Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Методологические основы химии как учебной дисциплины 9
1.1 Современное состояние химического образования 9
1.1.1. Значение химического образования и задачи российской образовательной политики 9
1.1.2. Фундаментализация образования 13
1.2 Методические требования к химии как учебной дисциплине 18
1.2.1. Отбор и структурирование учебной информации по химии на основе системного подхода 18
1.2.2. Об использовании прикладных знаний в курсе химии в истории отечественной и зарубежной педагогики 24
1.2.3. Каким быть учебнику для высшей школы 32
1.2.4. Самостоятельная работа и познавательная самостоятельность студентов 43
1.2.5. Основы интенсификации и оптимизации обучения 47
Выводы по главе 1 49
Глава 2. Дидактические подходы к проектированию и реализации УМК по общей химии
2.1 Отбор содержания с учетом профессиональной направленности 51
2.2 Взаимосвязь курса химии с другими дисциплинами по специальностям 56
2.3 Концепция построения программы по химии 64
2.3.1. Программа курса общей химии 70
2.3.2. Основные требования, предъявляемые к знаниям и умениям по химии 72
2.4 Методическое обеспечение и организация учебного процесса при изучении
курса общей химии 74
2.4.1. О структуре и содержании учебного пособия «Основы общей химии» 74
2.4.2. О структуре и содержании лабораторного практикума 80
2.5 Формы организации учебного процесса при изучении курса общей химии 83
2.5.1. Организация самостоятельной работы студентов 83
2.5.2. Организация работы студентов на занятиях 89
Выводы по главе 2 94
Глава 3 Проверка эффективности УМК при его реализации 95
Анкетирование студентов на предмет их отношения к химии 97
Тестирование студентов 103
Использование раздаточного материала 105
Управление активностью студентов в процессе изучения химии 108
Определение уровня самостоятельности студентов 111
Уровень усвоения знаний 113
Выводы по главе 3 116
Заключение 117
Список литературы 123
- Современное состояние химического образования
- Отбор содержания с учетом профессиональной направленности
- Анкетирование студентов на предмет их отношения к химии
Введение к работе
В настоящее время результатом подготовки студентов в системе высшего образования должен стать специалист высокого уровня, компетентный не только в узкой получаемой профессии, но и других областях знания. Последнее особенно актуально в системе высшего педагогического образования, поскольку будущий учитель должен быть по возможности «энциклопедичным» и уметь ориентировать своих учеников на профессию с учетом их личностных качеств и потенциальных способностей. Выпускник вуза любой специальности должен иметь четкие представления о значимости той или иной науки в своей предстоящей трудовой деятельности и уметь интегрировать и переносить достижения различных областей знаний в свою профессию и применять их. Для студентов нехимических специальностей педагогических вузов должен быть разработан и внедрен подход к изучению курса общей химии, демонстрирующий связь естественных и гуманитарных дисциплин, показывающий целостность науки и ее фундаментальность, ориентирующий не на запоминание отдельных фактов, а на понимание процессов, происходящих в окружающем мире.
Актуальность исследования. Поскольку химия относится к фундаментальным наукам, она преподается студентам не только химических, но и нехимических специальностей. В соответствии с Государственными образовательными стандартами (в дальнейшем ГОС) для нехимических специальностей педагогических университетов на изучение курса «Химия» отводится немного времени, а приводимый минимум дидактических единиц затрагивает большой объем, содержание представлено фрагментарно и не отражает внутреннюю логику науки, при этом для всех специальностей он одинаков, что противоречит целостности восприятия, фундаментальности науки и соблюдению профессиональной направленности. Поэтому возникла необходимость разработки соответствующей программы для таких факультетов, где есть потребность в осуществлении отбора содержания с ориентацией на профессию и поиск средств и методов представления его, повышение химиче-
ского, экологического и общекультурного уровня студентов, и реализации этой программы.
Объект исследования - обучение курсу общей химии студентов нехи-
Ф мических специальностей педагогических вузов.
Предметом исследования является теоретические и практические основы конструирования курса общей химии и методики его обучения студентов нехимических специальностей педагогической высшей школы на современном этапе эволюционного развития фундаментальной химической науки.
Цель исследования заключается в разработке учебно-методического обеспечения по общей химии для студентов нехимических специальностей и поиске наиболее эффективных методов организации занятий, приближении химических знаний к требованиям жизни и будущей профессиональной деятельности, повышении уровня мотивации и познавательной их активности.
Рабочая гипотеза: Если в основу конструирования учебно-методического комплекса (УМК) по курсу общей химии для студентов нехимических специальностей педагогического ВУЗа положить ведущие принципы преемственности и непрерывности, научности и доступности, межпред-метной интеграции и профессиональной направленности, то его реализация должна способствовать:
повышению мотивации и активизации учебной деятельности студентов;
оптимизации процесса обучения химии в условиях ограниченного времени;
повышению качества химических знаний студентов.
Для достижения поставленной цели исследования и подтверждения ра-
4$ бочей гипотезы необходимо было решить следующие задачи:
1. Проанализировать состояние проблемы организации и проведения занятий по непрофилирующим дисциплинам в различных школах и вузах;
Обосновать концепцию химического образования студентов нехимических специальностей педагогических вузов и составить программу по курсу общей химии на базе государственного образовательного стандарта для студентов нехимических специальностей педагогического вуза;
Осуществить методическое обеспечение к реализации предлагаемой программы;
Проверить в процессе педагогического эксперимента эффективность использования на занятиях по химии разработанного УМК в сочетании с необходимыми методами и формами учебной деятельности.
Методы исследования', теоретический анализ проблемы, обобщение накопленного опыта в практике преподавания, анкетирование и тестирование студентов, наблюдение за учебным процессом, оценка эффективности используемого подхода и апробация результатов исследования на семинарах и конференциях.
Методологическую основу исследования составляют основные положения системно-структурного подхода к обучению, интеграционные процессы в современном естественнонаучном образовании, личностно-деятельностный подход в обучении, методология химической науки.
Достоверность и обоснованность результатов обеспечена: всесторонним анализом литературы и практики обучения студентов нехимических специальностей в вузе, организацией учебно-экспериментальной работы с личным участием автора как преподавателя и экспериментатора, подтверждением научных выводов и основных положений диссертации в результате применения различных методов обработки педагогического эксперимента и полученных показателей, характеризующих эффективность данного подхода.
Этапы исследования проблемы:
Задачей первого этапа является Анализ состояния химии как учебной дисциплины в условиях модернизации российского образования в школах и вузах;
Обоснование проблемы исследования, определение целей и задач;
Формирование гипотезы исследования. Второй этап посвящен
Обоснованию концепции химического образования студентов нехимических специальностей в педагогическом вузе;
Поиску оптимального подхода в обучении студентов нехимических специальностей педагогического вуза в условиях дефицита времени;
Созданию методического обеспечения (авторская программа курса, издание учебного пособия, организация лабораторного практикума, составление фонда тестов и контрольных заданий).
На третьем этапе осуществлены
Педагогический эксперимент по проверке эффективности профессионально ориентированного УМК в сочетании с использованными методами и формами учебной деятельности;
Обобщение теоретико-экспериментальных данных, полученных в ходе эксперимента.
Научная новизна исследования состоит в конструировании профессионально ориентированного УМК по курсу общей химии на основе обоснованной концепции химического образования студентов нехимических специальностей и технологии его реализации в соответствии с требованиями ГОС (технолого-экономического, математического и физического факультетов педагогических ВУЗов).
Практическое значение исследования заключается в том, что оптимизирован процесс обучения общей химии в педагогическом вузе для специальностей 032100.00 (Математика с дополнительной специальностью), 032200.00 (Физика с дополнительной специальностью), 030600.00 (Технология и предпринимательство с дополнительной специальностью) в результате внедрения в него программы учебного курса, учебного пособия «Основы об-
щей химии» и лабораторного практикума, а также задании для самостоятельной работы студентов и контрольных тестов.
Апробация работы и внедрение ее результатов осуществлялись в ходе педагогического эксперимента лично автором в процессе преподавания химии в Нижегородском государственном педагогическом университете в течение 2000-2004 г.г. Основные положения и результаты исследования обсуждены на конференциях различного уровня:
Международных: «Экология и жизнь - 2000» (Новгород Великий, 2000 г.), научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодая наука - XXI веку» (Иваново, 2001 г.), научно-практической конференции (48-ые Герценовские чтения) «Актуальные проблемы современного химико-педагогического образования в высшей и средней школе» (С.-Петербург, 2001 г.), научно-практической конференции (49-ые Герценовские чтения) «Актуальные проблемы модернизации химико-педагогического и химического образования на довузовском, вузовском и послевузовском этапах» (С.Петербург, 2002 г.);
Всероссийских: научно-методический семинар (Москва, Mill У, 2004г.), научно-методической конференции «Естественнонаучное образование гуманитариев в контексте развития культуры XXI века» (Н.Новгород, 1999 г.), научно-практической конференции «Актуальные проблемы многоуровневого химико-педагогического и химического образования» (С.-Петербург, 2000 г.), научной конференции «Актуальные вопросы развития образования и производства», (Н.Новгород, 2001 г.), третьей научно-производственной конференции «Актуальные вопросы развития образования и производства» (Н.Новгород, 2002 г.), пятой научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития химического образования» (Иркутск, 2002 г.), научно-методической конференции «Реализация государственных образовательных стандартов в области физики и химии в высшей и средней школе» (Н.Новгород, 2002 г.), научно-практической конференции «Проблемы и перспективы химического образования» (Челябинск, 2003);
Региональной научно-методической конференции «Учебный предмет Естествознание в ВУЗе и школе» (Н.Новгород 2000 г.);
Межвузовских: научно-методической конференции «Высокие техноло-
Н> гии в педагогическом процессе» (Н.Новгород, 2000 г.), научно-практической
«Творческий подход к реализации Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования» (Рязань, 2001 г.), научно-методической конференции «Проблемы интеграции естественнонаучных дисциплин в высшем педагогическом образовании» (Н.Новгород, 2001 г.), научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых «Актуальные вопросы развития образования и производства» (Н.Новгород, 2000 г.), научно-практической конференции «Воспитание будущего учителя в системе высшего педагогического образования: идеи, ценности, ориентации» (Н.Новгород, 2001 г.).
По теме диссертации изданы учебная программа по химии, учебное пособие и лабораторный практикум, опубликованы статья и 17 научных докладов в материалах международных, Всероссийских и региональных конференций.
На защиту выносятся:
Принципы построения УМК по курсу общей химии для студентов специальностей 032100.00, 032200.00, 030600.00 педвузов, отбора содержания и его структурирования, позволяющих осуществить профессионально направленное обучение.
Разработанная на базе УМК педагогическая система, направленная на профориентацию и способствующая эффективности процесса обучения студентов.
j. Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех
глав, заключения, библиографии из 161 наименования, 3 приложений, 20 таблиц, 4 схем, 6 диаграмм.
Современное состояние химического образования
Химическое образование - важная составная часть системы общего естественнонаучного образования, которое призвано формировать целостный взгляд на мир как систему и место человека в нем [65]. Химия вносит существенный вклад в понимание современной картины мира, она представляет собой неотъемлемую часть общечеловеческой культуры. Устойчивое развитие общества напрямую связано с техническим прогрессом в жизнеобеспечении людей по следующим основным стратегическим направлениям: энергия, материалы, продовольствие, лекарства и здравоохранение. В связи с этим химию можно рассматривать как важнейшую фундаментальную науку и учебную дисциплину.
Изучение химии позволяет сформировать представление о химической форме движения материи, раскрыть материальные основания окружающего мира, понять сущность глобальных проблем современности (экологической, сырьевой, энергетической, продовольственной), существенно развивать общеучебные, в частности интеллектуальные, организационные, оценочные и практические умения. Велика роль химии в воспитании экологической и ва-леологической культуры, так как эти проблемы имеют в своей основе преимущественно химическую природу, а для их решения зачастую используются химические средства и методы. Важным звеном в обучении химии, на которое следует обратить внимание, - она является устойчивым фактором развития цивилизации, поскольку представляет элемент человеческой культуры и находится в комплексе отношений «химия - природа - общество» [94].
Все сказанное выше подчеркивает важность изучения этой дисциплины на любом факультете независимо от его специфики и направленности. И поскольку нашей задачей является конструирование УМК для студентов нехимических специальностей педвуза, который должен соответствовать современным требованиям как химической науки, так и Российской системы образования, то необходимо учесть, какие цели стоят перед ними сегодня и в перспективе.
В последние десятилетия в России идут перемены в сфере образования, связанные с изменением целей, приоритетов и требованиями мирового сообщества. Химия - наука интернациональная. Опыт развитых государств в данной сфере перенимается и перекладывается на российскую систему образования. При этом можно отметить, что никогда ни какое-либо общество не было удовлетворено своей системой образования. Даже в относительно благополучные времена типичны разговоры о кризисе школы, об отставании образования от запросов жизни, о падении интереса к овладению знаниями. Например, во всем мире говорят, что необходимо учится у соседних государств, поскольку у них система образования построена лучше. Последнее подтверждает, то, что в США и Англии критикуют свою систему образования, предлагая в качестве идеала опыт Японии и Советского Союза. Несмотря на то, что о кризисе образования говорят во всем мире, причины его в разных странах неодинаковые. На западе он связан с тем, что нужно каким-то образом выдерживать конкуренцию в области быстро меняющихся высоких технологий, он вызван информационным "перепроизводством", в России с тем, что отсутствует востребованность в получаемых знаниях. Некоторые признаки кризиса, характерные для российской системы образования, следующие: [3,4]:
обострение проблем доступа к образованию;
усугубление проблем качества и релевантности образования;
обострение проблем финансирования и управления;
уменьшение числа преподавателей, их необходимой квалификации, увеличение среднего возраста профессорско-преподавательского состава;
сокращение иностранной и отечественной литературы в библиотеках;
научные исследования и обучение студентов проводятся на устаревшем оборудовании;
выделяется небольшая группа благополучных, процветающих вузов на фоне основной массы нуждающихся и слабых;
недооценивается образованность как духовно-нравственная ценность, как критерий подлинной интеллигентности.
Отбор содержания с учетом профессиональной направленности
В педагогической и методической литературе часто говорится о том, что прежде чем приступить к учебному процессу, необходимо определить цели обучения. Цели обучения отвечают на вопросы: «Чему учить?», «Кого и как учить?» При всей очевидности вопросов «Чему и Кого учить?» имеются некоторые трудности при работе со студентами нехимических специальностей, которые уже имеют некоторые знания и умения из школьного курса химии. Поэтому чтобы ответить на вопросы «Зачем и Кого учить?» прежде всего необходимо выявить уровни подготовленности и мотивации студентов к дальнейшему изучению предмета.
Так, студенты первых курсов нехимических специальностей, недавно изучавшие курс школьной химии, выражают негативное отношение к введению этого предмета в вузе. Это подтверждено входными анкетированиями, проводившимися на первых занятиях (см. Приложение № 1 и таблицу 2.1).
Как видно, у многих опрошенных довольно слабая мотивация к дальнейшему изучению химической науки. Химические знания, полученные в школе, не связываются с реальной жизнью. На наш взгляд, не из-за того, что действительно не используют их, а потому что не имеют достаточного представления о химических процессах. Некоторые студенты понимают важность и необходимость изучения химии, но не видят связи ее с будущей профессией.
При этом не только у студентов нехимических специальностей нашего вуза низкий интерес к изучению химии. Многие исследователи отмечают, что такая тенденция наблюдается в большинстве обследуемых учебных заведениях, в том числе и в школе [15, 150].
Из приведенного выше опроса студентов первого курса следует отметить, что они испытывают недостаток химических знаний, востребованных для использования в повседневной и профессиональной жизни. В настоящее время в обучении химии официально провозглашается идея приближения школьного курса к жизни, к рассмотрению интересующих большинство общества проблем, но на практике наблюдается перегрузка теоретическим материалом и недостаток знаний именно прикладного характера. Последнее подтверждается диссертационным исследованием Парамоновой Н.Г. школьных учебников на предмет содержания прикладных знаний. Следует отметить, что в них до сих пор мало уделяется внимания вопросам применения и использования химических знаний в жизни [102]. Поэтому неслучайно у студентов нехимических специальностей возникает закономерный вопрос «Зачем?» следует изучать химию. Они не представляют, как можно будет использовать знания по химии и потребуются ли они в их жизни и будущей профессиональной деятельности.
Знания находятся у большинства студентов на репродуктивном уровне и свой выбор ответа обосновать или пояснить не могут. Проведенное ранее анкетирование и тестирование помогает нам ответить на вопрос «Чему учить?» Проанализировав ответы опрошенных, мы пришли к выводу о необходимости обдуманного отбора содержания, носящего одновременно теоретический и прикладной характер, материал которого отвечал бы ориентации на будущую профессию студентов, был бы полезен в повседневной жизни и повысил общий уровень эрудированности и культуры.
Высшее образование в нашей стране является профессиональным. Поэтому оно не может сводиться к общеобразовательным курсам. Любые курсы, читаемые в высшей школе, должны быть ориентированы на развитие у будущего специалиста способности решать профессиональные задачи методами дисциплин, которые он осваивал. В связи с этим преподавание химии для нехимических специальностей должно иметь профессиональную направленность, отражать специфику деятельности в конкретной профилирующей области и способствовать решению задач будущими выпускниками этих факультетов [156]. К молодым специалистам предъявляются такие требования, как умение работать быстро и творчески, обладать навыками самообразования, ориентироваться в разнообразных информационных потоках [33]. Последнее связано с тем, что огромный объем получаемой информации из СМИ по естественным наукам не всегда отличается научностью и достоверностью фактов, что заставляет относиться к ней критично и отличать истинное от ложного. Поэтому знания по химии нужны не только студентам химических факультетов, но и где кафедра химии является обслуживающей.
Студенты факультетов нехимических специальностей часто относятся к предметам, не связанным непосредственно с получаемой ими профессией, негативно, отодвигая их на второй план, что было подтверждено входным тестированием студентов 1-ых курсов (таблицы 2.1 и 2.2). Особенностью изучения непрофилирующей дисциплины в высшем учебном заведении заключается в отсутствие очевидной для обучаемого необходимости и целесообразности ее освоения. По причине того, что студенты не видят связи данной дисциплины со специальными предметами и своей практической деятельностью, преподавателю нужно найти приемы и методы, способствующие заинтересованности к изучению непрофилирующей дисциплины [33].
Анкетирование студентов на предмет их отношения к химии
Исследование отношения студентов к химической науке и учебной дисциплине химии проводили дважды на первом занятии (входное анкетирование) и в самом конце изучения курса общей химии.
Анкетирование студентов было анонимным, для того чтобы избежать неточности результатов из-за неудобства испытуемых или боязни выразить свое истинное отношение к тем или иным утверждениям.
Анкета составлена по методу единственного выбора, когда респонденту разрешается выбрать только один объект из всех предложенных. Разработанную анкету следует отнести к комбинированному типу, поскольку в ней сочетаются элементы конструктивной работы (студенты предлагают свой вариант ответа) и альтернативной (студенты могут выбрать ответ из предложенных) (Приложение №1). Она состоит из пяти вопросов. Первый вопрос направлен на выяснение мнения студентов, чему в первую очередь способствует изучение химии. Второй вопрос связан с пониманием студентами, что многие действия, выполняемые ими в повседневной жизни, так или иначе связаны с химической наукой. В ответе на него нужно пояснить, какими именно знаниями они руководствуются. Ответ «да» или «нет» без пояснения автоматически можно отнести к тому, что исследуемый не имеет точного представления об этом и поэтому не следует учитывать их при обработке результатов. Третье задание должно объяснить, получение каких знаний было бы предпочтительнее при изучении химии в вузе. Четвертый вопрос должен ответить, является ли изучение химии важным моментом в будущей профессиональной деятельности. Заключительный вопрос анкеты определяет готовность и желание продолжить изучение химии.
Из-за большого числа исследуемых было бы нерационально использовать метод ранговых оценок, поэтому мы ограничиваемся вычислением доли предпочтений (%).
Примеры входного анкетирования и тестирования, проводившиеся со студентами в 2000 году, уже рассмотрены во второй главе и результаты обсуждены. Те же обследования проводили со всеми студентами нехимических факультетов очной и заочной форм обучения первого (ТЭФ, МФ) и второго (ФФ) курсов. Таким образом, за все время исследования было опрошено 1082 студента. Данные о числе и времени обучения исследуемых сведены в таблицу 3.1. Ниже представлены данные входного и заключительного тестирования студентов 2002-2004 годов обучения, число которых составило 530 (таблица 3.2).
По причине того, что на разных факультетах и в различные годы обучения некоторые выборы ответов на вопросы при входном анкетировании более или менее совпадали, они представлены обобщенно.
На первый вопрос анкеты в виде утверждения «Изучение химии наиболее существенно способствует» студентам необходимо выбрать наиболее подходящее на их взгляд продолжение.
Похожие диссертации на Конструирование и реализация учебно-методического комплекса по общей химии для студентов нехимических специальностей педагогических вузов
