Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Теоретические аспекты проблемы формирования экологической компетентности учащихся в естественнонаучном образовании 15
1.1. Состояние проблемы формирования экологической компетентности учащихся в естественнонаучном образовании 15
1.2. Психолого-педагогические основы исследовательской деятельности школьников в процессе обучения 29
1.3. Исследовательская деятельность школьников в практике естественнонаучного образования 40
Выводы по первой главе 50
ГЛАВА 2. Методика формирования экологической компетентности старших школьников на основе исследовательской деятельности 51
2.1. Научное обоснование методики формирования экологической компетентности старших школьников на основе исследовательской деятельности в естественнонаучном образовании 51
2.2. Цель как основа методики формирования экологической компетентности при осуществлении исследовательской деятельности 62
2.3. Отбор содержания, форм, средств и методов обучения при организации исследовательской деятельности старших школьников в предметах естественнонаучного цикла 73
2.4. Оценка уровня сформированности экологической компетентности учащихся 95
Выводы по второй главе 119
ГЛАВА 3. Опытно-поисковая работа по формированию экологической компетентности старших школьников 121
3.1. Цель, задачи и организация экспериментальной работы по формированию экологической компетентности старших школьников на основе исследовательской деятельности 121
3.2. Формирующий этап экспериментальной работы по развитию экологической компетентности старших школьников на основе исследовательской деятельности 129
3.3. Результаты экспериментальной работы по формированию экологической компетентности учащихся, анализ и оценка 140
Выводы по третьей главе 145
Заключение 146
Библиографический список 149
Приложения 170
- Психолого-педагогические основы исследовательской деятельности школьников в процессе обучения
- Цель как основа методики формирования экологической компетентности при осуществлении исследовательской деятельности
- Отбор содержания, форм, средств и методов обучения при организации исследовательской деятельности старших школьников в предметах естественнонаучного цикла
- Формирующий этап экспериментальной работы по развитию экологической компетентности старших школьников на основе исследовательской деятельности
Введение к работе
Актуальность исследования. В современном мире экологические проблемы вышли на первое место. Угроза экологической катастрофы активизировала процесс всеобщей экологизации общества. В качестве стратегического решения глобальной экологической проблемы предложена концепция устойчивого развития цивилизации, а важнейшим механизмом обеспечения устойчивого развития признано образование (по материалам Всемирного саммита по устойчивому развитию, 2002 г.). Поэтому одной из стратегических задач образования становится задача формирования у учащихся экологических знаний, умений, ценностей, мотиваций к личному участию в решении экологических проблем с целью улучшения качества окружающей среды. Решение данной задачи может быть осуществлено в рамках реализации компетентностного подхода в образовании, который позволил выделить экологическую компетентность школьников в качестве системного интегративного качества индивидуальности, необходимого элемента в формировании экологической культуры личности.
Необходимость включения экологической компетенции в перечень ключевых рассматривается в работах С.В. Алексеева, Д.С. Ермакова, А.Н. Захлебного и др. Современное экологическое образование базируется на комплексном подходе к изучению экологических проблем, в первую очередь, в рамках изучаемых предметов естественнонаучного цикла, что отмечается в исследованиях Н.Ф. Винокуровой, С.Н. Глазачева, А.В. Миронова, Л.В. Моисеевой, И.Т. Суравегиной и др.
Формированию экологической компетентности у школьников способствует внедрение в систему образования исследовательской деятельности. Многие ученые отмечают, что исследовательская деятельность лежит в основе экологического образования, потому как приобщение учащихся к методам экологических исследований позволяет им понять сущность экологических явлений, сделать практические выводы при решении конкретных учебных задач сохранения окружающей среды. Участие в экологических исследованиях меняет человека, его мировоззрение, поведение, стиль жизни, приобщает его к осознанию региональных и глобальных экологических проблем и активному участию в их решении.
На протяжении последних десятилетий растет интерес к исследовательской деятельности учащихся, что нашло отражение в работах Н.Г. Алексеева, И.А. Зимней, А.В. Леонтовича, А.В. Обухова, А.И. Савенкова, А.В. Хуторского и др. В Федеральном государственном образовательном стандарте (ФГОС) организация исследовательской деятельности школьников включена в разряд основных надпредметных дидактических средств формирования универсальных учебных действий.
Разрабатываются, переосмысливаются направления и формы организации исследовательской деятельности в образовательном процессе с целью развития самостоятельности, активности, познавательного интереса личности учащихся (Е.А. Власова, В.Б. Данилевская, Н.Ф. Казакова, Г.М. Федоров и др.). Однако проблема использования исследовательской деятельности учащихся для развития у них экологической компетентности остается недостаточно разработанной. Прежде всего это обусловлено комплексным характером экологической компетентности (Е.Н. Дзятковская, Д.С. Ермаков, А.Н. Захлебный). В качестве инструмента формирования экологической компетентности старшеклассников в условиях модернизации российского образования предложены: технология обучения школьников решению экологических проблем (Д.С. Ермаков), экологические практикумы по решению экологических проблем окружающей действительности (С.В. Алексеев, А.Н. Захлебный, Е.Н. Дзятковская), конструирование экологического содержания на основе учебных задач и критериальной оценки результатов (Е.Н. Дзятковская). Практико-ориентированные подходы к экологическому образованию обсуждаются в работах А.В. Гагарина, Д.Н. Кавтарадзе, А.Н. Камнева и др., но исследовательская деятельность школьников подробно ими не рассматривается.
Слабо изучены методологические и содержательные аспекты реализации исследовательской деятельности в образовательной практике школы. Использование школьными учителями исследовательской деятельности учащихся в образовательном процессе носит эпизодический или преимущественно индивидуальный характер, используется чаще всего при подготовке к олимпиадам и конкурсам различного уровня. Недостаточно разработаны формы интеграции урочной, внеурочной и внешкольной работы для формирования экологической компетентности учащихся на основе исследовательской деятельности. Особую сложность в педагогической практике естественнонаучного образования вызывает процедура оценивания уровня сформированности экологической компетентности.
Основными причинами имеющихся проблем в формировании экологической компетентности школьников, на наш взгляд, являются:
недостаточная разработанность содержательного и методико-технологического аспектов формирования экологической компетентности школьников в предметах естественнонаучного цикла;
отсутствие эффективных моделей экологического образования, гармонично объединяющих ресурсы школьного естественнонаучного и дополнительного экологического образования;
отсутствие адекватных методик оценивания уровня сформированности экологической компетентности школьников.
Изложенное выше позволяет выделить следующие противоречия и несоответствия в системе школьного образования:
на социально-педагогическом уровне – между потребностью общества в личности, осознанно строящей свою деятельность согласно требованиям экологического императива, и недостаточной ориентацией системы общего среднего образования на формирование у учащихся экологической компетентности;
на научно-педагогическом уровне – между значимостью естественнонаучного образования в формировании экологической компетентности учащихся и сокращением часов, отводимых на изучение естественнонаучных дисциплин в школе;
на научно-методическом уровне – между необходимостью в осуществлении качественного естественнонаучного образования, основанного на деятельностном подходе в формировании экологической компетентности школьников, и недостаточной разработанностью организационных и содержательно-методических аспектов процесса организации исследовательской деятельности учащихся в школе.
Необходимость разрешения указанных противоречий обусловливает актуальность исследования, а также определяет проблему, которая заключается в разработке эффективной методики формирования экологической компетентности старших школьников на основе исследовательской деятельности.
Цель исследования – научное обоснование и разработка методики формирования экологической компетентности старших школьников на основе исследовательской деятельности в естественнонаучном образовании.
Объект исследования – процесс естественнонаучного образования старших школьников.
Предмет исследования – формирование экологической компетентности старших школьников на основе организации исследовательской деятельности при изучении предметов естественнонаучного цикла.
Гипотеза исследования. Процесс формирования экологической компетентности старших школьников будет проходить эффективно, если:
в основу формирования экологической компетентности старших школьников положены взаимодополняющие друг друга проблемно-деятельностный, компетентностный, праксеологический и субъектный подходы;
этот процесс осуществляется на основе реализации исследовательской деятельности школьников в естественнонаучном образовании;
создана и реализуется модель организации образовательного процесса по развитию экологической компетентности школьников, основанная на принципах системности экологического обучения, нравственного экологического императива, проблемно-целевой ориентации учебной деятельности, на взаимодействии всех субъектов образовательного процесса как внутри образовательного учреждения, так и с социокультурным окружением;
разработана и используется методика формирования экологической компетентности старших школьников на основе исследовательской деятельности в естественнонаучном образовании, включающая диагностичные цели, теоретические положения, определяющие отбор содержания, форм и методов осуществления исследовательской деятельности в предметах естественнонаучного цикла, критерии и инструментарий оценивания уровня сформированности экологической компетентности учащихся, – обеспечивающая комплексное использование ресурсов основного школьного естественнонаучного и дополнительного образования.
В связи с поставленной целью и выдвинутой гипотезой сформулированы следующие задачи исследования:
-
На основе анализа философской, психолого-педагогической и научно-методической литературы раскрыть сущность основных методологических подходов к решению исследуемой проблемы.
-
Уточнить структуру и содержание базовых для исследования понятий.
-
Спроектировать модель организации образовательного процесса по развитию экологической компетентности школьников на основе исследовательской деятельности.
-
Разработать методику формирования экологической компетентности на основе исследовательской деятельности в предметах естественнонаучного цикла, включающую диагностичные цели, теоретические положения, определяющие отбор содержания, форм и методов осуществления исследовательской деятельности в предметах естественнонаучного цикла, критерии и инструментарий оценивания уровня сформированности экологической компетентности учащихся.
-
Провести опытно-поисковую работу с целью проверки эффективности разработанной методики.
Теоретико-методологической основой исследования служат положения проблемно-деятельностного подхода в образовании (Л.С. Выготский, И.Я. Лернер, М.И. Махмутов и др.), педагогические положения об компетентностном подходе (Э.Ф. Зеер, И.А. Зимняя, В.В. Краевский, А.П. Тряпицина, А.В. Хуторской и др.), подходы к формированию экологической компетентности учащихся (С.В. Алексеев, Е.Н. Дзятковская, Д.С. Ермаков, А.Н. Захлебный и др.); психолого-педагогические положения об исследовательской деятельности, ее структуре, методологии (Н.Г. Алексеев, В.И. Андреев, В.В. Давыдов, В.И. Загвязинский, А.В. Леонтович, А.Н. Поддъяков, А.И. Савенков, Т.И. Шамова и др.), положения о развитии субъектности в ходе исследовательской деятельности (В.Д. Небылицин, В.И. Панов, В.И. Слободчиков, С.Л. Рубинштейн и др.); методические положения о содержании экологического образования (И.Т. Гайсин, С.Н. Глазачев, И.Д. Зверев, А.В. Миронов, Л.В. Моисеева, Г.П. Сикорская, Г.И. Таршис, Л.Г. Таршис, З.И. Тюмасева, М.А. Якунчев и др.); подходы к оценке эффективности обучения (Е.С. Заир-Бек, П.В. Зуев, В.А. Игнатова, И.И. Нурминский, Е.В. Титова и др.).
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: теоретические – понятийно-терминологический анализ литературы, сравнительный анализ, обобщение и систематизация научных направлений и образовательных программ, моделирование, конструирование; эмпирические: наблюдение, опрос, тестирование, анкетирование, метод экспертных оценок, анализ результатов опытно-поисковой работы, статистическая обработка и интерпретация данных.
Этапы исследования. На первом этапе (2005-2007гг.) изучалась и анализировалась научная, научно-методологическая, учебно-методическая литература по проблеме; разрабатывалась теоретическая модель исследования; выявлялись направления исследовательской деятельности школьников, формы и методы ее организации с учетом образовательных ресурсов.
Второй этап (2007-2009гг.) предусматривал организацию экспериментальной работы с целью уточнения и проверки рабочей гипотезы, отработки модели организации образовательного процесса в предметах естественнонаучного цикла на основе исследовательской деятельности, способствующей развитию экологической компетентности школьников. Разрабатывались теоретические положения, определяющие отбор содержания, форм и методов осуществления исследовательской деятельности в предметах естественнонаучного цикла, критерии и инструментарий оценивания уровня сформированности экологической компетентности учащихся. Были созданы методические рекомендации и учебное пособие для педагогов по организации и сопровождению исследовательской деятельности учащихся в предметах естественнонаучного цикла и внеурочной деятельности.
На третьем этапе исследования (2009-2011гг.) проводилась проверка эффективности разработанной методики по формированию экологической компетентности средствами исследовательской деятельности в образовательных учреждениях, различающихся ресурсными возможностями основного и дополнительного экологического образования.
Экспериментальная база исследования: образовательные учреждения основного общего и дополнительного образования г.Екатеринбурга и Свердловской области, кафедра естественнонаучного и математического образования ГБОУ ДПО СО «ИРО». Общее число участников опытно-поисковой работы составили 322 учащихся седьмых – одиннадцатых классов и 157 учителей предметов естественнонаучного цикла и педагогов дополнительного образования.
Научная новизна результатов исследования заключается:
в выделении исследовательской деятельности как ключевой в формировании экологической компетентности личности, развивающей экологические знания, умения, опыт деятельности и ценностные смыслы, мотивацию и волевые качества, значимые для осуществления экологической деятельности;
в обосновании необходимости объединения проблемно-деятельностного, компетентностного, праксеологического и субъектного подходов в практике формирования экологической компетентности старших школьников;
в проектировании модели организации образовательного процесса по развитию экологической компетентности старших школьников, основанной на принципах системности экологического обучения, нравственного экологического императива и проблемно-целевой ориентации учебной деятельности, на активном взаимодействии субъектов образовательного процесса как внутри образовательного учреждения, так и с социокультурным окружением;
в разработке методики формирования экологической компетентности старших школьников на основе исследовательской деятельности в естественнонаучном образовании, важными аспектами которой являются:
– комплексное использование ресурсов основного школьного естественнонаучного и дополнительного образования;
– формулирование диагностичных целей, выделение методических принципов, оснований и критериев для отбора содержания и форм организации исследовательской деятельности;
– выделение этапов формирования экологической компетентности у школьников в процессе реализации исследовательской деятельности;
– уточнение критериев и разработка инструментария оценивания уровня сформированности экологической компетентности учащихся на основе использования квалиметрического метода.
Теоретическая значимость исследования:
– уточнение содержания трехкомпонентной структуры экологической компетентности (когнитивный, практически-деятельностный и ценностно-мотивационный) в категориях: «знания», «умения», «опыт деятельности», «мотивации», «ценностные смыслы» и «волевые качества» - развивает положения компетентностного подхода об экологической компетентности как интегративного качества индивидуальности, необходимого элемента в формировании экологической культуры личности;
– объединение проблемно-деятельностного, компетентностного, праксеологического и субъектного подходов в практике формирования экологической компетентности развивает представление о процессе формирования экологической компетентности старших школьников на основе исследовательской деятельности;
– выделение положений, определяющих отбор содержания и форм организации исследовательской деятельности в предметах естественнонаучного цикла (принципы, основания, критерии), а также этапов формирования экологической компетентности у школьников в процессе реализации исследовательской деятельности, конкретизирует деятельностный и компетентностный подходы в естественнонаучном образовании.
Практическая значимость исследования:
– разработанная методика формирования экологической компетентности старших школьников на основе исследовательской деятельности расширяет представление о возможностях предметов естественнонаучного цикла в достижении результата школьного экологического образования;
– созданные методические пособия для учителей: «Особенности проектно-исследовательской деятельности учащихся в области экологии» (2006г.) и «Развитие экологической компетентности учащихся средствами исследовательской деятельности» (2010г.) – способствуют развитию исследовательского подхода в школьном естественнонаучном образовании;
– разработанные методические рекомендации в составе информационного источника сложной структуры, мультимедийного справочника-определителя (ИИСС ММСО) «Животный мир России. Птицы. Европейская Россия, Урал и Западная Сибирь» (2008г.), способствуют развитию исследовательской деятельности учащихся на уроках природоведения (5 кл.), биологии (6 – 11 кл.) и экологии (7, 9 кл.). ММ СО размещен в свободном доступе в сети интернет: Коллекция Цифровых образовательных ресурсов (ЦОР) за N 158355. (http://school-collection.edu.ru);
– усовершенствование методических разработок для проведения педагогической диагностики и самодиагностики позволяет определить уровень сформированности у школьников структурных компонентов экологической компетентности.
Апробация результатов исследования осуществлялась:
через участие в проекте «Информатизация системы образования», реализованного Национальным фондом подготовки кадров (НФПК), в конкурсе на разработку ИИСС для системы общего образования (Москва, 2005 – 2008); через работу на семинарах и конференции НФПК «Информатизация образования сегодня и завтра: проект ИСО и развитие российской школы» (Москва, 2005, 2006, 2008);
через участие в городской целевой программе по экологическому просвещению и образованию населения города Екатеринбурга (2007);
через участие в научно-практических конференциях и семинарах международного (Екатеринбург, 2006, 2008, 2009, Москва, 2009, 2010), федерального (Екатеринбург, 2008, 2010, Санкт-Петербург, 2008) и регионального уровня (Екатеринбург, 2005, 2007, 2010, 2011);
в виде публикаций статей (Москва, 2009, 2010, Санкт-Петербург, 2008, Екатеринбург, 2005 – 2011) и учебно-методического пособия (Москва, 2008);
через работу в авторской образовательной программе дополнительного профессионального образования «Методологические, технологические и содержательные аспекты экологического образования» и тематических семинарах повышения квалификации педагогов ГБОУ ДПО СО «ИРО» (2005-2011гг.).
Внедрение результатов исследования. Материалы диссертации используются при организации учебно-исследовательской деятельности в МОУ Лицей (г.Качканар, Свердловская обл.), МОУ лицей № 135 (г.Екатеринбург), МБОУ ДОД «Городской детский экологический центр» (г.Екатеринбург), в работе кафедры естественнонаучного и математического образования ГБОУ ДПО СО «ИРО».
Достоверность и обоснованность полученных результатов исследования и научных выводов исследования обеспечена методологической, теоретической и практической обоснованностью проблемы исследования; адекватностью методов исследования целям и задачам работы; последовательностью проведения опытно-поисковой работы; репрезентативностью выборки; применением метода математической статистики; положительной оценкой методических материалов педагогической общественностью (учителями школ г.Екатеринбурга и Свердловской области, участниками образовательных программ повышения квалификации, семинаров и конференций).
Положения, выносимые на защиту:
-
Процесс формирования экологической компетентности старших школьников с использованием исследовательской деятельности в естественнонаучном образовании, реализуемый поэтапно (пропедевтический, формирующий, этап закрепления экологической компетентности, этап углубления экологического мировоззрения), должен осуществляться на основе проблемно-деятельностного, компетентностного, праксеологического и субъектного подходов, взаимно дополняющих друг друга и позволяющих обеспечить позитивный образовательный результат.
-
Модель организации образовательного процесса на основе исследовательской деятельности по развитию экологической компетентности школьников в естественнонаучном образовании основана на принципах системности экологического обучения, нравственного экологического императива и проблемно-целевой ориентации учебной деятельности, на взаимодействии учителей естественнонаучного цикла, учащихся, педагогов дополнительного образования, представителей науки, методистов, родителей, а также на взаимодействии субъектов образовательного процесса как внутри образовательного учреждения, так и с социокультурным окружением.
-
Наиболее эффективным средством формирования экологической компетентности старших школьников является организация исследовательской деятельности в естественнонаучном образовании, своим методологическим потенциалом и практической направленностью развивающая у школьников не только экологические знания, умения, опыт деятельности, но и экологические ценности и смыслы.
-
Методика формирования экологической компетентности старших школьников на основе исследовательской деятельности в естественнонаучном образовании, включающая диагностичные цели, теоретические положения, определяющие отбор содержания, форм и методов осуществления исследовательской деятельности в предметах естественнонаучного цикла, критерии и инструментарий оценивания уровня сформированности экологической компетентности учащихся, обеспечивает комплексное использование ресурсов основного школьного естественнонаучного и дополнительного образования.
-
Оценка уровня сформированности экологической компетентности старших школьников на основе использования квалиметрического метода повышает объективность оценивания образовательных результатов и усиливает эффективность образовательного процесса, обеспечивая возможность гармонизации развития всех компонентов экологической компетентности учащихся.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, библиографического списка, включающего 199 источников и 6 приложений. Объем работы – 182 стр.
Психолого-педагогические основы исследовательской деятельности школьников в процессе обучения
Исследование является одним из видов познавательной деятельности человека и понимается как процесс выработки новых знаний. В общественном сознании существуют представления об исследовании как установлении, обнаружении, объяснении действительности. Источник исследования как вида деятельности - в свойственном человеческой природе стремлении к познанию [3, с. 27]. «...Инстинкт непрерывного поиска, инстинкт уменьшения неизвестного заложен буквально в каждом человеке» [189, с. 274.]. Инстинктивное по природе, исследование стало явлением культуры только с появлением науки и через науку. «В дальнейшем наука постепенно «приватизирует» исследование как тип деятельности и в общественном сознании закрепляется стереотип, что исследование ограничивается сферой науки» [92, с. 153].
Исходя из того, что наука - это сфера человеческой деятельности, направленная на производство новых знаний о природе, обществе и мышлении и включающая в себя все условия и моменты этого производства, можно говорить о научном исследовании как форме процесса познания, использующей средства и методы науки и приводящей к формированию знаний об изучаемых объектах. Наука характеризуется неразрывным единством теоретического знания и генерирующей его познавательно-трудовой деятельностью [96].
Исследование - один из четырех универсальных типов мыследеятельно-сти, наиболее адекватно соответствующий социокультурной миссии образования [3, с. 30]. Так как ведущей деятельностью для школьников является учебная деятельность, необходимо соотнести с ней исследовательскую деятельность с тем, чтобы определить степень необходимости, самостоятельности и результативности последней.
По определению И.А. Зимней и Е.Н. Шашенковой, исследовательская деятельность - это специфическая человеческая деятельность, которая регулируется сознанием и активностью личности, направлена на удовлетворение познавательных, интеллектуальных потребностей, продуктом которой является новое знание, полученное в соответствии с поставленной целью и в соответствии с объективными законами и наличными обстоятельствами, определяющими реальность и достижимость цели. Определение конкретных способов и средств действий, через постановку проблемы, вычленение объекта исследования, проведение эксперимента, описание и объяснение фактов, полученных в эксперименте, создание гипотезы (теории), предсказание и проверка полученного знания, определяют специфику и сущность этой деятельности [54, с. 30].
В основе представлений об исследовательских навыках мышления лежат идеи выдающихся отечественных психологов: культурно-историческая теория Л.С. Выготского, развивающего обучения В.В. Давыдова, идеи проблемного подхода в обучении И.Я. Лернера опыт исследовательского обучения на основе проектного метода Д. Дьюи, концепция свободного воспитания СТ. Шацкого, идеи о развитии субъектности в онтогенезе В.И. Слободчикова.
Концепция Л.С. Выготского о зоне ближайшего развития дает основу для конструирования педагогического процесса с соблюдением соотношения обучения и развития. «...Существенным признаком обучения является то, что оно создает зоны ближайшего развития, т.е. вызывает у ребенка к жизни, пробуждает и приводит в движение ряд внутренних процессов развития. Сейчас для ребенка эти процессы возможны только в сфере взаимоотношений с окружающими и сотрудничества с товарищами, но, преодолевая внутренний ход развития, они становятся внутренним достоянием самого ребенка» [27].
Согласно разработанной В.В.Давыдовым «теории учебной деятельности и ее субъекта» - учебная деятельность является «квази-исследовательской деятельностью». «Она одновременно учебная по форме и теоретическая - по содержанию; в учебной деятельности осваиваются теоретические понятия средствами учебных действий и учебных задач» [150]. В.В.Давыдов отмечал, что в обучении необходимо передавать не сведения о предмете, а «живой ход мысли исследователя». Следовательно, «...содержание и способ развертыва ния учебного материала должны быть подобны изложению результатов исследования» [33]. Принципы построения деятельностного содержания образования разработаны В.В. Давыдовым в согласии и в продолжение идей философов Э.В. Ильенкова, М.К. Мамардашвили, Э.Г.Горина; психологов А.Н.Леонтьева, Дж. Брунера и др.
Таким образом, учебная деятельность (по В.В. Давыдову) это погружение ребёнка в содержание совершенной, развитой формы исследовательской культуры в рамках модели конкретного научного предмета, выступающего перед учащимся в форме учебного предмета.
Главным образовательным смыслом данной деятельности полагается становление теоретических форм сознания, а главной образовательной целью - культивирование таких функций теоретического мышления, которые обнаруживают себя в блоке субъектных способностей: способность анализа ситуации возможной деятельности, планирования потенциально возможных действий её осуществления, рефлексии её оснований и результатов [150]. По В.И. Слободчикову, образование должно стать универсальной формой становления и развития базовых, родовых способностей человека - быть не только материалом и ресурсом социального производства, но подлинным субъектом культуры и исторического действия, а главное - субъектом собственной жизни.
В современном стремительно меняющемся мире исследование рассматривается как «неотъемлемая характеристика личности, входящая в структуру представлений о профессионализме и компетентности в любой сфере деятельности, как стиль жизни современного человека» [176].
Цель как основа методики формирования экологической компетентности при осуществлении исследовательской деятельности
Элементами методической системы обучения являются цели, содержание, методы, средства, формы организации процесса обучения и связи между ними, рассматриваемые в процессе взаимодействия деятельности преподавания и деятельности учения [131, с. 155].
Цель относится к системообразующим элементам педагогической системы и понимается как осознанное представление конечного результата определенной деятельности [17, с. 30]. Достижимость цели в образовательном процессе может обеспечить только возможность «объективного и однозначного контроля» степени ее реализации за заданное время. Поэтому достижима только та цель, которая сформулирована диагностично.
Диагностичность цели и ее критерии рассматривали В.П. Беспалько, М.В. Кларин, П.В. Зуев и др. [17, с. 32; 58]. Согласно их исследованиям, цель обучения (воспитания) поставлена диагностично, если: а) дано точное и определенное описание элементов знаний и уровней их усвоения; б) имеется способ, «инструмент» для однозначного выделения элемен тов знаний и уровня их сформированности; в) возможно измерение интенсивности диагностируемых знаний на ос нове данных контроля; г) существует шкала оценки знаний, опирающаяся на результаты изме рения. Кроме диагностичности, основными требованиями к цели являются также: реальность, индивидуальная и социальная значимость, определенность во времени [61]. Реальность целей обязательно нужно учитывать при их постановке, т.к. это оказывает существенное влияние на достижение результата. Важно учитывать многие факторы, такие как индивидуальные особенности учащихся, состояние образовательной среды, наличие у учащихся определенных знаний, умений, навыков. В экологическом образовании, реализуемом чаще всего совместными усилиями многих педагогов, нужно цели соотносить с результатами, достигнутыми совместно.
В то же время, постановка цели должна носить стратегический характер, усиливая значимость и актуальность изучаемого материала, повышая тем самым у учащихся положительную мотивацию. Если сформулированные таким образом цели соответствуют образовательным потребностям школьников, то планируемые результаты будут иметь индивидуальную и социальную значимость для школьника. В экологическом образовании данное требование к целям без преувеличения можно назвать главным, т.к. оно влияет на все составляющие планируемого результата - экологической компетентности (когнитивный компонент, практически-деятельностный компонент и ценностно-мотивационный), определяя во многом достижимость этого результата. Грамотное соотнесение стратегических «глобальных» целей с тактическими (локальными) проверяется девизом экологов: «Мыслим глобально, действуем локально».
Очень важным требованием к целям экологического образования также является определенность во времени. Данное условие требует четкого определения и осознания временного отрезка, отведенного на выполнение поставленной цели. Также при постановке целей необходимо учитывать возрастные особенности школьников и планировать достижение целей по годам обучения. С другой стороны, важно помнить, что в экологическом образовании, чутко реагирующем на экологическое состояние окружающей среды, мироощущение общества, вектор стратегических целей со временем меняется. Поэтому формулируемые цели нужно соотносить со стратегическими целями конкретного времени и проверять их актуальность в настоящий момент, в данной конкретной ситуации.
Цели, поставленные в общем виде, не могут удовлетворить всем этим условиям. Поэтому возникает необходимость выстраивания своеобразной лестницы уточнения целей, обеспечивающей конкретизацию целей на уровне учебного материала. Для системы более низкого уровня цель определяется вышестоящей системой. При этом цель подчиненной системы должна быть определена таким образом, чтобы ее достижение способствовало реализации цели более высокого уровня.
К проблеме классификации педагогических целей и построению их систем существуют разные подходы.
Иерархическая структура целей, построенная Э.Стоунсом и Б.Блумом, включает в себя уровневую систему задач по развитию выделенных ими трех уровней умений (узнавание - понимание - применение) [154].
Развитие идеи иерархичности (соподчиненности) целей продолжено В.П.Беспалько: он выделил глобальный, этапный и оперативный этапы целе-образования. На глобальном уровне осуществляется педагогическая интерпретация общественно-государственного заказа и построение модели личности выпускника школы, на этапном уровне формулируются основные цели по этапам подготовки, а оперативный уровень (уровень конкретного учебного предмета) определяет составляющие содержания образования [17, с. 42].
Согласно подходу, разрабатываемому И.К. Шалаевым [179], при построении дерева целей формируются генеральная цель, ведущие и частные цели, соподчиненные в логике «хочу - могу - делаю - получаю».
Интегративный (или проблемно-деятельностный) подход к выстраиванию целей школьного образования, разработанный П.В.Зуевым, позволяет выстраивать дерево образовательных целей на основе целей обучения, развития и образования. Выбрав главным фактором развития педагогической системы отношения между субъектами образовательного процесса, направленные на организацию эффективной учебно-познавательной деятельности, дающей качественный результат, автор в рамках учебной программы конкретизирует праксеологические цели в соответствии с субъектной позицией ученика. Паксеологическими называют цели обучения, соответствующие целям рационального образования. Их функция - повышение эффективности обучения. При этом процесс освоения учеником учебного предмета способствует общему развитию личности школьника. Важной особенностью данной концепции является «переход от деятельности, основанной на определении прав каждой группы участников образовательного процесса, к разделению ответственности за его результативность» [60, с. 93 - 94.]. Свобода выбора при этом не отменяется, но акцентируется на ответственности каждого участника образовательного процесса за этот выбор, за его результат.
Отбор содержания, форм, средств и методов обучения при организации исследовательской деятельности старших школьников в предметах естественнонаучного цикла
Оторванность учебных предметов естественнонаучного цикла друг от друга, слабость межпредметных связей, а главное, устойчивых механизмов, которые способствовали бы развитию таких связей в реальной практике образовательного учреждения отмечают ученые [138, с. 532]. Поэтому очень важно поддерживать интегративный характер содержания естественнонаучных предметов на основе экологической составляющей, усиливая эмерджентный итог исследовательским способом трансляции данного содержания [там же].
Содержание экологического образования имеет междисциплинарный характер, оно интегрировано в материале базовых естественнонаучных учебных предметов (биология, химия, физика, география, естествознание). В каждом из естественнонаучных учебных курсов существуют «сквозные» содержательные линии, дополняющие содержание, необходимое для формирования у учащихся естественнонауной картины мира. В школьном курсе биологии -это учение о биоразнообразии, учение об эволюции органического мира, учение о многоуровневой организации живой материи. В курсе химии - учения о химическом элементе, о строении вещества, учение о высокомолекулярных соединениях. В курсе физики - учения о сохранении и превращении материи, о самоорганизации материи, понятия: вещество, энергия, поле, время. Учение о строении Земли, о климате Земли, о взаимосвязи событий на Земле и в Космосе - в курсе географии.
Учитывая, что объем экологических знаний большой и учитель, реализующий экологическое образование в рамках какого-либо естественнонаучного предмета, сталкивается с проблемой его отбора постоянно, обсудим основные методологические подходы к проблеме отбора перечня экологических знаний в рамках темы нашего исследования.
При отборе содержания в экологическом исследовательском обучении, необходимо опираться на основные принципы, к которым, наш взгляд, относятся: принцип системности экологического обучения на основе исследовательской деятельности; принцип проблемно-целевой ориентации, принцип нравственного экологического императива, принцип цикличности.
Принцип системности экологического обучения на основе исследовательской деятельности достигается путем выстраивания и сочетания межпредметных и внутрипредметных смысловых связей объекта исследования. 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. Систематизация предметных знаний у школьника происходит в конкретном исследовании, когда он вспоминает полученные ранее разобщенные сведения, идентифицирует их в отношении исследовательской проблемы, дополняет новыми и использует в построении собственного авторского решения. Например, для исследования экологического состояния местности, ученик 6-7 класса соберет и проанализирует сведения о животных и растениях, о рельефе и климате данной местности. Ученик 8-9 класса сможет применить знания о химических, физических или биологических методах индикации состояния окружающей среды. Старшеклассник будет способен к освоению уже более сложных методик комплексного изучения состояния окружающей среды.
Исследовательская деятельность выстраивает связи между предметами, объединяя их общей исследовательской целью. В конкретном исследовании при опоре на «предметные» знания, но в их взаимосвязи, происходит систематизация этих знаний. Перед школьником стоит задача актуализировать полученные ранее разобщенные сведения, идентифицировать их в отношении исследовательской проблемы и использовать в построении собственного авторского решения. Стержнем является исследовательская деятельность. Поэтому в содержании экологического образования, реализуемого на принципах исследовательской деятельности, кроме «предметных» экологических знаний осваивается материал о методах научного познания; о принципах организации исследовательской деятельности; теория о способах выявления и решения экологических проблем и т.д.
Принцип проблемно-целевой ориентации предполагает проблемную подачу содержания естественнонаучных предметов, максимальное использование методов обучения, включающих учащихся в проблемные ситуации, а через них - в исследовательскую деятельность. Основным ориентиром в отборе необходимого содержания является целевой компонент - система целей и задач. В конкретном исследовании, зависимости от сужения, или, наоборот, от расширения учителем целевого компонента, будут также меняться объем и перечень дидактических единиц, необходимых для реализации сформулированных целей.
В организации учебно-исследовательской деятельности важное значение имеет решение учебных проблем и проблемных учебных задач и нахождение способов их решения. [128, с. 611]. Применяемые частные виды деятельности - воздействие словом в форме условия задачи, постановка проблемы, знакомство с литературой и др. - постоянно соотносятся с поставленной проблемой и искомым решением, т.к. главной целью является не словесная информация, не работа с учебным пособием, а решение проблемы [94]. Подтверждая эффективность формирования экологической компетентности в процессе обучения решению экологических проблем, И.В Абакумова отмечает, что наибольшим смыслообразующим потенциалом обладают проблемы, как единицы учебного содержания. Проблема - составная часть бытия или культуры, порождающая вопросы, не имеющие ответа в пределах индивидуального сознания человека. Чтобы решить проблему, необходим выход за пределы актуального сознания, переход на новые смысловые уровни [1]. Способность решать проблемы не сводится к освоению определённой совокупности умений. Эта способность имеет такие составляющие: мотивы деятельности; умение ориентироваться в источниках информации; умения, необходимые для определённых видов деятельности; теоретические и прикладные знания, необходимые для понимания сущности проблемы и выбора путей её решения (О.Е. Лебедев). Если в образовательном процессе используются экологические проблемы, то все развиваемые при этом составляющие способности школьника решать проблемы органично войдут в экологическую компетентность личности.
При отборе содержания по уровню сложности педагог обязательно учитывает уровень познавательной самостоятельности учащихся, возможность самостоятельного и полноценного прохождения ими всех этапов исследовательского поиска.
Формирующий этап экспериментальной работы по развитию экологической компетентности старших школьников на основе исследовательской деятельности
Цель формирующего этапа опытно-поисковой работы, проходившего с 2007 по 2009 год, состояла во внедрении в учебный процесс методики формирования экологической компетентности школьников на основе исследовательской деятельности в предметах естественнонаучного цикла.
Анкетирование учителей и анализ научно-методической литературы позволили сформулировать требования к компонентам методики развития экологической компетентности школьников средствами исследовательской деятельности в предметах естественнонаучного цикла. Произведен отбор содержания экологического образования, необходимый для формирования экологической компетентности, выделены формы организации исследовательской деятельности учащихся в образовательном процессе (в урочной, внеурочной и внешкольной работе школьников, а также в их сочетании). Также была разработана методика комплексной оценки экологической компетентности школьников на основе сочетания количественных и качественных методов диагностики. Весовые коэффициенты для структурных элементов экологической компетентности были установлены методом экспертной оценки (в качестве экспертов выступали методисты и школьные учителя, всего 48 человек) (см. Главу 2, параграф 2).
В течение 2005 - 2008 года автор принимала участие в создании информационного источника сложной структуры (ИИСС) мультимедийного справочника-определителя (ММ СО) «Животный мир России. Птицы. Европейская Россия, Урал и Западной Сибирь» в рамках общероссийского проекта «Информатизация системы образования». Учебное пособие, дополнительное к существующим учебно-методическим комплектам (УМК) общего школьного образования, призвано способствовать развитию исследовательской деятельности школьников в предметах естественнонаучного цикла, формированию экологической компетентности учащихся через их знакомство с биораз нообразием родного края, через эмоционально окрашенное взаимодействие с природой, через включение их в исследовательскую, природоохранную деятельность и т.д.
Практически все разделы ММ СО птиц направлены на организацию исследовательской деятельности школьников. Задания и учебные материалы способствуют овладению такими видами учебной деятельности как: анализ, изучение, прогнозирование, моделирование, участие в обсуждении и т.п. В структуре определителя выделен специальный раздел «Исследовательская работа», задача которого - познакомить школьников с общими принципами организации и проведения научного исследования, правилами фиксации собранных научных материалов и оформления исследовательской работы. Раздел также содержит указания по выполнению широкого спектра тем исследовательских работ, позволяющих сочетать индивидуальную и групповую деятельность учащихся.
Для данного ИИСС автором разработаны лабораторные работы исследовательского характера, перечень орнитологических экскурсий, сценарии уроков (природоведение, биология, экология) для 5-11 классов, методические рекомендации учителю по использованию материалов ММ СО «Животный мир России. Птицы. Европейская Россия, Урал и Западная Сибирь» в урочной, внеурочной и внешкольной работе (всего 6 п.л. или 252 кб). ММ СО находится в свободном доступе в сети Интернет в Коллекции ЦОР под N 158355 (http://school-collection.edu.ru). Пособие прошло апробацию в школах Красноярского края (МОУ СОШ N 143, г. Красноярск), Ставропольского края (МОУ СОШ № 6, с. Гофицкое), получило хорошие отзывы, активно используется педагогами в учебном процессе.
Были выделены контрольная и экспериментальная группы школьников школ г.Екатеринбурга и Свердловской области. В экспериментальную группу вошли учащиеся 5-10 классов лицея № 135 и МОУ СОШ № 10 г.Екатеринбурга; лицея № 6 г.Качканара. В контрольную группу были включены учащиеся 5-10 классов школы № 165 (г.Екатеринбург). В состав контрольной и экспериментальной групп были включены по 100 человек.
На формирующем этапе опытно-поисковой работы предполагалось обучение школьников экспериментальной группы по разработанной нами методике формирования экологической компетентности школьников средствами исследовательской деятельности в предметах естественнонаучного цикла. В контрольных классах процесс обучения был традиционным.
Начальный уровень экологической компетентности был определен у учащихся обеих групп. Результаты представлены в таблицах 14, 15 и на рисунке 4.
Анализ показывает, что экологическая компетентность у школьников в какой-то мере сформирована, т.к. экологическому образованию в вышеобо-значенных школах уделяется достаточное внимание.
Проблема заключается в методах традиционно используемой диагностики, с одной стороны включающей в себя, преимущественно, качественные, малоформализованные методы, с другой - невозможность учета в полном объеме всех компонентов экологической компетентности. Также традиционно об уровне результата экологического образования учителя пытаются судить только по уровню знаний. Нечеткое, однобокое представление о результате не позволяет оптимизировать процесс экологического образования на уровне ученического коллектива, проводить коррекцию (как на уровне коллектива, так и на уровне каждого ученика).
Оценка значимости различий в распределении учащихся экспериментальной и контрольной групп по уровням сформированности экологической компетентности на начало формирующего этапа опытно-поисковой работы проводилась с помощью критерия Питерсона %2. Расчеты критерия показали, что существенных различий не обнаруживается.
