиражами, или по машинописным материалам, привезенным из Китая.
В 1951 году, когда был открыт путь страны к Китаю и СССР, по решению Всенародной конференции по школьному образованию в программу по биологии 9 класса школ с 9-ти летним обучением были включены учения И. В. Мичурина и Т. Д. Лысенко. В 1953 году в эту же программу дополнительно была введена эволюционная теория Дарвина.
В школах с 10-ти летним обучением в Северном Вьетнаме в 1956 году в программу по биологии для 9 класса была включены основы теории Дарвина, изучение которых обеспечивало школьников знаниями, способствующими развитию у них материалистических воззрений. В программу включались краткие сведения о развитии взглядов об эволюции органического мира до и после Дарвина, основных положениях учения Дарвина, учениях И. В. Мичурина и Т. Д. Лысенко о наследственности и изменчивости организмов. В 1958 году раздел "Основы теории Дарвина" был переработан и изложен в соответствии с положением биологической науке, развивающейся в ряде стран на основе мичуринского учения.
В 1964 году Институт программ и методов при Министерстве образования Вьетнама впервые провел реформу учебных программ по биологии, в соответствии с которой был подготовлен и введен в общеобразовательную школу курс общей биологии.
Основная задача новой программы - обеспечение школьников полным знанием на современном уровне о наиболее общих закономерностях развития органического мира. Программа включала материал, раскрывающий основы материалистической теории Дарвина, знакомила с общими свойствами живых организмов. Однако по-прежнему в ней излагались взгляды Т. Д .Лысенко.
После Пленума Академии наук СССР (2/1963), где была дана критика механических взглядов академика Т. Д Лысенко, курс общей биологии был переработан. В учебнике по общей биологии для десятиклассников, написанном Фан Кы Ньяном, Данг Ван Вьеном и Нуен Тхук Тыом и изданном в 1966 году издательством "Образование", появились современные знания по генетике, а именно знания о материальных основах наследственности, законах наследственности и изменчивости.
После того как в СССР были пересмотрены основные направления развития биологической науки и восстановлена в правах генетика, в 1967 году во Вьетнаме была принята принципиально новая программа по биологии, из которой исключили чрезмерное увлечение мичуринской теорией, ввели новые разделы и изучение биологии стало соответствовать общемировым естественно-научным знаниям.
В новую программу по курсу общей биологии был включен раздел "Основы генетики", на изучение которого в 9 классе отводилось 4 часа. Раздел включал такие вопросы, как наследственная изменчивость -основа биологической эволюции; изменчивость и наследственность как специфические свойства живых существ; причины изменчивости; взаимосвязь изменчивости и наследственности. В программе для 10 класса на изучение генетики и селекции отводилось 24 часа. Она включала такие темы, как: "Взаимоотношения между живыми существами и средой", "Наследственность живых существ и "Изменение наследственности живых существ".
Психолого-педагогические основы развития понятий генетики
Проблема формирования и развития у школьников понятий в системе общебиологических знаний в методике обучения биологии всегда стояла достаточно остро. В 50-х годах, несмотря на сложную обстановку в биологии, связанную с персонализацией и идеологизацией науки, в России учеными-методистами Н. М. Верзилиным, И. Д. Зверевым, Н. Л. Корсунской, О. В, Казаковой, Н, А. Рыковым, Н. Л. Соколовым была разработана теория развития биологических понятий. Авторами были выделены основные группы понятий, раскрыта динамика их развития, описаны различные типы понятий (непрерывные, прерывные, сквозные, локальные), этапы их формирования (от начальных до установления связей с другими понятиями), применение в новых условиях, намечены методические средства их развития и определено значение теории биологических понятий для методики обучения биологии.
Начиная с середины 60-х годов, курс общей биологии стал строиться по принципу теоретических концепций эволюционного учения и генетики (47). Методисты-исследователи, работавщие над проблемами методики изучения биологии с позиций этих концепций, использовали теорию развития биологических понятий как ключевой момент своих иссле-дований. Идеи изучения основ генетики, выдвинутые и обоснованные ими, являются базой для работы в школе, необходимой отправной точкой для дальнейшего совершенствования учебного процесса по биологии.
Общеобразовательная функция теоретических понятий отражена в диссертации Б. X. Соколовской (1970г.), где показана роль генетических понятий в развитии мышления учащихся. Автором был проанализирован исходный интеллектуальный уровень учащихся в двух аспектах: накопления суммы знаний по молекулярно-цитологическим основам наследственности и формирования умений самостоятельно осмысливать и, по возможности, предсказывать результаты классических скрещиваний. Вполне оправдано, по мнению Б.Х.Соколовской, строить уроки на основе дедуктивного выведения законов наследственности, не отказываясь, впрочем, от кратких исторических сведений, которые вполне вписываются в проблемно-логическое изложение материала.
Роль знаний законов генетики, связанных с развитием понятий теоретического характера, была раскрыта К. Б. Бутаевой (1973г). Ее исследование затрагивало проблемы структуры понятий генетики, логики изучения материала, последовательности введения понятий. В системе генетических понятий автором было предложено выделить две крупные подсистемы: понятия наследственности и понятия изменчивости. Каждая подсистема являлась совокупностью специальных генетических понятий, критерием для классификации которых послужили уровни их изучения. К ним относились: I - молекулярно-цитологический; II - организменный, Ш - популяционно-видовой.
Установлению системы межпредметных связей понятии наследственность и изменчивость посвящена работа Ю. В. Блиновской (19 6 г.).
Своевременное установление связей между специальными биологическими и химическими понятиями, входящими в содержание и объем понятий наследственность и изменчивость, должно способствовать повышению научности содержания и целостности восприятия материала и, следовательно, быть одним из важнейших условий их формирования.
Высокая теоретическая сложность темы "Основы генетики" требует создания и постоянной работы определенного терминологического аппарата. В. М. Пакулова (1980 г.) рассматривала проблему генетических понятий именно с этих позиций. Она предложила систему терминологической работы, в которой выделены индуктивный и дедуктивный пути введения новых терминов.
Л. П. Анастасова рассматривала проблемы применения наглядности как средства, способствующего развитию понятий генетики. Варианты сочетаний динамических схем, таблиц, диапозитивов, рисунков, кинофильмов позволяют ярко показать динамику изучаемых процессов, строение объектов. С их помощью проводится закрепление, обобщение и объяснение материала, решаются задачи, проводится классификация, устанавливаются связи между раскрываемыми понятиями. При этом важно сочетать оптимальное применение наглядности на разных этапах формирования и развития понятий.
Описание и результаты констатирую щего эксперимента
Для проведения обучающего эксперимента необходимо было иметь результаты знаний учащихся по основам генетики, приобретенных в массовой школе Вьетнама. С этой целью нами проведен констатирующий эксперимент в ряде общеобразовательных школ Ле Хонг Фонг, Фам Хонг Тхаи, Тхаи Лао района Хынг Нгуен провинции Нге Ан Вьетнама.
Педагогические наблюдения за учебным процессом на уроках во время изучения темы "Основы генетики" позволили выделить несколько характерных черт методики преподавания. Во-первых, доминирование индуктивно-исторического подхода, что влечет за собой сугубую онисательность материала: длинные, подробные (часто, излишние) описания скрещиваний, приводящие к "потере" за массой фактов теоретических закономерностей. Поэтому в сознании большинства учащихся отсутствует система понятий генетики. Во-вторых, учителя, как правило, избегают использовать генетические задачи как одно из средств развития понятий генетики. В лучшем случае, решение генетических задач воспринимается как своеобразная особенность темы, а решение самих задач сводится к алгебраическому манипулированию латинскими буквами, обозначающими контролируемые признаки. В-третьих, лабораторный практикум, как правило, отсутствует. Главная причина такого явления -ограниченная материальная база общеобразовательных школ.
Личные беседы с учителями позволили установить, что многие из них считают .тему " Основы генетики" сложной для себя и чрезмерно сложной для учащихся. При этом, учителям не чуяадо понятие "генетической грамотности". Им известно о том, что генетики называют последствиями возрастания генетического груза, но четкой связи между школьной темой "Основы генетики" и проблемами генетики как науки у них не прослеживаются.
Всего в констатирующем эксперименте в 1995-1996 учебных годах участвовало 252 ученика выпускных классов.
Для оценки знаний учащихся мы применили методику расчета коэффициента усвояемости, рекомендованную А. И. Пискуновым и Г. В. Воробьевым (91). Чтобы получить коэффициент усвояемости, мы составили вопросы для письменных работ и тестовых заданий, которые позволяли надежно и валидно оценивать знания учащихся с помощью определенных статистических методов. Мы использовали форму тестовой проверки знаний: составление вопросов по изученному материалу и ответов по каждому из них для выбора наиболее правильных и полных.
При составлении вопросов мы руководствовались следующими условиями: вопрос должен быть посильным для учащихся, ясно сформулированным, отражающим нетривиальную часть проверяемого материала. Последнее означает, что вопросы были направлены на проверку знаний терминов, понятий, умений формулировать определение понятий, анализировать предложенный фрагмент текста, то есть пользоваться знаниями осознанно и произвольно.
Предпочтение, которое мы отдали тестовой проверке знаний, имело под собой и ряд других оснований: во-первых, объективность, когда правильные ответы установлены заранее, во-вторых, возможность проверить большой объем знании одновременно у всех учащихся того или иного класса за сравнительно небольшой период времени.
Использовался один из наиболее распространенных и удобных типов вопросов множественного выбора: вопрос с одним правильным ответом. Такой тип применяется в тех случаях, когда один из ответов является наилучшим, а остальные, на первый взгляд, правильные и близкие к нему, неверны. Правильный ответ на вопрос оценивался одним баллом, неправильный - 0 баллов.
