Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Теоретико-методические основы формирования информационной грамотности обучающихся в профильном обучении биологии 14-51
1.1. Роль информации в процессе обучения 14-25
1.2. Психолого-педагогическое сопровождение профессионального самоопределения обучающихся в медицинских классах средствами информационной деятельности 26-38
1.3. Состав и структура информационной деятельности обучающихся медицинских классов в процессе их профессионального самоопределения 39-50
Выводы по главе 1 51
Глава 2. Методика формирования информационной грамотности обучающихся медицинских классов в процессе биологического образования 52-111
2.1. Методические условия формирования информационной грамотности обучающихся медицинских классов в процессе изучения учебного предмета «Биология» 52-62
2.2. Информационная деятельность обучающихся медицинских классов при изучении раздела «Основы цитологии» 63-76
2.3. Информационная деятельность обучающихся медицинских классов при изучении раздела «Генетика – наука о наследственности и изменчивости организмов» 77-82
2.4. Организация и результаты педагогического эксперимента 83-110
Выводы по главе 2 111
Заключение 112
Список литературы 113-137
Приложения 138-182
- Роль информации в процессе обучения
- Состав и структура информационной деятельности обучающихся медицинских классов в процессе их профессионального самоопределения
- Информационная деятельность обучающихся медицинских классов при изучении раздела «Основы цитологии»
- Организация и результаты педагогического эксперимента
Роль информации в процессе обучения
Информация (от лат. Informatio –выявление своей сущности) – абстрактное понятие, имеющее множество толкований. В узком смысле это – сведения, независимые от формы их представления. Согласно словарю С.И. Ожегова, «информация – сведения об окружающем мире и протекающих в нем процессах, воспринимаемые человеком или специальным устройством» [142]. Согласно Н.Н. Моисееву, «сообщение, разъяснение, изложение, осведомление – значимые сведения о чем-либо, когда форма их представления также является информацией, то есть имеет форматирующую функцию в соответствии с собственной природой» [132]. В различных областях знаний понятие «информация» может иметь множество определений. В Федеральном законе РФ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» «информация» трактуется как «сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления» [140].
Согласно А.Я. Фридланду [194], из множества определений термина «информация» можно выделить «пять основополагающих и обобщающих: во-первых, информацию считают неотъемлемым атрибутом материи, отражающим ее многообразие; во-вторых, информация – это то, что образуется в мыслительном аппарате человека и является субъективным понятием, синонимичным понятию «смысл», «знание», «значение». В-третьих, информация – форма или средство передачи смысла, знания, значения в естественных и искусственных системах. В-четвертых, информация является интегрированным понятием для различных систем: «объект познающий – объект познаваемый», «объект управляющий – объект управляемый», «объект обучающий – объект обучаемый». В-пятых, информация – это совокупность данных, зафиксированных на неком материальном носителе, сохраненных и переданных во времени и пространстве». Под информацией также подразумевают «смысл» (смысл познания, управления, обучения) и «данные» (средства передачи этого смысла) [61].
Таким образом, в настоящее время отсутствует общепринятое определение информации как научного термина. С точки зрения разных областей знания это понятие описывается своим специфическим набором признаков и характеристик [40, 135].
Критерии, по которым оценивают информацию, отражают ее свойства и являются основными характеристиками. Обычно рассматриваются пары свойств – антагонистов: объективность – субъективность; полнота – неполнота; достоверность – недостоверность; актуальность – неактуальность; понятность – непонятность; ценность – бесполезность.
Рассмотрим перечисленные критерии оценки информации.
Объективность – субъективность. Информация объективна, если не зависит от чьего-либо мнения, суждения. При восприятии информации человеком, она становится субъективной, так как преобразовывается в зависимости от его личного опыта, мнения, знаний. Полнота – неполнота. Информация полная, если ее достаточно для понимания ситуации и принятия решений. Неполная информация может привести к неправильным выводам и решениям.
Достоверность – недостоверность. Достоверная информация отражает действительную ситуацию и позволяет принимать правильные и адекватные решения. Потерять достоверность информация может по ряду причин, например, в результате дезинформации – преднамеренного искажения смысла, случайного искажения при ее передаче («испорченный телефон») или распространения непроверенной (и/или ложной) информации в виде слухов, баек.
Актуальность – неактуальность. Актуальность – своевременность, важность, нужность информации. Неактуальной является устаревшая либо ненужная информация. Старение информации происходит с течением времени и заключается в уменьшении ее значимости. Старит информацию не время как таковое, а появление более новой информации, которая уточняет, дополняет или опровергает более раннюю информацию. Научная и техническая информация, обычно, стареет быстрее, эстетическая (произведения искусства и литературы) – медленнее.
Понятность – непонятность. Понятная информация должна быть выражена на доступном для получателя языке. Логичность, компактность, структурированность, дозированность и удобная форма представления облегчает понимание и усвоение информации. Непонятность информации связана с преподнесением ее в неудобной форме, слишком большом объеме, слишком большой скоростью передачи, с использованием незнакомых терминов, понятий и символов. Отсутствие структурированности и нарушение логики изложения также делают информацию непонятной. Кроме того, понимание информации зависит от уровня психического и психологического развития человека. Ценность – бесполезность. Степень полезности информации зависит от конкретной ситуации. Полезность информации оценивается по тому вкладу, который она может внести в решение текущих задач в данный момент времени. Наиболее ценной является информация, которая полезна, объективна, достоверна и своевременна. При этом небольшая доля бесполезной информации иногда может помочь, позволяя отдохнуть на неинформативных участках сообщения.
Со временем количество информации возрастает, она накапливается, переоценивается, систематизируется и обобщается. Это и есть рост и кумулирование информации.
В различных областях науки существует множество классификаций информации. В зависимости от критерия, лежащего в основе классификации, различают следующие виды: по способу восприятия, форме представления, предназначению, значимости, предметной области. Для удобства восприятия мы предлагаем обобщенную таблицу наиболее часто применяемых классификаций информации (таблица 1).
Состав и структура информационной деятельности обучающихся медицинских классов в процессе их профессионального самоопределения
Высокая степень значимости проблемы формирования информационной грамотности старшеклассников официально подтверждена государственными документами об общем образовании. Нормативными документами об образовании и последними президентскими инициативами [84, 138, 191] подчеркивается – основная цель современного образования – формирование личности, способной творчески мыслить и находить нестандартные решения, умеющей выбирать профессиональный путь, готовой к обучению в течение всей жизни.
Данные документы определяют необходимость «адаптации системы образования с целью формирования у населения с детства необходимых для инновационного общества и инновационной экономики знаний, компетенций» [174].
Также следует отметить, что в Национальной доктрине образования РФ до 2025 года [137], в Концепции долгосрочного социально-экономического развития РФ на период до 2020 года [109], и в других основополагающих документах, главными «результатами школьного образования названы умения и практические навыки, а также способность применять полученные знания в различных сферах деятельности и реа-лизовывать собственные проекты». В современной педагогической теории и в практической деятельности образовательных учреждений такой образовательный подход называют компетентностным. В качестве результата полученного образования рассматривается не просто комплекс полученных знаний, а способность человека действовать в различных ситуациях на основе имеющихся умений и навыков. При этом речь идет о фундаментальности общего образования, при которой акцент делается не на запоминание необходимого набора знаний из разных областей, а на овладение умениями анализа, синтеза и понимания информации, коммуникации с окружающим миром, способности принятия правильных самостоятельных решений [148].
В «Прогнозе долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2030 года» Министерства экономического развития РФ, предусмотрена «необходимость формирования гибкой и диверсифицированной системы профессионального образования, отвечающей требованиям рынка труда и потребностям инновационной экономики как в части образовательных программ, так и в части условий и материально-технического оснащения процесса обучения» [110].
Концепция долгосрочного социально-экономического развития РФ предполагает освоение ключевых компетенций, поэтому необходимость их освоения приобретает социально значимый статус государственной образовательной политики [109].
Идеи модернизации образования с учетом распространения инфор мационно-коммуникационных технологий разработаны и отражены в многочисленных работах В.И. Байденко [24], Е.В. Бондаревской [39], Е.А. Гнатышиной [64], А.Н. Дахиным [74], О.Б. Зайцевой [83], О.Е. Лебедевым [119], А.А. Пинским [152], Г.К. Селевко [167], С.А. Сладковым [172], Р.Ю. Хурум [199], А.В. Хуторским [200], В.Д. Шадриковым [208] и другими авторами.
В 50-х гг. XX в. был предложен и стал активно применяться термин «компетенция». Считается, что именно с этого периода началось активное изучение компетентностного подхода, его возможностей и особенностей применения в образовании. В начале 70-х гг. учеными европейских стран был научно обоснован компетентностный подход в образовании. Наиболее заметными приверженцами идей этих ученых в отечественной психологической практике стали В.Д. Шадриков [208], В.В. Давыдов [71] и др.
Н. Хомским со ссылкой на В. Гумбольдта был предложен термин «компетенция». Он обозначал «способность, необходимую для выполнения определенной, преимущественно языковой деятельности в родном языке». Н. Хомский отмечал, что «мы проводим фундаментальное различие между компетенцией и употреблением языковых знаний» [215]. Немецкий ученый J. Habermas использовал это понятие как термин в контексте теории речевой коммуникации.
Социальные психологи определяют понятие «компетентность» как качества, присущие наиболее компетентному специалисту. В процессе освоения профессии этих качеств должен достигнуть каждый человек [173]. То есть, компетентность рассматривается как атрибут профессионализма и одновременно его основной критерий.
В России в конце 80-х гг. XX в. разрабатываются различные классификации компетенций, признанные педагогической общественностью. Е.В. Бондаревская [39], И.А. Зимняя [90], А.К. Маркова [127] и другие авторы применяют понятия «компетентность» и «компетенция» и для описания конечного результата обучения, и для описания свойств личности (уже имеющихся или приобретенных в процессе получения образования).
Исследование сущности компетенции как научной категории в образовании является этапом утверждения компетентностного подхода и характеризуется достаточно активным использованием категорий «ком-петентность»/«компетенция» в образовании [151]. Развитие компетент-ностного подхода на международном уровне зафиксировано в документах и материалах ЮНЕСКО, согласно которым компетенции должны стать желаемым результатом образования. В докладе международной комиссии ЮНЕСКО по образованию «Образование: сокрытое сокровище» Жак Делор [75], сформулировал «"четыре столпа", на которых основывается образование: научиться познавать, научиться делать, научиться жить вместе, научиться жить». Так, согласно Жаку Делору: «научиться делать, с тем, чтобы приобрести не только профессиональную квалификацию, но и в более широком смысле компетентность, которая дает возможность справляться с различными многочисленными ситуациями и работать в группе».
В 1992 г. в проекте доклада Совета Европы «Среднее образование в Европе» появляется термин «информационная компетентность» [139, 141, 217]. Термин также впоследствии применяется в ряде документов Правительства РФ, посвященных социально-экономическому преобразованию российского общества [109, 110], где знания, универсальные умения и навыки, самостоятельная деятельность и личная ответственность названы «ключевыми компетенциями».
Анализ отечественных и зарубежных исследований по проблеме внедрения компетентностного подхода показывает, что в настоящее время образование столкнулось с трудной и неоднозначной задачей определения единого толкования данного подхода. Поэтому до сих пор нет и общепринятых определений понятий компетенции и компетентности [203]. Это затрудняет разработку подходов к оценке результата образования. В российской теории и практике образования компетентностный подход предполагает заимствование понятийного и методологического аппарата из сложившихся научных дисциплин. Основными понятиями компетентностного подхода выступают «компетенция» и «компетентность» в различном соотношении друг с другом. Проблема соотношения данных понятий исследована в трудах В.И. Байденко [24], Э.Ф. Зеера [86], И.А. Зимней [89], О.Е. Лебедева [119], B.В. Серикова [170], A.B. Хуторского [200], В.Д. Шадрикова [208], также имеется достаточно большое количество монографий, диссертаций и статей в научных журналах. Мнения исследователей по этому вопросу неоднозначны. В толковых словарях русского языка указано происхождение понятия «компетенция» от латинского слова «competentia», что означает «принадлежность по праву». В словаре современных понятий и терминов объясняется понятие «компетентность» (от лат. competentis) как «обладание компетенцией, обладание знаниями, позволяющими судить о чем-либо» [173]. Само понятие «компетенция» в том же словаре определяется как:
1) «круг полномочий какого-либо органа или должностного лица»;
2) «круг вопросов, в которых данное лицо обладает познаниями, опытом».
В толковом словаре русского языка под редакцией Д.И. Ушакова под компетентностью понимают «осведомленность, авторитетность», то есть некую личностную характеристику, а под компетенцией – «круг вопросов, явлений, в которых данное лицо обладает авторитетностью, познанием, опытом; круг полномочий, область подлежащих чьему-нибудь ведению вопросов, явлений (право)» [190].
Существует множество мнений по вопросу определения и содержания понятия – «компетенция». Например, по мнению И.А. Зимней, компетенция это внутренние, потенциальные, скрытые психологические компоненты познавательной структуры личности, которые проявляются в ее способности действовать в различных жизненных ситуациях [90]. В то же время А.К. Маркова под компетентностью понимает круг вопросов, который человек способен решать [127], а Г.К. Селевко подчеркивает, что «компетенция по своей сущности шире, чем знания, умения, навыки, так как кроме них еще включает в себя общую направленность личности, способность противостоять стереотипам, проявлять неординарность мышления в суждениях» [166].
Информационная деятельность обучающихся медицинских классов при изучении раздела «Основы цитологии»
Для проведения педагогического эксперимента нами были выбраны разделы «Основы цитологии» и «Генетика – наука о наследственности и изменчивости организмов», которые имеют особое значение в обучении биологии медицинских классов. Обучающиеся должны иметь понятия о процессах, протекающих на молекулярно-генетическом, клеточном и ор-ганизменном уровнях. Эти знания в дальнейшем составят базу, необходимую для понимания основных процессов, протекающих в любой живой системе, независимо от уровня ее организации, в норме и при различных патологиях.
Разработанные нами учебные задания, применялись на всех этапах уроков биологии по данным темам: при усвоении новых знаний, при закреплении и актуализации знаний, при обобщении и коррекции знаний, а также на этапе контроля образовательных достижений. Варианты учебных заданий представлены в приложениях № 1 и № 2.
В качестве примера рассмотрим методику изучения раздела «Основы цитологии», в процессе которого проверялась разработанная нами модель формирования информационной грамотности обучающихся. Аналогичная методика применялась и при изучении раздела «Генетика – наука о наследственности и изменчивости организмов».
На уроках использовались различные методы изучения нового материала: проблемная беседа, лекция, лабораторная работа, самостоятельная деятельность обучающихся. В экспериментальных классах на каждом уроке использовались разработанные нами учебные задания. Рассмотрим методику проведения экспериментального урока по теме «Плазматическая мембрана». Урок проводился в виде проблемной беседы и начинался с повторения материала о строении различных клеток: растительных, животных, грибных и бактериальных. Этот материал частично знаком обучающимся, так как изучался в предыдущих разделах курса биологии. Поэтому необходимо было вспомнить, в чем сходство и различие этих клеток. Старшеклассникам предлагалось ответить на ряд вопросов: в чем сходство и различие строения растительной, животной и грибной клеток; какие компоненты и структуры всегда встречаются в клетках растений и животных?
Обучающиеся должны были отметить, что для всех типов клеток обязательным компонентом является цитоплазма и ядро. Кроме того, для растительной клетки – хлоропласты и клеточная оболочка, для животной – митохондрии и гликокаликс.
Далее сообщалось, что обязательным компонентом всех клеток является плазматическая мембрана. Она выполняет ряд важных для клетки функций: ограничение живого содержимого клетки, избирательной проницаемости для веществ, обеспечение соединения клеток друг с другом (межклеточные контакты). Школьникам предлагалось решить проблему – каково должно быть строение плазматической мембраны, чтобы она могла выполнять эти функции? Для решения этой познавательной задачи подробно рассматривалось химическое и пространственное строение плазматической мембраны. Сообщалось, что основу мембраны составляет билипидный слой и белки.
Также были рассмотрены свойства плазматической мембраны (текучесть, подвижность, пластичность, избирательная проницаемость). Так как билипидный слой имеет жидкостную структуру, то мембрана обладает текучестью, то есть липиды и белки могут изменять свое положение. Плазматическая мембрана подвижна. Кроме вышесказанного, она способна быстро восстанавливать места повреждений. Это происходит благодаря взаимодействию гидрофобных частей молекул, а также препятствует проникновению воды. Это же свойство лежит в основе избирательной проницаемости – через мембрану легко проходят вещества, растворенные в жирах, но ограниченно – растворенные в воде.
После рассмотрения вышеизложенного учебного материала обучающимся предлагались учебные задания, выполнение которых, с одной стороны, были направлены на закрепление изученного материала, с другой – способствовали формированию умений работать с информацией. Например, для развития умений реконструировать биологический объект или явление по предложенному тексту, предлагались карточки с учебными заданиями (приложение № 1, задание 1.1.1., 1.1.2., 1.1.3.). При выполнении заданий такого вида формировалось умение обучающихся работать с информационным текстом и переводить его в графическую форму, визуализировать объект или явление, которые описаны в тексте. При этом были задействованы зрительная, образная и моторная виды памяти. Обучающимся предлагалось составить схему или модель плазматической мембраны, согласно приведенному описанию, с использованием предложенных символов. Задание затем было усложнено – обучающимся предлагалось самим разработать символы, с помощью которых необходимо было реконструировать модель плазматической мембраны.
В качестве примера рассмотрим карточку учебного задания 1.1.1. Работая с ней, старшеклассники составляли схему строения клеточной мембраны, использую предложенные в задании символы – графические элементы, изображающие фосфолипиды, белки и молекулы веществ гли-кокаликса. Схема должна быть построена на основе описания строения мембраны в приведенном в задании тексте.
«Плазматическая мембрана - важнейший компонент живой клетки - построена по общему принципу жидкостно-мозаичной модели. В состав мембран входит двойной слой липидов и белки. Липиды — это нерастворимые в воде вещества, молекулы которых имеют два полюса. В плазматической мембране молекулы липидов двух параллельных слоев обращены друг к другу гидрофобными концами, а гидрофильные остаются снаружи. Кроме липидов, в состав мембраны входят белки. Их делят на три группы: периферические, погруженные и пронизывающие. На внешней поверхности плазматической мембраны в животной клетке белковые и липидные молекулы связаны с углеводными цепями, образуя гликокаликс. У растительных клеток снаружи от мембраны расположена плотная структура - клеточная оболочка»
Для формирования умений сопоставлять отдельные единицы информации к реальности (термин к факту), отличать важную информацию от второстепенной, предлагались задания, в которых необходимо было изучить предложенный перечень клеточных структур и заполнить графы таблицы. Обучающиеся получали частично заполненную таблицу для сравнения строения мембраны клеток (приложение № 1, задание 1.1.3., 1.2.3.). В качестве примера рассмотрим карточку учебного задания 1.2.3. Полностью задание представлено в приложении № 1, здесь приводится его упрощенный вариант.
Задание 1.2.3.
Заполните таблицу, используя предложенные элементы (все перечисленные компоненты должны войти в таблицу).
Мембранные белки, животная клетка, целлюлозная оболочка, фагоцитоз, растительная клетка, пассивный транспорт, пиноцитоз, гликокаликс, экзоцитоз, микротрубочки, рецепция, билипидный слой, активный транспорт, микрофиламенты, били-пидный слой.
Организация и результаты педагогического эксперимента
Как видно по результатам анкетирования, большинство респондентов считают, что если бы в распоряжении учителей было бы больше необходимого учебного материала, то применение его при изучении биологии сделало бы педагогический процесс более насыщенным интересным и продуктивным учебным материалом. В то же время, почти половина опрошенных указала на существование трудностей в работе с информацией у обучающихся, и необходимость их коррекции. По мнению учителей, наибольшее затруднение у школьников вызывает правильная интерпретация информации и способ ее представления и передачи. Вместе с тем, полнота и широта информации отмечены обучающимися в качестве ее приоритетных свойств. Это свидетельствует в целом о мотивированности обучающихся медицинских классов к работе с информацией.
Формирующий этап педагогического эксперимента.
Экспериментальный этап исследования включал проверку эффективности разработанной методики и оценку полученных результатов. Общее количество обучающихся, принявших участие в эксперименте, составило 232 человека. Все обучались в медицинских профильных классах. Состав участников эксперимента не менялся.
Участники были поделены на две группы: контрольную (КГ) и экспериментальную (ЭГ) группы. Экспериментальные классы подбирались с приблизительно одинаковой успеваемостью школьников по учебному предмету «Биология». Формирующий этап педагогического эксперимента проводился при изучении разделов «Основы цитологии» и «Генетика – наука о наследственности и изменчивости организмов», и был организован по перекрестной схеме. Для описания его хода использовалась методика О.Б. Макаровой, согласно которой педагогический эксперимент включает в себя констатирующий и формирующий этапы [125].
Кроме того, оценивались методическая готовность учителей к использованию заданий для формирования информационной грамотности и материально-техническое оснащение школ. Учителям биологии, принимавшим участие в эксперименте, и работавшим с КГ и ЭГ, был предложен комплект учебно-методических материалов – учебные задания и ответы к ним, методические рекомендации по их применению (приложения № 1 и № 2).
Все вышеперечисленное создавало одинаковые исходные условия для проведения формирующего этапа педагогического эксперимента и достоверности полученных результатов.
Рассмотрим подробно результаты педагогического эксперимента. Участникам КГ и ЭГ при изучении раздела «Основы цитологии» предлагалось выполнять учебные задания, направленные на развитие различных видов учебной деятельности при работе с информацией.
Полученные результаты оценивались с помощью коэффициента усвоения содержания обучения, предложенного В.П. Беспалько [27].
На основании результатов, изложенных в таблице 9, можно заключить следующее:
– при изучении раздела «Основы цитологии» результаты обучающихся в ЭГ оказались лучше результатов в КГ;
– учебные задания, где требовалось просто применить имеющиеся знания, выполнялись охотнее, так как, по всей видимости, это не требовало больших затрат времени, умственных и физических сил;
– учебные задания, где для решения требовалось организовать поиск нужной информации в Интернете, а, следовательно, потратить некоторое количество времени, выполнялись часто формально, но только частью обучающихся; – в большей степени заинтересованность в участии в эксперименте проявляли те обучающиеся, которые уже определились с выбором направления дальнейшего образования (медицинское или ветеринарное);
– были выявлены обучающиеся, обладающие высоким уровнем успеваемости, которые целенаправленно не выполняли «слишком простые», по их мнению, задания.
В процессе анализа результатов применения заданий, направленных на развитие у обучающихся репродуктивных действий с информационными текстами, были выявлены следующие особенности:
– для большинства школьников такие задания оказались более простыми в выполнении, так как для их решения были предложены все необходимые компоненты;
– обучающиеся, выполняющие эти задания, применяли знания, полученные ранее при изучении других разделов и тем курса биологии;
– все обозначения в заданиях были понятны школьникам, легко применялись и одинаково трактовались;
– коэффициент усвоения обучающимися видов информационной деятельности К отличался в КГ и ЭГ, но его значение в контрольной группе было менее 0,7, что говорит о плохом усвоении умений (коэффициент рассчитывался как среднее значение суммы по каждому виду учебной деятельности, характеризующих репродуктивные действия с информационными текстами; таблица 5, показатель 1.1).
Результаты формирующего этапа педагогического эксперимента по репродуктивным действиям с информационными текстами представлены на рисунке 5.
В процессе анализа результатов применения заданий, направленных на развитие конструктивных действий с информационными текстами, были получены следующие результаты:
– задания на воспроизведение авторской логики выполняются не в полном объеме (таблицы и схемы заполняются не полностью либо с ошибками, пропускаются этапы в описании процессов и др.);
– обучающиеся не всегда могут определить разницу в логике разных авторов, иногда совсем ее не видят;
– при работе с авторским текстом совсем не выявляется или очень плохо реконструируется основная мысль информационного текста;
– коэффициент усвоения обучающимися видов информационной деятельности К в контрольной группе имеет значение менее 0,7 – это показывает, что умения не усвоены, полученных знаний и умений недостаточно для успешного дальнейшего обучения (коэффициент рассчитывался как среднее значение суммы по каждому виду учебной деятельности, характеризующих конструктивные действия с информационными текстами; таблица 5, показатель 1.2). Результаты формирующего этапа педагогического эксперимента по конструктивным действиям с информационными текстами на основе их логического понимания представлены на рисунке 6.