Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние общего химического образования в условиях его модернизации и проблема минимизации
1.1. Современные тенденции развития общего химического образования 13
1.2. Дидактические принципы обучения и принцип минимизации 22
1.3. Проблема выделения ведущих идей учебного предмета и оценка их вклада в решение задач общего химического образования 31
1.4. Отбор ведущих идей содержания основного общего химического образования 39
1.5. Использование уровневого подхода к оценке качества знаний в условиях минимизации основного общего химического образования 51
Выводы по первой главе 56
Глава 2. Методика обеспечения минимизации химического образования в основной школе
2.1. Методологические основания исследования 58
2.2. Концепция и теоретическая модель минимизации основного общего химического образования 65
2.3. Содержание основного общего химического образования в условиях реализации принципа минимизации 81
2.4. Методика внедрения экспериментальной программы 101
2.5. Методика реализации принципа минимизации на примере изучения темы «Классы неорганических соединений» 113
2.6. Методика формирования представлений учащихся о ведущих идеях учебного предмета
Выводы по второй главе 130
Глава 3. Экспериментальная проверка эффективности методической системы
3.1. Организация экспериментального исследования 132
3.2. Проведение констатирующего и поискового этапов эксперимента 136
3.3. Результаты апробации и внедрения экспериментальной программы... 148
Выводы по третьей главе 159
Заключение 160
Список литературы 163
Приложения 177
- Современные тенденции развития общего химического образования
- Методологические основания исследования
- Организация экспериментального исследования
Введение к работе
Школьное химическое образование в настоящий момент переживает весьма сложный период своего развития. Необходимость внедрения новых направлений в давно сложившуюся систему химического образования обусловило углубление противоречия между объемом изучаемого материала и возможностями школьников по его усвоению.
Концепция модернизации общего образования и документы по профильному обучению предполагают сокращение времени, отводимого на изучение предметов естественнонаучного цикла. В большей части учебных планов старшей профильной школы химия не включена в перечень изучаемых предметов. Для многих учащихся химическое образование закончится в основной школе. В связи с этим встает проблема пересмотра целей, а значит - принципов и критериев отбора содержания основного общего химического образования.
В настоящее время осуществлен переход с линейного на концентрический тип конструирования содержания предмета. Итогом стала попытка уплотнения учебного материала, увеличение его объема, несмотря на сокращение числа часов в учебном плане. В курс 9-ого класса были перенесены некоторые темы, изучавшиеся ранее в старшей школе, расширилось число понятий, вводимых на первом этапе обучение в 8 классе. В результате резко сократилось время, затрачиваемое на формирование и отработку важнейших знаний и умений, возросла перегрузка учащихся, снизился интерес к предмету и уровень химической грамотности школьников. Поэтому, в существующих условиях очень важно решить проблему минимизации содержания химического образования.
Введение государственных образовательных стандартов должно было решить проблему уменьшения объёма изучаемого материала, но существенных изменений не произошло. Все попытки минимизации содержания сводятся к сокращению формулировок стандартов. Такому
5 «консерватизму» есть объективные причины: общее химическое образование имеет глубокие традиции, его содержание устоялось и не поддаётся простому сокращению. Основная причина - сложность, обязательность и многообразие внутрипредметных связей. Невозможно изъять какие либо темы без ущерба для изучения других разделов, без нарушения единства понятийного аппарата всего курса в целом.
Общая перегруженность содержания курса химии привела также к снижению роли ведущих идей предмета в обучении. Между тем, эти идеи способны оказывать огромное влияние на формирование мировоззрения школьников. Важным итогом школьного изучения предмета должно стать усвоение учащимися ведущих закономерностей химии, формирование умений связывать наиболее важные факты и обобщать их в единую логическую систему. Ведущие идеи учебного предмета будучи перечислены в пояснительных записках многих авторских программ по химии, не представлены в явном виде в содержании курса и текстах учебников, нет и обоснованной методики их формирования. Без решения этой проблемы трудно сформировать у учащихся целостное миропонимание и современное научное мировоззрение.
Таким образом, в основном общем химическом образовании выявились противоречия, тормозящие его модернизацию и требующие скорейшего решения. Это противоречия между:
о традиционным содержанием учебного предмета химии и
необходимостью его минимизации; о традиционно сложившимся линейным структурированием содержания
предмета и переходом к концентрическим программам; о объёмом изучаемого материала и возрастными возможностями
учащихся по его усвоению; о сохраняющейся основной направленностью обучения на формирование
химической грамотности и недостатком внимания к усвоению
учащимися ведущих идей учебного предмета, отсутствием методики их формирования.
Необходимость разрешения противоречий между значением минимизации содержания предметного обучения для практического осуществления модернизации основного химического образования и неразработанностью методических основ её реализации определяет актуальность выбранной темы исследования.
Целью исследования является разработка методических оснований минимизации основного общего химического образования и реализация их в практике школьного обучения.
Объект исследования - целостный процесс обучения химии в 8-9 классах основной школы.
Предмет исследования - разработка методики осуществления минимизации основного общего химического образования.
В соответствии с целью и предметом исследования была выдвинута гипотеза исследования: предполагается, что уровень усвоения учащимися основной школы знаний и умений по химии повысится, если отбор содержания будет осуществлен с учетом минимизации и на основе ведущих идей учебного предмета, а его освоение будет осуществляться посредством специально разработанной методики обучения.
Цель и гипотеза исследования определили следующие его задачи: 1. На основе анализа состояния и тенденций развития химического образования сделать вывод о целесообразности разработки концепции минимизации основного общего химического образования. 2.Выявить способы осуществления минимизации содержания основного общего химического образования (ООХО) и дать им методическое обоснование.
З.На основе анализа литературы обобщить роль ведущих идей учебного предмета в формировании научного миропонимания учащихся.
7 4. На основе анализа философской, химической и методической литературы выделить ведущие идеи, которые должны стать основой отбора и конструирования содержания минимизированного курса химии. 5.0пределить особенности применения уровневой системы к формированию химических понятий как одного из способов реализации минимизации. б.Разработать вариант учебного курса химии для учащихся 8-9-х классов, скорректированный в соответствии с целями минимизации. 7. Разработать методику минимизации содержания ООХО. 8.Проверить эффективность разработанной программы и методики минимизации содержания 00X0.
Методологическими основами исследования являются: -системный подход к построению и рассмотрению исследуемых педагогических объектов (В.А. Афанасьев, А.П. Беляев, В.П. Беспалько, В.П. Симонов, Э.Г. Юдин и др.);
-теория развивающего обучения (В.В. Давыдов, Е.Н. Кабанова-Меллер, И.С. Якиманская), в том числе по химии (С.А. Герус, Н.Е. Кузнецова, И.М. Титова и др.);
-идеи гуманизации образования (И.Ю. Алексашина, Е.Я. Аршанский, В.И. Кузнецов, А.А. Макареня, И.М. Титова и др.);
-деятельностный подход (Б.И. Коротяев, П.И. Пидкасистый и др.) и уровневая концепция сформированности учебной деятельности (В.П. Беспалько, В.М. Полонский, В.П. Симонов и др.);
-интегративный подход в естественнонаучном (И.Ю. Алексашина, Е.Я. Аршанский, B.C. Безрукова, М.Н. Берулава, В.Н. Максимова), в том числе химическом образовании (Н.Е. Кузнецова, М.С. Пак, М.А. Шаталов и др.); -концептуальные системы развития процесса химического познания (Б.М. Кедров, В.И. Кузнецов, А.А. Макареня, В.Л. Обухов и др.); -концепция химической картины природы (B.C. Вязовкин) и её формирования в обучении химии (Н.Е. Кузнецова, А.А. Макареня, Н.Н. Суртаева и др.);
8 -теоретические основы формирования систем понятий в обучении химии (Н.Е. Кузнецова и др.);
-принципы отбора понятий и структурирования школьного курса химии (Н.Е. Кузнецова, Е.Е. Минченков, B.C. Полосин, Ю.В. Ходаков, Л.А. Цветков, Г.М. Чернобельская, И.Н. Чертков, С.Г. Шаповаленко и др.).
Для решения поставленных целей и задач были использованы следующие методы исследования: теоретический анализ педагогической и методической литературы, нормативных документов по проблеме исследования; понятийный анализ учебного материала; прямое и косвенное наблюдение за учебным процессом; тестирование, анкетирование, качественный и количественный анализ письменных работ учащихся; педагогический эксперимент, статистическая обработка результатов эксперимента и их методическая интерпретация.
Научно-исследовательская работа проводилась с 2002 по 2006 гг и включала несколько этапов:
Предварительный этап (2002-2003 гг): изучалось состояние проблемы в теории образования и педагогической практике. Результатом проведенного анализа и синтеза научной литературы стало выдвижение гипотезы о том, что повышение уровня усвоения учащимися основной средней школы знаний и умений по химии, может быть достигнуто посредством осуществления минимизации содержания обучения, включающей минимизацию теоретических знаний, понятий и фактов, на основе ведущих идей учебного предмета и разработки соответствующей методики его усвоения. Были определены цели и задачи исследования, его объект и предмет.
Теоретический этап (2003-2004 гг): разработана концепция, модель и методическая система минимизации содержания основного общего химического образования, создана авторская программа минимизированного курса химии для учащихся 8-9-х классов.
Экспериментальный этап (2004-2005 гт): разработанная методическая система и авторская программа были внедрены в практику школьного обучения.
Заключительный этап (2005-2006 гг): систематизировались результаты теоретического и экспериментального исследования, продолжалось внедрение разработанной методики и программы в процесс обучения химии в средней школе, проводилась обработка результатов педагогического эксперимента, формулировались выводы.
Научная новизна работы заключается в том, что: 1.Выдвинута и реализована на практике идея минимизации содержания химического образования в основной школе на современном этапе его развития.
2.0пределены методические основы минимизации основного общего химического образования.
3.Разработаны концепция и теоретическая модель минимизации химического образования в основной школе.
4.Создана методическая система минимизации содержания курса химии основной средней школы.
Теоретическая значимость исследования состоит в следующем: 1.Уточнен и расширен понятийный аппарат проблемы исследования включающий следующие понятия: минимизация химического образования, принцип минимизации содержания химического образования, минимизация теоретических знаний, понятийная минимизация, минимизация фактов, ведущие идеи содержания учебного предмета «химия». 2.0пределены способы минимизации содержания обучения химии, к которым относятся: генерализация содержания на основе ведущих идей курса, внутри и межпредметная интеграция содержания образования, оптимизация сложности изучения понятий.
3. Обобщена роль ведущих идей содержания курса химии в формировании научного миропонимания учащихся.
10 4.0боснована методология отбора ведущих идей содержания общего химического образования
5.Обобщен комплекс ведущих идей, которые должны быть сформированы при освоении содержания учебного предмета «химия». б.Определены перспективные уровни осуществления содержательной минимизации за счёт интеграции естественнонаучных дисциплин. 7.Выявлены особенности применения уровневой системы к формированию химических понятий как одного из способов реализации минимизации.
Практическая значимость исследования заключается в следующем: 1 .Разработана и апробирована методика минимизации содержания курса «химия» в основной школе, исследовано влияние разработанной методики на качество знаний учащихся.
2.Разработана и проверена на практике методика формирования представлений учащихся о ведущих идеях учебного предмета «химия». 3.Предложен скорректированный вариант действующей программы курса химии для учащихся 8-9-х классов, измененный в соответствии с целями минимизации.
Рекомендации по использованию научных результатов. Разработанные способы осуществления минимизации содержания основного общего химического образования и методика формирования представлений о ведущих идеях учебного предмета могут быть использованы как в практике школьного химического образования, так и применительно к другим естественнонаучным предметам; а так же при разработке государственных образовательных стандартов и программ учебных курсов.
Обоснованность и достоверность результатов исследования определяется методологической обоснованностью исходных положений, системностью исследовательских процедур и подтверждается положительными результатами педагогического эксперимента по
внедрению экспериментальной программы и методических рекомендаций в практику школьного обучения.
Основные положения, выносимые на защиту:
Концепция минимизации основного общего химического образования, базируется на методологии системного, интегративного и личностно-деятельного подходов, вбирает в себя совокупность идей и положений, позволяющих выстроить целостную методическую систему предметного обучения, реализующую принцип минимизации при отборе содержания образования и организации его усвоения.
Теоретическая модель минимизации основного общего химического образования, раскрывает процесс осуществления минимизации содержания образования в единстве четырех его компонентов (целевого, содержательного, процессуально-деятельностного и результативно-оценочного) и служит базой для разработки методики минимизации.
3. Положительной динамике усвоения учащимися основной школы знаний и
умений по химии способствует отбор содержания курса на основе принципа
минимизации и его реализация в соответствии с разработанной методикой.
4. Методика формирования представлений о ведущих идеях учебного
предмета, включает в себя этапы: изучения важнейших понятий,
формулировку вывода на их основе, составление обобщающей схемы,
формулировку ведущих идей и итоговое обобщение материала на основе
ведущих идей предмета.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялось в лицее № 384, школах № 479,493,244 Кировского района Санкт-Петербурга в период с 2003 по 2006 годы.
Основные положения и результаты исследования обсуждались на 50,51,52 и 53 Всероссийских научно-практических конференциях, Второй Всероссийской научно-практической конференции «Метаметодика как перспективное направление развития частных методик» (1-2 декабря 2004 года), Академических чтениях СЗО РАО «Компетентностный подход в
12 современном образовании» (7 декабря 2005 год), через чтение лекций на МО учителей химии Кировского района, организацию опытно-экспериментальной работы в школах Санкт-Петербурга.
По теме исследования опубликовано 8 работ, в которых раскрыты основные идеи диссертации.
Современные тенденции развития общего химического образования
В соответствии с современными нормативными документами под образованием «понимается целенаправленный процесс воспитания и обучения в интересах человека, общества, государства, сопровождающийся констатацией достижения гражданином (обучающимся) установленных государственных образовательных уровней...» (46,с.2). С целью обеспечения заявленных в законе положений вся система российского образования в настоящее время подвергается серьезным изменениям.
Содержание образования - один из главных преобразующихся компонентов системы образования. Для осуществления поставленной цели, содержание образования должно быть сориентировано на обеспечение самоопределения личности и создание условий для её самореализации. Из многочисленных тенденции (направлений) развития содержания образования для нашего исследования наиболее существенны следующие: личностная ориентация содержания обучения, гуманизация и гуманитаризация, дифференциация и интеграция, фундаментализация и генерализация, стандартизация, профилизация и изменение оценки качества обучения. Остановимся подробнее на данных направлениях развития образования.
Личностная ориентация образования предполагает (М.П. Барболин, И.М. Титова, А.П. Тряпицина, И.Я. Якиманская) уделять особое внимания развитию творческих способностей учащихся, расширять возможности индивидуализации обучения, учета интересов и склонностей школьников, создавать условия для развития и самореализации личности (10,142,145,186,187). Основным смыслом образовательного процесса становится развитие личности. Применительно к содержанию общего химического образования это выражается во введении в содержание учебного курса материала, который способствует развитию творческого мышления и способностей учащихся; изучение вопросов, связанных с повседневной жизнью школьников.
Необходимым условием реализации личностно-ориентированной парадигмы образования является его дальнейшая гуманизация (3,15). Эта тенденция проявляется прежде всего в изменении целей образования. Главным становится создание условий для развития ценностных ориентиров, интеллектуальных качеств личности, реализация творческого потенциала школьников. Проблемы гуманизации химического образования исследовали В.И. Кузнецов, А.А. Макареня, Ш.М. Омаров, Н.Н. Суртаева, И.М. Титова, Л.Г. Третьякова (64,66,67,81,133,140,142).
Важнейшим проявлением гуманизации стала гуманитаризация образования (12,141,142,143). В практике предметного обучения всё больше внимания уделяется вопросам истории науки, возможностям отражения её в содержании общего химического образования в виде историко-научных фактов, биографий ученых, показа ценности научных достижений, акцентировании внимания учащихся на роли химической науки в развитии цивилизации. Гуманитаризацию, таким образом, можно охарактеризовать как тенденцию продуктивного взаимодействия естественнонаучных и гуманитарных дисциплин. Однако, в реальной практике образования гуманитаризация не редко имеет негативные последствия: уменьшение числа часов на изучение химии, перевод данного предмета в разряд «необязательных», появление авторских программ по химии «облегченного» уровня.
Российская школа традиционно обеспечивала высокий уровень химического образования, но результаты участия российских школьников в международных тестированиях, а так же анализ итогов проведенного нами эксперимента говорят о том, что знания большей части школьников по химии не соответствуют предъявляемым к ним требованиям в государственных образовательных стандартах (см. главу 3). Можно сделать вывод, что содержание учебного курса не усваивается в полном объеме всеми школьниками. Следствием становится снижение интереса к предмету, усиление перегрузки учащихся, резкое падение качества химической подготовки выпускников школ. В таких условиях важность минимизации определяется необходимостью оптимизации объёма учебной нагрузки, разгрузки учебного материала, психолого-педагогического обоснования отбора содержания образования, соответствующего возрастным особенностям учащихся.
Методологические основания исследования
Сложность и многоаспектность объекта настоящего исследования определили необходимость построения и реализации уровневой методологии минимизации основного общего химического образования (ООХО).
При создании новых педагогических систем уровневая методология позволяет проектировать, анализировать, объяснять и прогнозировать особенности их функционирования на разных уровнях конкретности (А.П. Беляева) (13). Структура использованной нами методологии исследования представлена на рисунке 1. Уровневая методология представляет из себя систему подходов, рассматривающих проблему исследования на различных уровнях обобщения: философском, общенаучном, общепедагогическом и частнонаучном.
Основу философского уровня исследования составляет системный подход. Системный подход - один из наиболее важных и востребованных современной наукой. Он предполагает исследование объектов как систем, ориентацию на изучение фактов, обеспечивающих целостность объекта, изучение системообразующих связей и отношений (В.Г. Афанасьев, И.В. Блауберг, Э.Г. Юдин) (6,18).
Системный подход стал важнейшим при создании концепции и теоретической модели минимизации содержания учебного предмета. Он нацеливает на установление связей структуры и содержания курса химии, структуры и функций учебного предмета в школьном образовании. На основе данного подхода нами был проведен анализ действующих авторских программ по химии и предложен экспериментальный курс химии, учитывающий принцип минимизации содержания обучения.
Построение теоретической модели методической системы минимизации, на основе системного подхода включает в себя: -определение места системы-объекта, его функций и связей в системе более высокого иерархического уровня, определение оптимальной структуры и свойств его компонентов, обеспечивающих нормальное функционирование и развитие системы, -установление связей между компонентами, -взаимодействие системы с окружающей средой, -её изменение во времени - возникновение и эволюционирование.
При построении концепции и теоретической модели минимизации 00X0, объектом исследования выступает образовательный процесс по химии в 8-9 классах, а системообразующим фактором - учет принципа минимизации при отборе и конструировании содержания учебного предмета. Методика минимизации ООХО рассматривается как самостоятельная дидактико-методическая система, которая в свою очередь является подсистемой школьного химического образования. В рамках изучаемой системы установлено из каких компонентов она состоит, каковы ее структура и функции, какие факторы определяют её целостность. В качестве компонентов системы «методика минимизации 00X0» нами рассматриваются: цели и задачи 00X0, принципы и критерии отбора содержания, дидактические единицы содержания курса химии (ведущие идеи учебного предмета, важнейшие химические теории и законы, системы понятий, факты), система предметных умений, которые должны быть сформированы в ходе обучения, требования к знаниям учащихся и система оценки знаний. В настоящем исследовании минимизация выступает как компонент 00X0 (один из принципов отбора и конструирования содержания предмета). Соответственно минимизация не может рассматриваться обособленно, а обязательно в связях со всеми остальными компонентами.
Организация экспериментального исследования
Исследование проводилось в 4 этапа: предварительный, теоретический, экспериментальный и заключительный.
Предварительный этап позволил решить следующие задачи:
1) теоретически осмыслить исследуемую проблему,
2) определить цель, предмет и задачи исследования,
3) провести анализ нормативных документов и содержания учебных программ по химии,
4) определить соответствие содержания основного общего химического образования современным требованиям,
5) сформулировать рабочую гипотезу исследования.
Результатом проведенного анализа и синтеза научной литературы стало выдвижение гипотезы о том, что минимизация общего химического образования может осуществляться в контексте определения его вклада в развитие мировоззрения и акцентирования усвоения учащимися ведущих идей и закономерностей химии.
Теоретический этап позволил с учетом результатов информационного и научного поисков решить задачи:
1) раскрыть сущность понятия «минимизации» в том числе и применительно к химическому образованию,
2) разработать концептуальные положения и теоретическую модель минимизации содержания основного общего химического образования,
3) определить методику проведения педагогического эксперимента,
4) разработать учебную программу курса химии для учащихся 8-9 классов, которая учитывает принцип минимизации содержания обучения.
Результатом теоретического этапа стало создание авторской,
экспериментальной программы курса химии для учащихся 8-9 классов. На экспериментальном этапе были решены задачи:
1) организации и проведения педагогического эксперимента с целью проверки выдвинутой гипотезы,
2) реализации обучения учащихся 8-9-классов по химии на основании экспериментальной программы,
3) разработки методических рекомендаций и осуществления их внедрения в практику обучения,
4) внесения необходимых корректировок в предложенную методику,
5) анализа и интерпретации результатов педагогического эксперимента.
На данном этапе происходило внедрение разработанной авторской программы обучения и прослеживание причинно-следственных связей между результатами обучения химии и изменяемыми факторами.
Заключительный этап исследования был посвящен решению задач:
1) обобщения результатов предыдущих этапов исследования,
2) отработки методических приемов и целостной методики,
3) корректировки отдельных положений концепции минимизации основного общего химического образования,
4) формулирования научных выводов.
Педагогический эксперимент по проблеме исследования проводился в естественных условиях обучения без нарушения учебно-воспитательного процесса в течение 2003-2004,2004-2005,2005-2006 учебных годов. Автором исследования в качестве учителя химии лицея № 384 был внедрен разработанный экспериментальный курс химии (для учащихся 8-9 классов), учитывающий принцип минимизации содержания обучения.
