Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Системный подход как основа организации познавательной деятельности студентов 10
1. Системный подход как методология познания 10
2. Формирование химических понятий на основе системного подхода 16
Глава II. Организация познавательной деятельности студентов колледжа в процессе преподавания органической химии 36
1. Содержание курса органической химии в средних профессиональных учебных заведениях 36
2. Реализация системного подхода в обучении химии в средних профессиональных учебных заведениях 43
Глава III. Исследование эффективности использования системного подхода при формировании химических понятий 68
Заключение 85
- Системный подход как методология познания
- Содержание курса органической химии в средних профессиональных учебных заведениях
- Исследование эффективности использования системного подхода при формировании химических понятий
Введение к работе
Социальные преобразования, происходящие в нашей стране, потребовали кардинального изменения приоритетов среднего профессионального образования, переориентации его целей и задач на удовлетворение интересов и потребностей каждой отдельной личности, а не только общества в целом. Ведущие принципы новой государственной политики в области образования были закреплены в Законе Российской Федерации "Об образовании". Их реализация нашла выражение в создании различных типов образовательных учреждений, предоставлении средним профессиональным учебным заведениям и преподавателям права работать по разным (в том числе авторским) программам, выбирать учебники и строить учебный процесс в соответствии с интересами обучающихся и творческим потенциалом преподавателя.
Однако в своем развитии современные российские образовательные учреждения столкнулись с целым рядом серьезных трудностей, которые отрицательно сказались на состоянии естественнонаучного образования. Причиной их возникновения стали сложные социально-политические условия в стране. Это привело, в частности, к значительному ослаблению экономической базы образовательных учреждений. В своем большинстве школы оказались неукомплектованными техническими средствами и учебным оборудованием, нарушилась система обеспечения их учебниками и учебно-методическими пособиями. Падение престижа естественнонаучного образования обусловило снижение интереса к изучению предметов этого цикла в школе.
Неудовлетворенность системой образования естественна для общественного самосознания, и это стимулирует необходимые изменения образовательной системы в новых условиях существования личности и общества в целом [126].
По мнению В.А. Яблокова, консервативность системы образования обеспечивает ее устойчивость, высокую степень надежности и сводит к минимуму риск навредить обучаемым необдуманными или слишком поспешными преобразованиями [126]. Однако это достоинство может стать и недостатком в динамично развивающемся мире.
В России создалась ситуация, благоприятная для существенных изменений во всех сферах жизни общества, для перестройки педагогического процесса в свете системного видения мира и места человека в нем; резко возросло значение личности в судьбе общества, следовательно, образовательная система должна сыграть важную роль в раскрытии творческого потенциала человека. К сожалению, следует признать, что в настоящее время система образования недостаточно нацелена на формирование у учащихся совокупности понятий о мире и своей роли в нем. Поэтому непрерывно ведется поиск эффективных методов организации учебного процесса, разрабатывается содержательная часть обучения, а также систематические курсы практической психологии и педагогики, направленные на решение проблем методики обучения, появляются учебники, основанные на принципах системного подхода к изучению курса химии в средней школе [см. там же, с. 15].
В учреждениях среднего профессионального образования (УСПО) обучаются студенты на базе основного общего образования, в течение первого года обучения УСПО реализовывает основную образовательную программу среднего (полного) общего образования. На изучение курса органической химии программой предусмотрено 32 часа (на примере Новосибирского экономико-юридического колледжа, Химико-технологического колледжа и Сибирского бизнес-колледжа), в школе предусмотрено в два раза больше учебных часов, при этом объем информации подлежащий усвоению одинаковый. Кроме того, учебные группы УСПО формируются из студентов имеющих разный уровень знаний по химии. В свою очередь Государственный образовательный стандарт рекомендует УСПО, осуществляющим подготовку специалистов на базе девяти классов, реализовывать основную образовательную программу среднего (полного) общего образования с учетом профиля получаемого среднего профессионального образования. По утверждению М.М. Шалашовой, современная парадигма образования, носящая личностно-ориентированный характер, предполагает такие методические подходы к организации усвоения учебного материала, которые способствовали бы развитию познавательной активности и личностных качеств учащихся [120].
Как известно, важной особенностью развивающего обучения является создание условий в учебном процессе для продуктивной деятельности по использованию знаний, их обобщению и систематизации. Выход из создавшегося положения в настоящее время может быть найден при использовании в процессе формирования химических понятий комплекса специально разработанных средств (схемы понятий и соответствующие им перечни понятий, задачи, разработанные с учетом профиля обучения) реализуемые с учетом принципов системного подхода.
Значительный вклад в теорию и практику формирования системы понятий органической химии внесли: В.Н. Верховский, Я.Л. Гольдфарб, Л.М. Сморгон-ский, Л.А. Цветков, И.Н. Чертков. В работах этих авторов рассмотрены пути повышения эффективности обучения при формировании системных знаний.
В педагогических исследованиях разработаны различные аспекты системности: Л.Я. Зорина О.С. Зайцев, А.А. Макареня, Т.З. Савич, Н.Е. Кузнецова, А.С. Корощенко, Е.И. Тупикин, Т.С. Ярославцева. Системность и осознанность знаний становятся стержневыми идеями обучения. Возможности повышения эффективности обучения вследствие системности знаний должны базироваться не на расширении программного материала, а в результате совершенствования структуры учебного предмета, его отдельных разделов и тем (Л.Я. Зорина, И.Я. Лернер, А.А. Макареня, М.С. Пак, Л.А. Цветков и др.).
Выявлено противоречие между существующей системой химических понятий, закрепленной в программе, например по курсу органической химии, и способностью студентов ее усвоить и применить. В средних специальных учебных заведениях в условиях дефицита учебного времени это противоречие стано 6
вится еще более заметным. Этим противоречием и обусловлена актуальность нашего исследования и выбор темы.
Объект исследования - процесс обучения органической химии на основе системного подхода в учреждениях СПО.
Предмет исследования - специально организованный процесс обучения, способствующий целенаправленному формированию понятий курса органической химии в учреждениях СПО.
Цель исследования - формирование у студентов осознанных знаний органической химии, которые они смогут применить в новых учебных ситуациях.
В соответствии с целью была выдвинута рабочая гипотеза. Познавательная деятельность студентов колледжа на занятиях по органической химии будет происходить наиболее эффективно, если применять методическую систему, включающую в себя: методику специального обучения студентов приемам работы со схемами химических понятий; а также комплекс дидактических средств (обобщающих схем, перечней понятий, интегрально-модульных карточек, матриц, познавательных заданий основанных на принципе профильности), соответствующих системе понятий курса органической химии средних профессиональных учебных заведений и профилю обучения.
Системный подход как методология познания
Успехи кибернетики и других наук о системах привели к широкому распространению системного подхода в исследованиях. В связи с этим иногда возникают вопросы: не вытесняет ли этот подход материалистическую диалектику? не является ли он подменой диалектики? Это опасение проявилось, например, в ряде статей В.А. Федоровича [112], писем в редакции газет и журналов.
Однако, как пишут И.В. Блауберг и Э.Г. Юдин, главная ошибка рассуждений о подмене диалектики системным подходом "заключается в неразличении и отождествлении разных уровней методологии научного познания. Диалектика, как известно, представляет собой наиболее адекватную форму философской методологии. Этим определяется как ее общенаучное значение, так и способ выполнения ею своих методологических функций. В частности, диалектика не выступает и не может выступать в роли конкретно-научной методологии, и пытаться трактовать ее таким образом - значит объективно принижать ее методологическое значение... В отличие от диалектики системный подход, структурализм и структурно-функциональный анализ представляют собой специализированную методологию, хотя и имеющую общенаучное значение" [7, с. 97-98].
Практическое применение материалистической диалектики особенно эффективно тогда, когда используются определенные опосредующие звенья. Они могут иметь различный характер. Например, Ф. Энгельс [69, с. 145] считал, что исторический материализм представляет собой конкретизацию материалистической диалектики применительно к общественным явлениям и анализу явлений природы. Конечно, и в отдельном явлении проявляются диалектические закономерности. Каждый закон диалектики можно проиллюстрировать примерами из любой области действительности. Но диалектика, как подчеркивал В.И. Ленин [66], не сводится к сумме примеров. Системный подход к исследованию как раз и представляет собой одну из форм конкретизации принципов диалектики, прежде всего принципа взаимосвязи явлений [109].
Известно, что Ф. Энгельс выделял два определения материалистической диалектики. Во-первых, это наука о всеобщих законах движения и развития природы, человеческого общества и мышления и, во-вторых, наука о всеобщей связи [69]. Давая определение диалектики как науки о всеобщей связи, Ф. Энгельс ссылается на три основных закона всеобщего развития. Однако, несмотря на фиксируемую таким образом тесную связь, эти два определения не тождественны, так же как не тождественны друг другу принцип развития и принцип связи. В них выделяются аспекты диалектики. Различие между ними становится весьма существенным в тех случаях, когда рассматриваются объекты, развитие которых имеет чрезвычайно медленный характер сравнительно, например, история развития человеческого общества. К таким объектам относятся законы физики, и сводить диалектику только к аспекту развития, как это иногда делается, - значит крайне сужать сферу ее применения. То же самое относится и к таким абстрактным объектам математики и логики, как геометрические фигуры, числа, логические связки. Здесь понятие развития оказывается вообще неприменимым. В подобных случаях следует говорить не о развитии объектов, а о развитии наших понятий об этих объектах [108].
Каким же образом диалектика, как теория развития взаимосвязи, конкретизируется, в системном подходе к исследованию и какую роль в этом подходе играют понятия связей? Прежде чем отвечать на этот вопрос, следует ответить на вопрос, поставленный А.Н.Аверьяновым: "Почему требуется введение в терминологический аппарат категории "система" в то время как, казалось бы, можно продолжать пользоваться прежними понятиями "вещь" и "объект", которые в сущности также являются определенным отражением оформленной материи?" [1, с. 11]. Дело в том, что категория "вещь" вследствие своего абстрактного характера при применении к конкретным проблемам более эффектив 12 на, если она определенным образом конкретизирована. Понятие системы как раз и является такой конкретизацией категории "вещь". Это убедительно показано Ф. Энгельсом на основе определенных представлений о строении материи, распространенных в естествознании. "Вся доступная нам природа, - писал он, - образует некую систему, некую совокупную связь тел, причем мы понимаем здесь под словом тело все материальные реальности, начиная от звезды и кончая атомом и даже частицей эфира, поскольку признается реальность последнего" [69, с. 392]. И далее: "... какого бы взгляда ни придерживаться относительно строения материи, не подлежит сомнению то, что она расчленена на ряд больших, хорошо отграниченных групп с относительно различными размерами масс, так что члены каждой отдельной группы находятся со стороны своей массы в определенных, конечных отношениях друг к другу, а к членам ближайших к ним групп относятся как к бесконечно большим или бесконечно малым величинам в смысле математики. Видимая нами звездная система, солнечная система, земные массы, молекулы и атомы, наконец, частицы эфира образуют каждая подобную группу" [там же, с. 585].
Содержание курса органической химии в средних профессиональных учебных заведениях
Ежегодно в Экономико-юридический колледж при Новосибирском гуманитарном институте, Сибирский бизнес-колледж, Новосибирский химико-технологический колледж им. Д.И. Менделеева поступают на базе основного общего образования от 60 до 150 человек. Проведенный нами анализ показывает, что только 58% поступающих могут правильно выполнить предложенные задания по химии, 68% поступающих указывают в анкете, что учебная дисциплина "химия" для них является трудной. Эти результаты заставляют учителя-предметника задуматься над тем, каким образом следует построить свои занятия, какую методику использовать, чтобы за небольшой промежуток учебного времени, который отводится в колледже на изучение органической химии (учебным планом предусмотрено 32 учебных часа), повысить общий уровень знания студентов. Поиск путей совершенствования школьного образования привел нас к разработке специально организованного процесса обучения, способствующий целенаправленному формированию понятий раздела органической химии, основанного на применении обобщающих схем и соответствующих им перечней понятий при формировании знаний и умений студентов.
В свое время в проекте развития среднего профессионального образования были определены следующие направления по подготовке специалистов со средним профессиональным образованием (СПО): - развитие СПО в соответствии с проводимой структурной перестройкой, динамикой развития других уровней образования и на основе учета потребностей регионального рынка труда;
- развитие техникумов и колледжей как многоуровневых, многопрофильных, многофункциональных, инновационных образовательных учреждений среднего профессионального образования, реализующих широкий перечень образовательных программ;
- отработка базовых моделей интеграции начального, среднего, высшего и дополнительного профессионального образования [81].
В связи с выше сказанным, цель обучения студентов Сибирского бизнес-колледжа, Экономико-юридического колледжа, Новосибирского химико-технологического колледжа им. Д.И. Менделеева (на примере специальности "Финансы") - это формирование химически грамотной, социально и культурно развитой, допрофессионально компетентной личности, готовой к дальнейшему химическому образованию и самообразованию [16].
При реализации методической системы, включающая в себя методику специального обучения студентов приемам работы со схемами химических понятий, комплекс дидактических средств, а также рабочая программа по органической химии, утвержденная предметно-цикловой комиссией (приложение 1). В рабочей программе материал представлен в виде блоков, позволяющих формировать целостное представление студентов об объектах изучения - химических веществах и реакциях, классах органических веществ. Рекомендуемая нами программа включает в себя: Введение (1 ч). Тема 1. Теория химического строения органических соединений A.M. Бутлерова (7 ч). Тема 2. Углеводороды (8 ч). Тема 3. Кислородсодержащие органические вещества (10 ч). Тема 4. Азотсодержащие органические вещества (4 ч). Обобщение знаний по органической химии (2 ч). Предусмотрены консультации (6 ч). Использование схем понятий, изучение материала блоками позволяет сократить время на освоение основного учебного материала, дает возможность отработать этот материал через упражнения и задачи, позволяет расширить представления студентов о разнообразии органических веществ и их превращениях путем введения значимых сведений в соответствии с профилем обучения студентов и тем самым поддержать познавательный интерес на достаточно высоком уровне. Основная идея программы раздела органической химии - изучение в тесной взаимосвязи строения и свойств веществ, способов их получения; выработка понимания взаимосвязи всех органических веществ друг с другом; постепенный переход к изучению более сложного состава и строения органических соединений; постоянное сопоставление явлений изомерии и гомологии; применение знаний о взаимном влиянии атомов друг на друга.
Исследование эффективности использования системного подхода при формировании химических понятий
В карточке (таблица 1) закодированы шесть относительно самостоятельных модулей, которые можно назвать условно: алканы, алкены, диены, алкины, циклоалканы, арены. Варианты 1-Ю дают возможность интегрировать следующую химическую информацию: 1) общая молекулярная формула углеводородов, относящихся к разным классам; 2) особенности строения углеродной цепи молекул углеводородов, относящихся к разным классам; 3) эмпирические формулы важнейших представителей углеводородов, относящихся к разным гомологическим рядам; 4) специфика строения углеродной цепи молекул разных углеводородов и их производных; 5) особенности в номенклатуре углеводородов разных классов; 6) особенности химических свойств углеводородов разных классов, условий протекания химических реакций, характеризующих их; 7) химические реакции, характеризующие химические свойства данных углеводоро 56 дов, представляющих разные гомологические ряды; 8) способы получения углеводородов разных классов; 9) особенности химической связи в молекулах углеводородов разных классов; 10) химические реакции, характерные для данного класса углеводородов.
С учетом закодированной химической информации об углеводородах формулируются и используются личностно ориентированные задания с различной степенью сложности (фронтальные, групповые, парные, дифференцированные, индивидуализированные, репродуктивные, репродуктивно-продуктивные, продуктивные и творческие).
Интегративно-модульные карточки дают большие возможности для организации учебной деятельности разного уровня: репродуктивного, репродуктивно-продуктивного и продуктивного.
Приведем примеры. Вариант А6. Задание для репродуктивной деятельности: "Напишите уравнение реакции между этаном и хлором". Задание для репродук-тивно-продуктивной деятельности: "Составьте уравнения реакций между алка-ном и хлором". Вариант А10. Задание для продуктивной деятельности: "Напишите уравнения возможных реакций замещения для этана".
Изучение темы "Теория химического строения органических соединений" завершается итоговым тестированием. При подготовке к итоговому тестированию рекомендуем студентам провести самоанализ имеющихся знаний путем сопоставления записей в химическом справочнике и схемы 1. Студентам необходимо в очередной раз хорошо продумать все логические связи, выраженные в схеме понятий, повторить весь необходимый учебный материал по учебнику и своим конспектам. Приведем пример итогового задания в тестовой форме по теме "Теория химического строения органических соединений" (см. приложение 4). Тест оцениваем следующим образом: отметка "5" - от 100 % до 85 % верных ответов, отметка "4" - от 85 % до 70 % верных ответов, отметка "3" - от 70 % до 60 % верных ответов, отметка "2" - меньше 60 % верных ответов.
По нашему мнению, тестовые задания позволяют преподавателю достаточно объективно определить уровень знаний и умений студента. В свою очередь тес 57 товые задания активизируют умственную деятельность испытуемого, так как среди предлагаемых ответов, верным является только один.
В то время как основная часть учащихся работает над тестовыми заданиями, преподаватель, проводит индивидуальную беседу с каждым студентом по схеме 2. Студентам задаются следующие вопросы: 1) изложите основные положения теории химического строения органических веществ А.М. Бутлерова; 2) что подразумевал A.M. Бутлеров под химическим строением вещества; 3) используя схему 2, докажите существование связи между химическими понятиями: химическое строение, химические свойства, получение; 4) на конкретных примерах поясните, что такое изомерия; по схеме 2, определите с какими понятиями связано понятие "изомеры"; 5) на конкретных примерах поясните, что такое гибридизация; по схеме 2 определите с какими понятиями оно связано. Индивидуальная беседа преподавателя со студентом позволяет, во-первых, определить уровень подготовленности студента к итоговому тестированию, а так же системность его знаний, во-вторых, указать отвечающему на сильные и слабые стороны в его ответе, возможные пробелы в знаниях.
