Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Проблемное обучение химии на основе межпредметной химико-валеологической интеграции 9
1.1. Реализация межпредметных связей в проблемном обучении химии 9
1.2. основные направления установления межпредметных связей химии с валеологией в школьном курсе неорганической химии 16
1.2.1. Валеология как предмет изучения в общеобразовательной школе 16
1.2.2. Взаимосвязь содержания валеологии с химией 21
1.3. Реализация межпредметных связей химии с валеологией в проблемном обучении химии 36
Выводы по первой главе 50
Глава II. Методика включения межпредметных химико-валеологических проблем в обучение химии 52
2.1. Концепция реализации проблемного обучения на основе межпредметных связей химии с валеологией 52
2.2. Этапы обучения учащихся решению химико-валеологических проблем 66
2.2.1. Методика решения учащимися учебных проблем на уроках химии в 8-9 классах 66
2.2.2. Методика решения комплексных учебных проблем межпредметного содержания 73
2.3. Химический эксперимент химико- валеологической направленности 78
Выводы по второй главе 85
Глава III. Проверка эффективности функционирования учебного процесса в условиях проблемного обучения на основе использования межпредметных химико-валеологических связей 88
3.1. Результаты констатирующего исследования 89
3.2. Результаты исследований поискового этапа педагогического эксперимента 99
3.3. Результаты исследований формирующего этапа педагогического эксперимента 106
Выводы по третьей главе 115
Заключение 117
Библиография 119
Приложения 134
- Реализация межпредметных связей в проблемном обучении химии
- Концепция реализации проблемного обучения на основе межпредметных связей химии с валеологией
- Результаты констатирующего исследования
Введение к работе
Актуальность темы исследования определяется тем, что в связи с современными тенденциями развития общества становится, очевидно, что школа нуждается в такой системе обучения, которая удовлетворяла образовательной потребности каждого учащегося в соответствии с его склонностями и интересами. При этом меняется и сам характер учебного процесса: он строится как совместная поисковая деятельность учителя и ученика, направленная на постижение последним тайн изучаемой науки в процессе решения им цепи учебных проблем. Причем ведущей сегодня должна стать не репродуктивная, а проблемно-поисковая ориентация в обучении, при которой возможно полноценное развитие и самореализация личности школьника на основе овладения им навыками творческой и коммуникативной деятельности, элементами творческого мышления. Таким образом, очевидно, что требованиями времени является отказ от преобладающего традиционного типа обучения и переход к иному ориентированному на развитие самостоятельности и творческих способностей учащихся в соответствии с новыми взглядами на роль личности в жизни общества. Таковым признано проблемное обучение, которое в условиях пересмотра развития школьного образования становится средством, позволяющим комплексно решать его актуальные проблемы и задачи. Потому сегодня проблемное обучение должно носить не только внутрипредметный, но и межпредметный характер и быть направлено на межпредметную интеграцию знаний учащихся и способов их действия. Ко всему прочему в последнее время речь все чаще идет не об отдельных школьных предметах, а о направлениях или областях (естественнонаучном, гуманитарном, техническом и др.), это объединение предлагает взаимосвязь и взаимодополняемость учебных дисциплин.
Помимо этого приоритетной становится проблема сохранения и укрепления здоровья человека. Перед системой образования встали новые задачи: воспитать отношение к здоровью как ценности, дать теоретические
знания и сформировать умения применять их в практической жизни. Именно учитель на сегодняшний день является единственной реальной личностью, способной на научной основе приобщить к здоровому образу жизни детей и взрослое население. Однако специалистов-валеологов для реализации этой идеи недостаточно, что делает целесообразным внедрение валеологического материала в процесс изучения традиционных учебных дисциплин, в том числе химии, которая образует один из важнейших блоков в системе валеологических знаний. Так как в основе всех проявлений жизнедеятельности лежат химические процессы, протекающие в организме человека, химия должна выступать теоретической базой, на основе которой формируются понятия о механизмах и путях сохранения и укрепления здоровья.
Потребность в исследовании механизмов реализации проблемного обучения химии на основе межпредметных связей ее с валеологией в школьном курсе послужила основой для определения цели, объекта и предмета нашей работы.
Цель исследования - повысить познавательную активность учащихся по химии через создание системы обучения химии на основе решения межпредметных химико-валеологических проблем.
Объект исследования - процесс проблемного обучения учащихся химии на основе межпредметных связей ее с валеологией.
Предмет исследования - процесс обучения учащихся химии с помощью решения химико-валеологических проблем.
В основу исследования положена следующая гипотеза: изучение химии с помощью решения межпредметных химико-валеологических проблем должно способствовать повышению познавательной активности учащихся, полноте усвоения ими изучаемого материала и развитию их самостоятельности.
Для достижения цели и проверки гипотезы необходимо было решить следующие задачи:
Провести анализ содержания курсов химии и валеологии; обосновать роль и место валеологических знаний в курсе химии; отобрать те из них, которые будут необходимы для реализации межпредметных связей химии с валеологией в процессе обучения химии; определить возможности химико-валеологической интеграции.
Провести констатирующее исследование для выявления отношения учащихся к химии, их деятельности и отношения учителей к возможности осуществления взаимосвязи химии с валеологией в рамках проблемного обучения химии.
Определить возможность проблемного обучения химии на основе связи ее с валеологией.
Разработать концептуальный подход к построению системы учебных проблем межпредметного химико-валеологического содержания.
Разработать систему урочных учебных проблем на связь химии с валеологией для учащихся 8-9 классов.
Провести педагогический эксперимент и на основе его анализа выявить развитие уровня самостоятельности, познавательной активности и заинтересованности учащихся при изучении химии и на полноту усвоения ими знаний.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: Теоретические
анализ методической, психолого-педагогической, химической литературы и нормативных документов по проблеме исследования;
системно-структурный подход при разработке методической системы изучения химии на основе проблемного обучения с использованием межпредметных связей химии с валеологией;
моделирование и проектирование системы учебных химико-валеологических проблем.
Экспериментальные
наблюдение, беседа, анкетирование;
педагогический эксперимент с последующей математической обработкой его результатов, анализ полученных результатов. Исследование проводилось в несколько этапов, которые отображены в таблице 1.
Таблица 1 Этапы исследования
Научная новизна работы состоит в том, что
Разработана концепция обучения учащихся решению химико-валеологических проблем в курсе неорганической химии 8-9 классов средней школы;
Определены возможность и результативность построения процесса изучения химии на проблемной химико-валеологической основе, главная идея которого заключается в системности и непрерывности обучения, строящемся как решение проблем химико-валеологического содержания, которые могут использоваться на мотивационном, формирующем и заключительном этапах изучения неорганической химии. Теоретическая значимость исследования заключается
1. В установлении взаимосвязи курсов неорганической химии и валеологии на основании общности структурных элементов содержания этих дисциплин и методов проведения учебных занятий;
2. В определении возможности и целесообразности использования меж предметных связей химии с валеологией в школьном курсе неорганической химии. Практическая значимость диссертационной работы состоит в том, что
Разработана система химико-валеологических проблем для 8-9 классов и система комплексных проблем, решение которых способствует развитию самостоятельности учащихся, осознанию ими роли химических знаний в выявлении и решении жизненно важных проблем, связанных с сохранением и укреплением здоровья, расширению сферы применения знаний;
Разработана методика ее использования в учебном процессе, что дает возможность применять ее на практике любому учителю химии.
Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечивается использованием системного подхода при изучении химии в целостной системе проблемного обучения с включением межпредметных химико-валеологических сведений; использованием методов, адекватных цели и задачам исследования; положительными значениями показателей эффективности разработанного подхода к обучению химии; соотнесением выводов, полученных в ходе исследования, с результатами педагогического эксперимента; специальной математической обработкой экспериментальных данных.
На защиту выносится следующее положение: использование в обучении системы межпредметных проблем химии с валеологией способствует повышению познавательной активности, развитию самостоятельности и увеличению полноты знаний учащихся по химии.
Апробация и внедрение результатов.
Результаты исследования обсуждались на методических семинарах по проблеме методики преподавания химии (Ml 11 У, 2000 г.), на семинаре для учителей в г. Владимире (1999 г.), на районных методических объединениях учителей химии (г. Красногорск Московской обл., 1999-2002
гг.), на заседаниях кафедры неорганической химии и методики обучения химии (МПГУ, 1998-2002 г.).
Содержание и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и заключения, библиографии и приложения; иллюстрирована схемами, таблицами, диаграммами.
Реализация межпредметных связей в проблемном обучении химии
Одной из проблем современной школы является отчуждение ученика от внешне задаваемого для него содержания образования. «Давая» детям знания, заставляя усваивать их, школа воспитывает потребителя, теряя при этом творца и деятеля. Это приводит к ослаблению внутренней мотивации учеников, невостребованности их творческого потенциала, развитию негативных явлений, связанных с нежеланием детей учиться, отчуждением от школьного обучения. В связи с этим, по нашему мнению, мотивацией может явиться вовлечение учащихся в процесс получения (добывания) научных знаний путем решения системы учебных проблем, которые берутся из окружающей школьников жизни и которые интересуют детей, т.е. представление в качестве первичного содержания образования реальной деятельности, а не готовых знаний о ней и обеспечение продуктивной ориентации образования путем задания планируемых видов образовательной продукции учеников, получаемой ими в качестве результата собственной деятельности.
Решение данной проблемы в школе предполагает введение в учебные программы и пособия деятельностного содержания образования, регламентирующего педагогические технологии (формы, методы), оптимально выбираемые педагогом для организации освоения учащимися каждой изучаемой области или темы.
Поскольку одним из личностных качеств выпускника школы должно быть наличие личностного понимания смысла каждого из изучаемых учебных предметов, владение базовыми знаниями, умениями и навыками; ориентация в фундаментальных проблемах изучаемых наук; осознание целей своих занятий теми или иными учебными предметами и умение их пояснить, отчетливое понимание того, в чем ученик себя в них реализует, то необходимо научить его видеть и решать не только конкретные, чаще задаваемые учителем проблемы, но и выявлять, формулировать более общие, глобальные проблемы, что дает возможность приблизить изучение школьного курса химии к реальной жизни, повысить мотивацию и заинтересованность при ее изучении.
К тому же в современной Концепции среднего образования, обязательном минимуме содержания образования и в «Концепции школьного химического образования» авторов Минченкова Е.Е. и Лисичкина Г.В. подчеркивается, что курс химии в школе должен быть в значительной мере культурологическим, т.е. раскрывающим роль химии как элемента культуры в жизни людей, формирующим гуманистическое мировоззрение. «В процессе изучения химии необходимо раскрыть связь между химическими знаниями и повседневной жизнью человека, проблемами, возникающими перед ним в разных бытовых ситуациях, предметом изучения на уроках химии должна стать не просто химия, а химия по отношению к человеку, природе. Наряду с последовательным и логичным изложением основ науки необходимо, чтобы на всех этапах обучения, в каждой изучаемой теме содержался материал, отражающий значение того или иного вещества, той или иной природной закономерности в повседневной жизни» (107).
Концепция реализации проблемного обучения на основе межпредметных связей химии с валеологией
Основополагающим принципом построения современной школы определена личностная ориентация образования, направленная на реализацию творческого потенциала учащихся в соотношении с культурно-историческими традициями и социально-экономическими условиями.
В то же время призывы к личностной ориентации образования все еще остаются лишь воззваниями, не затрагивающими сути учебно-воспитательного процесса, его методологических, структурно-содержательных и организационных основ. Из-за недостаточной личностной ориентации учебных программ, учебников и образовательных технологий увеличивается перегрузка учеников, растет их отчужденность от внешне задаваемого образования. Преобладание репродуктивных установок над продуктивными уменьшает востребованность творческого человека, заставляет школу в большей мере изучать прошлое, чем помогать детям конструировать будущее.
В связи с этим речь должна идти о продуктивном образовании, усиление которого связано с проблемной соотношения в учебном процессе изучения реальной действительности и изучения готовых знаний о ней. Усиление продуктивности образования связано с проблемной соотношения в учебном процессе изучения реальной действительности и изучения готовых знаний о ней, т.е. необходимо сочетать в обучении репродуктивные и творческие методы с преобладанием последних, различные виды деятельности, в которые вовлекаются школьники и которые базируются на взаимоотношениях сотрудничества учителя и учащихся. Проблемное обучение и ориентировано, в отличие от традиционного, учитывающего преимущественно деятельность учителя, на совместную деятельность его и ученика по добыванию последним новых знании и овладению им новыми способами действий. Т.е. проблемное обучение основано на оптимальном сочетании репродуктивной и творческой познавательной деятельности школьников и направлено на формирование в мышлении учащихся целостной системы научных понятий. Это особенно важно при изучении естественнонаучных дисциплин, в том числе и химии, программы которых предполагают главным образом последовательное формирование и развитие взаимосвязанных систем понятий.
Но особенно важно, по нашему мнению, выстраивать учебный процесс на решении таких проблем, которые берутся из реальной окружающей жизни ( в частности проблеме сохранения и укрепления здоровья, которая интересует многих школьников и является одной из глобальных проблем в начале XXI века) и научно решаются с использованием химических знаний, полученных в течение изучения конкретно рассматриваемой темы.
В то же время одной из ведущих тенденций развития науки, техники и производства является на сегодняшний день их все нарастающая интеграция, определившая усиление интегративных процессов и в школьном образовании, которые изменяют цели и средства осуществления всего учебного процесса, предлагая разные механизмы взаимосвязи содержания образования, видов познавательной деятельности учащихся, методов и форм организации обучения, способствуя овладению школьниками умениями высшего порядка: осуществлять широкий перенос знаний и способов действий, устанавливать между ними различные виды взаимосвязей для решения межпредметных учебно-познавательных проблем.
Следовательно, интегративные процессы в образовании осуществляются и в предметном проблемном обучении, аккумулируясь в решении комплексных учебных проблем, предполагающих как внутри-, так и межпредметный синтез учебного материала.
Особо важно отметить, что такое обучение отличается принципиально новым пониманием характера взаимосвязи методики проблемного обучения и межпредметных связей, объединяя их в единое целостное, взаимозависимое и динамично развивающееся, что является качественно новым шагом в развитии как теории проблемного обучения, так и вопросов реализации межпредметных связей в предметном обучении химии.
При этом обязательным условием, принципом функционирования проблемного обучения на основе межпредметной химико-валеологической интеграции становится раскрытие перед учащимися межпредметного характера решаемых учебных проблем, что является основой мотивации и управления их познавательной деятельностью. Вместе с тем управление деятельностью обучающихся посредством учебных проблем - один из наиболее сложных видов многоплановой деятельности учителя в условиях проблемного обучения.
Результаты констатирующего исследования
В процессе констатирующего исследования нами изучалось состояние проблемы использования межпредметных связей химии с валеологией в процессе обучения химии и построения обучения на проблемной основе на основе изучения практики школ. С этой целью мы использовали следующие методы: наблюдение за учащимися, беседы с учителями, анкетирование учащихся и учителей, определение отношения учащихся к химии, их мотивация при ее изучении, готовности школьников к решению учебных проблем химико-валеологического содержания, выявление уровня самостоятельности при поиске решения поставленных перед ними проблем с целью выделения контрольных и экспериментальных групп.
Для выявления отношения учащихся к химии, взаимосвязи ее с другими науками, проявления прикладной значимости, значения химических знаний в формировании валеологической компетентности учеников нами была составлена анкета. В анкетировании приняли участие около 300 школьников 9-11 классов; его результаты представлены в таблице 5.
Из данных таблицы можно сделать следующие выводы:
1) 40% учащихся изучают химию только потому, что она является обязательным предметом школьной программы, но при этом не считают ее скучной наукой (в большей части благодаря наличию экспериментального «приложения»);
2) примерно 50% учащихся отказались бы от изучения химии, если бы им предоставили возможность выбора предметов, и не хотели бы связать свою жизнь с любой химической деятельностью, т.к. химия -один, а то и самый сложный школьный предмет (26%), а если куда-то поступать, то, в первую очередь, нужны именно теоретические знания;
3) при этом, однако, ученики осознают прикладную значимость химии (около 95%) и считают, что здоровье, быт, питание и жизнь в целом напрямую связаны с химическими знаниями (наряду с другими дисциплинами). По мнению этих учащихся нужно приблизить химию к жизни, тогда в дальнейшем появилась бы возможность воспользоваться полученными знаниями, к примеру для объяснения каких-либо явлений;
4) как показано анкетирование, проблема сохранения и укрепления здоровья интересует большинство учащихся (94%) и от знания химии и анатомии, по их предположениям, оно зависит в большей степени. Однако, чтобы в полной мере заботиться о состоянии здоровья нужен комплекс как теоретических знаний, так и практических навыков, которые могут быть получены не только и не столько на роках химии, но и на дополнительных занятиях (факультатив, кружок, др.) либо самостоятельно;
5) в то же время ученики неохотно относятся к работе, если ее придется выполнять в большей части самостоятельно. По этой же причине некоторые опрошенные (9%) не заинтересованы проблемным обучением, считая также, что оно требует больше времени на подготовку (6%) и ошибочно полагая, что заключает в себе углубленное изучение химии (4%), которое в рамках школьного курса химии, по их мнению, не обязательно. Однако 20% опрошенных предпочли бы проблемное обучение химии на основе химико-валеологической интеграции именно по причине нетрадиционности, а около 20% учащихся интересен процесс самостоятельного добывания знаний, при этом если найти решение проблемы или сформулировать новую проблему, имея заданные учителем понятия химии и валеологии малая часть школьников смогли бы самостоятельно, то все действия, как поиск проблемы, формулирование и решение, без помощи учителя обучающиеся выполнить не способны в подавляющем большинстве случаев. Для выявления отношения учителей к возможности использования межпредметных сведений (в том числе валеологичеких) в курсе неорганической химии средней школы, построения обучения на проблемной основе, в частности на основе решения межпредметных учебных проблем и приоритета методов и форм при изучении химии были проведены беседы и анкетирование более 20 учителей. Данные анкетирования даны в таблице 6.
