Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТНОГО ОБУЧЕНИЯ БИОЛОГИИ В СТАРШИХ КЛАССАХ
1.1. Проектное обучение в современной психолого-педагогической и методической литературе 11
1.2. Становление и развитие проектного обучения в общеобразовательной школе 22
1.3. Состояние проблемы проектного обучения в практике школьного биологического образования 33
Выводы по I главе 42
ГЛАВА II. ПРОЕКТНОЕ ОБУЧЕНИЕ ОБЩЕЙ БИОЛОГРШ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТА.
2.1. Методика проектного обучения общей биологии 44
2.2. Методика проектного обучения биологии в экспериментальных условиях 70
2.3. Результаты экспериментальной методики проектного обучения общей биологии 99
Выводы по II главе 117
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 119
- Проектное обучение в современной психолого-педагогической и методической литературе
- Методика проектного обучения общей биологии
- Методика проектного обучения биологии в экспериментальных условиях
Введение к работе
Важными задачами современного образования становятся не только формирование системных знаний, учебных умений и навыков, но и развитие коммуникативных умений и умений осуществлять самоуправление учебно-познавательной деятельностью.
Необходимо осмысление и освоение новых подходов к учебно-воспитательному процессу. Требуется обновление образования, учитывающее возрастные и индивидуально-психологические способности и интересы школьников, их социальные притязания, право на выбор образовательной траектории, преодоление изолированности школьного образования от других сфер общественной практики (133).
Одной из инновационных педагогических технологий, соответствующих перечисленным требованиям, является проектное обучение или обучение с использованием учебных проектов, реализуемое в мировой практике школьного образования для осуществления межпредметных связей и соединения теории с практикой.
Среди различных инновационных технологий проектное обучение обладает рядом преимуществ, так, как позволяет ученику самостоятельно (при консультативной поддержке учителя) добывать знания, работая с многочисленными источниками информации, приборами и лабораторным оборудованием, и, одновременно, в деловом общении со сверстниками, развивать коммуникативные умения и навыки. Кроме этого, оно достаточно «легко
вписывается в учебный процесс, не затрагивая содержания обучения, которое определено образовательным стандартом...» (39, с. 15).
В связи с этим, за последние годы в ряде регионов страны наметилась тенденция интенсивного использования проектного обучения предметам естественнонаучного цикла для развития исследовательских и коммуникативных умений, умений осуществлять самоуправление учебно-познавательной деятельностью и повышения эффективности учебно-воспитательного процесса, что приводит к социализации учащихся в современном обществе. Но проектное обучение общей биологии в нашей стране используют в своей практической деятельности только учителя-новаторы. Большинство педагогов либо не знакомы с проектным обучением, либо не владеют методикой его осуществления, испытывая недостаток в соответствующих учебно-методических пособиях.
Существует ряд методических разработок, посвященных вопросу проектного обучения различным школьным дисциплинам - химии (В.Н. Давыдов, Ю.В. Железнякова), информатике (Н.Ю. Пахомова, Е.С. Полат, Т.С. Цыбикова), технологии (В.Е. Мельников, М.Л. Сердюк), иностранному языку (Э.В. Бурцева) и некоторым вузовским дисциплинам (В .Г. Веселова, М.У. Гаппоева и др.). Имеют место публикации в периодической печати, посвященные использованию учебных проектов в школьной практике (СВ. Ананьев, В.В. Груздев, В.А. Жинжило, А.Н. Захлебный, Л.В. Левчук, В.М. Назаренко, Т.А. Новикова, Ю.Л. Хотунцев, И.Д. Чечель). Опубликованы рекомендации по проведению отдельных уроков, в том числе по биологии и экологии (М.Ю. Бухаркина, Н.С. Дежникова, О.Г. Роговая, Г.А. Русских, И.В. Цветкова) с использованием учебных проектов.
Проведенный нами анализ учебных программ и учебников биологии позволил выявить достаточные возможности содержания раздела «Общая биология» 10-11 классов для реализации ряда учебных исследовательских проектов.
Необходимость модернизации школьного образования, реализации его направленности на развитие личности ученика и теоретическая и практическая неразработанность проектного обучения биологии, способствующего данным процессам, определяют актуальность темы нашего диссертационного исследования:
«Методика проектного обучения в разделе «Общая биология» общеобразовательной школы».
Цель исследования состоит в повышении эффективности учебно-воспитательного процесса по биологии в 10-11 классах на основе проектного обучения.
Объект исследования - проектное обучение в старших классах общеобразовательной школы.
Предмет исследования - методика проектного обучения общей биологии в общеобразовательной школе.
Гипотеза исследования - эффективность учебно-воспитательного процесса по биологии в 10-11 классах может быть повышена, если будут:
- определены психолого-педагогические основы проектного обучения;
- разработана методика проектного обучения;
- уточнены методические условия проектного обучения курсу общей биоло
гии.
Для достижения поставленной цели и в соответствии с выдвинутой гипотезой были определены следующие задачи исследования: . Проанализировать психолого-педагогическую и методическую литературу с целью выяснения психолого-педагогических основ проектного обучения, изучения истории его становления и развития. . Изучить состояние проектного обучения в практике школьного биологического образования. . Выявить и обосновать принципы проектного обучения общей биологии в
общеобразовательной школе. . Создать модель методики проектного обучения биологии в 10-11 классах.
Определить цели, содержание проектного обучения, выявить оптимальные методы, методические приемы, средства и формы проектного обучения общей биологии, деятельность учителя и учащихся по проекту.
Экспериментально проверить разработанную методику проектного обучения общей биологии, оценив ее эффективность, и уточнить методические условия проведения проектного обучения в школьной практике.
Методологической основой исследования являлись положения теории познания, теории деятельности, теории развития личности (А.Н. Леонтьев, С.Л. Рубинштейн, Г.И. Щукина); историко-сопоставительный, системный, интегративный, личностно-ориентированный, личностно-деятельностный, проблемный, комплексный подходы (Ю.К. Бабанский, А.П. Беляева, В.П. Беспалько, В.А. Бордовский, Л.С.Выготский, П.Я.Гальперин, В.В. Давыдов, А.Н. Джуринский, Л.В. Занков, В.И. Загвя-зинский, Н.В. Кузьмина, И.Я. Лернер, В.Н. Максимова, A.M. Матюшкин, М.И. Махмутов, Е.С. Рабунский, М.Н. Скаткин, Н.М. Усова и др.); концепции экологизации биологического образования (Н.М.Александрова, С.В.Алексеев, Н.Д.Андреева, Л.П. Викторова, С.Н.Глазачев, А.Н.Захлебный, И.Д.Зверев, Н.М. Мамедов, В.В.Пасечник, И.Н.Пономарева, В.П.Соломин, П.В. Станкевич, С.В.Суматохин, И.Т.Суравегина и др.). Исходным теоретическим положением исследования является теория проектного обучения в естественнонаучном образовании (М.Ю. Бухаркина, В.Н. Давыдов, Н.Ю. Пахомова, Е.С. Полат и др.).
Для решения поставленных задач и проверки выдвинутой гипотезы использовались следующие методы исследования:
- теоретические: анализ, синтез, сравнение, обобщение информации, полученной при изучении философской, психолого-педагогической, методической и специальной литературы по проблеме исследования; моделирование, разработка методических основ проведения учебного исследовательского проекта в процессе обучении биологии;
экспериментальные: педагогическое наблюдение, беседа, анкетирование, интервьюирование, опрос, проведение контрольных срезов, педагогический эксперимент;
статистические методы математической обработки полученных экспериментальных данных.
Основные этапы исследования:
Первый этап (2000-2001 гг.) - констатирующий. Было изучено состояние проблемы в педагогической, психологической и методической литературе в историческом аспекте и на современном этапе развития науки; изучено состояние практики применения проектного обучения в общеобразовательной школе, проанализирован и обобщен передовой и новаторский педагогический опыт; разработана методика констатирующего эксперимента, определены его сроки; проведен констатирующий эксперимент, обобщены его результаты; выявлены условия для проведения экспериментального обучения; определены цель, объект, предмет, задачи и гипотеза исследования.
Второй этап (2001-2002 гг.) - поисковый. Разработана методика формирующего эксперимента; определены задачи и процедура экспериментального обучения. В ходе теоретического исследования сконструирована модель и разработана методика проектного обучения биологии в 10-11 классах. Разработанная методика проектного обучения внедрена в учебно-воспитательный процесс общеобразовательных школ №№ 358, 461, 401, гимназии 446 Санкт-Петербурга и осуществлена первичная обработка результатов исследования.
Третий этап (2002-2003 гг.) - обучающий. В ходе этого этапа проводилась экспериментальная проверка эффективности разработанной методики; осуществлялись анализ и интерпретация результатов экспериментального исследования; формулировались выводы, оформлялся текст диссертационного исследования.
Экспериментальная база исследования: общеобразовательные школы №№ 358, 401, 461, гимназия 446 Санкт-Петербурга.
Научная новизна исследования состоит в том, что определена роль учебных исследовательских проектов в процессе обучения биологии в 10-11 классах в условиях современного школьного образования.
С позиций системного, проблемного, исследовательского, деятельно-стного, личностного, интегративного и гуманистического подходов научно обоснованы психолого-педагогические основы проектного обучения и разработана методика проектного обучения общей биологии.
Выявлены оптимальные условия, формы, методы и средства реализации разработанной методики проектного обучения общей биологии, основные виды деятельности учителя и учащихся по проекту.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что отобраны и обоснованы методолого-теоретические основы проектного обучения общей биологии: общенаучные, психолого-педагогические и методические принципы (краеведения, единства интеграции и дифференциации, коммуникативной направленности, проектности, связи теории с практикой, индивидуализации, активности и самостоятельности; гуманизации, открытости), использованы методологические подходы к проектному обучению (системный, проблемный, исследовательский, деятельностный, личностный, инте-гративный и гуманистический), задействованы положения теорий познания, деятельности, развития личности, проектного обучения, лежащие в основе проектного обучения; создана модель и разработана методика проектного обучения общей биологии; произведен отбор содержания, выявлены формы, методы и средства проектного обучения общей биологии, определены основные виды деятельности учителя и учащихся по проектам; определены типы учебных проектов для курса «Общая биология» (моно- и межпредметный исследовательские проекты, краткосрочные и средней продолжительности) и их оптимальная структура; выявлена возможность ис-
пользования методики проектного обучения биологии в старших классах с целью повышения эффективности учебно-воспитательного процесса.
Практическая значимость исследования заключается в том, что выявлены формы (урок подготовки к работе над проектом, урок выполнения проекта, урок-защита проекта, групповая экскурсия, домашняя работа по инструктивным заданиям), средства (источники информации, лабораторное оборудование, оборудование для оформления результатов исследования) проектного обучения биологии, создана методика проектного обучения общей биологии; разработаны учебные исследовательские проекты в темах «Основы экологии» и «Биосфера и научно-технический прогресс»; составлены методические рекомендации по организации учебных исследовательских проектов в процессе обучения биологии в старших классах общеобразовательной школы; создан дидактический материал (инструктивные карточки, задания и др.) для проведения исследовательских проектов по общей биологии; определены критерии оценки подготовленности учителя для проведения проектного обучения биологии.
Рекомендации по использованию научных результатов. Методика проектного обучения общей биологии может быть широко использована в практике общеобразовательной школы, системе повышения квалификации учителей биологии и экологии, при обучении студентов в педагогическом вузе.
Достоверность результатов исследования обусловлена целостностью разработанной методики, базирующейся на теоретических, педагогических и методических принципах и требованиях системного, личностно-ориентированного, деятельностного, проблемного и исследовательского подходов; общенаучным и методическим обеспечением процесса исследования; внедрением методики проектного обучения в практику школьного биологического образования; участием во всех видах педагогического эксперимента большого числа испытуемых, применением объективных методов качественного и количественного анализов.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения и результаты исследования обсуждались на кафедре методики обучения биологии и экологии РГПУ им. А.И. Герцена (2000-2003гг.), на Герценовских чтениях по проблемам биологического и экологического образования (2001-2002гг.), на научно-практических конференциях «Эколо-го-педагогическое образование: проблемы и перспективы развития» (Санкт-Петербург, 2001), «Экологическое и биологическое образование: методология, теория и методика обучения» (Санкт-Петербург, 2002), «Проблемы методики обучения биологии и экологии в условиях модернизации образования» (Санкт-Петербург, 2003, 2004); на методологическом семинаре «Методологические и методические основы исследований в области биологического и экологического образования» (Санкт-Петербург, 2002); в девяти публикациях автора данного исследования. На защиту выносятся:
Принципы проектного обучения общей биологии в общеобразовательной школе.
Модель методики проектного обучения общей биологии.
Методика проектного обучения общей биологии: цели, содержание, методы, средства, формы проектного обучения, деятельность учителя и учащихся.
Позитивные результаты, полученные в ходе внедрения и апробации экспериментальной методики учебных исследовательских проектов при обучении общей биологии.
Проектное обучение в современной психолого-педагогической и методической литературе
Рассматривая проектное обучение, необходимо определить понятия «проект» и «учебный проект». Проект (от латинского projectus - выставленный вперед) - разработанный план создания чего-либо, включающий в себя описание, чертежи, макеты и т.п., также под проектом понимают замысел, план действий (48).
Определение понятия «учебный проект» в педагогике варьирует у различных авторов. Например, И.Д. Чечель считает его дидактическим средством активизации познавательной деятельности и формирования определенных личностных качеств (156, стр.112), ставя акцент на развитие творческой активности и самостоятельности учащихся. По мнению СВ. Ананьевой и Ю.Л. Хотунцева, учебный проект можно определить как структурно-функциональный модуль (11).
Мы согласны с педагогами Э.В. Бурцевой, Н.Ю. Пахомовой и Ю.В. Железняковой (23, 115, 49), определяющими учебный проект как учебно-познавательную деятельность учащихся, имеющую общую цель, согласованные методы, способы осуществления, и направленную на достижение общего результата. Также, Ю.В. Железнякова рассматривает проект, выполняемый учащимися в системе классно-урочных занятий, как «дидактический эквивалент научного исследования» (49, с. 2).
Сходна трактовка понятия «учебный проект» у Л.В. Левчука и В.А. Жинжило (87), которые называют его «творческой, в значительной мере самостоятельной деятельностью учащихся, включающей в себя: - поиск информации, необходимой для реализации идей проекта или вспомогательных задач, анализ и обобщение собранного материала; - выработку гипотез собственных исследований, экспериментальную проверку или сбор экспериментальных данных, теоретическое обоснование выдвигаемых идей;
- социально значимую практическую деятельность по результатам проведенных исследований, отражающих личностно-индивидуальную позицию» (87; С 9-11).
По мнению методистов Д. Кулсаета, Б. Мойсбургера, О.Г. Роговой (81), учебный проект «имеет достаточно жесткую структуру, временные рамки и документацию». При его осуществлении «группа учащихся выбирает тему, выделяет подтемы и задачи, формулирует цели, совместно определяет сферу деятельности, проводит запланированные работы преимущественно в маленьких группах, завершает проект с осмыслением для группы и социального окружения, рефлектирует и документирует проделанную работу» (81, С. 146).
Проектное обучение, также называемое «методом проектов», используется педагогами многих стран длительное время, но единой точки зрения в определении дефиниции не существует. Наличие различных мнений в формулировках показывает, что исследователи отводят ему различное место в образовательном процессе.
Многие авторы, а именно: Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркина, И.Д. Чечель, В.В. Гузеев, В.Н. Давыдов считают проектное обучение инновационной образовательной технологией (39, 156, 37, 38, 39). В статье «Управление исследовательской деятельностью педагога и учащегося в современной школе» И.Д. Чечель пишет: ««Метод проектов» - педагогическая технология, ориентированная не на интеграцию фактических знаний, а на применение актуализированных знаний и приобретение новых» (156, С. 112). Определяя проектное обучение (или «метод проектов»), Е. С. Полат указывает, что оно является «технологией, включающей в себя совокупность исследовательских, поисковых, проблемных методов» (39, С. 67). Другие авторы - В.Е. Мельников, В.А. Мигунов, П.А. Петряков, Т.С. Цыбикова, М.Л. Сердюк, А.В. Хуторской, М.У. Гаппоева, Н.Ю. Пахомова (99, 154, 139, 153, 32, 115) относят проектное обучение к комплексным методам обучения, определяя его как совокупность учебно-познавательных приемов.
Например, Н.Ю. Пахомова пишет, что «метод проектов» - «компонент системы образования, метод, позволяющий обучать ... деятельности в условиях реальной действительности...» (115, С. 4), а также, что он является «одним из методов проблемного обучения» (115, С. 11). К проблемным методам, имеющим обычно комплексный характер, относит «метод проектов» и М.У. Гаппоева, определяя его как «один из методов проблемно-развивающего обучения ..., направленный на удовлетворение корпоративно-индивидуальных образовательных потребностей обучаемых в знаниях в процессе учебной деятельности над выполнением специально организованных заданий - проектов» (32, С. 5).
Методика проектного обучения общей биологии
Методологические принципы отражают методологию проектной деятельности, к ним относятся принципы гуманизации и открытости (39). Наиболее важным из них для осуществления проектного обучения, мы считаем принцип открытости, который предусматривает взаимодействие учащихся с социальной средой. Примеры такого взаимодействия - проведение бесед-интервью (с учениками и учителями школы, администрацией района, представителями различных организаций), организация экскурсий на социально-значимые объекты (очистные сооружения, предприятия, ВУЗы и др.), рассылка приглашений на защиту проекта и т.д.
Из психолого-педагогических принципов, определяющих методику проектного обучения, мы выделили:
принцип краеведения, обеспечивающий возможность учета особенностей местных условий, как природной среды, так и социума (101, 165);
принцип единства интеграции и дифференциации, основывающийся, как на вутрипредметных, так и на межпредметных связях, необходимо при разработке монопредметных и межпредметных учебных исследовательских проектов, включающих два и более предмета;
принцип коммуникативной направленности предполагает грамотное планирование дискуссии (позволяющее привлечь как можно больше участников), обсуждения групповых тем исследования, организации совместной работы в группе, подготовки и проведения защиты проекта;
принцип проектности, позволяющий построить содержание деятельности на основе элементов проектной культуры (39) и является одним из ведущих принципов, так как вся деятельность по учебному исследовательскому проекту соответствует этапам работы по любому проекту и включает в себя замысел (определение проблемы исследования, ее значимости), план действий (поиск путей решения проблемы, планирование), работу над проектом, описание (оформление проектного исследования) и защиту (презентацию) проекта;
принцип связи теории с практикой, предусматривающий включение в работу над проектом большого количества практических заданий, опытов, мониторинга;
принцип индивидуализации, который дает возможность подготовить задания к выполнению учебного исследовательского проекта, учитывающие разнообразные интересы, способности и возможности учащихся, желание работать индивидуально, в паре или группе над общей темой;
принципы активности и самостоятельности, предусматривающие, как активное использование уже имеющихся знаний, умений и навыков, полученных при изучении различных курсов, так и дальнейшее образование и самообразование учащихся при работе по исследованию проблемы, отбору необходимой информации в словарях, справочниках, Интернет (69).
При построении модели методики проектного обучения общей биологии, нами также учитывались подходы к учебной деятельности, обеспечивающие многостороннее развитие личности учащегося.
Из различных подходов к обучению нами были выделены: системный, проблемный, исследовательский, деятельностный, личностный, интегра-тивный и гуманистический подходы, как наиболее соответствующие, по нашему мнению, проектному обучению общей биологии.
Использование системного подхода в проектном обучении дает возможность построить каждый учебный проект в виде целостной развивающей системы, побуждающей учащихся к освоению знаний, приобретению многообразных умений и навыков. Реализация системного подхода позволяет проследить комплексное взаимодействие элементов системы проектного обучения, объяснить механизмы эффективного осуществления учебного процесса. Упорядоченные взаимодействия (ученик - группа учащихся; группа учащихся - учитель; ученик — учитель) обеспечивают устойчивое функционирование системы. При тщательном анализе каждого элемента системы проектного обучения, их взаимосвязи в динамике появляется возможность предвидения результата деятельности.
Только предусмотрев условия проведения учебного проекта, его цель, методологию, содержание, средства, построив модель, изучив отдельные компоненты, можно решить поставленную задачу формирования единства системного знания и способа деятельности (28, 64).
Учет всех системно-структурных связей при организации проектного обучения в курсе биологии старших классов приводит к соединению знаний различных дисциплин, формированию научной картины мира и выработке обобщенных понятий у учащихся.
Проблемный подход, наряду с исследовательским, является одним из основных требований к организации проектного обучения в курсе биологии. Систематическое использование проблемного подхода способствует формированию научных убеждений, повышает уровень включения в реальные жизненные ситуации и развивает экологическую ответственность учащихся. Основные методические приемы создания проблемных ситуаций -предварительные задания, использование жизненных наблюдений учащихся, решение экспериментальных и познавательных задач, создание ситуации выбора, постановка проблемных вопросов (на обобщение, обоснование, конкретизацию, логику рассуждения), организация дискуссий и учет межпредметных связей (44, 96, 97, 108, 118, 138, 152).
Методика проектного обучения биологии в экспериментальных условиях
На втором уроке использовались в равной степени как словесные, так наглядные и практические методы обучения. Проводилась самостоятельная деятельность учащихся по проекту, причем учащиеся сами выбирали виды деятельности, отвечающие их интересам. Деятельность учителя на этом уроке включала контроль выполнения заданий группами, способов общения учащихся между собой, а также индивидуальную работу с отдельными группами или учениками, нуждающимися консультации.
Задание на дом к третьему уроку заключалось в выполнении работы по инструктивной карточке (с картами, схемами, вопросами, докладами и ДР-)
На третьем уроке работа в группах была продолжена, но в большей степени посвящалась обобщению собранной информации, подведению итогов проведенного исследования, формулированию выводов, оформлению результатов и подготовке выступлений на этапе защиты проектов.
Часть участников групп еще работали над оставшимися заданиями, а некоторые уже оформляли материалы для стенда, писали доклады для выступления, отбирали видеофрагменты для сопровождения докладов. На этом уроке, как и на предыдущем, реализовывались словесные, наглядные и практические методы. Подготовка к заключительному этапу (защите проекта) потребовала оформления выставки реферативных работ, стендов, подготовки аппаратуры, карт Экологического Атласа Санкт-Петербурга и т.д., что было выполнено учащимися в ходе домашней работы к четвертому уроку.
Так, ученики 446 гимназии, работающие над проблемой «Роль антропогенных факторов в загрязнении почвы» подготовили выставку поделок из бумажных и пластиковых бытовых отходов, показав возможность вторичного использования материалов для уменьшения количества мусора и сокращения загрязнения почвы. Члены группы «Роль антропогенных факторов в загрязнении вод мирового Океана» организовали выставку рисунков на тему «Чистая вода».
Четвертый урок был посвящен этапу защиты проектов. Группы выступали по очереди, причем в одних группах доклады делали несколько представителей, а остальные только отвечали на вопросы, а в других все члены группы подготовили сообщения. На выступление каждой группы было выделено определенное время (7-8 минут).
Во время выступления одной группы, члены остальных групп слушали сообщения и одновременно заполняли итоговую таблицу, заранее подготовленную учителем и выданную каждому в начале урока. В таблице были перечислены проблемы, обсуждаемые в ходе защиты проектов: загрязнение атмосферы, воды, почвы, сокращение биоразнообразия. Учащиеся должны были заполнить столбцы таблицы, указав причины возникновения данных проблем и возможные пути их решения.
Заполняя таблицу, учащиеся систематизировали полученную информацию, и, таким образом, в результате работы различных групп было достигнуто изучение всего материала, входящего в проект «Антропогенные факторы и их воздействие на окружающую среду».
