Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Теоретические аспекты реализации дидактических функций химического эксперимента в профессиональной подготовке учителя химии 10
1.1. Психолого-педагогические основы профессиональной подготовки студентов младших курсов педвузов 12
1.2. Химический эксперимент, его функции и значение при подготовке учителя химии 31
1.3. Роль и особенности химического эксперимента как метода учебного познания в свете новой парадигмы образования 49
1.4. Реализация дидактических функций химического эксперимента через организацию лабораторных практикумов на начальном этапе профессионально-педагогической подготовки студентов педвузов 69
Выводы 88
Глава II. Методическая система реализации дидактических функций химического эксперимента в профессиональной подготов ке учителя на начальном этапе обучения 91
2.1. Основные компоненты методической системы реализации системообразующей роли химического эксперимента в подготовке учителя 91
2.2. Использование методической системы реализации дидактических функций химического эксперимента на лабораторном практикуме курса "Введение в химию" 105
2.3. Реализация дидактический функций химического эксперимента в подготовке учителя при изучении курса "Неорганическая химия" 126
Выводы 143
Глава III. Исследование эффективности предложенной методической системы реализации дидактических функций химического эксперимента в подготовке учителя химии на младших курсах 145
3.1. Результаты изучения состояния исследуемой проблемы в практике средней и высшей педагогической школ на поисково-констатирующем этапе педагогического эксперимента 146
3.2. Оценка результатов внедрения методической системы на формирующем этапе педагогического эксперимента 161
Выводы 185
Заключение 187
Библиография 189
Приложения
- Психолого-педагогические основы профессиональной подготовки студентов младших курсов педвузов
- Основные компоненты методической системы реализации системообразующей роли химического эксперимента в подготовке учителя
- Результаты изучения состояния исследуемой проблемы в практике средней и высшей педагогической школ на поисково-констатирующем этапе педагогического эксперимента
Введение к работе
Современная личностно-ориентированная концепция образования
призвана всемерно способствовать развитию обучаемых, раскрытию их
способностей, склонностей, формированию интересов. Вклад химии в
достижение этой цели связан прежде всего с усилением ее прикладной,
практической и экологической направленности, предупреждением
абстрактного восприятия материала, оживлением химического эксперимента
[198, с.З]. Сегодня, когда в центр обучения поставлена личность, ее потребности
в самореализации, химия готова предоставить мощное средство,
соответствующее самому характеру науки, способное обеспечить действенное познание и преобразование мира - химический эксперимент. Как свидетельствует история, поиск новых методов обучение или новых подходов к их использованию всегда был сопряжен с изменением ориентиров образования, пересмотром его содержания. Специфика нынешней ситуации - введение разноуровневости, профильности в изучении предмета, появление большого числа авторских программ и спецпрактикумов, что обуславливает расширение как дидактических функций химического эксперимента, так и количества опытов, предлагаемых для школ.
Внимание к химическому эксперименту как эффективному методу обучения не угасает с момента зарождения химии как учебного предмета. Важность его для развития личности, воспитания необходимых качеств отмечается в трудах основоположников химии (А.Лавуазье, М.В.Ломоносов, Д.И.Менделеев и др.), преподавателей-гуманистов (К.Д.Ушинский и др.), ученых-методистов (В.Н.Верховский, П.И.Воскресенский, В.П.Гаркунов, Д.М.Кирюшкин, Т.С.Назарова, К.Я.Парменов, В.С.Полосин, А.Д.Смирнов, С.И.Созонов, Л.А.Цветков, И.Н.Чертков, С.Г.Шаповаленко, Г.И.Шелинский и многих др.). Выполнено большое число диссертационных исследований, посвященных использованию дидактических функций химического эксперимента в практике преподавания (А.А.Бобров [11], В.Н.Давыдов [46], Л.А.Казанцева [76], О.М.Плужник [145], М.В.Федякин [195], Е.А.Шишкин [211] и др.).
Вопрос сегодня стоит о том, как наиболее эффективно реализовать
накопленный в данной области опыт при подготовке учителя, который в
современных условиях был бы способен не только ставить эксперимент по
инструкциям, но и самостоятельно разрабатывать его, адаптировать к новым
условиям, находить адекватные задачам приемы и методики его
использования. Необходимые профессиональные качества не возникают
стихийно, это результат длительной, целенаправленной работы, важным
условием которой, как показывают исследования психологов (А.А.Вербицкий
[21-27] и др.), является соответствие учебной и профессиональной деятельности.
Поэтому становление разрозненных экспериментальных умений,
осуществляемое на лабораторно-практических занятиях по химии, еще не свидетельствует о подготовленности студентов к предстоящей педагогической деятельности. Требуется формирование интегративных экспериментально-педагогических умений, посредством установления связей между предметной и педагогической подготовкой.
Однако в последнее время в педагогических вузах в связи с усилением связей методики преподавания с другими дисциплинами психолого-педагогического блока наблюдается тревожная тенденция к сокращению общего количества часов на отработку химического эксперимента, а в преподавании специальных предметов по-прежнему недостаточно учитывается специфика деятельности учителя. Огромный потенциал химических дисциплин, определяемый длительностью их изучения, возможностью предоставления деятельностного поля для отработки педагогических умений оказался не востребованным. Но если раньше педагоги лишь отмечали необходимость пропедевтики методической подготовки в цикле химических дисциплин (В.И.Сластенин [155], Н.И.Лукашова [101], Л.Г.Федотова [194], М.В.Федякин [195] и др.), то сегодня предпринимаются активные усилия по исправлению сложившегося положения. И в этом отношении следует особо выделить работы, проводимые в МПГУ под руководством Г.М.Чернобельской [15, 208].
Таким образом, налицо явное противоречие между требованиями, предъявляемыми современной концепцией образования к учителю химии и недостаточной реализованностью потенциала химических дисциплин в
формировании экспериментально-педагогических умений студентов. Выявленное противоречие и определило актуальность нашего исследования.
Объектом исследования является профессиональная подготовка учителя химии на начальном этапе обучения в педагогическом вузе на основе использования системообразующей роли химического эксперимента.
Предметом исследования является реализация дидактических функций химического эксперимента при подготовке учителя на младших курсах на лабораторных и практических занятиях по химии.
Цель исследования состоит в выявлении и реализации посредством создания методической системы дидактических функций химического эксперимента в профессиональной подготовке учителя химии на начальном этапе обучения.
В основу исследования была положена следующая гипотеза: реализация в рамках разработанной методической системы дидактических функций химического эксперимента в профессиональной подготовке учителя на начальном этапе обучения является фактором повышения качества химической подготовки, мотивированности учения студентов, уровня сформированности экспериментально-педагогических умений.
В соответствии с поставленной целью и гипотезой в диссертации решались следующие задачи:
на основе анализа психолого-педагогической литературы выявить
особенности и условия профессионального обучения студентов младших
курсов;
определить значение химического эксперимента для профессиональной
подготовки учителя химии на современном этапе, установив при этом роль и
специфику химического эксперимента как метода учебного познания;
выявить дидактические функции химического эксперимента в
профессиональной подготовке учителя химии на младших курсах, предложить
способы их реализации;
разработать адекватную задачам лабораторного химического
практикума методическую систему реализации дидактических функций
химического эксперимента в профессионально-педагогической подготовке
*, учителя на младших курсах;
оценить эффективность разработанной методической системы в
практике преподавания в курсах "Введение в химию" и "Неорганическая
химия".
Методологической основой исследования явились: современная концепция образования, теории познания, деятельности, поэтапного формирования умственных действий, формирования обобщенных умений, контекстный подход.
Для решения поставленных задач в процессе исследования использовались
следующие методы: историко-логический анализ, моделирование, сравнение,
обобщение, педагогическое наблюдение, педагогический эксперимент, сбор
ъ массового материала, эмпирические, интерпретационные, а также методы
обработки и сведения данных.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования состоит в том, что в диссертации:
предложена и внедрена концепция профессиональной подготовки учителя химии на младших курсах педвузов на основе реализации дидактических функций химического эксперимента через организацию лабораторных практикумов в курсах "Введение в химию", "Неорганическая химия";
разработана методическая система, направленная на педагогизацию предметной подготовки при системообразующей роли химического эксперимента и выделении его как самостоятельного предмета изучения;
обоснована необходимость включения на первом этапе курса "Введение в химию" и лабораторных химических практикумов нового содержания и структуры, обеспечивающих педагогизацию предметной подготовки;
предложены методические рекомендации к использованию химического эксперимента в курсе "Введение в химию" и "Неорганическая химия" в целях
Ф профессиональной подготовки учителя химии на начальном этапе обучения.
Практическая значимость работы заключается в том, что разработана и внедрена в практику образовательного учреждения методическая система
реализации дидактических функций химического эксперимента, направленная на повышение эффективности профессиональной подготовки учителя. Предложены программы курсов и методические рекомендации лабораторных практикумов "Введение в химию", "Неорганическая химия". Основные положения выносимые на защиту:
1. Концепция профессиональной подготовки учителя химии на младших
курсах педвузов при системообразующей роли химического эксперимента и
выделении его как самостоятельного предмета изучения.
2. Методическая система реализации дидактических функций
химического эксперимента в подготовке учителя химии на начальном этапе
обучения через лабораторные практикумы курсов "Введение в химию" и
"Неорганическая химия" как средство формирования экспериментально-
педагогических умений.
Апробация работы проводилась через практическое внедрение и проверку
предложенной методической системы в Омском, Красноярском, Томском
государственных педагогических университетах, Курганском, Тобольском
государственных педагогических институтах. Педагогический эксперимент
осуществлялся с 1992 по 1997 год. Основные положения, ход, итоги научного
исследования обсуждались на научно-практической конференции
"Инновационные процессы в образовательных учреждениях" (Омск, 1994 г.); на
V координационном совещании "Актуальные проблемы химического и
химико-педагогического образования на довузовском, вузовском и
послевузовском этапах" (Санкт-Петербург, 1995 г.); на научно-практической
конференции "Химическое образование на пороге XXI века" (Красноярск,
1996 г.); на Всероссийской научно-практической конференции "Диагностико-
технологическое обеспечение преемственности в образовании" (Йошкар-Ола,
1996 г.); на НМС по химии УМО "Актуальные проблемы непрерывного
химико-педагогического и химического образования в средней и высшей
школе" (Киров, 1996 г.); на научно-практической конференции
"Экспериментально-инновационная деятельность в современном
образовательном пространстве" (Тобольск, 1997 г.); на 44-ой Всероссийской научной конференции "Актуальные проблемы химико-педагогического и химического образования в средней и высшей школе" (Орел, 1997 г.); на
заседаниях ученого совета химического факультета ОмГПУ, 1995-1997 гг.; на лекциях для студентов I и V курсов химического факультета ОмГПУ и ТГПИ им. Д.И.Менделеева, 1995-1997 гг.
По проблеме исследования студентами Омского государственного педагогического университета выполнено пять курсовых работ (1994-1995 гг.), три выпускных квалификационных работы (1997 г.)
По теме исследования опубликовано 9 работ, в которых изложены основные идеи диссертации, даны практические рекомендации в соответствии с темой исследования.
Психолого-педагогические основы профессиональной подготовки студентов младших курсов педвузов
Задачами данного параграфа являются: выявить особенности современ- ной парадигмы образования; определить основные направления реформирования высшего педагогического образования; рассмотреть ряд психолого-педагогических подходов, обеспечивающих эффективное профессиональное обучение студентов младших курсов и условия их реализации в практике преподавания. Для выявления особенностей современной парадигмы образования был проведен анализ материалов, представленных в периодических изданиях ("Высшее образование в России", "Перспективы: вопросы образования", "Alma Mater", "Вестник высшей школы", "Вопросы философии", "Педагогика" и др.), в сборниках научных трудов ("Многоуровневое педаго ги гическое образование", "Совершенствование содержания и методов обучения химии в средней и высшей школе", "Подготовка специалиста в области обра зования" и др.). Полученные результаты анализа в обобщенном виде пред ставлены в таблице № 1. Обобщенную характеристику современной парадигмы образования дает в своей работе Б.С.Гершунский [36, с. 176]. Автором отмечается, что парадигма основана на индивидуализации и дифференциации образования, вариативности и альтернативности образовательных систем и учебных заведений, ее прогностичности и адаптивности к изменяющимся условиям социально-экономической среды, интересам и способностям обучаемых.
Необходимость смены парадигмы образования продиктована, с одной стороны, изменившимися условиями жизни человека и требованиями к нему предъявляемыми, а с другой, как подчеркивает Б.С.Гершунский [36, с.42], видоизменением самого подхода к оценке роли и места человека в мире, во всех сферах социально-экономической жизни общества. В связи с этим, как отмечается в статье В.Е.Шукшунова, В.Ф.Взятышева, Л.И.Романовой [214], главная задача человека с познания мира должна быть перенесена на его преобразование, а естественнонаучный подход как научная основа деятельности заменен теорией преобразующей практики. Типичная задача, с которой сталкивается человек в жизни, как правило, имеет множество решений и критериев оценки (полезность, эффективность, безвредность и др.), что делает актуальным формирование соответствующих способностей.
Особенности современной парадигмы образования нашли свое воплощение в профессиональной подготовке учителя. Проблеме современного педагогического образования посвящено множество работ ученых-педагогов. Остановимся только на некоторых важных для нашего исследования положениях.
Стратегическими задачами реформирования педагогического образования, начавшегося в 1991 году стали: создание личностно-ориентированной концепции педагогического образования; введение многоуровневой системы педагогического образования; разработка нормативно-правовой базы, обес печивающей новое содержание образования; развитие сети учреждений пе дагогического образования. На сегодняшний день действуют Государствен ные образовательные стандарты высшего профессионального образования [41, 42], выступающие ориентиром в подготовке бакалавра и специалиста. На многоуровневую систему обучения перешли ряд педагогических вузов страны Российский (РГПУ), Барнаульский (БГПУ), Омский (ОмГПУ), и другие Госу- дарственные педагогические университеты, которые накопили большой прак тический опыт в данной области.
Существенным в созданной личностно-ориентированной концепции пе-добразования является отказ от старых формул обучения "Знай свой предмет и излагай его ясно", "Знай методику преподавания и следуй ей не укоснительно" и принятие за основу формулы "Знай, что развивается в тво ем ученике и сумей это обеспечить". При этом, как подчеркивалось на меж дународном конгрессе по проблеме статуса учителя в современном мире (Женева, 1996 г.), следует учить не знаниям, а способам их приобретения и реа лизации. Педагогу необходимо "учить знать", "учить быть", "учить действо вать", "учить жить вместе".
Основные компоненты методической системы реализации системообразующей роли химического эксперимента в подготовке учителя
Целью данного параграфа является выявить и описать основные компоненты методической системы реализации дидактических функций химического эксперимента в подготовке учителя на начальном этапе обучения.
Отличительными признаками любой системы является наличие связи, целостности и обусловленной ими устойчивой структуры, что обеспечивается реализацией определенных принципов при ее построении: не сводимость свойств системы к сумме свойств составляющих ее элементов и не выводимость из последних свойств целого; зависимость каждого элемента, свойства и отношения системы от его места, функции и так далее внутри целого; возможность описания системы через установление ее структуры, взаимозависимости системы и среды, иерархичности, множественности описания каждой системы. При этом главное заключается в том, что свойства объекта как целостной системы определяется не только суммированием свойств ее отдельных элементов, но и свойствами его структуры, особыми системообразующими, интегра-тивными связями рассматриваемого объекта. Все перечисленные принципы были учтены нами в процессе составления и использования методической системы.
За основу разработанной нами методической системы взяты:
- традиционная модель обучения, в состав которой входят компоненты: цели, содержание, методы, средства, результат, деятельность преподавателя, деятельность студента;
- системообразующая роль химического эксперимента в профессиональной подготовке учителя на начальном этапе обучения (схема № 2).
При разработке системы были учтены следующие моменты:
- направленность обучения на формирование системных знаний о химическом эксперименте и обобщенных умений по его осуществлению (ориентация на профессиограмму учителя химии);
- возможность применения профессионального, деятельностного и личностного подходов в обучении студентов, в частности, соблюдение восьми этапов обучения, представленных в параграфе 1.1. диссертационного исследования (проверка предварительных знаний, обеспечение учебных мотивов и т.д.), условий организации контекстного обучения (основных пятнадцать положений);
- необходимость осуществления целостной профессиональной подготовки, что предполагает обязательное прохождение специальной, методической и химико-педагогической подготовки;
- проведение тщательного отбора наиболее соответствующих данному периоду обучения вариантов использования химического эксперимента (схема № 2);
- потребность на начальном этапе обучения рассмотрения химического эксперимента как самостоятельного предмета изучения, о чем подробно изложено в параграфе 1.4. диссертационного исследования (схема № 3, таблица № 8).
Цели и результаты методической системы, реализуемой в курсах "Введение в химию" и "Неорганическая химия", оформлены в виде схемы № 5.
- формирование знаний и умений постановки экспериментальных задач различных форм представления.
Ведущим принципом отбора целей стал принцип соответствия требованиям эффективности обучения студентов в вузе, возможности осуществления ими научной деятельности, успешности в процессе адаптации к будущей профессии и оптимальности в жизнедеятельности. Однако следует особо подчеркнуть, что поставленные цели не заменяют традиционных, а дополняют их, за счет повышения роли таких функций лабораторного практикума как профессиональной и исследовательской.
По завершении каждого из этапов, а нами предложено их четыре, что соответствует общему числу семестров совместной работы со студентами (в схеме № 5 выделены четыре области), предполагалось сформировать следующие обобщенные умения, обладающие свойством преемственности: ставить лабораторный эксперимент по химии; ставить демонстрационный химический эксперимент; решать экспериментальные задачи; ставить демонстрационную экспериментальную задачу; ставить лабораторную экспериментальную задачу.
Процесс формирования каждого из обобщенных умений представляет собой совокупность специально отобранных и структурированных знаний и действий их практического приложения. При этом крайне важны, поэтапность и преемственность в предоставлении и переработке очередной порции экспериментальных и методических знаний и действий.
Таким образом, основными результатами совместной работы преподавателя и студентов являются обобщенные экспериментальные умения, обеспечивающие сознательность и устойчивость полученных на лабораторно-практических занятиях знаний. Однако только достижение химико-педагогического уровня может свидетельствовать о целостности, завершенности процесса использования химического эксперимента в профессиональной подготовке учителя, что предполагает обязательную отработку обобщенных умений в конкретных педагогических ситуациях. В этом случае происходит процесс интеграции экспериментальных, методических и педагогических знаний и умений, идет образование экспериментально-педагогических умений.
Результаты изучения состояния исследуемой проблемы в практике средней и высшей педагогической школ на поисково-констатирующем этапе педагогического эксперимента
На поисково-констатирующем этапе педагогического эксперимента изучался характер использования химического эксперимента в школьном и вузовском обучении, выявлялись возможные пути экспериментально-педагогической подготовки студентов педвузов, устанавливались исходные показатели качества знаний первокурсников, сформированности их экспериментальных умений, отношения к профессии. Для этого были проведены следующие виды работ: наблюдения и беседы с учителями, анкетирование студентов различных курсов на предмет выявления их знаний о химическом эксперименте, анкетирование студентов пятого курса с целью выявления мнений и предложений (если требуется) по улучшению экспериментально-педагогической подготовке в педвузе, анкетирование преподавателей химических кафедр педагогических вузов для установления мнений и предложений (если требуется) по улучшению экспериментально-педагогической подготовке студентов, проверка исходных знаний первокурсников по химии, определение исходного уровня сформированности экспериментальных умений студентов I курса, анкетирование студентов I, II, и III курсов педагогических вузов на предмет выявления динамики их отношения к профессии.
Для определения характера использования химического эксперимента в школьном обучении были проведены наблюдения за работой учителей на уроках, беседы с учителями школ г. Омска, анкетирование первокурсников, поступивших в педагогический вуз. Целью анкетирования являлось также установление знаний и представлений студентов I курса о химическом эксперименте и его функциях, экспериментальных умениях, лабораторных и практических занятиях. Результаты представлены в таблице № 14.
- однообразие дидактических функций химического эксперимента исполь зуемых в преподавании (иллюстративная, корректировочная доминируют, что следует из ответов на вопросы №№ 4, 5), что впоследствии приводит к одно стороннему результату (в основном к повышению интереса к предмету, что вытекает из ответов на вопрос № 5);
- значимость экспериментальных умений оценивается значительно ниже, чем теоретических знаний (ответы на вопрос № 10) , при этом представление об экспериментальных умениях несколько упрощено (обычно отождествляют ся с практическими умениями);
- не ведется целенаправленной работы по формированию представлений о химическом эксперименте, экспериментальных умениях, лабораторных и практических занятиях (следует из ответов на вопросы №№ 1,6,9), не предъяв ляется четких требований к экспериментальной деятельности учащихся, что в целом приводит к низкому уровню осознания выполняемых учащимися работ.
Большинство первокурсников не могут удовлетворительно определить такие понятия как "химический эксперимент", "экспериментальные умения" и дру гие, они или слабо знакомы с химическим оборудованием и операциями, вы полняемыми в лаборатории, или не достаточно владеют химической термина логией.
Для определения характера использования химического эксперимента в профессиональной подготовке учителя химии и выявления путей экспериментально-педагогической подготовки было проведено анкетирование студентов различных курсов и преподавателей педагогических вузов.
Результаты анкетирования студентов II , V курсов Омского и Красноярского педвузов представлены в таблице № 15. Анкета содержала открытые вопросы, поэтому для установления качества выполнения заданий были определены ключевые слова, составляющие каждое из понятий.
Наблюдение: метод исследования (или процесс изучения); целенаправленность; естественные условия (без вмешательства в процесс).
Измерение: метод сравнения с эталоном; количественное определение величины; наличие определенной системы измерения (единица измерения).
Химический эксперимент: метод исследования химических объектов, явлений; контролируемые условия (возможность повторения).
