Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретическое обоснование проблемы формирования творческих естественнонаучных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования 17
1.1. Состояние проблемы формирования творческих естественнонаучных умений у обучающихся 18
1.2. Модель формирования творческих естественнонаучных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования 41
1.3. Педагогические условия функционирования модели формирования творческих естественнонаучных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования 72
Выводы по первой главе 86
Глава 2. Организация экспериментальной работы по формированию творческих естественнонаучных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования 88
2.1. Цель, задачи и организация экспериментальной работы по проблеме исследования 88
2.2. Реализация педагогических условий формирования творческих естественнонаучных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования 126
2.3. Анализ результатов экспериментальной работы по формированию творческих естественнонаучных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования 151
Выводы по второй главе 167
Заключение 170
Библиографический список 175
- Состояние проблемы формирования творческих естественнонаучных умений у обучающихся
- Модель формирования творческих естественнонаучных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования
- Цель, задачи и организация экспериментальной работы по проблеме исследования
- Анализ результатов экспериментальной работы по формированию творческих естественнонаучных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования
Состояние проблемы формирования творческих естественнонаучных умений у обучающихся
Создание определенной педагогической системы (в том числе модели формирования творческих естественно-научных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования) актуализирует необходимость рассмотрения и анализа предпосылок, которые проявлялись на каждом этапе социально-исторического развития. В этой связи нельзя не опираться на тезис Б. Саймона: чтобы совершенствовать настоящее, необходимо очень хорошо знать прошлое [231]. В таком аспекте мы и рассматриваем феномен «формирование творческих естественно-научных умений у обучающихся».
Проведенный анализ психолого-педагогической и методической литературы продемонстрировал, что сразу после эпохи Средневековья в центре внимания педагогов оказались проблемы формирования у обучающихся естественно-научной картины мира и сопряженных с ней умений. Сформирован-ность данной картины мира, знание механизмов функционирования законов природы, осознание жизненной необходимости существования в гармонии с ней позволяют развивать у подрастающего поколения бережное, рачительное отношение к окружающей среде и способствуют пониманию последствий экологических катастроф. Ю.Н. Кулюткин, Г.С. Сухобская и др. культивируют мысль о том, выживание человечества прямым образом зависит от экологической грамотности жителей Земли и, в первую очередь, от экологической сознательности молодежи [137].
В нашем исследовании мы не приводим анализ взглядов античных ученых (Сократа, Евклида, Геродота, Аристотеля, Теофраста и др.) на принципы естественно-научного обучения и воспитания. В архаическую эпоху человек был неразделим с природой, превалирующим был принцип природоцентриз-ма. После распространения христианства происходит смена парадигмы: доминирующей становится идея антропоцентризма. Начиная с эпохи Возрождения, внимание исследователей концентрируется на идеях природоцентризма, что нашло отражение в теоретической разработке и практической апробации принципа природосообразности. У истоков данной научной мысли стоял великий польский педагог Я.А. Коменский, согласно воззрениям которого существование природы и человека в ней должно быть гармоничным. Ученый разработал фундаментальные положения педагогики и дидактики как теории обучения, воспитания и целенаправленного развития. Ему принадлежит идея природосообразности, согласования педагогических воздействий на ребенка с законами его духовной жизни. Благодаря Я.А. Коменскому в европейское формальное образование XVII веке введены природоведение и естествознание. Педагог первым теоретически обосновал место естествознания в общей системе образования подрастающего поколения. При этом Я.А. Коменский придавал большое значение организации процесса получения школьниками самостоятельных знаний, на основе которых происходит формирование, говоря современным языком, естественно-научных умений и навыков, обеспечивающих способность размышлять и активно действовать [126].
Принцип природосообразности предполагает осознание того, что природа всегда живет в ребенке, поэтому процесс его воспитания важно организовать в русле понимания механизмов его взросления в единении с природой. Становление в эпоху Возрождения гуманистической философии, объясняющей сущность взаимоотношений человека и окружающей его природы, а в педагогике принципа природосообразности обеспечило дальнейшее развитие естественно-научного образования и научных предпосылок для формирования биологического образования.
Продолжателем идеи Я.А. Коменского о природосообразном образовании стал И.Г. Песталоцци [197], разработавший теорию элементарного при-родосообразного воспитания и обучения, постулаты которой являются актуальными и в XXI веке. Развитие интеллектуальных, физических, нравственных задатков личности должно происходить в режиме их гармонизации. Руководствуясь принципом природосообразности, И.Г. Песталоцци утверждал, что природа играет определяющую роль в развитии естественных способностей ребенка, акцентировал значимость умения наблюдать, выделяя при этом существенные признаки в наблюдаемых природных объектах и использовать полученные знания о природе в своей практической деятельности [195; 211]. По мнению ученого, благодаря проведению собственных наблюдений (в первую очередь за объектами и явлениями природы) ребенок развивает самостоятельность (формирует умения) и активную умственную деятельность (творческую).
Совершенствуя в XIX веке теорию и практику природосообразного воспитания и обучения, А. Дистервег связывал принцип природосообразно-сти (утверждая при этом, что человек велик только вместе с природой) с культуросообразностью образования и самодеятельностью обучаемых [87].
Среди российских ученых, занимающихся проблемами естественнонаучного образования, можно назвать К.Д. Ушинского. Согласно его концепции, формирование у детей естественно-научных знаний и умений будет более успешным, если используется воспитательный потенциал воздействия природы на ребенка. Педагог полагал, что процесс обучения и воспитания ребенка должен происходить природосообразно, то есть с использованием объектов природы для его интеллектуального развития и естественнонаучного мышления [85; 279].
Продолжателем идей К.Д. Ушинского является А.Я. Герд, стоявший у истоков создания методики преподавания естествознания. На взгляд ученого, естествознание играет ведущую роль в формировании у ребенка миропонимания, воспитании у него особого чувства любви к родной природе, патриотизма, развитии познавательного интереса, умения наблюдать за природными явлениями, экологического мышления, самостоятельности в обучении и выборе способов взаимодействия с природой. А.Я. Герд подчеркивал, что в процессе обучения необходимо реализовать единство теории и практики, но первенство отдавал опытнической работе, которая, по его мнению, развивает умственную активность и исследовательские умения, позволяющие применять знания в нетрадиционных условиях, использовать их в бытовой и профессиональной деятельности. Разрабатывая методику проведения наблюдения, опытов и экскурсий, исследователь настаивал на том, что преподавание естествознания должно осуществляться в естественной обстановке [68].
А.Я. Герд является создателем методических подходов к процессу преподавания естествознания в школе – интегративного, исследовательского и экологического. Согласно первому, необходимо изучать биологию, физику, химию в рамках единой комплексной науки об окружающем мире, дифференцируя на старшей ступени обучения знания о природе в соответствии с учебным предметом. В рамках второго подхода культивируется значимость поиска таких методов обучения, которые развивали бы самостоятельность детей в овладении естественно-научными знаниями и умениями. А.Я. Герд подчеркивает тем самым, что человек, производя живые наблюдения, опыты и сравнивая их результаты, получает целостные знания о природе. Этот подход является системообразующим в условиях дополнительного биологического образования обучающихся. Третий подход предполагает необходимость изучения всех природных объектов во взаимосвязи и взаимовлиянии [68]. А.Я. Герд и такие ученые, как М.П. Варавва [47], В.В. Половцев [207] и др. выступают основоположниками экологического образования обучающихся.
Во второй половине XIX века, в дополнение к организациям школьного образования, начинают открываться первые «учреждения» дошкольного образования в виде «семейных групп» и «народных детских садов», которые, по сути, выполняли функцию современного дополнительного образования. Таким образом, выявляется потребность развития экологической составляющей в биологическом образовании детей и подростков, причем не только в школе, но также в системе дошкольного и дополнительного образования [11; 195]. Однако следует отметить, что недостаточная разработанность содержания, а также форм и методов дошкольного и дополнительного образования не дает в полной мере развиваться методике ознакомления подрастающего поколения с законами и явлениями природы [98; 104; 107; 111].
Модель формирования творческих естественнонаучных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования
В связи с тем, что в последнее десятилетие в государственных образовательных стандартах недостаточно внимания уделено естественно-научному образованию (обучению и воспитанию) детей и подростков (из учебных планов, даже в экологически опасных регионах России, исключена экология как самостоятельная дисциплина, уменьшено количество часов по биологии, физике, химии, географии, снизился уровень естественно-научных знаний), четко проявилось противоречие между существующей законодательной базой и сформулированным в стандартах социальным заказом. Это обусловило необходимость поиска новых подходов к формированию у обучающихся творческих естественно-научных умений. Восполнить недостаток часов на изучение биологии, химии, экологии и других естественно-научных дисциплин, прививать экологическую культуру и полноценно формировать естественно-научное мышление, развивать умения, обеспечивающие эффективное решение нестандартных проблем биоэкологического характера, можно через работу детских объединений в системе дополнительного биологического образования. Если обратиться к историографии исследуемой проблемы, то необходимо отметить, что формированию естественно-научных умений в процессе школьного обучения уделяли внимание многие ученые – педагоги и методисты, что отражено в первом параграфе настоящей главы диссертации. Мы же исследуем проблему формирования у детей и подростков творческих естественно-научных умений в организациях дополнительного образования. В этой связи очевидна значимость разработки модели формирования названных умений в условиях дополнительного биологического образования.
В качестве общеметодологической научной основы исследования нами был выбран системный подход. Культурологический подход рассматривается как теоретико-методологическая стратегия, а деятельностный подход – как практико-ориентированная тактика процесса формирования творческих естественно-научных умений.
Системный подход как стратегия любого научного поиска и социальной практики, с точки зрения И.В. Блауберга [30] и Э.Г. Юдина [306], позволяет создать модель формирования творческих естественно-научных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования, рассматриваемую в качестве педагогической системы.
Система, будучи сложным понятием, имеет множество толкований. Истоки данного понятия заложены в античной философии, в трудах Аристотеля [315], Евклида [89] и др. Учеными А.Н. Аверьяновым [2], Л. Бер-таланфи [24], В.И. Вернадским [53], Б.С. Гершунским [69], В.Н. Садовским [30], А.И. Субетто [255] и др. выделены следующие существенные признаки системы:
– система состоит из компонентов, то есть представляет собой совокупность отдельных элементов;
– компоненты системы взаимосвязаны между собой, а сама система имеет границы, отделяющие ее от окружающей среды;
– компоненты, составляющие систему, существуют только благодаря целостности системы; – в системе выделяются компоненты, которые выполняют системообразующую функцию и тем самым обеспечивают целостность системы и ее функционирование;
– свойства системы независимы от суммы свойств составляющих ее компонентов, то есть функционирование системы в целом не определяется функционированием отдельных ее составляющих.
Исследованием педагогических систем и их проектированием занимались С.И. Архангельский [14], Ю.К. Бабанский [16], А.П. Беляева [23], Б.П. Беспалько [27], Б. Битинас [29], В.А. Караковский [121], Ю.А. Конаржев-ский [128], Н.В. Кузьмина [134], В.С. Лазарев [138], Б.П. Мартиросян [160], А.М. Новиков [180], М.М. Поташник [214], В.П. Симонов [241], В.А. Сласте-нин [243], В.М. Соколов [248], Л.Ф. Спирин [252], З.И. Тюмасева [268], Е.В. Яковлев [308], Н.О. Яковлева [310] и др. Среди основных признаков педагогических систем отмечают:
– полноту компонентов, благодаря которым обеспечивается достижение определенной образовательной цели (цели обучения, воспитания и развития подрастающего поколения);
– наличие связей между идеями, выполняющими системообразующую функцию;
– появление целостных качеств у объекта созданной системы.
Педагогические системы могут быть самыми различными: это и концепция воспитания личности, принадлежащая определенному автору (например, Ш.А. Амонашвили [5], Я.А. Коменскому [126], А.С. Макаренко [152], В.А. Су-хомлинскому [258], К.Д. Ушинскому [279] и т.д.), и целостный образовательный процесс, и учебная дисциплина в отдельности, и общая система народного образования, и отдельная образовательная организация. Систему можно отнести к педагогической, если она содержит следующие взаимосвязанные компоненты: «образовательная цель», «образовательная среда», «образовательная (учебная, научная, воспитывающая) информация», «образовательные средства», «образовательные методы», «организационные формы», «образовательные процессы», «субъекты образования (обучающиеся, педагоги и т.д.)». Таким образом, педагогической системой является такая совокупность взаимосвязанных и взаимообусловленных многообразных элементов (компонентов), которые вовлечены в образовательный процесс; такая ее структура обеспечивает восприятие, хранение, переработку необходимой информации, использование ее для управления самой системой. Сказанное выше дает возможность выделить такие интегративные качества педагогической системы, как гибкость, динамичность, вариативность, адаптивность, стабильность, прогностичность, преемственность, демократичность.
А.П. Беляева отмечает, что учет принципов системности, дифференциации, интеграции, интенсификации при системном изучении педагогических явлений и процессов способствует созданию оптимальных условий для диагностики, формирования и развития творческого потенциала обучающихся [23]. Соответственно, педагогическая система выстраивается на основе общепринятых системных принципов: целостности, иерархичности, структурированности и множественности. Следует отметить, что каждый из компонентов системы может представлять собой также систему (подсистему), подчиненную базовой педагогической системе (надсистеме).
Анализ литературных источников (Г.М. Анохина [9], А.И. Артюхина [13], И.Б. Блауберг [30], И.Т. Гайсин [63], Д.С. Ермаков [91], Ю.А. Конаржевский [128], Т.З. Мухутдинова [171], Т.М. Носова [183], Н.Е. Пермякова [195], С.Д. Полетавкина [205], Н.М. Яковлева [309] и др.) позволил выявить те компоненты педагогических систем, которые чаще всего выделяются исследователями: «целевой», «мотивационный», «содержательный», «деятельностный», «управленческо-организационный», «контрольно-коррекционный», «оценочно-результативный».
Системный подход в нашем исследовании обеспечивает:
- всестороннее изучение проблемы формирования у обучающихся творческих естественно-научных умений, необходимых для решения нестандартных задач биоэкологической направленности;
- построение и систематизацию понятийно-терминологического аппарата исследования; - определение целей и задач биологического образования, реализуемого в условиях организаций дополнительного образования;
- выявление составных элементов авторской модели формирования творческих естественнонаучных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования;
- определение уровней развития данных элементов;
- установление связей между составными компонентами модели формирования у обучающихся творческих естественнонаучных умений в условиях дополнительного биологического образования;
- отбор содержания биологического образования для достижения поставленной цели;
- определение факторов, обеспечивающих формирование у обучающихся творческих естественнонаучных умений в условиях дополнительного биологического образования детей и подростков;
- выявление педагогических условий эффективной реализации разработанной в процессе исследования модели формирования творческих естественнонаучных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования.
Цель, задачи и организация экспериментальной работы по проблеме исследования
Теоретико-методологическое осмысление проблемы формирования творческих естественно-научных умений у обучающихся позволяет сделать вывод о том, что именно дополнительное биологическое образование создает необходимые условия для формирования и дальнейшего развития обозначенных выше умений. Обусловлено это тем, что в современных условиях развития общества и науки биология, с одной стороны, становится лидером естествознания (Б.Д. Комиссаров) [127], а с другой – «фактором радикального обновления всего общего образования, нацеленного на подготовку обучающихся к жизни» (В.П. Соломин, З.И. Тюмасева) [249, с. 11]. Опираясь на вышеизложенное и требования, которые предъявляются к организации и проведению эксперимента, нами был сделан вывод, что педагогический эксперимент должен проходить в естественной среде, включать методы научного исследования, которые обеспечивают верификацию выдвинутой нами гипотезы. Педагогический эксперимент как метод эмпирического познания разработан в трудах Ю.К. Бабанского [17], В.И. Загвязинского [96], А.М. Новикова [180], В.А. Сластенина [244] и других ученых.
Целью педагогического эксперимента в рамках настоящего диссертационного исследования является проверка, во-первых, эффективности функционирования разработанной нами модели формирования творческих естественно-научных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования, во-вторых, необходимости и достаточности выявленных педагогических условий успешной реализации этой модели.
Проведенный нами педагогический эксперимент включал следующие этапы: организационно-диагностический, формирующий и контрольно-аналитический. Каждый этап педагогического эксперимента решал четко определенные задачи и был логически связан с другими этапами работы. План экспериментальной работы представлен на рисунке 4.
В педагогическом эксперименте на констатирующем этапе приняли участие 1711 обучающихся 5–6 классов четырех общеобразовательных организаций г. Челябинска: МБОУ «СОШ № 51», МБОУ «СОШ № 68», МБОУ «СОШ № 113» (филиал № 1 МБОУ «СОШ № 68»), МАОУ «СОШ № 85 (филиал № 2 МБОУ «СОШ № 68»). В формирующем этапе педагогического эксперимента участвовали 137 человек, получающих дополнительное биологическое образование в «Центре детском экологическом г. Челябинска».
В контрольных группах реализовалась общеобразовательная программа по биологии в соответствии с требованиями федерального государственного образовательного стандарта. В экспериментальных группах была реализована модель формирования творческих естественно-научных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования и комплекс педагогических условий: создание биоэкоориентированной образовательной среды в совокупности предметных, информационных, творческих компонентов и межличностных отношений; использование культуротворче-ской образовательной технологии формирования творческих естественнонаучных умений у обучающихся; организация сетевого взаимодействия с социальными партнерами.
Критериально-уровневый аппарат, позволяющий оценить уровень сформированности творческих ествественнонаучных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования, представлен на рисунке 5.
На первом этапе экспериментальной работы – организационно-диагностическом – был определен диагностический инструментарий, позволяющий оценить уровень сформированности творческих естественнонаучных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования.
Формирование творческих естественно-научных умений у обучающихся происходит в процессе реализации дополнительного биологического образования. Измерить уровень их сформированности на конкретном временном отрезке можно с помощью определенных критериев.
Критерий – это показатель, эмпирически проверяемый методами конкретного психолого-педагогического или социологического исследования. Как мера оценки суждения, он служит главным признаком, на основе которого дается оценка, в нашем исследовании, уровня сформированности творческих естественно-научных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования.
Разработка критериев проводилась нами на основе анализа научных исследований Ю.В. Бабанского [17], В.П. Беспалько [27], С.В. Ивановой [109], Н.В. Кузьминой [134], А.К. Марковой [158], А.М. Новикова [180] и других ученых, а также педагогической практики. В результате мы выделили когнитивный, процессуально-деятельностный и мотивационно-личностный критерии уровня сформированности вышеназванных умений, которые оценивались с помощью определенных показателей – меры сформированности критерия. В процессе решения проблемы исследования мы установили:
– показатели когнитивного критерия характеризуют уровень сформи-рованности познавательно-учебных, аналитико-синтетических и гипотетически-предположительных творческих естественнонаучных умений у обучающихся; осуществляется это на основе усвоенных естественнонаучных знаний, характеризующихся осознанностью и прочностью (такие знания служат базой для формирования творческих естественно-научных умений);
– показатели процессуально-деятельностного критерия определяют уровень сформированности лабораторно-опытнических и процессуально-проектировочных умений, способов решения творческих задач биоэкологической направленности, способности самостоятельно получать новые знания;
– показатели мотивационно-личностного критерия позволяют оценить сформированность коммуникативно-демонстрационных, оценочно диагностических и модельно-проектировочных умений, выраженность экологических мотивов и социально значимых качеств личности: нравственности, природолюбия, экологоориентированной инициативности, творческой активности как системы эмоционально-чувственных, когнитивных и рационально-деятельностных взаимоотношений с окружающей средой (природной, природно-социальной), а также способности осмысливать, прогнозировать и оценивать свою природоориентированную деятельность, ее результаты, стремления к самосовершенствованию.
Степень выраженности показателя характеризует уровень. В результате анализа педагогических и методических работ мы выявили следующие уровни сформированности творческих естественно-научных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования: высокий, средний и низкий. Характеристика выявленных в процессе нашего исследования критериев, показателей и уровней представлена в таблице 5.
Когнитивный критерий уровня сформированности творческих естественно-научных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования проверяется в нашем исследовании при помощи следующих показателей.
Познавательно-учебные умения. Для оценки сформированности данных умений в каждом блоке образовательной программы «Увлекательный мир в окуляре микроскопа» разработаны творческие задания в виде ребусов, кроссвордов, в которых зашифрованы названия изучаемых объектов.
Анализ результатов экспериментальной работы по формированию творческих естественнонаучных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования
Экспериментальная работа была направлена на проверку эффективности структурно-функциональной модели формирования творческих естественно-научных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования и совокупности педагогических условий, обеспечивающих ее результативность. В течение 2017-2020 годов нами был проведен педагогический эксперимент.
Оценивание сформированности творческих естественно-научных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования проводилось на основе балльно-рейтинговой системы. Рейтинг (англ. rate - оценивать, rating - оценка, оценивание) используется для индивидуальной количественной оценки достижения какого-либо результата [188]. Балльно-рейтинговая система на основе кумулятивного, то есть накопительного, подхода в нашем исследовании применяется как метод, позволяющий не только дать комплексную оценку уровня сформированности творческих естественно-научных умений у обучающихся, но и управлять качеством процесса формирования данных умений в условиях дополнительного биологического образования. Выбор данного метода оценки обусловлен следующими преимуществами балльно-рейтинговой системы:
– во-первых, стимулируется мотивация обучающихся к овладению творческими естественно-научными умениями в течение всего периода занятий в условиях дополнительного биологического образования;
– во-вторых, стимулируется совершенствование процесса формирования творческих естественно-научных умений благодаря интегрированному использованию коллективных и индивидуальных форм и средств работы со школьниками;
– в-третьих, устанавливаются единые требования к оценке творческих естественно-научных умений, которые формируются в условиях дополнительного биологического образования.
Для оценивания каждого критерия и показателя, определяющих сфор-мированность творческих естественно-научных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования, разработаны оценочные средства в соответствии с видами деятельности (таблица 14) и определена балльная шкала:
– 0–33 баллов – низкий уровень сформированности творческих естественно-научных умений;
– 34–67 баллов – средний уровень сформированности творческих естественно-научных умений;
– 68–100 баллов – высокий уровень сформированности творческих естественно-научных умений.
Дадим характеристику результатов опытно-экспериментальной работы. Динамика изменений уровня сформированности творческих естественнонаучных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования отслеживалась в рамках следующих срезов:
- нулевой срез позволил дать оценку стартового уровня сформированности изучаемых умений и подтвердил необходимость реализации разработанной нами структурно-функциональной модели и педагогических условий ее внедрения; в нем участвовали обучаемые четырех экспериментальных групп, которые получали дополнительное биологическое образование в условиях «Центра детского экологического г. Челябинска», и одной контрольной группы - всего 137 человек;
- промежуточный срез, проведенный в конце первого года реализации программы, который завершился участием обучающихся в работе комплексной экспедиции «Экосити», организуемой в двух формах - палаточный лагерь и профильная экологическая смена, позволил констатировать повышение уровня положительной мотивации обучающихся к процессу приобретения естественно-научных знаний и творческих естественно-научных умений;
- итоговый срез позволил оценить уровень сформированности творческих естественно-научных умений и эффективность педагогических условий реализации разработанной структурно-функциональной модели формирования творческих естественно-научных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования.
В приложении 3 представлены результаты названных выше срезов сформированности творческих естественно-научных умений у обучающихся в условиях дополнительного биологического образования.
На констатирующем этапе мы сравнивали группы с точки зрения распределения в них обучающихся, имеющих высокий, средний и низкий уровни сформированности творческих естественно-научных умений (таблица 15, рисунок 17).
При определении уровня сформированности творческих естественнонаучных умений у обучающихся использовалась следующая формула:
где Uср – усредненная оценка сформированности творческих естественно-научных умений у обучающихся;
P1 – оценка сформированности когнитивного критерия;
P2 – оценка сформированности процессуально-деятельностного критерия;
P3 – оценка сформированности мотивационно-личностного критерия.
Для выявления различий в уровне сформированности творческих естественно-научных умений на констатирующем этапе между экспериментальными и контрольной группами мы применили критерий Пирсона ( ) [253].
Для этого были ыдвинуты гипотезы:
H0 – различия уровня сформированности творческих естественнонаучных умений у обучающихся между группами незначительны;
H1 – уровень сформированности творческих естественно-научных умений у обучающихся между группами имеет значительное расхождение.
Для вычисления значения критерия Пирсона применяется формула:
где объемы выборок обозначены n1 и n2, число градаций признака (уровней) равно g, количество измерений в каждой выборке, попадающих в градацию i, обозначены ni1 и ni2 (i меняется от 1 до g). Частоты в скобках можно заменить .
Критическое значение определяется по числу степеней свободы v=g–1 по таблице. При условии принимается экспериментальная гипотеза. Поскольку используются три уровня – низкий, средний и высокий, то во всех случаях число степеней свободы =2 и = 5,991.
Рассмотрим, например, вычисление для ЭГ1 и КГ на констати рующем этапе эксперимента. Обозначим объемы выборок ЭГ , КГ. В таблице 16 представлены промежуточные результаты для вычисления коэффициента для контрольной и первой экспериментальной групп соответственно.