Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние проблемы реализации элективных курсов по химии в системе школьного образования 14
1.1. Исторический аспект внедрения элективных курсов в систему школьного образования
1.2. Анализ реализации элективных курсов по химии в средней
1.3. Особенности разработки и реализации элективных курсов по химии в условиях введения ФГОС общего образования .
Выводы по первой главе..
Глава 2. Система элективных курсов по химии в средней школе и методика её реализации
2.1. Теоретико-методологические основы разработки и реализации системы элективных курсов по химии в средней школе
2.2. Теоретическая модель разработки и реализации системы элективных курсов по химии
2.3. Методика реализации системы элективных курсов по химии в средней школе Выводы по второй главе
Глава 3. Исследование влияния разработанной системы элективных курсов на формирование у учащихся опыта учебно-исследовательской деятельности по химии ..
3.1. Констатирующий этап экспериментальной работы
3.2. Формирующий этап экспериментальной работы
3.3. Анализ результатов экспериментальной работы Выводы по третьей главе
Заключение 127
Список литературы 131
- Анализ реализации элективных курсов по химии в средней
- Особенности разработки и реализации элективных курсов по химии в условиях введения ФГОС общего образования
- Теоретическая модель разработки и реализации системы элективных курсов по химии
- Формирующий этап экспериментальной работы
Анализ реализации элективных курсов по химии в средней
Современное общество, в котором знания, уровень интеллектуального развития его членов становятся стратегическим ресурсом, предъявляет новые требования к образованию. Одним из ответов на эти требования стало введение на старшей ступени общеобразовательной школы профильного обучения.
В нормативных документах профильное обучение рассматривается как средство дифференциации и индивидуализации обучения, дающее возможность посредством изменений в структуре, содержании и организации образовательного процесса гибко учитывать интересы и способности учащихся, создавать условия для обучения старшеклассников в соответствии с их намерениями в отношении направлений продолжения образования и выбора жизненного пути [69].
В России первая попытка осуществления дифференциации обучения в школе относится к 1864 году. Соответствующий Указ предусматривал организацию семиклассных гимназий двух типов: классическая, целью обучения в которой была подготовка в университет, и реальная, целью которой была подготовка к практической деятельности и к поступлению в специализированные учебные заведения. Новый импульс идея профильного обучения получила в процессе подготовки в 1915-1916 годах реформы образования, осуществлявшейся под руководством Министра просвещения П. Н. Игнатьева. По предложенной им структуре 4-7 классы гимназии разделялись на три ветви: новогуманитарную, гуманитарно-классическую, реальную. В 1918 г. было разработано Положение о единой трудовой школе, предусматривающее профилизацию содержания обучения на старшей ступени школы. В старших классах средней школы выделялись три направления: гуманитарное, естественно-математическое и техническое. В 20-е годы ХХ века возникли профуклоны школы второй ступени, причём выбор уклона был обусловлен социальными причинами и зависел от кадровых потребностей расположенных рядом производственных предприятий.
В 1934 г. ЦК ВКП(б) и Совет Народных комиссаров СССР принимают постановление «О структуре начальной и средней школы в СССР», предусматривающее единый учебный план и единые учебные программы. Таким образом была осуществлена унификация школ и на несколько десятилетий о профильной дифференциации забыли.
В советской школе на удовлетворение запросов и естественных стремлений учащихся к творчеству были направлены внеклассные занятия. К внеклассной работе по предмету относили такую работу, которую учащиеся добровольно выполняли под руководством учителя во внеурочное время, сверх учебного плана [28]. Внеклассные занятия по химии ставили целью конкретизировать и расширить знания школьников как в области химической науки, так и в отношении научно-технических задач в области химизации народного хозяйства, ознакомления с профессиями и специальностями, связанными с химией. Важной задачей внеклассных занятий по химии являлось развитие у школьников умения самостоятельно работать с литературой и развитие навыков экспериментальной работы в лаборатории.
Внеклассная работа по химии осуществлялась в различных формах, многие из которых успешно реализуются и в настоящее время. Так, массовая внеклассная работа подразумевает проведение разовых, эпизодических мероприятий, к участию в которых можно привлечь большинство учащихся. Примерами массовой внеклассной работы являются химические вечера, устные журналы, конкурсы весёлых и находчивых, читательские и научно-практические конференции, экскурсии, а также олимпиады. Групповая внеклассная работа объединяет деятельность кружков, лекториев, химического общества учащихся. Индивидуальная внеклассная работа подразумевает консультирование учителем отдельных учащихся при подготовке рефератов и докладов, изготовлении наглядных пособий, подготовке и защите учебного проекта.
На протяжении многих лет основной формой внеклассной работы по предмету являлся кружок. В методической литературе по химии нет единства в определении этой формы, что, по-видимому, связано с большим разнообразием вариантов организации школьного химического кружка. Существенными признаками этой групповой формы внеклассной работы является её систематичность (занятия проходят регулярно, в строго определённое время), постоянный состав участников, наличие тематики, объединяющей деятельность всех членов кружка на разных этапах его работы. Важным принципом кружковой работы являлось предоставление учащимся широкой самостоятельности по организационным вопросам, а также поощрение их инициативы при определении плана работы кружка. Кружки создавались на добровольных началах, в основном из учащихся параллельных классов. Итоги работы кружка отражались в организуемых выставках, конференциях, тематических вечерах, конкурсах и олимпиадах. На основе кружковой работы создавались научные общества учащихся.
Со временем организация на всей территории СССР единой школы высветила серьезную проблему: отсутствие преемственности между единой средней школой и глубоко специализированными высшими учебными заведениями, что заставило ученых, методистов в который раз обратиться к проблеме профильной дифференциации на старшей ступени обучения. Академия педагогических наук в 1957 г. выступила инициатором проведения эксперимента, в котором предполагалось провести дифференциацию по трем направлениям: физико-математическому и техническому; биолого-агрономическому; социально-экономическому и гуманитарному. С целью дальнейшего улучшения работы средней общеобразовательной школы в 1966 г. были введены две формы дифференциации содержания образования по интересам школьников: факультативные занятия в 8-10 классах и школы (классы) с углублённым изучением предметов. Факультативные занятия предусматривали углублённое изучение учебных предметов на основе обязательных школьных курсов. Наряду с кружками факультативы являлись внеурочной формой организации обучения, их посещение так же было добровольным. Но в отличие от кружковой деятельности, факультативные занятия были более регламентированы программой.
В 1970 – 1980-х гг. обучение старшеклассников было увязано с получением массовых профессий в системе учебно-производственных комбинатов. Однако этот опыт оказался малоэффективным: существенные затраты на узко профильное обучение не оправдывали себя. Школы (классы) с углублённым изучением отдельных предметов, а также введение факультативных курсов в общеобразовательных школах сохранились вплоть до настоящего времени.
Рассмотрим последовательность введения в массовой школе химических факультативов. Первоначально были рекомендованы курсы двух типов: дополнительные главы и вопросы к основному курсу химии и специальные курсы, углубляющие знания по химии [47].
К началу 70-х годов ХХ века общее число факультативных курсов по химии значительно возросло. В 1971 г. в связи с завершением перехода школ на новые программы, факультативы, содержащие дополнительные главы, были отменены, был пересмотрен перечень факультативных курсов, сокращено их число, уточнены названия. Рекомендовалось изучать только те курсы, по которым Министерством Просвещения СССР были утверждены программы, изданы учебные и методические пособия [4, 41, 104, 153, 186].
Особенности разработки и реализации элективных курсов по химии в условиях введения ФГОС общего образования
При этом системообразующим фактором является учебно исследовательская деятельность школьников по химии (рис. 5), представляющая собой деятельность учащихся, направленную на решение исследовательской химической задачи, приводящую к новому учебному знанию.
Необходимость пропедевтического этапа в обучении была доказана многочисленными исследованиями (Б. В. Авво, О. В. Акулова, С. А. Писарева, А. П. Тряпицына и др.). Пропедевтический элективный курс, реализуемый в 8 классе («В удивительном мире растворов», 17 часов) ставит целью подготовку учащихся к осознанному выбору предпрофильного элективного курса (прил. 1).
Предпрофильный этап, реализуемый в 9 классе («Экспериментируем, разделяя смеси», 9 часов или «Основы химического анализа на примере анализа воды», 16 часов) способствует реализации основных целей предпрофильной подготовки школьников (прил. 1).
Профильный этап реализуется в универсальных 10-11 классах при изучении химии на базовом уровне в качестве средства построения индивидуального образовательного маршрута (элективный курс «Органические вещества на нашей кухне», 35 часов). Данный элективный курс (прил. 1) может реализовываться целиком в 10 классе или во втором полугодии 10 класса и первом полугодии 11 класса (1 час в неделю) с целью предоставления учащимся оставшегося времени при обучении в школе для подготовки исследовательского проекта по химии.
Личностно-ориентированный подход позволяет создать условия для реализации ключевой идеи разработанной нами системы элективных курсов: «от опыта учебно-исследовательской деятельности к осознанному выбору профиля обучения». К таким условиям мы относим содержание элективных курсов, поскольку личностную ориентацию обеспечивают те знания и умения, которые имеют непосредственную жизненную и практическую значимость; формы организации занятий элективных курсов, предусматривающие проявление инициативности учащихся; содержание учебных заданий, способствующее вовлечению школьников в учебно-исследовательскую деятельность по химии. С позиции деятельностного подхода мы рассматриваем процесс освоения учащимися системы элективных курсов как последовательное формирование универсальных учебных действий: регулятивных, познавательных, коммуникативных, личностных применительно к занятиям учебно-исследовательской деятельностью (табл. 1, 1.3).
В качестве ведущего подхода при разработке и реализации системы элективных курсов по химии нами был выбран исследовательский подход, который позволяет школьникам убедиться в практической значимости химических знаний, способствует развитию личностных качеств: внутренней мотивации учения, интереса к окружающей природе, экологически грамотного обращения с веществами.
Исследовательский подход на занятиях элективных курсов реализуется через химический эксперимент исследовательского характера (как демонстрационный, так и ученический), а также посредством выполнения школьниками исследовательских заданий по химии. При этом в содержании исследовательского химического эксперимента и исследовательских заданий существует преемственность между всеми этапами реализации системы: пропедевтическим, предпро-фильным и профильным.
Разработанная нами система элективных курсов направлена на формирование у школьников опыта учебно-исследовательской деятельности по химии, под которым мы понимаем совокупность химических знаний и умений, исследовательских умений, усвоенных учащимися на практике, необходимых для решения новых задач и приобретения новых знаний в области химии.
Основными структурными элементами системы являются формируемые у школьников химические знания и умения, а также исследовательские умения и ценностные отношения с учётом единства теоретического и практического материала в их согласовании со школьным курсом химии при дополнении и расширении предметного содержания с демонстрацией практической значимости химических знаний. Основной формой организации занятий элективных курсов является лабораторный практикум. Ведущими методами организации занятий элективных курсов являются эвристический (частично-поисковый) и исследовательский, которые реализуются при использовании исследовательского химического эксперимента и комплекса исследовательских заданий по химии.
Исследовательским химическим экспериментом мы считаем химический эксперимент, направленный на привлечение школьников к поисковой деятельности с целью овладения новыми знаниями о составе, свойствах и применении веществ для обеспечения безопасного образа жизни ( 1.3). Отбор соответствующего химического эксперимента проводится с учётом принципов преемственности и доступности, реализуемых в постепенном приращении знаний и умений учащихся при освоении ими логически связанного теоретического и практического материала.
К исследовательским заданиям по химии мы относим учебные задания, направленные на привлечение учащихся к проведению химического эксперимента, позволяющего активно овладевать новыми знаниями и различными способами действий ( 1.3). Исследовательские задания могут быть представлены в форме вопросов, расчётных задач, заданий на составление формул и уравнений, выполнение мысленного эксперимента и домашнего эксперимента. Выполнение исследовательского задания стимулирует учащихся к постановке проблемы, выдвижению гипотезы, продумыванию плана работы, проведению химического эксперимента, в ходе которого происходит подтверждение или опровержение гипотезы.
Таким образом, в качестве основных принципов разработки системы элективных курсов по химии мы выделяем: - принцип целостности, отражающий подчинение всех элементов системы общей цели с соблюдением взаимосвязи всех элементов системы; - принцип преемственности, позволяющий осуществить согласованное поэтапное освоение учащимися химических знаний и умений, исследовательских умений, на основе которых происходит формирование опыта учебно-исследовательской деятельности по химии;
Теоретическая модель разработки и реализации системы элективных курсов по химии
На диаграмме (рис. 12) видна положительная динамика среднего коэффициента усвоения материала в экспериментальных группах. Контрольная группа учащихся показывает незначительное снижение среднего коэффициента усвоения по результатам четырёх диагностических работ. Таким образом, мы можем сделать вывод о том, что освоение учащимися элективных курсов по химии способствовало совершенствованию их химических знаний и умений.
Ежегодно по окончании учащимися контрольной и экспериментальной групп 8, 9 и 10 классов нами проводился учёт сформированности универсальных учебных действий (УУД) применительно к занятиям учебно-исследовательской деятельностью. Согласно выделенным УУД, формируемых в ходе освоения элективных курсов по химии на пропедевтическом, предпрофильном и профильном этапах ( 1.3), нами были разработаны листы самодиагностики для учащихся 8, 9 и 10 класса «Я – исследователь!», где учащиеся оценивали по шестибалльной шкале (от 0 до 5 баллов) положения, характеризующие проявление определённых учебных действий (прил. 3).
Характеристики, позволяющие определить степень проявления регулятивных универсальных учебных действий на пропедевтическом этапе: «Я умею выдвигать идеи по проведению исследования и определять средства, необходимые для их реализации»; на предпрофильном этапе: «Я умею ставить цели и планировать собственную деятельность по проведению исследования», «Я умею контролировать и корректировать собственную деятельность по проведению исследования»; на профильном этапе: «Я осознаю границы своего незнания и ставлю перед собой цели по освоению значимых для меня знаний и умений».
Характеристики, позволяющие определить степень проявления познавательных универсальных учебных действий на пропедевтическом этапе: «Я умею находить и обрабатывать информацию по теме исследования», «Я умею аргументированно излагать свои мысли», «Я умею выдвигать гипотезы», «Я умею выявлять причины и последствия наблюдаемого явления»; на предпрофильном этапе: «Я умею систематизировать и структурировать полученную информацию»,
«Я умею выдвигать гипотезы и обосновывать их», «Я умею строить логическую цепь рассуждений»; на профильном этапе: «Я умею находить нужную информацию по проблеме исследования, систематизировать и структурировать её», «Я умею систематизировать результаты проводимого исследования и объяснять их», «Я умею чётко формулировать собственное мнение по проблеме исследования», «Я умею аргументированно отстаивать собственное мнение по проблеме исследования».
Характеристики, позволяющие определить степень проявления коммуникативных универсальных учебных действий на пропедевтическом этапе: «Я умею устно излагать информацию по теме исследования», «Я умею письменно излагать информацию по теме исследования»; на предпрофильном этапе: «Я умею вести диалог по проблеме исследования», «Я умею письменно излагать информацию по проблеме исследования»; на профильном этапе: «Я умею вести конструктивный диалог по проблеме исследования», «Я умею письменно излагать информацию по проблеме исследования».
Характеристики, позволяющие определить степень проявления личностных учебных действий на пропедевтическом и предпрофильном этапах: «Я осознаю значимость для меня химических знаний»; на профильном этапе: «Я осознаю значимость для меня химических знаний», «Мне необходимы химические знания и умения для получения соответствующей профессии».
По каждому умению – регулятивному, познавательному, коммуникативному и личностному – был определён параметр F (от нем. Fhigkeit – умение), характеризующий сформированность соответствующего умения: где f 1 … n1 – количество баллов, набранных по группе в целом по соответствующему умению;
Fmax – количество максимально возможных баллов при оценке соответствующего умения.
При анализе листов самодиагностики десятиклассников экспериментальной группы мы учитывали ответы тех учащихся, которые прошли освоение элективных курсов в 8-9 классах – таковых было 18 человек в школе № 496 и 20 человек в школе № 91.
По результатам обработки листов самодиагностики можно проследить динамику формирования регулятивных, познавательных, коммуникативных и личностных универсальных учебных действий применительно к занятиям учебно-исследовательской деятельностью по химии (рис. 13). Контрольная группа Экспериментальная группа Рис. 13. Сформированность универсальных учебных действий применительно к занятиям учебно-исследовательской деятельностью по химии у учащихся школы № 496 На диаграмме видно, что по результатам первоначально проводимой самодиагностики сформированность у школьников регулятивных, познавательных и коммуникативных универсальных учебных действий была ниже в экспериментальной группе. Показатели сформированности личностных универсальных учебных действий в отношении осознания значимости для себя химических знаний была примерно одинакова в обеих группах.
По окончании девятого класса в экспериментальной группе наблюдается положительная динамика в формировании универсальных учебных действий, тогда как в контрольной группе наблюдается их стабилизация, а уровень сформиро-ванности регулятивных действий даже несколько снижается (на 4 %).
По окончании десятого класса учащиеся экспериментальной группы показали более высокую динамику в формировании всех универсальных учебных действий (УУД) по сравнению с учащимися контрольной группы. Так, по сравнению с восьмым классом динамика в формировании регулятивных УУД составила 35 % (в контрольной группе – 14 %); динамика в формировании познавательных УУД составила 27 % (в контрольной группе – 24 %); динамика в формировании коммуникативных УУД составила 21 % (в контрольной группе – 12 %); динамика в формировании личностные УУД, которые в средней школе выражались в оценке значимости для себя химических знаний и их необходимости для получения соответствующей профессии составила 13 % (в контрольной группе произошло снижение этого показателя на 9 %).
Формирующий этап экспериментальной работы
Результаты анкетирования учителей химии свидетельствуют о том, что многие педагоги не имеют опыта в организации элективных курсов по химии. В качестве основной причины отсутствия элективных курсов в составе их педагогической нагрузки учителя указали недостаток соответствующей методической литературы и пособий для учащихся.
Решение сложившейся проблемы мы видим в создании системы элективных курсов по химии, обеспеченной учебно-методическим комплексом, включающим программу элективных курсов, тематическое планирование, пособия для учащихся и методические рекомендации для учителя.
В соответствии с требованиями, предъявляемыми к современному общему образованию, а также по результатам анкетирования школьников, в основу выстраиваемой нами системы элективных курсов мы положили учебно-исследовательскую деятельность с целью демонстрации школьникам практической значимости химии, а также совершенствования знаний и умений, необходимых при освоении химии на профессиональном уровне.
По окончании констатирующего этапа были разработаны программы элективных курсов по химии, комплекты инструкций к проведению химического эксперимента, учебные задания, которые позднее легли в основу пособий для учащихся.
Наблюдения за работой учащихся, проводимые на занятиях элективных курсов, позволили разработать методические рекомендации для педагогов по организации занятий элективных курсов по химии, которые легли в основу методики реализации элективных курсов по химии в средней школе.
Констатирующий этап экспериментальной работы завершился формулированием цели, задач и рабочей гипотезы исследования.
На поисково-теоретическом этапе (2010-2011 гг.) уточнялся понятийный аппарат, в задания по химии»; обосновывались методологические подходы и принципы частности были уточнены понятия «элективный курс по химии», «система элективных курсов по химии», «учебно-исследовательская деятельность учащихся по химии», «исследовательские умения», «исследовательский химический эксперимент», «опыт учебно-исследовательской деятельности по химии», «исследовательские разработки и реализации системы элективных курсов; создавалась теоретическая модель разработки и реализации системы элективных курсов по химии в средней школе. С позиций ФГОС общего образования корректировались программы элективных курсов, прошедшие апробацию на констатирующем этапе экспериментальной работы; разрабатывались пособия для учащихся с включением исследовательских заданий; обосновывались составляющие опыта учебно-исследовательской деятельности по химии; выявлялись критерии и показатели овладения учащимися опытом учебно-исследовательской деятельности по химии; разрабатывалась методика реализации элективных курсов по химии в средней школе, направленная на формирование у школьников опыта учебно-исследовательской деятельности по химии.
На экспериментальном этапе (2012-2014 гг.) осуществлялся формирующий эксперимент по реализации системы элективных курсов по химии. В течение трёх лет эксперимента среди учащихся контрольной и экспериментальной групп проводилась диагностика сформированности исследовательских умений, химических знаний и умений, а также универсальных учебных действий применительно к занятиям учебно-исследовательской деятельностью по химии. Наличие положительной динамики и более высокого прироста соответствующих показателей в экспериментальной группе позволяет сделать вывод о положительном влиянии реализованной системы элективных курсов по химии на формирование у школьников опыта учебно-исследовательской деятельности по химии.
Среди учащихся экспериментальной группы ежегодно проводился учёт сформированности опыта учебно-исследовательской деятельности по химии согласно отобранным критериям, включающим: мотивационный, знаниевый, экспериментальный, аналитический, организационный и ценностный, согласующихся с компонентами опыта учебно-исследовательской деятельности по химии. По каждому критерию были определены уровни сформированности соответствующе 125
го показателя (низкий, средний, высокий). Результаты, полученные в ходе экспериментальной работы, демонстрируют положительную динамику в формировании у школьников опыта учебно-исследовательской деятельности по химии по мере посещения ими соответствующих элективных курсов.
В ходе проведения формирующего педагогического эксперимента были разработаны пособия для учащихся, содержащие инструкции к проведению химических опытов, необходимый теоретический материал, изложенный в доступной и занимательной форме, а также комплекс заданий к каждому занятию; методические рекомендации для педагогов и разработки занятий соответствующих элективных курсов по химии.
На заключительном этапе (2014 г.) обобщались результаты педагогического эксперимента, проводился их качественный и количественный анализ. Результаты проведённого однофакторного дисперсионного анализа свидетельствуют о том, что освоение учащимися элективных курсов по химии оказало существенное влияние на формирование у них опыта учебно-исследовательской деятельности по химии.
Расчёт t-критерия Стьюдента по выборке учащихся экспериментальной группы по окончании ими восьмого и десятого классов свидетельствует о том, что изменения в уровнях сформированности опыта учебно-исследовательской деятельности по химии статистически значимы.
Сравнение успеваемости по химии среди учащихся контрольной и экспериментальной групп по окончании ими десятого класса показало, что освоение школьниками базового курса химии оказалось более эффективным в экспериментальной группе. Применённый метод ранговой корреляции Спирмена показал статистическую значимость корреляции между успеваемостью учащихся по химии и уровнем сформированности у них опыта учебно-исследовательской деятельности по химии.
В результате проведённой экспериментальной работы подтвердилась выдвинутая нами гипотеза: при изучении химии на базовом уровне возможно сформировать у учащихся опыт учебно-исследовательской деятельности по химии, если: – разработать систему элективных курсов по химии, охватывающую основную и старшую школу, в которой системообразующим фактором является учебно-исследовательская деятельность по химии; – применить методику реализации системы элективных курсов по химии, содействующую учащимся в приобретении опыта самостоятельного проведения учебного исследования по химии.
