Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ В ЕСТЕСТВОЗНАНИИ 14
1.1. Экологическое образование как системообразующий фактор естественнонаучного образования 14
1.2. Концепция экологического образования в курсе физики 40
1.3.Проектирование содержания экологических понятий, обеспечивающих формирование экологической компетентности личности школьника 54
Выводы по первой главе 74
ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИДАКТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ И ЕГО АПРОБАЦИЯ В КУРСЕ ФИЗИКИ 76
2.1. Теоретические предпосылки разработки методического обеспечения дидактических средств экологического образования на уроках физики 76
2.2. Реализация принципов проектирования содержания и методического обеспечения экологического образования школьников 83
2.3. Педагогический мониторинг уровня развития экологической компетентности школьников 129
Выводы по второй главе 138
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 140
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 142
ПРИЛОЖЕНИЕ : 164
- Экологическое образование как системообразующий фактор естественнонаучного образования
- Теоретические предпосылки разработки методического обеспечения дидактических средств экологического образования на уроках физики
- Педагогический мониторинг уровня развития экологической компетентности школьников
Введение к работе
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы и темы исследования. В современных условиях развития цивилизации экологические проблемы приобретают всеобъемлющий характер. Важность экологического образования в этой ситуации не вызывает сомнения. Оно выступает необходимым условием преодоления негативных последствий антропогенного воздействия на окружающую среду и фактором формирования экологической культуры личности как регулятора отношений в системе «человек-общество-природа».
Экологическое образование признано международным экологическим движением педагогов важнейшим направлением педагогических исследований. За последние десятилетия разработаны научно-педагогические основы экологического образования в школе и вузе, экологическое образование определено как междисциплинарное, оно приобретает статус приоритетного направления в образовательных учреждениях разного типа. как реализующее идеи гуманизации, интеграции и демократизации образования.
Важнейшими научно-педагогическими проблемами сегодняшнего дня являются: разработка многовариантных моделей экологического образования, реализация непрерывного экологического образования и повышение уровня экологической подготовки педагогических кадров. Выбор темы исследования обусловлен потребностями развития педагогической теории и практики экологического образования, тем, во-первых,что экологическая ситуация настоятельно выдвигает на первый план обеспечение экологической безопасности населения и окружающей природной среды. Решение этой глобальной для человечества проблемы возможно благодаря созданию, функционированию и динамическому развитию системы экологического образования через многопредметную модель. В настоящее
время развитие системы образования зависит от приведения ее в соответствие с логикой стратегии развития общества - стратегии устойчивого развития, стратегии ноосферогенеза.
Во-вторых, регионы России весьма разнообразны с точки зрения природных условий, исторического прошлого, состава населения, его традиций и культуры, а также по уровню экономического развития, характера социокультурных связей. При столь значительных региональных различиях невозможно осваивать одинаковое для всех территорий содержание образования, в особенности экологического. В-третьих, в педагогической науке теория проектирования еще только получает свое развитие и в настоящее время пока недостаточно исследований, посвященных педагогическому проектированию содержания экологического образования в процессе обучения естествознанию.
В каждом регионе имеются свои природно-экологические, кадровые предпосылки развития региона, которые необходимо учитывать при разработке содержания экологического образования для региона, в том числе и для Ханты-Мансийского национального округа.
Проектирование сферы образования в целом, отдельных ее фрагментов
строится на основе уже имеющихся знаний. Вместе с тем само
проектирование выводит на постановку новых вопросов, ответы на которые в
науке пока отсутствуют. С этой точки зрения, педагогическое
проектирование выступает как способ научного прорыва и содержит в себе
практико-ориентированную и фундаментальную составляющую
(Ю.В. Громыко, В.В. Давыдов).
Обязательным требованием образовательной политики является модернизация естественнонаучного образования, расширение кругозора школьников, что возможно при изучении физики природных процессов с позиций синергетики и экологии. Только на основе межпредметных связей возможно более полно осветить научные вопросы взаимодействия общества
и природы, включая рациональное природопользование и формы природоохранных мероприятий. Система межпредметных связей реализуется при интегрированном варианте преподавания экологии с другими предметами: биологией, химией, географией, обществоведением и физикой.
Главной задачей на современном этапе является становление и распространение в обществе биосферософского мировоззрения. В связи с этим подготовлен проект федеральной целевой комплексной программы «Экологическое образование населения России до 2005 г.» В Ханты-Мансийском автономном округе Думой также принят в 2000 году Закон «Об экологическом образовании населения Ханты-Мансийского автономного округа». В регионе имеются наработки по экологическому воспитанию и образованию как дошкольного и школьного уровней, так и уровня высшей школы. Однако, предпринимаемые меры оказываются еще недостаточно эффективными.
В системе экологического образования наблюдается информационный взрыв, связанный с появлением образовательных программ и педагогических технологий. Однако педагогические исследования последних лет носят экстенсивный характер, а большая масса публикаций - результат факультативных занятий авторов. В практике школ отсутствуют системность, непрерывность, последовательность в организации процесса экологического образования, отсутствует практическая направленность в обучении, учителя не владеют методикой экологического образования, основами педагогического проектирования, не выделяют приоритетные направления экологического образования.
На уровне школьного физического образования успешно преодолевается
технократическая парадигма. Ю.И. Дик, В.М. Дуков, Г.Я. Мякишев,
В.Г. Разумовский, А.П. Рыженков, Р.З. Тагариев, Л.В. Тарасов,
Э.А. Турдикулов, Л.С. Хижнякова В.Н. Назаров наметили пути гуманизации и гуманитаризации школьного курса физики. В школьных программах по
физике появились разделы, связанные с экологическими вопросами, журнал «Физика в школе» регулярно публикует методические рекомендации физико-экологического характера.
Однако межпредметная координация в построении процесса экологического образования в школах отсутствует, не обеспечена преемственность при переходе учащегося из одного образовательного учреждения в другое. С другой стороны, там, где система экологического образования уже имеет место, она представляется замкнутой или закрытой, так как в ней не сформированы внутренние и внешние, вертикальные и горизонтальные связи и взаимодействия между компонентами подсистем и всей системы в целом. Не реализуются предпосылки для замены традиционной методологии, не решаются задачи и принципы назревшей модернизации образования.
Таким образом, очевидно, что развитие экологического образования во многом сдерживает отсутствие методического обеспечения реализации межпредметных связей. В частности, не разработана концептуальная модель экологического образования в естествознании, не проведены теоретические исследования этой проблемы и не выявлены методологические основания проектирования содержания и реализации методического обеспечения системы экологического образования в школьном курсе физики.
В связи с вышеизложенным следует констатировать существующие противоречия между
- признанием приоритетности образования в области окружающей среды и экологического образования и неразработанностью теоретических основ проектирования содержания экологического образования школьников в естествознании,
потребностью сферы образования в формировании и устройством развитии системы экологического образования в различных регионах страны и отсутствием научных исследований вопросов проектирования содержания
экологического образования в естествознании и его методического обеспечения,
- нормативностью содержания экологического образования и необходимостью поиска регионального компонента.
Из вышеизложенных противоречий вытекает проблема исследования, которая заключается в определении концептуальных основ проектирования содержания экологического образования школьников в естествознании, в том числе при условии реализации этого содержания в Ханты-Мансийском национальном округе.
Проблема предопределила выбор темы диссертационного исследования «Проектирование содержания и реализация методического обеспечения экологического образования школьников в естествознании».
Цель исследования - разработать теоретические основы проектирования содержания экологического образования в естествознании и реализовать методическое обеспечение процесса формирования экологической компетентности школьников.
Объект исследования: процесс естественнонаучного и экологического образования.
Предмет исследования: проектирование содержания экологического образования и его методическое обеспечение в естествознании, обеспечивающее формирование экологической компетентности школьников.
В предмет исследования вводится ограничение. Образовательная область «естествознание» включает ряд дисциплин, однако мы ограничились экологическим образованием в курсе физики в 7-9 классах.
Гипотеза исследования заключается в том, что формирование экологической компетентности школьников в естествознании станет возможным, если:
-в качестве методологической основы проектирования содержания экологического образования будет лежать концептуальная модель
экологического образования, построенная на гипотез-моделях, содержащих корпус идей современной философии русского космизма, глобальной экологии;
-в основу проектирования содержания экологических знаний будут положены принципы целостности, интегративности и дифференциации, комплементарности новых понятий и идейной доминанты с выделением смысловых экологических доминант интегративного характера;
-сущность экологического образования на уроках физики будет определена на основе современной картины мира, системно-синергетического подхода к изучению сложных саморазвивающихся объектов, будут присутствовать обращение к этическим проблемам в ходе научных исследований, интеграция наук при лидирующем положении экологии, и в качестве системообразующих факторов экологического образования будут взяты общие для обеих наук объекты познания, методы научного познания;
-экологическое образование будет осуществлено на основе интерактивной системы дидактических модулей формирования экологической компетентности, построенной на взаимодействии предметных полей физики и экологии с использованием регионального компонента экологического образования.
В соответствии с целью и гипотезой были намечены следующие задачи исследования:
Провести анализ научной литературы, чтобы обосновать систему факторов, доминирующих направлений модернизации естественнонаучного образования.
Определить теоретические и методологические основы естествознания и разработать совокупность принципов, методов и дидактических средств проектирования содержания экологического образования.
Разработать концептуальную модель экологического образования школьника в курсе физики в 7-9 классах и на основе разработанной модели спроектировать содержание экологического образования, раскрыть его сущность как системообразующего фактора естественнонаучного образования в целом.
Провести опытно-экспериментальную апробацию содержания образования в области окружающей среды. Построить дидактическую систему содержания регионального компонента экологического образования в качестве инварианта возможных моделей .
Разработать методическую систему дидактических средств диагностирования и мониторинга качества экологического образования.
Методологическую основу исследования составили философская трактовка всеобщей связи и взаимообусловленности явлений, философия субьектно-гуманистического подхода, положения о взаимосвязи теории и практики, объективных и субъективных факторах творческого развития, о соотношении стихийного и управляемого в процессе общественного развития. Исследование выполнено на основе системного и концептуального подходов, общих положений логики, теории познания, моделирования, сравнительной педагогики, отечественной дидактики, педагогической прогностики.
Конкретная методология исследования включала философские положения об объективных тенденциях развития общества и науки, о соотношении содержания и формы, исторического и логического в педагогическом познании, об иерархичности и функциональности систем, логические категории причины и следствия, необходимости и случайности, законы противоречия и единства противоположностей.
Теоретическими источниками исследования явились теории
педагогического образования (СИ. Архангельский, Н.В. Кузьмина,
В.А. Сластенина, А.И. Щербаков), обучения (А.А. Вербицкий,
Н.Ф. Талызина, Ф. Янушкевич); фундаментальные работы в области
философии образования и методологии психолого-педагогической науки
(Ю.К. Бабанский, В.В. Давыдов, В.И. Загвязинский, В.В. Краевский,
И.Я. Лернер, М.Н. Скаткин, В.В. Рубцов, Г.П. Щедровицкий), методологии,
теории экологического образования (А.С. Асмолов, СВ. Алексеев,
Т.А. Бабакова, В.Н. Большаков, С.Н. Глазачев, А.Н. Захлебный, И.Д. Зверев,
Д.Н. Кавтарадзе, Н.М. Мамедов, Н.Н. Моисеев, А.В. Миронов,
В.М. Назаренко, И.Н. Пономарева, И.Т. Суравегина, Л.П. Симонова-Салеева,
Е.В. Ткаченко, А.Е. Тихонова, Н.М. Чернова, В.В. Червонецкий,
В.Ф. Шолохович, Г.А. Ягодин), концепции непрерывного экологического образования (И.Д. Зверев, И.Т. Суравегина), педагогические принципы оптимизации, интеграции и дифференциации, прогностичности и диагностичности.
В своей совокупности они позволили определить специфику современного этапа развития системы экологического образования и новые ориентации общества относительно образования в области окружающей среды, теоретически обосновать концептуальную модель экологического образования в курсе физики в средней школе.
Для решения поставленных задач и проверки гипотетических положений нами была использована совокупность методов исследования, взаимопроверяющих и дополняющих друг друга: методы теоретического анализа и синтеза (историографический, сравнительно-сопоставительный, логический, ретроспективный), экспертно-аналитический метод, метод моделирования, метод системного анализа, математические методы и новые информационные технологии, экспериментальные методы.
Экспериментальная база исследования. Исследования проводились на базе школ № 8, 19 г. Нижневартовска, школы № 4 г. Радужный, а также в Аганской национальной муниципальной общеобразовательной школе Ханты-Мансийского национального округа.
Этапы исследования. Исследование выполнялось в течение 1995 -2002гг. в несколько этапов.
Первый этап (1995-1997). Научно-практическое знакомство с проблемой проектирования содержания экологического образования на материале Ханты-Мансийского национального округа.
Второй этап (1997-1999). Накопление эмпирического опыта и переосмысление уже имевшегося ранее опыта по экологическому образованию. Начало экспериментальной апробации (на экспериментальных площадках) учебных пособий по экологическому образованию школьников.
Третий этап (1999-2001). Теоретическая разработка концепции. Проведение опытно-экспериментальной работы по практической реализации основных теоретических положений исследования.
Четвертый этап (2001-2002). Корректировка теоретических и методологических положений общей гипотезы исследования, обработка полученных данных, анализ и обобщение результатов, оформление выводов и рекомендаций. Подготовка и оформление диссертации.
Научная новизна исследования:
определены теоретические основы проектирования содержания экологического образования - концептуальная модель, построенная на гипотез-моделях, содержащих корпус идей современной философии русского космизма, глобальной экологии;
на основе характерных черт современной картины мира, системно-синергетического подхода к изучению сложных саморазвивающихся объектов, обращения к этическим проблемам в ходе научных исследований, интеграции наук, при лидирующем положении экологии определена сущность экологического образования на уроках физики;
на основе интерактивной системы дидактических модулей формирования экологической компетентности осуществлено построение системы содержания экологического образования;
на взаимодействии предметных полей физики и экологии с использованием регионального компонента экологического образования в качестве инварианта возможных моделей построена дидактическая система содержания методического обеспечения экологического образования школьников в естествознании;
в качестве системообразующих факторов экологического образования взяты общие для обеих наук объекты познания, общие методы научного познания, и сама модель открытой системы.
Теоретическая значимость исследования состоит в том, что в качестве методологической основы педагогического проектирования содержания экологического образования в школьном курсе физики признаны гипотез-модели с учетом теоретических предпосылок; разработана методическая система дидактических средств диагностирования и мониторинга качества экологического образования; теоретически обоснованы необходимые условия, пути и механизмы реализации модели экологического образования и определена структура содержания регионального компонента экологического образования в качестве инварианта системы образования в регионе.
Практическая значимость исследования заключается в разработке и внедрении методического обеспечения экологического образования школьников в естествознании, в реализации методической системы дидактических средств диагностирования и мониторинга качества экологического образования на примере обучения физике, во введении альтернативных учебных программ, учебных пособий и практикумов по физике и экологии для школьных образовательных учреждений в практику работы образовательных учреждений Ханты-Мансийского национального округа.
Обоснованность и достоверность полученных результатов обеспечивается опорой на методологию педагогических исследований, использованием научных методов, достаточной длительностью и
возможностью повторения педагогического эксперимента,
репрезентативностью объема выборок и статистической значимостью полученных данных, а также контрольным сопоставлением результатов исследования с материалами других авторов.
Апробация и внедрение результатов исследования. Основные теоретические положения и результаты исследования заслушивались, обсуждались и получили положительную оценку на заседаниях кафедры прикладной математики и физики Нижневартовского государственного педагогического института, кафедры естествознания и методики его преподавания в начальных классах Уральского государственного педагогического университета; обсуждались на конференциях в г. Санкт-Петербурге (2001), г.Екатеринбурге (2001, 2002), г.Челябинске (1990), г. Ханты-Мансийске (2000), г.Нижневартовске (1999, 2000, 2001), г. Кустанае (1988); нашли отражение в публикациях автора.
На защиту выносятся:
Концепция проектирования содержания экологического образования в школьном курсе физики.
Дидактические средства проектирования системы экологического образования и дидактическая система содержания регионального компонента экологического образования.
Дидактическая система содержания методического обеспечения экологического образования школьников в естествознании.
Методическая система дидактических средств диагностирования и педагогического мониторинга качества экологического образования.
Структура и объем диссертации. Содержание диссертации изложено на 170 страницах и состоит из введения, двух глав, заключения, библиографического списка (включает 273 источника), приложения.
Экологическое образование как системообразующий фактор естественнонаучного образования
Многовековую тенденцию во взаимоотношениях человека и природы можно охарактеризовать как антропогенный экоцид - разрушение людьми экологической среды жизни на Земле, в том числе и условий собственного существования. Примечательно, что эта критическая экологическая ситуация многократно предсказывалась с давних времен. Одно из ярких высказываний принадлежит Ж.-Б. Ламарку (1809): «Можно, пожалуй, сказать, что назначение человека как бы заключается в том, чтобы уничтожить свой род, предварительно сделав земной шар непригодным для обитания» (1, с. 151).
История исследования проблемы экологического кризиса насчитывает уже почти сто лет, но лишь недавно пришло осознание того, что экологический кризис - это во многом мировоззренческий, философско-этический кризис, что решение экологических проблем невозможно без изменения господствующего в настоящее время антропоцентрического (от греч. antropos - человек, kentron - центр) общественного экологического сознания, ставящего во главу угла «человеческую исключительность» и его интересы в ущерб интересам окружающей природной среды, а также «человеческую освобожденность» от подчинения объективным природным законам, выстраивая субъект-объектные взаимоотношения с природой.
Для преодоления кризисного состояния и перехода России на путь устойчивого экологически безопасного развития необходимо новое мироощущение, новый экоцентрический тип экологического сознания, который имеет следующие характерные черты: ориентированность на экологическую целесообразность, базирующуюся на знаниях законов природы; отсутствие противопоставленности человека и природы; восприятие природных объектов как полноправных субъектов и партнеров по взаимодействию с человеком, выстраивание взаимоотношений на субъект-субъектной основе; баланс прагматического и непрагматического взаимодействия с природой; бескорыстная любовь к природе; ответственное отношение к природной среде обитания.
Рассмотрение теоретических основ экологического образования показывает, что его категориальный аппарат - цели, задачи, принципиальные положения - разрабатываются с учетом мировых процессов, оказывающих влияние на развитие современной педагогической науки в целом (НТР, глобальные проблемы, приоритет общечеловеческих ценностей), а также современных социокультурных и экономических проблем геополитического и национального значения. Проблемы связаны с насущной необходимостью перестроить потребительскую культуру отношения к природе и ее ресурсам, с необходимостью формирования у учащихся качественно нового типа поведения в окружающей среде, базирующегося на ответственности за ее состояние, соизмерения природопреобразующей деятельности с последствиями, к которым эта деятельность приводит, умения ориентироваться в конкретно сложившейся экологической ситуации и находить экологически оправданные пути преодоления кризиса. В содержание задач включается воспитание нравственно-этических компонентов регулирования отношений личности с природой, также воспитание ответственности за состояние социоприродной среды на разных уровнях ее организации: локальном, региональном и глобальном.
В содержании образования как за рубежом, так и в России в течение ряда лет присутствует экологическая составляющая, как ее называют культурологи, экологическая интуиция. Экологическое образование было не структурированным, размытым. При рассмотрении взаимосвязей человека и биосферы человек представал как субъект, находящийся вне экосистемы (если не над ней), преобладал утилитарный подход, основывающийся на потребностях в ресурсах и условиях жизни.
Позднее в содержании образования находит отражение двусторонний характер отношений человека и биосферы, развиваются не только научный, но и ценностный, нормативный, деятельностный его компоненты (Конференция "Организация экологического образования в школе" Пермь, 1990г.). В этих четырех компонентах постулируется, с одной стороны, универсальная ценность природы, а с другой природная среда как среда обитания человека, как объект использования и охраны, а не как самоценность. Это именно тот антропоцентрический подход к взаимоотношениям человека и биосферы, который и привел к современному экологическому кризису.
В настоящее время экологическая ситуация характеризуется возрастающей угрозой выживанию человечества как такового и биосферы в ее существующем виде. Поэтому на первый план выступают три последних компонента содержания, чтобы человек был психологически готов к экологически целесообразному поведению в любой области деятельности. Готовность к такому поведению, его мотивы связаны с категорией отношения к природной среде и качеству жизни человека. Осознание универсальной ценности всех форм жизни на Земле вне зависимости от их "полезности" представляет собой сердцевину этого отношения.
На западе оно концептуально отражается таким течением как "глубинная экология" (иначе ее называют экологической этикой или биоэтикой, этикой отношений к окружающей среде). Возникновение биоэтики отражает "сдвиг" в науке и в сознании, перемещающий человека внутрь экологических систем. Происходит постепенная замена антропоцентрической парадигмы на экоцентрическую (биоцентрическую). Удовлетворение потребностей человека перестает быть самоцелью, оправдывающей любой путь развития цивилизации.
Установка на ценность как человеческой, так и нечеловеческой формы жизни постепенно проникает и в философию природопользования, и в содержание образования. Возникло осознание того, что богатство и разнообразие форм жизни ценно само по себе, а не в связи с потребностями человека. Отсюда возникает представление о том, что люди не имеют права уменьшать это богатство и разнообразие. Таким образом, утверждается философия самоограничения человечества во имя сохранения ценностей природы и жизни.
Говоря о понимании экологических проблем , нельзя не отметить, что связанное с ними значение имеет одну особенность: оно влияет не только на разум, но и на эмоции человека, на его чувство прекрасного. Для решения экологических проблем необходимо привести в действие прежде всего разум человека, однако многое зависит и от чувства красоты, других этических и эстетических факторов. Поэтому успешное решение проблем возможно только на основе комплексного, системного подхода.
Экологический кризис глубоко проник в сущность современной цивилизации. Его подлинные причины носят социокультурный характер: антропоцентризм как принцип взаимодействия общества и природы исчерпал себя, породил острый конфликт когнитивных и ценностных ориентации человеческой деятельности, отчужденность человека от природы. Эти цивилизационные установки нашли отражение в культуре и образовании: утверждение активно-преобразовательного, проективного отношения к природе, инновационный характер и прагматизм деятельности; монополизм в отношениях людей, силовое решение конфликтов, авторитаризм в педагогике. Исчерпанность этих принципов для развития общества, по мнению Н.Н. Моисеева [167-171], привела к необходимости формирования новой цивилизационной парадигмы, основанной на теории коэволюции как оптимального взаимодействия человека, развивающегося общества и изменяемой им природы.
Новые нормативно-ценностные отношения утверждают принцип общечеловеческих ценностей, ориентации на диалог и сотрудничество между людьми, этносами и обществами, на снижение напряженности и агрессивности в отношениях между людьми. Система ценностей новой парадигмы подчеркивает не только целостность природных систем, но и их самоценность.
Таким образом, можно определить особую системообразующую функцию в новой образовательной парадигме экологической культуры. Это процесс и результат воспроизводства в обществе духовного и материального продукта экологической деятельности, оптимизации взаимодействия общества и природы. Осмысление социально-экологической функции образования, социального заказа общества образовательным системам, учителю позволяет сформулировать его как воспроизводство экологической культуры в обществе, экологическое воспитание, формирование экологического сознания личности.
Выполнение этой новой социально-экологической функции учителем возможно при условии наличия у него экологической культуры в структуре профессиональной готовности к педагогической деятельности. Таким образом, учитель оказывается центральным звеном в формировании нового фрагмента культуры - экологического сознания.
К настоящему времени произошла значительная экологизация всех естественных наук - химии, географии, физики и пр. Их проблематика относится к условиям и последствиям влияния различных внешних факторов среды на живые системы. В математике возникли соответствующие разделы, разрабатывающие принципы экологического моделирования и прогноза [27, 73]. Проблемы отношений со средой обитания затрагивают весь социальный институт человеческого общества. Несмотря на такую широту внедрения во все разделы науки, предмет собственно экологического знания легко вычленяется: в центре внимания живая природа с ее закономерностями связей живых систем, распространяющимися и на поддержание человеческого общества, и на его жизнеобеспечение на планете.
Единства взглядов по этим вопросам нет, не разработана до сих пор и общая стратегия экологического просвещения в стране. В результате в настоящее время в школах реализуются разные подходы к экологизации обучения, в частности, в естествознании. Для наших целей тем не менее, необходимо определить область экологического знания.
Теоретические предпосылки разработки методического обеспечения дидактических средств экологического образования на уроках физики
Реализация принципа междисциплинарности в педагогической практике проходит через несколько этапов: 1) координация — выделение смысловой доминанты, которая объединяет компоненты междисциплинарного содержания; 2) кооперация — соотношение и преемственность выделенных смысловых доминант в процессе обучения в зависимости от цели обучения, возраста ребенка и других критериев; 3) комплементарность — взаимное дополнение естественных и гуманитарных наук;
Смысловой доминантой авторы [25, 97, 107] считают систему понятий (играющих ключевую роль), которые в процессе обучения развиваются, усложняются, трансформируются и превращаются в обобщенные. По сравнению с МПС, отражающими статический срез интеграции, ее результат, принцип междисциплинарности, отражающий процесс интеграции и его динамику, является более объемным и более значимым.
Сегодня предпринимаются многочисленные попытки создания интегрированных учебных курсов и программ [59, 63, 76, 77, 105, 145, 174, 191, 208, 209, 234]. За последние годы появились десятки экспериментальных и авторских программ и курсов, предложено несколько вариантов учебников естествознания для младшей и средней ступени, которые все активнее вводятся в учебные планы школ (Н. В. Груздева, Л. В. Моисеева, И. Т. Суравегина и др.). Исследователи приходят к однозначному выводу, что необходимо разумное их сочетание, продуманная система интегрированных курсов на разных уровнях базис ного учебного плана. На сегодня имеется опыт создания интегрированных учебных пособий естественнонаучной ориентации, синтезирующих знания из разных предметных областей.
В педагогических исследованиях в последние годы уделяется все более серьезное внимание теоретическому осмыслению проблемы интеграции знания и исследованиям возможностей ее реализации в педагогических практиках [6, 13, 24, 28, 59, 60, 98, 114, 215]. В исследованиях С. А. Сергеенок [215] проведено системное теоретическое осмысление многих, используемых в отечественной школе естественнонаучных интегрированных курсов, выявлены критерии интегрированности содержания, к которым автор относит унификацию категориального и понятийного аппарата науки, ее математизацию, взаимопроникновение методов исследования наук, взаимодействие наук по объектам исследования; автор отмечает, что в интегрированном курсе должна четко прослеживаться основа интегрирования и системообразующий стержень курса — система обобщенных знаний, выстроенная на основе инвариантов или основополагающих идей, представлений, теорий, законов, понятий, которые пронизывают все его содержание, обогащаясь в процессе расширения содержательного поля.
Так, авторский курс Груздевой Н. Ф. "Окружающий мир: Мироздание" (5 класс) построен на идеях сопряжения различных форм постижения мира, познания системной организации природы и ее основных закономерностей, эстетической ценности природы, ответственности каждого за экологическое состояние планеты, включение в содержание научного подхода, истории представлений о природе, произведений литературного и изобразительного жанра позволяют создать достаточно широкое образовательное поле, в котором каждый ребенок может выделить направление, близкое его мироощущению, и в то же время получить целостное представление о различных способах постижения мира.
Предпринимаются попытки построить интегрированные курсы, основанные на идеях синергетики, задающих высокий уровень интегративности и меж дисциплинарности содержания, адаптировать их к разным уровням обучения. К таковым можно отнести учебный предмет "Естествознание" (авт. Е. Н. Буква-рева и Е. В. Чудинова), разработанный для начальной школы в рамках системы развивающего обучения Эльконина и Давыдова, учебник «Основы общей экологии» (авт. Н.М. Мамедов, И.Т. Суравегина, С.Н. Глазачев), учебник «Человек. Земля. Вселенная» (авт. Игнатова В. А.).
Исходя из цивилизационных требований сегодня становится особенно важным формирование целостного представления о взаимосвязанном и постоянно изменяющемся мире, умения самостоятельно добывать конкретные знания на основе общетеоретических представлений, используя все доступные источники информации, нежели запоминать все возрастающее количество частных фактов, законов, теорий. А это значит, что необходимы новые способы построения программ и учебных курсов, особенно в старших классах. Вместе с тем в содержании современного образования в большинстве случаев интеграция осуществляется на эмпирическом уровне и сводится, скорее, к конвергенции и межпредметным связям, нежели глубокому взаимодействию предметных полей, что не позволяет в полной мере реализовать принцип интеграции в содержании образования.
Известно, что Н. Бор, В. Гейзенберг, Э. Шредингер, А. Эйнштейн, интерпретируя результаты своих открытий, огромное внимание уделяли их философскому осмыслению. В одной из своих работ Н. Бор писал: "В общефилософском аспекте знаменательно здесь то, что в отношении анализа и синтеза в других областях знания мы встречаемся с ситуациями, напоминающими ситуацию в квантовой физике. Так цельность живых организмов и характеристики людей, обладающих сознанием, а также и человеческих культур представляют черты целостности, отображение которых требует типично дополнительного метода описания" [107, с. 66]. Это гениальное интуитивное предвидение Бора убедительно подтверждается современным развитием науки и культуры. Сегодня идеи дополнительности играют фундаментальную роль в физике, космологии и астрономии, генетике и эволюционной теории, используются в поисках взаимосвязей микро- и мегамира, в поисках причин рождения Вселенной на основе теории физического вакуума, в построении единой картины мира, в постижении единства человека и Вселенной и их взаимной необходимости.
Подобно тому, как в человеческом мозге (имеющем, как известно, левое и правое полушария, «отвечающие» отдельно за рациональную и иррациональную обработку информации) только наложение (интерференция) двух картин, возникающих в полушариях, создает объемный образ реальности, позволяющий человеку ориентироваться в окружающем мире, так и в человеческом обществе только гармоничное соединение двух культур: естественнонаучной и гуманитарной, духовно-художественной, может приво-дить к его динамическому развитию.
Генерализация знаний школьников на основе фундаментальных понятий и теорий [204] предполагает активное включение физики в интегративные процессы. Физика изучает наиболее общие, фундаментальные законы природы, управляющие течением процессов в окружающем нас мире, во Вселенной в целом. По мере установления этих законов учитель имеет возможность раскрывать перед учащимися величественную и сложную картину окружающего мира. Но с другой стороны, это и картина единства Природы: учащиеся постигают, что вещество звезд во Вселенной точно такое же, как и вещество, из которого состоит Земля; атомы, слагающие все тела Вселенной, совершенно одинаковы, живые организмы состоят из тех же атомов, что и неживые. Таким образом, каким бы способом ни образовался атом, он будет в конечном счете атомом того же типа. Вот почему атомы одного типа могут воспроизводиться из «питательной» среды, состоящей из ядер и электронов. Можно сделать еще один шаг вглубь и рассмотреть атомные ядра как системы, состоящие из протонов и нейтронов; теперь уже «газ», состоящий из данных частиц, является средой, из которой воспроизводятся атомные ядра и атомы, и это воспроизводство управляется не генетическим кодом, как в живой природе, а основными законами квантовой физики.
Как считают ученые, возможно и феномен жизни будет в конце концов объяснен на основе наших знаний о молекулярных и субмолекулярных частицах, и при этом наука исходит из того, что новое качество живой материи возникает как сложнейшая структура микрочастиц неживой материи.
Постигая физику, мы находим ответы на многие вопросы, связанные с окружающим миром: почему возникают миражи, петляют реки, почему гудят провода и почему тыквы не растут на деревьях - на все эти вопросы отвечают -законы физики. --------- Под движением в физике понимают любые изменения, происходящие с материей. Опыт показывает, что материя - какие бы изменения ни происходили с ней - не исчезает и не возникает из ничего, она существует вечно; дви-жение является неотъемлемым свойством материи, способом ее существования. Исследуя наиболее общие формы движения материи, именно физика создает основу для изучения разнообразных конкретных явлений.
Мы уже упоминали о фундаментальных взаимодействиях, обсуждая проблемы иерархии и устойчивости систем. В 9 кл. при 3 часах физики в неделю также изучаются темы сложного строения атомов и атомных ядер, симметрии частиц и античастиц в микромире и др. Раскрывать эти темы учитель может на основе принципа системности, обращая внимание учащихся на взаимосвязь и взаимообусловленность свойств микро- и мегамира.
Педагогический мониторинг уровня развития экологической компетентности школьников
В современной научной литературе под мониторингом понимается система непрерывного слежения и оценки состояния (измерения показателей, характеристик, параметров) систем, получение необходимых данных для моделирования и прогнозирования их развития и принятия адекватных управленческих решений, направленных на поддержание их целостности и неразрушимости. Особый статус и глубину мониторинг получил в связи с внедрением идей синергетики в разные области научных исследований. Данные мониторинга позволяют построить математические модели систем или процессов, а методы нелинейной динамики на основе объективных данных измерений — получить научно обоснованные краткосрочные и долгосрочные прогнозы их поведения.
В образовательно-воспитательных системах мониторинг используется для аналитико-оценочных исследований, направленных на вскрытие основных тенденций в развитии учебно-воспитательного процесса вследствие тех или иных нововведений (новая философия образования, Новая учебная программа, учебный предмет, технология и т. д.) [131, 154, 182, 190, 204]. Но и при наличии данных мониторинга управленческие решения в педагогических системах принимаются пока только на качественном уровне. Это связано со сложностью самой системы, сложностью и неоднозначностью ее субъектов, сложностью и неоднозначностью педагогического процесса, не разработанностью проблемы математического моделирования и отсутствием необходимого математического обеспечения. К этому добавляется сложность выделения параметров педагогической системы и ее субъектов, имеющих ключевое значение для ее развития.
Мониторинг предполагает наличие системы количественных данных о состоянии системы в тот или иной период ее функционирования, интересующий исследователя. В контексте настоящей работы нас интересует уровень владения тем или иным показателем экологической компетентности (ЭК) и его изменение под влиянием введенной новации. Чтобы выяснить это, необходимо знать, как этот уровень оценить (измерить). Проблема измерения в науке вообще, а в педагогике и психологии в особенности, является весьма серьезной и пока не имеет однозначного решения. В любом процессе измерения фигурируют такие составляющие, как объект измерения, наблюдатель, мера измерения (эталон, с помощью которого сравниваются измеряемые показатели), измеритель (тот инструмент, с помощью которого проводятся измерения), метод измерения (совокупность приемов или операций, с помощью которых находятся отношения измеряемых значений показателя), результат измерения, выраженный в абсолютных или относительных единицах.
Под измерением понимают количественное сравнение состояний двух разных объектов (систем, процессов) одной природы, помещенных в одинаковые условия, или одного и того же объекта, помещенного в разные условия. Для организации измерений необходимо выделить те основные показатели, совокупность которых наиболее полно характеризует исследуемое качество, обосновать уровни их состояния и критерии оценки.
Объектом измерения в нашем случае является ребенок(или группа детей — выборка), его типологические и индивидуальные качества (показатели) и их изменение под влиянием целенаправленно воздействующих (интегрированного учебного предмета) факторов. С помощью измерения педагогика и психология пытаются постичь внутреннюю слаженность (взаимодействие) элементов таких самоорганизующихся систем, как мозг и психика, оценить их состояние (уровень самоорганизации), выявить направленность процесса развития личности и найти способ управления этим процессом. Современная наука пока не имеет ни достаточных знаний, ни инструментария для непосредственных наблюдений за процессами самоорганизации этих самых сложных систем природы и поэтому использует для выводов внешние проявления изменений через наблюдение за поведением и деятельностью ребенка. Однако полученные таким способом данные не всегда адекватно отражают реальное состояние показателей личностных качеств, особенно у учащихся средней и старшей ступени, когда на сме ну непосредственности, искренности и чувственно-эмоциональному отношению детей младшего возраста приходит рационализм, а часто и умение скрывать свое истинное отношение. Поэтому при разработке диагностических заданий и анкет на выявление потребностей, мотивов, отношений приходится отказываться от прямых вопросов и определять достигнутый ребенком уровень показателя через выполнение заданий, в которых интересующие исследователя вопросы находятся в скрытом виде, использовать непосредственное наблюдение ребенка в общении и деятельности и оценку его поведения другими людьми. Что, конечно, также не лишено субъективизма.
Чрезвычайно важной проблемой является выявление меры измерения. Для оценки поведения более простых объектов, процессов и систем (космических, физических, химических), внешних по отношению к человеку, разработаны общепринятые системы мер, единицы измерения и измерители, позволяющие установить именованное численное значение той или иной характеристики объекта. Применительно к психологическим и педагогическим исследованиям системы таких мер и единиц отсутствуют. Ни один инструмент или самый сложный прибор не может измерить внутренний мир человека. Но постоянно и учителю, и окружающим приходится делать оценку поведения и деятельности ребенка. Необходимо, чтобы она была объективной, обоснованной и сделанной на основе каких-то общих подходов, критериев и показателей, с помощью которых можно оценить уровень проявления личностного качества, характер поведения или деятельности. Чаще всего для этих целей используется индекс оценки достигнутого уровня интересующего показателя (в нашем случае показателей ЭК личности). Но при этом должно быть оговорено содержание этого уровня и критерии его оценки. Однако пока нет единых подходов в решении этой проблемы, и в любом педагогическом (или социальном) исследовании присутствует доля субъективизма исследователя, связанная не только с отсутствием единых подходов, но и вероятностными закономерностями и ситуатив-ностью поведения субъектов учебно-воспитательного процесса. Но, тем не ме нее, даже такая весьма несовершенная методика все же позволяет выявить общие тенденции и особенности процесса формирования интересующих исследователя показателей и условия, при которых этот процесс идет наиболее эффективно.
Исследования проводились на базе образовательных учреждений № 8, 19 и других школ г. Нижневартовска, школы № 4 г.Радужный, а также в Аганской национальной муниципальной общеобразовательной школе Ханты-Мансийского национального округа. Оценка качества усвоения материала проводилась на основании разработанных тестов.
Усвоение материала учащимися может быть совершенно разным. Однозначные и воспроизводимые оценки способны дать лишь объективные методы контроля знаний учащихся, опирающиеся на специально для этого созданные материалы - тесты. Коэффициент усвоения (КУ) данного материала определяется соотношением правильно выполненных учащимися операций теста (правильные ответы - ПО) к общему количеству операций (вопросов) в тесте (ОК):
Максимальное значение коэффициента КУ может быть 1, минимальное -0. Материал может считаться усвоенным, только если коэффициент усвоения КУ равен или больше 0,7.
При подведении итогов первостепенное значение придается выявлению того, насколько школьники продвинулись в общем развитии, как развивается наблюдательность, практические действия по решению задач, навыки построения графиков, эмоционально-волевые качества.
Оценка уровней сформированности экологической компетентности учащихся седьмых, восьмых и девятых классов экспериментальных школ исследовалась по девяти показателям. Однако достоверные результаты были получены лишь по пяти из них. На этом основании нами была выделена пентада качеств, определяющих уровень развития экологической компетентности школьников.
