Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 МЕТОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ФОРМИРОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ В СТАРШИХ КЛАССАХ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЫ ПРИ ИЗУЧЕНИИ КУРСА ХИМИИ 12
1.1 Анализ состояния проблемы формирования экологических знаний в системе непрерывного естественнонаучного образования на этапе общеобразовательной школы 15
1.2 Экологическая подготовка учащихся в профильных классах полной школы при изучении курса химии 31
1.3 Формирование экологических знаний во внеурочной и внешкольной деятельности учащихся 46
Выводы к первой главе 65
Глава 2 МЕТОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ФОРМИРОВАНИЯ ХИМИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКОЛОГО- ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ И ПРОВЕРКА ЕЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ 67
2.1 Условия создания методической системы формирования химико-экологических и эколого-технологических знаний с учетом принципа региональное 71
2.2 Реализация содержательного компонента методической системы в педагогическом процессе при изучении общей, неорганической химии 88
2.3 Организация самостоятельной пеятельности студентов с целью формирования химико-экологических и эколого-технологических знаний 109
2.4 Проверка эффективности методической системы формирования химико-экологических и эколого-технологических знаний студентов технического
вуза в общехимических дисциплинах 122
Выводы ко второй главе 136
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 138
ВЫВОДЫ 139
БИБЛИОГРАФИЯ 141
ПРИЛОЖЕНИЯ 158
- Анализ состояния проблемы формирования экологических знаний в системе непрерывного естественнонаучного образования на этапе общеобразовательной школы
- Экологическая подготовка учащихся в профильных классах полной школы при изучении курса химии
- Условия создания методической системы формирования химико-экологических и эколого-технологических знаний с учетом принципа региональное
Введение к работе
Актуальность исследования. Интеллектуальный потенциал страны не в последнюю очередь зависит от числа специалистов с высшим образованием. Но не менее важным является и качественный уровень их подготовки, их ценностные ориентации.
Во многом успешность работы студентов вуза определяется той степенью готовности, с которой абитуриенты пришли к продолжению образования, т. е. их способности решать более сложные и более ответственные задачи, одна из них связана с экологической составляющей в решении многообразных проблем, стоящих перед обществом в целом и отдельным человеком, в частности.
Существуют два направления или два аспекта в практике работы школы, которые позволяют в системе непрерывного образования успешно осуществлять " стык " средней и высшей школы. Этими аспектами стала развивающаяся система экологического образования (экологическое мышление и сознание, экологическая культура, экологический мониторинг и т. п.) и постепенная профилизация общего образования с учетом реализации принципа региональное при изучении дисциплин естественнонаучного цикла (конкретное содержание, конкретная учебная деятельность в кабинетах и лабораториях, на экскурсиях и во внеклассной работе, углубленное изучение предметов естественнонаучного цикла; профильное обучение в старших классах), позволяющие учащимся адаптироваться в окружающей среде и применять свои склонности и возможности для своего развития, для организации жизнедеятельности.
Экологическая составляющая курсов химии средней школы и химических дисциплин в вузе относится в настоящее время к категории фундаментальных знаний, так как в интеграции с аналогии»""'* составляющими курсов физики, биологии, географии они образуют весьма разветвленную область знания-глобальную экологию (часть ее связана с естественнонаучными дисциплинами). Экологическое знание в школе формируется на интегративной или междисциплинарной основе и может служить средством проверки готовности ученика и к безопасной жизнедеятельности, и к способности решать более сложные задачи на следующем этапе обучения, т.е. в вузе.
Особую роль экологическое воспитание играет в формировании нравственности личности, в выработке гармоничного отношения к природе, культуре и социуму.
Возможности экологического знания далеко не исчерпаны, можно говорить о дидактических, воспитывающих и развивающих функциях экологии как одной из систем интегрированного знания, тесно связанного со всей жизнедеятельностью людей и судьбами цивилизации.
К сожалению, эти возможности не используются в той степени, которая позволила бы осуществить системность и необходимую последовательность обучения, вариативность и индивидуализацию в построении образовательного процесса.
Реализация современной концепции образования натолкнулась на противоречие между требуемым и до известной степени уже возможным характером подготовки выпускников общеобразовательной школы, с одной стороны, и методическим оснащением учебного процесса, ориентированного на продолжение образования с расчетом на использование экологической компоненты учебных планов и принципа региональности, как обеспечивающего качественно более высокий уровень теоретической и практической подготовки абитуриентов, с другой стороны.
На младших курсах технического вуза при изучении таких предметов, как общая и неорганическая vtimmh, аналитт"тр?і<-с»<г н физическая химия, вопросы экологии, которые могли стать связующим звеном двух этапов химического образования и акцентировать внимание студентов на роль экологической компоненты в специальной и общетехнической подготовке, практически не поставлены и не осуществляются в указанном направлении, т.е. как средство личностно-ориентированного образования.
Указанные обстоятельства определили актуальность исследования и выбор основной идеи, положенной в его основу: использование интегративных возможностей системы экологических знаний в сочетании с принципом региональное, позволяющим актуализировать все компоненты методической системы изучения дисциплин химического цикла в школе и вузе.
Формирование экологического сознания и экологической культуры важно для всей жизнедеятельности человека, включая профессиональную, быт и досуг. Однако, для того чтобы экологические знания и убеждения личности находили постоянную реализацию не хватает системности и систематичности в самой системе образования. «Обрыв цепи» на этапе среднего образования нередко происходит после 9 класса, когда учащиеся переходят в профильные классы (естественнонаучные, физико-математические, общеобразовательные, гуманитарные). Следующий обрыв связан с переходом в учебные заведения профессионального образования (НПО, училища, лицей, колледж, ССУЗ, вузы).
Поэтому представляется целесообразным разработать такие условия последовательного и целостного экологического обучения и воспитания, при которых идея системности и непрерывности была бы выдержана полностью.
Химия как учебный предмет лучше всех подходит к реализации этой идеи. Во-первых, химия тесно связана со всем естествознанием: физикой (теоретическая химия: квантовая химия, термодинамика и кинетика: лабораторное оборудование и измерительная техника), биологией (органическая химия, биохимия и др.), минералогией (неорганическая химия), геологией (геохимия, биогеохимия), науками о космосе (космохимия). Перечисленные в скобках интегральные дисциплины имеют прямое отношение к экологии как интегральной области знания. Во-вторых, химия тесно связана с гуманитарными науками, духовной культурой (памятники, произведения народных ремесел, различных видов искусства, созданные из природных, искусственных и синтетических материалов, они прочно вошли в наш быт и досуг). Экология дома, быта, досуга, всей среды обитания человека стала непременной составной часть глобальной экологии.
Целый ряд производств и профессий оказались приоритетными, так как реализуют идеи химизации народного хозяйства. Одной из таких отраслей является нефтехимия. Добыча, транспортировка, хранение, переработка и использование продуктов нефтяной и газовой промышленности стали важнейшей составляющей развития ряда регионов страны, прежде всего Западной Сибири.
Названные противоречия, причины и обстоятельства ставят проблему экологизации образования в число актуальных и способных выполнить важную роль в достижении опережающих целей современной концепции образования, в преодолении отчуждения человека от природы, культуры, социума и самого себя.
В таком случае, по-нашему мнению, появляется возможность влиять на две постоянные и находящиеся в тесном взаимодействии компоненты в формировании личности: научную грамотность и профессиональную компетентность.
Таким образом, проблема исследования заключается в поисках путей использования тех возможностей экологических знаний, которые обеспечивают организацию взаимодействия двух этапов химической подготовки обучаемых, на которой можно осуществить не только проблемное изучение предмета, но и социализацию личности (воспитание экологической культуры).
Цель исследования - отработка содержания и методики химико- экологического и эколого-технологического образования, соответствующего стандарту, для младших курсов технического вуза.
Объект исследования - образовательный процесс изучения химических дисциплин, направленный на овладение экологическими знаниями в старших классах полной школы и младших курсов технического вуза.
Предмет исследования - изучение влияния специально сконструированного химического знания на основе включения экологических знаний на образованность и профессиональную компетентность обучаемых в системе непрерывного химического образования на этапах полная школа - младшие курсы технического вуза.
Рабочая гипотеза: если создать организационно-педагогические условия для обеспечения систематического и целенаправленного изучения химических, экологических и технологических знаний в их взаимосвязи, то можно ожидать повышение уровня усвоения эколого-химических и эколого-технологических знаний, что выразится в сформированности функциональной и научной грамотности, и профессиональной компетентности обучаемых, в подготовке их к будущей жизнедеятельности, включая профессиональную деятельность.
Мы были вправе ожидать, что экологическая информированность как этическая ценность нашего времени могла повлиять на: удовлетворение своей озабоченности за судьбы цивилизации; стать хобби, особенно у тех, чья профессия связана с длительным пребыванием в помещениях; - понимание необходимости безопасной жизнедеятельности (связь валеологии с экологией). В соответствии с целью и гипотезой исследования были определены следующие задачи:
Изучить состояние проблемы в психолого-педагогической и методической литературе, в практике школ и вузов.
Осуществить отбор и построение содержания эколого-химических и эколого-технологических знаний с учетом их интеграции и реализации принципа региональности для включения в общехимические дисциплины вуза.
Разработка методической системы и методического обеспечения, создание программы интегрального спецкурса "Экологический мониторинг" с учетом принципа региональности для учащихся средних общеобразовательных учреждений и для студентов младших курсов технического вуза, и методического пособия "Экологическая обстановка в Тобольске. Прошлое и настоящее".
Внедрение разработанной методической системы формирования эколого-химических и эколого-технологических знаний в практику вуза и проверка ее эффективности в ходе педагогического эксперимента.
Методологической и теоретической основой исследования явились: классические и современные положения отечественной педагогики, концепции химического и экологического образования, информационно-аксиологический, деятельностный и индивидуально-личностный подходы к организации образовательного процесса, антропологический подход к образованию учащейся молодежи.
При решении поставленных задач в процессе исследования были использованы различные методы: контект-янялиз дитег^т*-^.' анкетирование, наблюдение, собеседование, моделирование, отбор материала поискового характера, педагогические наблюдение и эксперимент, математические методы обработки результатов исследования.
Педагогический эксперимент проводился в два этапа: поисково-констатирующий и формирующий.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования состоит в научном обосновании вычленения блоков дисциплин, конструировании содержания предметного знания интегрального характера с включением эколого-химических и эколого-технологических знаний при изучении химии с учетом принципа региональное с целью обобщения знаний учащихся, формирования их экологической культуры и более высокой образованности (экологической грамотности), а при продолжении образования в высшей школе - профессиональной компетентности. Практическая значимость состоит: в создании методической системы формирования эколого-химических и эколого-технологических знаний в системе непрерывного образования (школа - вуз); в разработке программы интегрального курса "Экологический мониторинг" с учетом принципа региональности; в разработке методического пособия "Экологическая обстановка г. Тобольска. Прошлое и настоящее"; в разработке интегративных средств для обеспечения эколого-технологического химического образования (информационные тексты, опорные схемы, таблицы, комиксы, рисунки, фотографии). На защиту выносятся следующие положения:
1. Теоретическое обоснование организационно-педагогических условий экологизации курсов химии средней школы и технического вуза.
Анализ состояния проблемы формирования экологических знаний в системе непрерывного естественнонаучного образования на этапе общеобразовательной школы
Целью данного параграфа является анализ научной и учебной литературы по экологической подготовке учащихся на этапе общеобразовательной школы.
Реформа общеобразовательной школы ориентирует сегодня на усиление внимания к экологическому образованию учащихся, на вооружение их системой знаний и убеждений, которые обеспечивают ответственное отношение к окружающей среде, на основе которых раскрывается современное значение природы, формируется жизненная позиция по отношению к окружающей среде.
Назрела необходимость рассматривать экологическое образование не только как составную часть общего образования, а, прежде всего, как фактор развития личности старшеклассников. Это утверждение обосновано следующими соображениями:
Во-первых, тысячелетняя история развития философской идеи единства человека и природы в наши дни получает свое дальнейшее осмысление.
Во-вторых, существенные изменения произошли и внутри самой экологии как науки.
В-третьих, овладение экологическими знаниями должно объективно способствовать воспитанию и развитию современного школьника.
Общей целью экологического образования становится формирование экологической культуры.
На каждом новом историческом этапе развития общественных отношений возникает необходимость включить в содеожание школьного образования такие элементы человеческой культуры, овладение которыми может существенным образом оказать влияние на дальнейшее развитие всего общества.
Исторический этап развития общества нашего времени характерен тем, что все большее число людей осознает несоответствие исторически сложившейся культуры природопользования новыми общественными целями и всевозрастающим научно-техническим возможностям воздействовать на природную среду.
Поэтому общество не только стремится передать подрастающему поколению факт осознания проблемы охраны природы, но и ставит перед школой цель-сформировать у подрастающего поколения культуру отношения к природной среде. На схеме 2 представлены основные факторы, определяющие формирование у школьников ответственного отношения к окружающей природной среде.
Экологическая подготовка учащихся в профильных классах полной школы при изучении курса химии
В данном параграфе мы рассмотрели программы курса химии для профильных классов полной школы.
В настоящее время возникла потребность в методическом обеспечении противоположных тенденций: с одной стороны, углубленного изучения химии с последующим плавным "врастанием" в вузовский учебный процесс, а с другой стороны, изучение химии как компоненты экологической культуры, составной части естественнонаучной картины мира.
Согласно стандарта экологического образования (134) в профильных классах должны более глубоко рассматривать сущность экологических процессов, поддерживающих биологическое разнообразие на планете и определяющих устойчивое сосуществование и развитие биосферы, человеческого общества; продолжать формирование ответственного отношения к природе, экологической культуры и экологического мышления на основе полученных теоретических знаний, наблюдений и практических действий; выработать потребности в ведении здорового образа жизни.
Складывающаяся система химического образования представлена различными программами по химии.
Программа курса неорганической химии для химико-биологического профиля авторов Н.Е.Кузнецовой, Г.П.Никифоровой, И.М.Титовой, А.Ю.Жегина (132) построена на основе учета возрастных особенностей школьников, спектра их познавательных интересов, а также выделенных психологами закономерностей обучаемости. Содержание курса концентрируется вокруг трех основных блоков знаний: о веществе, о химической реакции и о химической технологии. Тенденции развития содержания курса следующие: с одной стороны фундаментализация, усиление системности, интегративности и функциональности теоретических знаний; с другой стороны повышение внимания к прикладной стороне содержания, его практической направленности. Помимо научного материала содержание учебного предмета включает ряд сведений, обеспечивающих элементы занимательности, что содействует развитию познавательных интересов и положительной мотивации учения.
Построение программы учебного предмета "Химия" гуманитарного профиля И.М. Титовой (132) основано на слегающих идеях:
Сырьевой, энергетической, продовольственной; существенно развить общеучебные, в частности интеллектуальные, оценочные и практические умения.
2. В качестве ведущих теоретических основ построения программы использованы взаимосвязанные между собой системы знаний о веществе и о химической реакции, которые последовательно раскрываются при изучении основных понятий и теорий химии, а также концептуальный подход к исследованию закономерностей состава, строения и свойств вещества.
3. Учет гуманитарных склонностей учащихся, а также ориентация курса на максимальное использование развивающего потенциала учебного предмета обусловливают уделение большого внимания методологическому аспекту знаний: развитию понятий о законе, научной теории, логических операциях и их использовании, а также о методах науки, их развитии и эффективности.
Программа углубленного изучения курсов неорганической и органической химии (авторы: П.Н.Жуков, Е.Е.Минченков, И.Н.Чертков) естественнонаучного профиля, избравших химию в качестве предмета углубленного изучения (132).
Задачами обучения данного курса являются:
1. формирование глубоких знаний о строении и свойствах веществ, закономерностях химических реакций, а также об основных принципах химического производства;
2. развитие умений наблюдать и объяснять химические явления, происходящие в природе, лаборатории и на производстве, выдвигать гипотезы, намечать план их проверки;
3. привитие практических умений по постановке химического эксперимента для получения новых знаний о свойствах веществ, выдвижения и проверки гипотез, аргументации выводов;
4. раскрытие роли химии в решении глобальных проблем, стоящих перед человечеством: защите окружающей среды от загрязнений, рациональном природопользовании, обогащении энергетическими ресурсами;
5. формирование экологической культуры;
6. раскрытие вклада химии в понимание научной картины мира, формирование диалектико-логического мышления;
7. развитие гуманистических черт личности, формирование творческих задатков.
Условия создания методической системы формирования химико-экологических и эколого-технологических знаний с учетом принципа региональное
В курсе аналитическая химия химическая информация связана с условиями, областями применения качественного и количественного анализа, а также физико-химическими методами анализа в экологическом мониторинге.
В курсе физической и коллоидной химии необходимо обращать внимание на условия и области применения изучаемых процессов в технологиях по производству тех или иных химических соединений и для очистки промышленных и бытовых отходов.
И, для того, чтобы студенты смогли применить полученные теоретические и практические знания при исследовании окружающей среды с целью определения степени ее загрязненности и предвидения последствий этого загрязнения для окружающей среды в целом и здоровья человека в частности, предлагаем спецкурс "Экологический мониторинг" (приложение 1) и содержание экологической тропы из методического пособия "Экологическая обстановка г.Тобольска. Прошлое и настоящее" (приложение 2).
На лекционных занятиях студенты получают определенный запас теоретических знаний, которые необходимо применить для обобщения и закрепления на семинарских и лабораторных занятиях. Эффективность применения этих знаний зависит от организации деятельности педагога и студентов.
В данном параграфе представлены фрагменты некоторых лекций по общей и неорганической химии.
Рассмотрим фрагмент лекции по теме "Периодический закон. Периодическая таблица элементов" по вопросу радиоактивности элементов.
После объяснения предусмотренного программой материала, преподаватель задает вопросы для всех студентов: Что же такое радиоактивность?
Приведите примеры мест сосредоточения радиоактивных веществ, касающихся человека.
Все перечисленные примеры записываются на доске. Просим студентов разделить данные примеры на две группы, и просим назвать признак, по которому их разделили. Вывод о существовании естественных и искусственных источников радиации человека делается в виде схемы 13 студентами, имеющими экологическую подготовку технического вуза (2 уровень).
