Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Психолого-педагогические и методические основы развивающего обучения 10
1.1. Сущность понятия «развивающее обучение» . 10
1.2. Методические аспекты проблемы развевающего обучения общей биологии. 24
1.3. Состояние проблемы развивающего обучения общей биологии в практике школьного биологического образования. 38 Выводы по главе 1. 51
Глава 2. Теоретические основы методики развивающего обучения общей биологии. 53
2.1. Модель методики развивающего обучения общей биологии и ее компоненты. 53
2.2. Роль и место курса общей биологии в реализации модели развивающего обучения. 70
Выводы по главе 2. 84
Глава 3. Методика развивающего обучения на уроках общей биологии 86
3.1. Условия проведения педагогического эксперимента. 86
3.2. Экспериментальная методика развивающего обучения. 93
3.3. Результаты экспериментального обучения. 114
Выводы по главе 3.
- Сущность понятия «развивающее обучение»
- Модель методики развивающего обучения общей биологии и ее компоненты.
- Условия проведения педагогического эксперимента.
Введение к работе
Актуальность исследования. Обновление образования на гуманистических началах вызвало в мировой педагогике сильную тенденцию к активизации учащихся, стимулированию их творческих и познавательных сил, превращению ученика в активного субъекта учебного процесса. Гуманизация учебно-воспитательного процесса означает все более полное удовлетворение познавательных и духовных потребностей учащихся. При этом, целью обучения становится развитие интеллектуальных, духовных и физических способностей человека, а главным результатом обучения -способность ученика переносить самостоятельно приобретенные знания в новые ситуации, понимать и совершенствовать себя, творить.
Таким образом, новая парадигма выдвигает задачи превращения школьного образования из средства передачи знаний в средство общего интеллектуального развития. Лишь тогда, когда умственное развитие учащегося является специальной целью, можно говорить о развивающем обучении.
Проблема развивающего обучения широко рассматривалась психологами и дидактами Выготским Л.С., Давыдовым В.В., Якиманской И.С., Занковым Л.В., Калмыковой З.И., Талызиной Н.Ф., Кабановой-Меллер Е.Н., Лернером И.Я., Дайри Н., Кирилловой Г.Д., Махмутовым М.И. и другими. Выявлено несколько подходов к определению понятия «развивающее обучение»: обучение, ориентированное на «зону ближайшего развития» и способствующее формированию теоретического типа мышления; обучение, в основе которого лежит поэтапное формирование обобщенных приемов умственной деятельности; обучение, организованное на основе ряда принципов - проблемности, индивидуализации, развитие познавательного интереса и других. Однако единого понятия «развивающее обучение», приемлемого для всех учебных дисциплин пока не существует. В исследовании под развивающем обучением понимается обучение, которое, обеспечивая полноценное усвоение знаний, на уровне самостоятельного
решения новых задач, оказывает влияние на развитие самостоятельности и творческого мышления, способствует овладению методами научного познания и организуется на принципах проблемности, самостоятельности, индивидуализации и специального формирования приемов умственной деятельности.
В методике обучения биологии исследовались различные аспекты развивающего обучения: активизация познавательной деятельности (Нога Г.С., Таньков Б.А.), проблемность обучения (Реброва Л.В., Коноваленко И.Г.), формирование на уроках приемов учебной деятельности (Бровкина Е.Т., Бруновт Е.П., Сухорукова Л.Н.), развитие биологических понятий (Верзилин Н.М., Пономарева И.Н.), развитие творческих способностей учащихся (Бухвалов В.А., Булавинцева Л.И.). Однако проблема методики развивающего обучения биологии не решена: до сих пор не сформулированы задачи и принципы развивающего обучения биологии, не определены способы осуществления такого обучения, не выявлена их взаимосвязь. Особенно остро стоит проблема развивающего обучения в курсе общей биологии. Причина этого заключается в том, что содержание и структура данного курса очень вариативны, и те немногие методики умственного развития учащихся, созданные в 70-80-х годах, не отвечают требованиям настоящего времени. Изучение существующего положения данной проблемы в практике обучения общей биологии показало, что учителя мало внимания уделяют умственному развитию старшеклассников; на уроках преобладают репродуктивные методы обучения, практически не используются самостоятельные работы творческого характера.
Таким образом, в теории и практике обучения общей биологии сложилось противоречие между новыми требованиями к образованию, главнейшим из которых является развитие личности, с одной стороны, и нерешенностью проблемы развивающего обучения, с другой.
Исходя из вышесказанного, выбрана тема исследования: «Методика развивающего обучения на уроках общей биологии в 10-11 классах».
Целью исследования является повышение эффективности умственного развития учащихся на уроках общей биологии в 10-11 классах..
Объект исследования - процесс обучения общей биологии в 10-11 классах.
Предмет исследования - методика развивающего обучения на уроках общей биологии.
Гипотеза исследования: умственное развитие учащихся на уроках общей биологии может быть более эффективным, если разработать методику развивающего обучения, в которой особое внимание будет уделено:
- самостоятельному получению новых знаний с помощью включения системы проблемно-познавательных задач;
специальному формированию приемов умственной деятельности;
индивидуальным особенностям каждого учащегося, исходя из уровня его умственного развития.
Из цели исследования и гипотезы вытекают задачи исследования:
Дать сравнительный анализ подходов к определению понятия «развивающее обучение» в психолого-педагогической литературе и определить содержание понятия «развивающее обучение биологии».
Изучить состояние проблемы развивающего обучения в теории и практике школьного биологического образования.
Разработать с позиций системного подхода модель развивающего обучения на уроках общей биологии.
Выявить роль содержания курса «Общая биология» в реализации модели развивающего обучения.
Разработать методику развивающего обучения на уроках общей биологии и экспериментально проверить ее эффективность.
При решении поставленных задач использовались следующие методы исследования : группа теоретических методов (анализ, синтез, сравнение, обобщение, моделирование), наблюдение, анкетирование, интервьюирование,
педагогический эксперимент; математические методы для обработки результатов.
Методологической основой исследования являются общие закономерности теории познания; системный, комплексный и личностно-деятельностный подходы; идея ведущей роли обучения в развитии (Выготский Л.С.); идеи интеграции и дифференциации; педагогические теории проблемного обучения (Махмутов М.И., Матюшкин A.M.); теория развития понятий (Верзилин Н.М.). Исследование опирается на теорию умственной деятельности (Леонтьев А.Н., Гальперин П.Я.,); концепцию поэтапного формирования умственных действий (Талызина Н.Ф., Менчинская Н.А.); концепцию личностно-ориентированной модели обучения (Якиманская И.С.); концепции методической теории обучения биологии (Боровицкий П.И., Верзилин Н.М., Зверев И.Д., Корсунская В.М., Пономарева И.Н., Рыков Н.А., Райков Б.Е.).
Научное исследование проводилось в двух направлениях:
моделирование процесса развивающего обучения общей биологии;
разработка методики развивающего обучения на уроках общей биологии.
Исследование проводилось в три этапа.
На первом этапе исследования (1994-1996 годы) решались следующие задачи: конкретизация основных аспектов исследования; изучение состояния проблемы в психолого-педагогической, методической литературе, в практике школьного биологического образования; анализ программ, учебников, дидактических пособий по курсу общей биологии; анкетирование учителей и учащихся по проблеме исследования; изучение уровня владения приемами умственной деятельности выпускниками школ; обобщение результатов констатирующего эксперимента.
На втором этапе исследования (1996 -1997 годы) разработана модель методики развивающего обучения общей биологии, условия ее реализации на уроках общей биологии; разработана система заданий для учащихся; проведен обучающий эксперимент в школах 149, 599, 201 Санкт-Петербурга,
Синявинской средней школе; осуществлена первичная обработка результатов исследования; внесены коррективы в методику развивающего обучения общей биологии.
На третьем этапе (1997 - 1998 годы) продолжен формирующий эксперимент в школах 201 и 149 Санкт-Петербурга; осуществлен количественный и качественный анализ экспериментальных данных; обобщены и окончательно сформулированы полученные результаты; данные эксперимента сопоставлены с основными идеями и положениями педагогической теории, а также с целями и задачами исследования; обобщены результаты исследования, сформулированы выводы.
Научная новизна исследования заключается в том, что впервые разработана модель развивающего обучения общей биологии на основе взаимосвязи задач, принципов и способов осуществления развивающего обучения; определены два основных способа реализации развивающего обучения, а именно: самостоятельное решение учащимися проблемно-познавательных задач и поэтапное формирование у учащихся приемов умственной деятельности; обоснованы методические условия реализации развивающего обучения на уроках общей биологии; разработана вариативная методика развивающего обучения на уроках общей биологии с учетом индивидуального развития старшеклассников; разработана система заданий, способствующих интеллектуальному развитию школьников.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что раелизована идея личностно-ориентированного обучения с учетом принципов мотивации, проблемности, самостоятельности, специального формирования приемов умственной деятельности, индивидуализации обучения, этапности; дано определение понятия «развивающее обучение биологии»; разработана модель развивающего обучения общей биологии, которая может быть перенесена в другие курсы биологии и дисциплины естественнонаучного цикла; определена единица методики развивающего обучения биологии в виде проблемно-познавательного комплекса, на основе которой возможна разработка заданий для учащихся; доказана эфективность самостоятельного
получения новых знаний путем решения проблемно-познавательных задач; разработана эффективная методика развивающего обучения на уроках общей биологии в 10-11 классах.
Практическая значимость исследования состоит в том, что результаты исследования обогащают методику развивающего обучения биологии эффективными способами решения проблемно-познавательных задач и поэтапного формирования приемов умственной деятельности; результаты исследования внедрены в экспериментальных школах Санкт-Петербурга. Разработанная система заданий, способствующих умственному развитию учащихся и методика развивающего обучения на уроках общей биологии могут быть широко использованы в практике школьного биологического образования в виде конкретных методических рекомендаций.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивается реализацией системного, комплексного и личностно-деятельностного подходов; рациональным сочетанием методов теоретического и экспериментального исследования; применением объективных качественных и количественных показателей результативности обучения; достаточной выборкой (в констатирующем эксперименте прняли участие 135 учащихся 10-11 классов, 188 абитуриентов и 98 учителей биологии; в обучающем эксперименте - 161 учащийся 10-11 класса); широким использованием методик для оценки результатов.
Объем и структура диссертации.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений. Объем диссертации 143 страницы, в том числе 5 схем, 13 таблиц, 8 диаграмм. Список литературы включает 183 источника.
На защиту выносятся:
Модель методики развивающего обучения общей биологии.
Методика развивающего обучения на уроках общей биологии, условия и способы ее реализации.
3. Позитивные результаты педагогического эксперимента,
теоретические положения и выводы, конкретные методические рекомендации.
Апробация результатов исследования проводилась непосредственно на уроках общей биологии в школах Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Основные положения и результаты исследования обсуждались на заседаниях кафедры методики обучения биологии и экологии РГПУ им. А.И. Герцена, на научно-практических конференциях «Подготовка учителя к экологическому образованию» (С-Пб, 1997, 1998), на Герценовских чтениях (С-Пб, 1995 - 1997), на международной научно-практической конференции, посвященной памяти академика РАО И.Я. Лернера (Тула, 1997), на педсоветах и методических объединениях школ, в публикациях (173, 174, 175, 176, 177, 178).
Сущность понятия «развивающее обучение»
Одним из направлений психологической и педагогической науки является изучение развития человека (особенно ребенка). Основными вопросами этого направления являются следующие: какие качества психики развиваются? Как именно происходит это развитие?
Развитие личности исследовалось видными советскими психологами Выготским Л.С., Рубинштейном С.Л., Леонтьевым А.И. Ими показано, что развитие происходит под непосредственным влиянием обучения. Обучение и развитие тесно связаны и постоянно взаимодействуют: развитие происходит в процессе обучения и воспитания, они ведут за собой развитие, хотя только к обучению и воспитанию оно не сводится.
Понимание воспитания и обучения как источника психического развития человека введено в психологию Л.С. Выготским (29, 30). Он различал два уровня развития:
уровень актуального развития, как результат уже завершившихся циклов развития;
зона ближайшего развития, то, что находится в процессе становления, завтрашний день развития.
Рассматривая обучение в качестве источника развития, необходимо выделить в процессе обучения то звено, которое непосредственно определяет развивающий эффект. Л.С. Выготский считал, что ведущая роль обучения реализуется через содержание усваиваемых знаний: надо вводить в обучение такое содержание, которое ориентировано не на актуальный уровень развития, а на «зону ближайшего развития».
Эту точку зрения продолжает в своих исследованиях С.Л. Рубинштейн, считая, что "для ребенка нет ничего естественнее, как развиваться, формироваться, становиться тем, что он есть, в процессе воспитания и обучения". Кроме этого он выдвигает очень важную мысль о том, что "личностные психические свойства ребенка, его способности, черты характера, а также различные на разных ступенях развития и у разных индивидов особенности психических процессов не только проявляются, но и формируются в ходе собственной деятельности ребенка..."(152). Таким образом, С.Л. Рубинштейн делает вывод, что "единство развития и обучения означает, что развитие ребенка строится на всей его принимающей разнообразные формы деятельности, поскольку она дает "научение" и через его посредство формирует личность ребенка".
Развитие психики детей изучал также А.Н. Леонтьев (84). Он выделил стадии, через которые проходит ребенок в своем развитии, и определил, что развитие психики зависит от ведущей деятельности. Таким образом, каждая стадия психического развития характеризуется определенным ведущим типом деятельности. Ведущая деятельность - это такая деятельность, развитие которой обусловливает главнейшие изменения в психических процессах и психологических особенностях личности ребенка на данной стадии его развития.
Работы ведущих советских психологов (152, 29, 30, 84) отражают направление, которое признает ведущую роль обучения в развитии, считая, что обучение расширяет возможности развития, может его ускорить. Это направление отличается от направления, разработанного Пиаже и его сотрудниками, которые ограничивают роль обучения в развитии, считая, что обучение подчиняется законам развития, и поэтому не изучают влияние на развитие детей различных условий обучения (116).
Придерживаясь, безусловно, точки зрения о ведущей роли обучения в развитии, рассмотрим далее, как идеи развивающего обучения реализовывались в теории и практике обучения.
Идея развивающего обучения имеет очень большую историю. Одним из основных положений дидактической системы Я.А. Коменского являлось положение о том, что нужно умственные силы и способности детей не подавлять, а развивать (62). Как великий гуманист он видел совершенное творение природы в каждой личности, отстаивал ее право на развитие всех своих возможностей. Я.А. Коменский справедливо полагал, что при соответствующей организации учебно-воспитательного процесса ребенок может взойти на "самую высокую" ступень "лестницы" образования. Он также проявлял пристальное внимание к развитию системы органов чувств ребенка.
Большой вклад в педагогику внес английский философ и педагог Дж. Локк. В его работах также видны идеи развивающего обучения (89). Он рассматривал процесс становления и воспитания человека как единство физического, психического и умственного развития, указывал, что на первых этапах обучения ребенок должен получить ясное представление о реальных вещах и явлениях, что является основой последующего развития логического мышления, необходимого для обобщения данных опыта.
Развивает положения прогрессивной педагогики о факторах формирования личности и гармоническом развитии всех сил и способностей человека швейцарский педагог И.Г. Песталоцци (126). Воспитание ребенка, считал он, должно строиться в соответствии с особенностями человеческой природы, законами ее развития. По Песталоцци, обучение должно иметь развивающий характер и "вырабатывать всего человека", то есть воздействовать не только на ум, но и на чувства, волю, характер ребенка, вооружать его необходимыми для жизни умениями и навыками.
Модель методики развивающего обучения общей биологии и ее компоненты
Системный подход позволяет строить изучение процесса обучения в соответствии с такими принципами диалектики как всеобщая взаимосвязь и развитие мира. В основе этого подхода лежит исследование объектов как систем. При этом процесс обучения следует рассматривать как определенное количество взаимосвязанных элементов, обладающих внутренней целостностью, упорядоченностью и относительной устойчивостью.
Спецификой системного подхода является ориентация на изучение факторов, обеспечивающих целостность объекта. Потому системный подход является одним из наиболее надежных способов исключения односторонности в преподавательской и научно-исследовательской работе. Основной принцип системного подхода - принцип целостности -подразумевает, что целое не может быть сведено к сумме отдельных частей, совокупность элементов составляющих систему, приобретает в ней новые качественные свойства и особенности (12, 60). Поэтому нельзя получить данные о качественных особенностях целостной системы на основании изучения ее отдельных сторон. Из этого следует, что методику развивающего обучения биологии необходимо представить как систему компонентов, состоящих во взаимосвязи между собой, определить эти взаимосвязи и выявить новообразования, обусловленные взаимосвязями элементов системы.
Любая методика (в праксическом аспекте) - это нормативная упорядоченность действий в какой-либо конкретной деятельности или ее вербальное отражение в форме описания, предписания, представления (162). Методика развивающего обучения общей биологии является частным уровнем общей методики обучения биологии, рассматривающей обучение общей биологии с акцентом на развивающую функцию обучения. Титова Е.В. определяет четыре основных компонента любой методики (162):
1) стратегия, под которой понимаются одновременно задачи данной методики и ее результат, как осуществление задач;
2) тактика, подразумевающая принципы методики, позволяющие достигнуть результат;
3) логика, представляющая последовательность действий, приводящих к данному результату;
4) техника, или сами действия, при помощи которых достигается данный результат.
Кроме этого в методику развивающего обучения общей биологии будет входить содержательный компонент, включающий в себя содержание общебиологических знаний, способствующее умственному развитию учащихся.
Данный подход к методике позволяет представить модель методики развивающего обучения общей биологии как систему, состоящую из взаимосвязи стратегического компонента (задач развивающего обучения биологии), тактического компонента (принципов развивающего обучения) и технического компонента (способов осуществления развивающего обучения биологии), логического компонента (последовательности применения данных способов) и содержательного компонента. Структура модели методики развивающего обучения общей биологии представлена схемой 2. Задачи развивающего обучения общей биологии формируются на основе взаимодействия целей развивающего обучения и целей биологического образования. Из целей развивающего обучения, соответствующих различным подходам к определению понятия "развивающее обучение", мы принимаем за основные цели - усвоение знаний на уровне самостоятельного решения новых задач (57) и развитие продуктивных качеств ума (53).
Условия проведения педагогического эксперимента
С целью проверки эффективности методики развивающего обучения был проведен обучающий эксперимент в 10-11 классах школ Санкт-Петербурга № 285, 201, 149, 599, Синявинской средней школы Ленинградской области. Эксперимент проводился в 1995 -1998 гг.
В 1995- 1996 гг. проводился уточняющий эксперимент в школах № 285, 149 Санкт-Петербурга, вызванный необходимостью проверки гипотезы исследования. Он позволил внести коррективы в методику развивающего обучения, а также выявить необходимые условия для осуществления развивающего обучения.
Первым условием явилось создание у учащихся мотивационной установки перед началом обучения и в ходе его. Для этого на первом уроке учащимся было сообщено о необходимости и важности их умственного развития и значении курса общей биологии в этом развитии. На последующих уроках с целью создания мотивационной установки сообщалось о роли различных приемов умственной деятельности при совершении учеными открытий: приема сравнения при создании клеточной теории; приема установления причинно-следственных связей в создании эволюционного учения, открытия строения ДНК; системного подхода в создании синтетической теории эволюции, хромосомной теории наследственности и др. Такая информация призвана доказать учащимся необходимость овладения приемами умственной деятельности. Для создания устойчивой мотивации в ходе обучения учащимся также сообщались положительные результаты обучения, как индивидуальные достижения каждого в умственном развитии. Данное условие реализует такой принцип развивающего обучения как принцип мотивации. Вторым условием экспериментального обучения было создание и использование на уроках памяток для учащихся и учителя. Памятка для учащихся «Как осуществлять некоторые приемы умственной деятельности» включает в себя состав приемов умственной деятельности, таких как сравнение, определение понятия, установление причинно-следственных связей, классификация, обобщение, описание объекта с позиций системно-структурного подхода. Полный текст памятки отражен в приложении 1. Данные памятки были выданы учащимся перед началом экспериментального обучения и использовались регулярно при формировании приемов умственной деятельности.
Памятка для учителя включает в себя также состав приемов умственной деятельности, уровни усвоения этих приемов учащимися и этапы формирования приемов умственной деятельности Текст памятки для учителя представлен в приложении 2. При использовании памяток реализуется принцип специального формирования приемов умственной деятельности.
Следующим условием экспериментального развивающего обучения была индивидуальная для каждого учащегося помощь учителя. Изучение нового материала преимущественно самостоятельно, при выполнении заданий, освободило время учителю для оказания индивидуальной помощи учащимся, которая может выражаться в постановке наводящих вопросов, подсказке источника, к которому можно обратиться, прямой подсказке и т.д. Таким образом, соблюдаются принципы индивидуализации и самостоятельности развивающего обучения.
Использование в заданиях специально продуманных вопросов-подсказок также является необходимым условием методики развивающего обучения. Предлагаемые учащимся вопросы позволяют самостоятельно решить проблему, получить новые знания. Использование различного количества вопросов, степени их сложности или отсутствие вопросов-подсказок на разных этапах обучения позволяет индивидуализировать работу учащихся, что соответствует принципам этапности и индивидуализации. В качестве примера приведем задание по теме «Основы генетики»:
Смоделируйте, как будет происходить наследование 2-пар признаков у гороха, если гены, отвечающие за формирование этих признаков локализованы в разных хромосомах. Составьте схему (текст задания полностью приведен в приложении 3).
На первом этапе обучения учащимся могут быть предложены такие вопросы-подсказки:
1. Как ведут себя гомологичные хромосомы в процессе мейоза?
2. Могут ли не гомологичные хромосомы, относительно друг друга, попасть в разные гаметы?
3. Какие гаметы образуются при мейозе клеток родительских организмов? Какие комбинации гамет возможны при оплодотворении? Определите фенотипы гибридов Fl.
4. Какие гаметы могут образовываться у гибридов F1 5. Для. более четкого представления о возможных соединениях гамет при оплодотворении выпишите гаметы одной родительской формы по горизонтали, другой - по вертикали. Какие генотипы будут отражены на пересечениях этих вариантов? Сколько их будет всего? Какими фенотипами будут обладать особи с данными генотипами? Сколько всего получилось различных фенотипов?
На втором этапе обучения используются более общие вопросы (смотри приложение 3), а на третьем этапе обучения вопросы-подсказки не предлагаются.
