Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Экологическое образование в общеобразовательной школе 13
1.1. Актуальность экологизации образования 13
1.2. Школьное экологическое образование 18
1.3. Место и роль физики в экологическом образовании 29
1.4. Современное состояние использования экологического материала в курсах естественнонаучных дисциплин основной общеобразовательной школы 34
1.5. Задачи исследования 41
Глава 2. Изучение экологии в курсе физики основной общеобразовательной школы 46
2.1. Основные требования к содержанию экологического материала 53
2.2. Содержание экологического материала 54
2.3. Вопросы экологии в курсе физики 7 класса 58
2.3.1. Первоначальные сведения о строении вещества 58
2.3.2. Взаимодействие тел 60
2.3.3. Давление твердых тел, жидкостей и газов 61
2.3.4. Работа и мощность. Энергия 62
2.4. Вопросы экологии в курсе физики 8 класса 63
2.4.1. Тепловые явления 63
2.4.2. Изменение агрегатных состояний вещества 64
2.4.3. Электрические явления 65
2.4.4. Электромагнитные явления 65
2.4.5. Световые явления 66
2.5. Вопросы экологии в курсе физики 9 класса 67
2.5.1. Законы взаимодействия и движения тел 67
2.5.2. Механические колебания. Звук 68
2.5.3. Электромагнитные явления 69
2.5.4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер 70
2.6. Планируемые результаты обучения 71
2.7. Методика изучения экологического материала 73
2.7.1.Физический эксперимент 81
2.7.1.1. Демонстрационный эксперимент 85
2.7.1.2. Фронтальный эксперимент 89
2.7.1.3. Исследовательская деятельность школьников по оценке состояния окружающей среды и влияния на нее деятельности человека 93
2.7.1.4. Домашние опыты, наблюдения и исследования школьников 96
2.8. Экскурсии 99
2.9. Уроки-конференции 119
2.10. Задачи по физике с экологическим содержанием 127
2.11. Проверка результатов обучения 129
2.12. Выводы 138
Глава 3. Организация и проведение педагогического эксперимента 140
3.1. Организация и проведение констатирующего эксперимента 140
3.2. Формирующий педагогический эксперимент 153
3.3. Организация и проведение контролирующего педагогического эксперимента 154
3.3.1. Результаты контроля знаний и умений по экологии и математическая статистика 156
3.3.2. Результаты контроля знаний и интереса по физике 167
3.3.3. Результаты контроля интереса учащихся к проблемам окружающей среды 175
3.4. Выводы 189
Заключение 191
Литература 193
Приложение 1 209
Приложение 2 227
- Актуальность экологизации образования
- Первоначальные сведения о строении вещества
- Результаты контроля знаний и умений по экологии и математическая статистика
Введение к работе
Сегодня уже никто не сомневается в том, что среди глобальных, жизненно важных проблем, стоящих перед человечеством, первостепенное значение приобрели проблемы экологии. Стало очевидно, что преодолеть экологический кризис только одними техническими средствами уже невозможно. Человечеству предстоит создать новую культуру — как во взаимоотношениях между людьми, так и во взаимоотношениях с природой. В основе этой новой культуры должно лежать экологическое образование.
В итоговом документе международной конференции ООН в Рио-де-Жанейро (1992 г.) «Повестка дня XXI века» записано: «В течение последующих лет правительствам следует принять меры по подготовке или обновлению стратегий, направленных на включение проблем окружающей среды и развития в качестве центрального вопроса в рамках учебной деятельности на всех уровнях».
Особая роль в формировании «гражданина XXI века» принадлежит школе, так как основы экологического образования подрастающего поколения закладываются именно в школе. Закон Российской Федерации «Об образовании» ставит перед современной школой задачу всестороннего и гармонического развития личности, которая в условиях глобального экологического кризиса должна обладать систематизированными знаниями об окружающей среде, умениями и навыками природоохранной деятельности и общей экологической культурой.
В связи с отсутствием в базисном учебном плане школы в качестве обязательной учебной дисциплины экологического характера, решение задач экологического образования возможно, если оно будет пронизывать содержание всех традиционных учебных предметов.
В реализации школьного экологического образования наряду с другими дисциплинами велико значение курса физики, поскольку именно физика как наука о природе дает учащимся представление о целостности природы, взаимосвязанности и взаимообусловленности происходящих в ней процес-
сов, причинно-следственных связях природных явлений, источниках «физического» загрязнения окружающей среды; формирует научную картину мира и понимание необходимости регулирования взаимодействия общества и природы с целью сохранения между ними равновесия и предотвращения негативных последствий научно-технического прогресса; позволяет рассмотреть с учениками пути преодоления конкретных экологических кризисных ситуаций, показать им важность в этом отношении науки и техники.
Эффективность современного школьного курса физики в этом направлении крайне низка. Учителя физики экологическому образованию не уделяют практически никакого внимания. Экологический материал включается в содержание уроков физики либо фрагментарно, либо вовсе не используется, учителя физики считают его дополнительным, иллюстративным, а значит необязательным и второстепенным.
Несмотря на значительное количество исследований, посвященных экологическому образованию, содержание, формы и методы экологического образования в процессе обучения физике разработаны недостаточно. Вышесказанное позволяет выявить следующие противоречия: о между действующей моделью физического образования и новыми современными требованиями к экологическому образованию выпускников основной общеобразовательной школы; о между потенциальными возможностями экологической подготовки школьников в процессе изучения физики и их недостаточной реализацией в практике основной общеобразовательной школы.
Отсюда возникает проблема исследования: педагогические условия формирования экологических знаний и умений учащихся в курсе физики основной общеобразовательной школы.
Цель исследования - выявить и обосновать педагогические условия формирования экологических знаний и умений учащихся в курсе физики основной общеобразовательной школы.
Актуальность проблемы исследования, ее недостаточная научная разработанность и практическая значимость определили выбор темы исследования «Изучение экологии в курсе физики основной общеобразовательной школы».
Объект исследования - экологическое образование учащихся при обучении физике.
Предметом исследования являются педагогические условия формирования экологических знаний и умений школьников в курсе физики основной общеобразовательной школы.
Гипотеза исследования основана на предположении о том, что успешность формирования экологических знаний и умений учащихся в курсе физики основной общеобразовательной школы возможна в случае, если: о создана система экологического образования на базе курса физики, включающая содержание экологического материала, методы обучения и формы организации учебного процесса; о содержание экологического материала органически связано с курсом физики, учитывает комплексный характер экологических знаний и межпредметные связи курса физики с дисциплинами естественнонаучного цикла, ориентировано на экологические проблемы глобального, регионального и локального уровня; о обучение осуществляется с опорой на личный опыт взаимодействия
учащихся с окружающей средой; о обеспечивается самостоятельная деятельность школьников по изучению, анализу состояния окружающей среды, определению мер по улучшению экологической ситуации и решению конкретных экологических проблем. В соответствии с целью, предметом и выдвинутой гипотезой определены следующие задачи исследования:
1. Проанализировать проблему исследования на основе изучения литературных источников и опыта работы учителей школ.
Выявить роль и возможности школьного курса физики в раскрытии вопросов экологии.
Определить педагогические условия формирования экологических знаний и умений учащихся в курсе физики основной общеобразовательной школы.
Разработать методические рекомендации по изучению вопросов экологии в курсе физики.
Провести опытно-экспериментальную проверку эффективности разработанных методических рекомендаций.
Изучить уровень знаний учащихся по физике и интерес к предмету.
Методологической и теоретической основой исследования являются общедидактическая теория содержания образования (В.В.Краевский, И.Я.Лернер, Н.М.Скаткин); биосфероцентрические представления (В.И.Вернадский; Н.Н.Моисеев) о планетарном характере отношений общества и природы при формировании ноосферы и устойчивом развитии мирового сообщества; философские и педагогические положения о социальной обусловленности развития экологической культуры подрастающего поколения (И.Д.Зверев, С.Н.Глазачев, Н.М.Мамедов, И.Т.Суравегина), общенаучные методы познания, методологические достижения общей и частной дидактик, развитие общей и частной методик.
Для реализации поставленных задач и проверки гипотезы исследования применялись следующие методы:
о анализ и обобщение научной, психологической, педагогической, методической, учебной и физической литературы по проблеме исследования; о изучение и обобщение опыта работы школ по осуществлению экологического образования; о анализ содержания, форм и методов экологического образования; о экспериментальная работа по разработке содержания экологического материала и методики его изучения в курсе физики;
о наблюдение, анкетирование и тестирование школьников и учителей физики;
о качественный и количественный анализ результатов эксперимента;
о обсуждение результатов исследований на различных научно-методических конференциях, совещаниях и семинарах. Научная новизна исследования:
о реализована система экологического образования на базе курса физики основной общеобразовательной школы, позволяющая осуществить личностно ориентированный подход при изучении вопросов экологии;
о определено содержание экологического материала, вводимого в курс физики основной общеобразовательной школы;
о показано, что для эффективного формирования у школьников при изучении физики экологических знаний и умений необходимо реализовать обучение с опорой на личный опыт взаимодействия учащихся с окружающей средой, на самостоятельную деятельность по изучению, анализу состояния окружающей среды, определению мер по улучшению экологической ситуации и на решение конкретных экологических проблем;
о разработаны методические рекомендации по изучению экологии в курсе физики. Теоретическая значимость исследования состоит в том, что:
о определено современное состояние использования экологического материала при обучении физике, выявлены и реализованы возможности курса физики в осуществлении экологического образования без увеличения объема часов, предусмотренных образовательным стандартом;
о предложена система экологического образования на базе курса физики основной общеобразовательной школы, включающая содержание экологического материала, методы обучения и формы организации учебного процесса, основанная на личностно ориентированном подходе к обучению, учитывающая комплексный характер экологических знаний и межпредметные связи курса физики с дисциплинами естественнонаучного
цикла, позволяющая реализовать обучение с опорой на личный опыт взаимодействия учащихся с окружающей средой и самостоятельную деятельность по изучению, анализу состояния окружающей среды, определению мер по улучшению экологической ситуации и решению конкретных экологических проблем; о показано, что включение в курс физики основной общеобразовательной школы вопросов экологического содержания не только не ухудшает уровень знаний по данном предмету, а наоборот позволяет повысить интерес к физике и способствует улучшению качества физического образования. Достоверность и обоснованность научных положений и выводов обеспечены: соблюдением основных требований, предъявляемых к организации и проведению педагогического эксперимента, воспроизводимостью экспериментальных результатов, комплексным использованием разнообразных методов исследований, современной экспериментальной базой, использованием современных методов математической статистики. На защиту выносятся:
Система экологического образования на базе курса физики основной общеобразовательной школы, включающая содержание экологического материала, методы обучения и формы организации учебного процесса, основанная на комплексном характере экологических знаний и межпредметных связях курса физики с дисциплинами естественнонаучного цикла, ориентированная на экологические проблемы глобального, регионального и локального уровня и обеспечивающая эффективное формирование у учащихся знаний и умений по физике и экологии.
Методика изучения экологии в курсе физики и комплекс дидактических и методических материалов: поурочное и тематическое планирование, практические работы, сборник задач, контрольные работы, позволяющие осуществить обучение с опорой на личный опыт взаимодействия учащихся с окружающей средой, на самостоятельную деятельность по изу-
чению, анализу состояния окружающей среды, определению мер по улучшению экологической ситуации и на решение конкретных экологических проблем. Практическая значимость исследования состоит в том, что содержащиеся в нем теоретические положения и результаты могут быть использованы для дальнейшей разработки проблемы формирования экологических знаний и умений школьников в процессе изучения физики. Прошедшие экспериментальную проверку методические рекомендации и пособия по обеспечению педагогических условий формирования экологических знаний и умений учащихся в курсе физики могут использоваться в учебном процессе школ региона, при подготовке и переподготовке учителей физики.
Структура диссертации. Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений. Основной текст диссертации изложен на 208 страницах, содержит 56 таблиц, 16 диаграмм и 6 рисунков.
Во введении обоснована актуальность темы, определены объект и предмет, сформулированы цель, гипотеза и задачи исследования, показаны научная новизна, теоретическая и практическая значимость результатов работы, раскрыты методология и методы исследования, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, приводятся данные об апробации и внедрении результатов диссертационной работы.
В первой главе «Экологическое образование в общеобразовательной школе» анализируется литература по проблеме, определены цель и задачи исследования, рассматривается структура экологического образования и принципы, лежащие в его основе, выявляется роль и возможности курса физики в экологическом образовании учащихся. На основе изучения учебных программ, учебников, учебных пособий и методической литературы показано современное состояние использования экологического материала при обучении физике в основной общеобразовательной школе.
Вторая глава «Изучение экологии в курсе физики основной общеобразовательной школы» посвящена содержанию экологического материала, вво-
димого в курс физики основной общеобразовательной школы и методическим рекомендациям по его изучению. В ней также сформулированы экологические знания и умения, которыми должны овладеть учащиеся, виды и способы их проверки.
В третьей главе «Организация и проведение педагогического эксперимента» приводится подробное описание и анализ всех этапов педагогического эксперимента. Показано, что реализация разработанной методики изучения экологии в курсе физики основной общеобразовательной школы способствует повышению уровня знаний и интереса у учащихся к физике, лучшему усвоению знаний об экологических проблемах современности и путях их решения и практических умений по изучению, оценке состояния и улучшению окружающей среды, вовлекает школьников в экологическую деятельность, помогает понять современное состояние природной среды и осознать личную ответственность за решение экологических проблем. Результаты педагогических исследований подтверждены методом математической статистики х1 (хи-квадрат).
В заключении сформулированы основные выводы работы.
Апробация результатов исследования.
Результаты исследования опубликованы в следующих работах:
Васильева О.А. Вопросы экологии на уроках физики основной общеобразовательной школы // Вестник РИРО. - Рязань: РИРО, 2003. - С. 4-5.
Васильева О.А. Специфика изучения вопросов экологии в школьном курсе физики с использованием современных информационных технологий // Научно-методические проблемы использования информационных и коммуникационных технологий в учебно-воспитательном процессе: Материалы межвузовской научно-методической конференции XI Рязанские педагогические чтения. - Рязань: РГПУ им. С.А.Есенина, 2004. - С. 242-243.
Васильева О.А. Экологическое образование учащихся в процессе обучения физике в основной общеобразовательной школе // Аспирантский вестник РГПУ им. С.А.Есенина. 2004, №3. - С. 29-38.
Васильева О.А. Физика и экология: Тематическое и поурочное планирование к учебнику А.В.Перышкина «Физика. 7 класс». — Рязань: РИРО, 2004. - 48 с.
Васильева О.А. Физика и экология: Тематическое и поурочное планирование к учебнику А.В.Перышкина «Физика. 8 класс». — Рязань: РИРО,
2004. - 48 с.
6. Васильева О.А. Физика и экология: Тематическое и поурочное планиро
вание к учебнику А.В.Перышкина, Е.М.Гутник «Физика. 9 класс».
- Рязань: РИРО, 2004. - 40 с.
7. Васильева О.А. Методическое обеспечение по интеграции физических и
экологических знаний в курсе физики основной общеобразовательной
школы // Методическое обеспечение качества учебно-воспитательного
процесса: Материалы межвузовской научно-методической конференции
XII Рязанские педагогические чтения. - Рязань: РГПУ им. С.А.Есенина,
2005. - С. 48-49.
8. Васильева О.А. Практические работы по физике с экологическим содер
жанием для основной общеобразовательной школы // Актуальные про
блемы прикладной физики и методики преподавания физики в вузе и
школе: Материалы всероссийской научно-практической конференции.
- Борисоглебск: Борисоглебский гос. пед. ин-т, 2005. - С. 119-120.
Результаты исследований внедрены в практику обучения в школах Ми
хайловского района Рязанской области.
Актуальность экологизации образования
Наличие разума выделило человека из всех живых существ: человеческое общество стало развиваться по своим социальным и экономическим законам. Но человек остался и частицей природы и, как все живое, сохранил зависимость от окружающей среды, от экологических условий.
Природа является местообитанием человека и источником всех благ, необходимых ему для жизни и производственной деятельности. Человек — часть природы, ее порождение, он может производить только используя ее ресурсы, и жить только в тех условиях, к которым он генетически приспособлен.
На протяжении тысячелетий людей окружала дикая природа, просторы которой казались безграничными. Во времена А.С.Пушкина на Земле жило около 1 миллиарда человек, а в 1987 г. родился пятимиллиардный житель нашей планеты. Влияние человеческой деятельности на природу возрастало не только из-за увеличения численности населения, но и благодаря использованию все более мощной техники. На гребне волн человеческой истории поднимались науки, важность которых в общественном мнении определялась способностью, не ожидая милости от природы, брать от нее как можно больше. Человечество считало важными и те науки, которые усиливали его военную мощь.
Технические достижения последних лет создали иллюзию обособленности от природы и даже господства над ней. Действительно, теперь, чтобы напиться воды, горожанину не нужно идти к роднику, а достаточно открыть кран, он может не искать солнечного тепла, когда замерз, или лесной прохлады, если жарко, а включить обогреватель, вентилятор или кондиционер; собираясь в путь, большинство из нас воспользуются не лошадью, а самолетом или поездом. Однако на самом деле все обстоит как раз наоборот. Осознаем мы это только тогда, когда прекращается подача тепла зимой в наши квартиры, воды или электричества в многоэтажный район. В такие моменты люди чувствуют себя полностью беспомощными. Действительно, с научно-техническим развитием мы только усиливаем нашу зависимость от природы: ведь все машины тоже ее создания. Их двигатели сжигают нефть и кислород - продукты растений. Для выплавки стали нужны железная руда, уголь, вода и кислород, то есть продукты природы. Причем в конечном итоге для удовлетворения своих биологических потребностей в пище, тепле и т.п., которые практически не изменились за время ее существования, современный человек нуждается в значительно большем количестве природных ресурсов, чем раньше. Если до появления машин для обогрева и приготовления пищи человеку хватало нескольких возов дров в год, то сейчас на каждого жителя в год приходится такое количества сжигаемого условного топлива, что в пересчете на дрова это составит несколько вагонов. И этот процесс возрастания нашей зависимости от наличия природных ресурсов сопровождается пропорциональным уменьшением этих ресурсов по мере их использования или загрязнением человеком. [1]
На рубеже второго и третьего тысячелетий нашей эры перед народами и странами, не смотря на различие их политического строя, экономического развития, религиозных убеждений, во весь рост встали общие проблемы. От них зависит сохранение цивилизации, возможность самого существования людей. Человечество осознало, что размеры и ресурсы нашей планеты ограничены, что усиливающееся загрязнение окружающей среды вредит здоровью нынешнего и может сделать невозможной жизнь последующих поколений.
Все вместе эти проблемы являются глобальными. Они называются так потому, что затрагивают интересы всех без исключения народов и стран мира, все его регионы, все акватории Мирового океана. И решить эти проблемы можно лишь совместными усилиями всех землян, всех государств, больших и малых. В приоритеты научно-технического прогресса и современной системы образования постепенно включается не столько увеличение производства, потребительский эгоцентризм, сколько спасение природы, сохранение естественной среды обитания людей. Возможностей для самовосстановления и самоочищения природных систем остается все меньше. Для глубокого граждански осознанного понимания этого стало необходимо активизировать весь потенциал культуры в самом широком смысле, раскрыть людям общекультурную значимость природы. [2,3]
На наших глазах экология приобретает черты всеобъемлющего и очень актуального мировоззрения, превращается в учение о путях выживания человечества. Но новое мировоззрение не может родиться само собой. В современном обществе глубоко укоренились технократический образ мышления, надежды на то, что с помощью правильной организации хозяйства и высокопроизводительной техники можно решить все экологические и социальные проблемы. Однако исторический опыт убеждает, что это далеко не так. Даже самая совершенная техника, если она вступает в противоречие с законами воспроизводства природы, неизбежно наносит ущерб окружающей среде, а, следовательно, и здоровью человека.
Первоначальные сведения о строении вещества
На первом уроке физики в 7 классе по теме « Что изучает физика. Физика и техника» особое внимание следует уделить тому, что научно-технический прогресс принес много положительного в жизнь людей, но прогресс техники неизбежно сопровождают и нежелательные явления. В последние десятилетия, примерно с середины 70 годов прошлого века, в природных процессах наблюдаются опасные изменения, угрожающие устойчивости биосферы и нормальному развитию человеческого общества. И если до недавнего времени при изучении природных явлений рассматривались только природные силы, действующие в окружающей среде, то теперь нужно учитывать воздействие деятельности человека на природу, которая стала сравнима с природными силами. Необходимо подчеркнуть, что знания в области физики помогут раскрыть причины и механизм опасных явлений в окружающей среде, найти способы их устранения, разработать высокоэффективные очистные сооружения и такие замкнутые технологические циклы, которые могут обеспечить малоотходное производство.
На уроке, посвященном наблюдениям, опытам, измерениям рассказы-ваем ученикам, что сложившаяся сегодня экологическая ситуация на Земле заставляет проводить наблюдения физических явлений в окружающей среде не из собственного любопытства, а для того, чтобы научиться понимать их причины и механизмы, в том числе опасных для биосферы. Для этого во многих государствах мира есть специальные службы наблюдения за состоянием окружающей среды. В их задачу входит систематическое измерение температуры воздуха и участков земной поверхности, запыленности атмосферы в городах, уровня шума и радиационного фона и многое другое. Для этого используются специальные физические приборы.
При объяснении темы строение вещества обращаем внимание учащихся на то, что строение и свойства окружающих нас тел зависит от того, какие частицы входят в состав молекул, как они движутся и взаимодействуют друг с другом. Вводя разнообразные примеси в твердые тела можно изменять их свойства. Этот прием широко используется для улучшения качества материалов, так как позволяет, например, увеличить твердость и прочность металла. Для живых существ внесение примесей в воду, воздух или почву допустимо до определенного предела. Если этот предел будет превышен, то такие примеси являются загрязнителями.
При изучении диффузии в газах, жидкостях и твердых телах следует указать, что диффузионные процессы играют большую роль в обмене веществ между организмом и средой, между его разными частями, в питании и дыхании живых существ; а также рассмотреть процесс распространения загрязнений в водоемах, атмосфере и почве.
На уроке о взаимном притяжении и отталкивании молекул школьники узнают о том, что притяжение между молекулами определяет прочность твердых тел. Полезно познакомить учащихся и с капиллярными явлениями, которые играют существенную роль в водоснабжении растений и перемещении влаги в почве.
Материал о трех состояниях вещества позволяет обратить внимание учеников на то, что человеческая деятельность может повлиять своим вмешательством на состояние вещества и на превращение его из одного состояния в другое.
Так, загрязнение воды нефтепродуктами и другими веществами изменяет физические свойства воды. С такой поверхности замедляется процесс испарения, через тонкую пленку нефти и масла проникает в водоем меньше солнечного света. Это приводит к ухудшению условий жизни водных обитателей и возможной гибели водоема. Из-за выбросов в газовую оболочку Земли фреонов и соединений, содержащих азот, происходит разрушение озонового слоя, который защищает все живое от губительного действия ультрафиолетового излучения. Озон, взаимодействуя с фреоном, превращается в обычный кислород, через который свободно проходит ультрафиолетовое излучение.
Твердая оболочка Земли также испытывает воздействие человека. Почва разрушается и загрязняется из-за чрезмерного внесения удобрений и ядохимикатов, использования транспорта, сельскохозяйственной техники, открытой добычи полезных ископаемых.
Таким образом, школьники подводятся к пониманию того, что вторгаться в природу можно, лишь точно зная последствия такого вторжения и предусматривая меры по ее охране.
Результаты контроля знаний и умений по экологии и математическая статистика
Проверка выдвинутой гипотезы проходила в 2001-2005 гг. на контрольном этапе педагогического эксперимента. Для этого нами были определены критерии эффективности разработанной методики.
В качестве критериев эффективности изучения экологического материала в курсе физики были установлены следующие: о повышение уровня знаний учащихся по вопросам экологии, вводимым в курс физики; о формирование умений по изучению, оценке состояния и улучшению окружающей среды; о повышение интереса и уровня знаний по физике; о повышение интереса к проблемам окружающей среды; о озабоченность современным состоянием окружающей среды; о ценностные ориентации и потребности; о участие в практической природоохранной деятельности. В контролирующем педагогическом эксперименте участвовали учащиеся 7-9 классов. Статус экспериментальных получили 76 класс (2001 2002 уч.год), 7а и 86 классы (2002-2003 уч.год), 7в, 8а и 96 классы (2003 2004 уч.год), 7а, 8в и 9а классы (2004-2005 уч.год). В контрольную группу вошли учащиеся 7а класса (2001-2002 уч.год), 7в и 8а классов (2002 2003 уч.год), 76, 8в и 9а классов (2003-2004 уч.год), 7в, 86 и 9в классов (2004 2005 уч.год)
Классы для эксперимента выбирались таким образом, чтобы успеваемость учащихся контрольной и экспериментальной группы была примерно одинаковой. В ходе эксперимента ни в одном из этих классов курс «Экология» не преподавался, изучение учебных предметов обязательных для основной общеобразовательной школы проводилось традиционно, без интеграции с экологией (за исключением физики в экспериментальной группе).
Преподавание в этих классах осуществлялось одним учителем, но в одних классах традиционно, а в других на основе разработанного содержания и методики изучения вопросов экологии.
В ходе эксперимента применялись различные методы наблюдения и хронометража деятельности школьников, анкетирование и тестирование, изучалось отношение учащихся к изучаемому материалу, предмету физика. При проверке результатов обучения осуществлялось сопоставление качественных и количественных данных результатов исследования.
Для тех учащихся, которые принимали участие в контрольном этапе педагогического эксперимента, но за время его проведения не закончили курс основной общеобразовательной школы, в исследованиях использовались промежуточные результаты обучения. Результаты контроля знаний и умений по экологии и математическая статистика
Уровень экологических знаний учащихся экспериментальной и контрольной группы определялся по завершении каждой темы курса физики. У школьников должны быть сформированы следующие знания: о о взаимосвязи явлений в природе и их изменении под влиянием человеческой деятельности; о о роли физики в совершенствовании существующих и создании новых альтернативных технологий на основе рационального использования природных ресурсов; о о физических методах защиты окружающей среды от загрязнения выбросами техносферы и быта.
Для определения величины уровня экологических знаний у школьников в исследуемых классах проводились контрольные работы, разработанные Л.М. Игольницыной [190], в которые были включены задания, проверяющие знания на следующих уровнях: о на уровне воспроизведения; на уровне применения по образцу и в измененной ситуации; о на творческом уровне.
