Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ основных тенденций методической подготовки учителей химии в педагогических вузах 12
1.1. Методологические подходы к построению систем методической подготовки будущих педагогов 12
1.2. Тенденции в построении содержания учебных дисциплин в педагогических вузах 16
1.3. Способы организации учебной деятельности студентов для усвоения методического содержания 23
1.3.1. Общие подходы к организации педагогической и методической подготовки студентов 23
1.3.2. Тенденции в методической подготовке учителей химии и биологии при изучении курсов специальных научных дисциплин 32
1.4. Теоретическое исследование возможности методической подготовки учителей химии и биологии при изучении курса биохимии 35
1.4.1. Место и значение биохимического содержания в школьных курсах химии и биологии 35
1.4.2. Роль курса биохимии в системе методической подготовки учителей химии и биологии 40
1.5. Изучение состояния методической подготовки студентов в процессе изучения специальных научных дисциплин 45
Выводы по главе 1 50
Глава 2. Теоретическое обоснование и описание модели методической системы обучения биохимии, интегрирующей специально-научную и методическую подготовку студентов 51
2.1. Теоретическое обоснование модели курса биохимии, ориентированного на методическую подготовку учителей химии и биологии 51
2.7.7. Требования к модели методической системы обучения биохимии, ориентированной на методическую подготовку учителей химии и биологии 53
2.1.2. Общая характеристика модели методической системы обучения биохимии будущих учителей 54
2.1.3. Цели курса биохимии, интегрирующего специально-научную и методическую подготовку 60
2.2. Построение содержания курса биохимии на основе принципа содержательного обобщения 61
2.2.1.Выделение и обоснование системообразующего понятия-"клеточки" содержания курса биохимии 62
2.2.2. Пути развития понятия-"клеточки" в целостную систему содержания курса биохимии 63
2.2.2.1. Эволюционный подход к конкретизации содержания понятия «обмен веществ» 66
2.2.2.2. Экологический подход к установлению сущности понятия «обмен веществ» 71
2.3. Методическая подготовка студентов педагогического вуза в процессе изучения курса биохимии 76
2.3.1. Содержание методической подготовки будущих учителей химии и биологии в процессе изучения курса биохимии 76
2.3.2. Методика составления и решения методических задач с биохимическим содержанием 81
2.3.3. Этапы осуществления методической подготовки студентов в процессе изучения курса биохимии 91
2.3.3.1. Вводный этап методической подготовки студентов в процессе обучения биохимии 92
2.3.3.2. Начальный этап методической подготовки студентов в процессе изучения курса биохимии 94
2.3.3.3. Основной этап методической подготовки студентов в процессе изучения курса биохимии 95
2.3.3.4. Заключительный этап методической подготовки студентов в процессе изучения курса биохимии 99
Выводы по главе 2 103
Глава 3. Оценка эффективности системы методической подготовки студентов в процессе изучения курса биохимии в педагогическом вузе 104
3.1. Методика организации педагогического эксперимента 105
3.2. Исследование влияния системы методической подготовки на полноту усвоения студентами биохимических знаний 109
3.3. Влияние методической подготовки на развитие у студентов экспериментальных умений в области биохимии 119
3.4. Влияние методической подготовки в процессе обучения биохимии на развитие у студентов методических умений 126
Выводы по главе 3 131
ВЫВОДЫ 131
Библиографический список 132
ПРИЛОЖЕНИЯ 148
- Методологические подходы к построению систем методической подготовки будущих педагогов
- Требования к модели методической системы обучения биохимии, ориентированной на методическую подготовку учителей химии и биологии
- Исследование влияния системы методической подготовки на полноту усвоения студентами биохимических знаний
Введение к работе
В настоящее время в высшей педагогической школе происходит процесс становления целостной системы непрерывной профессиональной підготовки учителей, в том числе учителей химии и биологии. Это связано с постоянно идущим реформированием образования в средней школе, а также с возрастанием требований общества к личным и профессиональным качествам педагогов.
В современных условиях педагогические вузы стремятся готовить специалистов, обладающих высоким уровнем нравственного развития и владеющих разносторонними знаниями, как в области естественных наук, так и в области психологии, педагогики, методики преподавания. Такая многоплановая подготовка учителя требует интеграции в целостную систему разнообразных учебных дисциплин. В качестве «стержня» такой системы выступают курсы методики преподавания химии и биологии в школе, которые объединяют в себе психолого-педагогические, специально-научные и прикладные аспекты подготовки учителя.
В связи с этим, в процессе совершенствования профессионально-педагогической подготовки учителей химии и биологии выделяются три основные тенденции:
1. Интеграция на основе укрепления междисциплинарных связей,
курсов методики преподавания химии и биологии в школе с дисциплинами
психолого-педагогического цикла.
2. Совершенствование самих курсов методики преподавания химии и
биологии в школе за счет внедрения более эффективных технологий
обучения и выявления наиболее значимых аспектов подготовки
современного учителя (экологического, гуманитарного и т.п.).
3. Внедрение методической подготовки в процесс изучения
специальных научных дисциплин.
Методическая подготовка учителей химии и биологии была предметом изучения Т. В. Боровских, М. Б. Дьяковой, О. С. Зайцева, С. В. Иноземцевой, Н. Е. Кузнецовой, Л. Г. Таскаевой, Г. М. Чернобельской и других ученых
[21, 46, 48, 59, 75, 128, 151]. Кроме того, был проведен ряд исследований, касающихся интеграции методической подготовки с другими аспектами профессионального образования учителя химии и биологии. В частности, соединению экологической и методической подготовки посвящены работы Н. В. Важевой и В.М.Назаренко [24, 92].
В наименьшей степени в научной литературе проработан вопрос о сочетании в целостном учебном процессе специально-научной и методической подготовки учителей. Исследования в этой области были проведены Т. В. Боровских, они касаются пропедевтики методической подготовки студентов младших курсов при изучении общей и неорганической химии [21]. Кроме того, в работе Н. В. Важевой рассмотрена возможность интеграции биохимического, экологического и методического аспектов обучения будущих учителей в рамках биохимико-экологического спецпрактикума с комплексом учебных педагогических задач [24].
Однако для того, чтобы сделать методическую подготовку учителей химии и биологии в педагогическом вузе целостным и непрерывным процессом необходимо, чтобы каждый курс, изучаемый студентами, приобрел методическую направленность.
В настоящее время в высшей педагогической школе существует противоречие между требованием непрерывной и целостной системы профессионального образования учителей сочетать изучение основ наук с методической подготовкой студентов и уровнем теоретической проработки этого вопроса в педагогической науке. Это означает, что наука в настоящий момент не может предложить достаточное количество разнообразных подходов к интеграции методического компонента в целостный процесс изучения специальных научных дисциплин.
В настоящем исследовании решалась проблема поиска механизма органичного включения методической подготовки в целостный процесс обучения биохимии будущих учителей.
Курс биохимии является одной из базовых научных дисциплин, изучаемых студентами химико-биологических специальностей
7 педагогического вуза. Его значение для методической подготовки учителей возрастает в связи с увеличением объема биохимического содержания в школьных курсах органической химии и общей биологии [Приложения 1,2]. Методике изучения вопросов биохимии в школе посвящены работы И. М. Гапоненко, Д. П. Ерыгина, Е.В. Турлаковой, М.А. Хачатурян и других авторов [30, 47, 134, 147]. Однако методический потенциал курса биохимии в педагогическом вузе используется далеко не в полной мере.
Целью настоящего исследования является построение целостной методической системы обучения биохимии, в которой изучение основ науки сопряжено с методической подготовкой учителей химии и биологии.
Объектом исследования избран процесс обучения биохимии студентов химико-биологических специальностей педагогического вуза.
Предмет исследования - методическая подготовка студентов в процессе изучения биохимии.
В основу исследования положена гипотеза о том, что интеграция в процесс обучения биохимии методической подготовки позволит повысить качество усвоения биохимического содержания курса, а также будет способствовать совершенствованию профессионального образования будущих учителей химии и биологии.
Для достижения поставленной цели и проверки выдвинутой гипотезы необходимо было решить следующие задачи:
1) Провести теоретический анализ и констатировать состояние
проблемы методической подготовки будущих учителей в настоящее время,
выявить сложившиеся в этой области противоречия, основные
методологические и методические подходы к их разрешению, определить
методологическую основу собственного исследования, а также наметить
пути и средства решения проблемы.
Выработать концепцию и определить основные требования к модели методической системы профессионально направленного курса биохимии.
Выстроить систему содержания курса биохимии в соответствии с разработанной концепцией.
Построить модель целостной методической системы, в которой обучение студентов биохимии сопряжено с их методической подготовкой.
Оценить влияние обучения студентов биохимии по разработанной методической системе на качество их биохимической и методической подготовки.
Методологическую основу исследования составил целостный подход к построению учебного процесса, который соответствует применению диалектического метода в педагогике. Этот фундаментальный подход освещен в трудах известных педагогов Ю. К. Бабанского,
B. И. Загвязинского, В. А. Сластенина и некоторых других ученых [7, 122].
Для того, чтобы изучить педагогический процесс как целостный объект, понять его существенные особенности и частные проявления, необходимо было использовать системный подход. Сущность и специфические особенности педагогических систем представлены в работах
C. И. Архангельского, В. П. Беспалько, Г. К. Селевко и других авторов [5, 11,
119]. В проведенном исследовании были использованы результаты работ
методистов-химиков, посвященных системному подходу к обучению химии в
школе и в вузе. Наиболее значимыми в этой области являются исследования
О. С. Зайцева, Н. Е. Кузнецовой, В. В. Сорокина, Г. М. Чернобельской [48,
75,86,123,151].
Построение целостных педагогических систем невозможно без использования деятельностного подхода к обучению, представленного в трудах А. Н. Леонтьева, Н.Ф. Талызиной, А. Ф. Эсаулова и других психологов и педагогов [82, 127, 160].
Для придания целостности системе биохимического содержания был использован принцип содержательного обобщения, разработанный В. В. Давыдовым и Д. Б. Элькониным [40,41].
На различных этапах исследования, в зависимости от решаемых задач, использовались различные методы исследования:
Теоретический анализ психолого-педагогической, методической и научной литературы, относящейся к объекту исследования.
Анализ и сопоставление программ и учебников по органической химии и общей биологии для средней школы и программ и учебников по биохимии для высшей школы. Цель такой работы состояла в выявлении общих элементов биохимического содержания в школе и в вузе.
Теоретическое моделирование.
Наблюдение за учебной и учебно-методической деятельностью студентов в процессе изучения ими курса биохимии.
Собеседование и анкетирование студентов, преподавателей вуза и учителей средней школы, с целью выяснить их мнение или отношение к интересующим вопросам.
Констатирующее педагогическое исследование и педагогический эксперимент.
Измерение показателей, анализ результатов эксперимента, статистическая обработка полученных данных.
Научная новизна работы состоит в том, что:
1) Предложена теоретическая модель методической системы обучения
биохимии, соединяющей специально-научную и методическую подготовку
будущих учителей. В основу модели положен педагогический подход к
построению учебного процесса, сущность которого состоит в применении
методов, форм и средств методической подготовки учителей химии и
биологии к организации усвоения биохимического содержания.
2) Определены условия интеграции специально-научной и
методической подготовки студентов в целостный процесс обучения
биохимии. Условия заключаются в преобразовании структуры содержания
курса на основе принципа содержательного обобщения; направленности
обучения научной дисциплине на развитие профессиональных интересов,
потребностей и мотивов студентов; осознании структуры учебной
деятельности ученика и профессиональной деятельности учителя химии и
биологии при работе с биохимическим содержанием; придании процессу
обучения коллективного и творческого характера.
3) Разработан методический подход к реализации принципа содержательного обобщения в системе содержания курса биохимии, в основе которого лежит анализ каждого биохимического понятия на эволюционном, структурно-функциональном и экологическом уровне.
Теоретическая значимость исследования заключается в том, что разработанная модель процесса обучения биохимии, сочетающая специально-научную и методическую подготовку студентов, может быть положена в основу методических систем профессионально направленного изучения других научных дисциплин.
Практическая значимость выполненной работы состоит в том, что:
Разработана система модельных проблемных ситуаций и заданий методического характера, которые позволяют одновременно с усвоением биохимического содержания развивать методические умения студентов. Эта методика может быть использована как для подготовки студентов педагогических вузов, так и для совершенствования методических умений учителей химии и биологии в системе повышения квалификации.
Составлены дидактические материалы к аудиторным занятиям по биохимии и для самостоятельной внеаудиторной работы студентов.
Предложенная методика внедрена в практику работы кафедры органической химии Ярославского государственного педагогического университета им. К. Д. Ушинского.
Основные положения, выносимые на защиту:
Включение в процесс обучения биохимии методического компонента предполагает преобразование всего курса как целостного объекта, т.е. изменение его целей, содержания, методов, форм и средств преподавания и учения.
Методическая подготовка студентов требует изменения системы содержания курса биохимии на основе принципа содержательного обобщения. Этот принцип раскрывает перед будущими учителями наиболее общие закономерности химической организации живых систем и задает логическую схему анализа каждого биохимического понятия.
Интеграция методического и специально-научного компонентов происходит через осознание студентами структуры деятельности ученика и учителя при работе с одним и тем же биохимическим содержанием. Это достигается через смену ролей учителя и ученика в учебном процессе.
Включение методической подготовки в процесс изучения биохимии повышает качество усвоения биохимического содержания и уровень владения методическими умениями у будущих учителей химии и биологии.
Исследование проводилось в три этапа:
На первом этапе (1994-1995 гг.) были определены цели и задачи исследования и проведен анализ философской, биохимической, педагогической, психологической и методической литературы по проблеме исследования.
На втором этапе (1998-1999 гг.) разработана теоретическая модель методической системы обучения биохимии, ориентированная на методическую подготовку студентов, определено содержание курса, разработаны методические проблемные ситуации и методические задания. Было проведено констатирующее исследование, направленное на выявление методических проблем молодых учителей химии и биологии при преподавании биохимических тем и состояния методической подготовки в ходе изучения специальных научных дисциплин в педагогическом вузе.
На третьем этапе (2001-2004 гг.) осуществлялась экспериментальная проверка разработанной модели, исследовалось влияние методической подготовки на усвоение биохимического содержания курса и развитие методических умений будущих педагогов.
Методологические подходы к построению систем методической подготовки будущих педагогов
Включение в структуру курса специальной научной дисциплины методического компонента порождает проблему сохранения целостности учебного процесса. Для того чтобы решить эту проблему, необходимо найти нечто общее между специально-научным и методическим аспектом педагогического процесса, определить единый «фундамент» для его построения.
В качестве единой основы для построения методической системы, интегрирующей в себе специально-научную и профессиональную подготовку, выступает методологический подход. Методологический подход предполагает некоторый наиболее общий способ рассмотрения объекта исследования, в нем отражается позиция исследователя, общефилософский уровень рассмотрения проблемы [162].
Ведущая методологическая концепция современной педагогики состоит в том, что целостная, гармоничная личность может развиваться только в целостном педагогическом процессе. Поэтому очевидно, что философской основой любого педагогического исследования должен выступать целостный подход [16, 122].
Под целостным педагогическим процессом в науке принято понимать специально организованное, целенаправленное взаимодействие педагогов и учащихся, направленное на решение задач воспитания, развития и образования [122].
Целостный педагогический процесс обладает рядом закономерностей, которые должны быть учтены при построении методической системы курса специальной научной дисциплины, включающей в себя методическую подготовку студентов [5, 7,122].
1. Целостному педагогическому процессу присуще внутреннее единство составляющих его компонентов, их гармоническое взаимодействие. Это означает, что включение методической подготовки в процесс обучения научной дисциплине должно затрагивать все компоненты педагогического процесса - его содержание, деятельность учения и преподавания, средства обучения. Изменение лишь одного компонента учебного процесса не даст ожидаемого результата [7, 122].
2. Методический компонент не может быть просто добавлен к уже существующему процессу изучения основ науки, т.к. это приведет к нарушению целостности педагогического процесса. Нельзя дополнить сложившуюся систему содержания учебного курса методическими знаниями, умениями, заданиями и т.п. Необходимо найти способы их интеграции в целостный процесс изучения специальной научной дисциплины [12, 127].
3. Секрет целостности педагогического процесса заключается в кооперативном эффекте, во взаимном влиянии и взаимном проникновении составляющих его компонентов. Это значит, что методическая и специально-научная подготовка будут неизбежно влиять друг на друга, что приведет к повышению или к снижению качества усвоения специально-научных или методических знаний и умений [122].
4. Интеграция методической подготовки в целостный процесс обучения студентов специальной научной дисциплине повлечет за собой возникновение новых качеств педагогического процесса, которые не присущи традиционным курсам [127].
Конкретный механизм интеграции методического и специально-научного компонентов раскрывает системный подход [15, 17]. Под методической системой в педагогике принято понимать целостный объект, состоящий из совокупности взаимосвязанных элементов [11]. При этом компоненты целостного педагогического процесса рассматриваются как сложные элементы, обладающие внутренней структурой. В качестве системообразующих связей, придающих целостность методической системе, выступают цели образования, воспитания и развития. Педагогическая система будет являться целостной, если цели педагога и учеников совпадают или, иначе говоря, учащиеся принимают и разделяют цели, которые ставит преподаватель [11,71, 162].
Добиться единства целей преподавания и учения позволяет личностный подход к построению учебного процесса. В соответствии с этим подходом, целью любого педагогического процесса является воспитание и развитие определенных качеств личности учащихся, а не простое усвоение ими определенной совокупности знаний и умений [43, 121].
Профессиональная ориентация образования подразумевает воспитание у студентов в процессе изучения основ той или иной науки не только познавательных, но и профессиональных мотивов, интересов, формирование целостного представления о профессиональной деятельности, развитие профессионально значимых качеств личности [1,4, 19, 27].
В педагогической психологии выделяют обобщенные профессиональные качества личности учителя - педагогическую направленность и педагогическую культуру [51]. Эти характеристики личности отражают её социальную сторону - мировоззрение, понимание смысла жизни, ценностей, видение человеком своего места в мире [51, 72, 102, 121].
Реализация принципа личностной ориентации обучения при построении целостной методической системы курса научной дисциплины, ориентированной на методическую подготовку студентов требует создания в процессе обучения условий [1,20, 120]:
для развития духовно-нравственной сферы личности, а также целостного миропонимания, мировидения будущих учителей;
для выработки определенных ценностных отношений к природе, обществу, детям, педагогической профессии и др.;
для сопряженного усвоения специально-научных и методических знаний и умений; для приобретения опыта творческой деятельности в области изучаемой науки и педагогики, которая связана с поиском новых форм, методов, приемов и средств изучения в школе содержания специальной научной дисциплины, для осознания творческих способностей личности.
На развитие культуры каждой отдельной личности направлен культурологический подход [122]. Развитие педагогической культуры предполагает усвоение будущим учителем ряда педагогических ценностей, созданных человечеством в ходе исторического развития, а также способов и приемов педагогической деятельности. Причем механизм этого усвоения носит личностно-творческий характер, т.е. направлен на развитие целостной личности будущего педагога [19, 51, 72].
Развитие личности, становление её культуры, профессиональной направленности происходит в процессе освоения определённых способов деятельности. Это связано с тем, что целостная личность человека представляет собой единство интеллектуального, волевого, эмоционально-ценностного и действенно-практического аспектов. Отсюда следует, что реализация личностно-ориентированного и культурологического подходов напрямую связана с осуществлением деятельностного подхода к построению методической системы обучения основам науки [122,127,162].
Профессиональная ориентация образования не предполагает включения в процесс обучения принципиально новых видов деятельности, но подразумевает изменение потребностей, мотивов и целей, их переориентацию в уже существующих видах [5, 25].
Изменение мотивов и целей обучения достигается, с одной стороны, за счет повышения личной и профессиональной значимости содержания обучения, а с другой - через смену характера взаимоотношений преподавателя и студентов [4, 52]. При этом преподаватель должен видеть в студентах своих будущих коллег, субъекты, а не объекты обучения [5, 102, 121]. Таким образом, специально-научная и профессионально-методическая подготовка учителей выступают как единое целое и представляют собой цель и смысл изучения любой научной дисциплины в педагогическом вузе.
1.2. Тенденции в построении содержания учебных дисциплин в педагогических вузах
В настоящее время в научной литературе обсуждается вопрос о том, какими особенностями должно обладать содержание, предлагаемое для усвоения будущим учителям. Очевидно, что оно должно отличаться от того, которое изучается будущими исследователями, врачами, или другими специалистами [48, 123]. Например, химик-исследователь «видит» в содержании учебной дисциплины нерешенные проблемы науки, моделирует эксперимент для разрешения этих проблем. Для учителя важны воспитательные и развивающие аспекты того же самого содержания. Он определяет, какие идеи должны быть осознаны и усвоены учеником, чтобы расширить и углубить его миропонимание, способствовать развитию целостного образа мира в его сознании. Для учителя, таким образом, наиболее важны мировоззренческие идеи курса и те аспекты, которые имеют личностное значение и будут востребованы в повседневной жизни каждым человеком [27, 51, 168,169].
Вместе с тем, содержание любого курса специальной научной дисциплины отбирается на основании определенных критериев, которые основаны на общих дидактических требованиях (принципах) к его построению и учитывают специфику изучаемой науки и профессиональную направленность обучения в педагогическом вузе [130].
Принцип целостности заключается в том, что содержание учебной строится вокруг единого «стержня», который определяется специфическими особенностями, присущими изучаемой науке, её основными идеями и проблемами. В соответствии с этим принципом, содержание учебного курса должно усваиваться как целостный объект, который «встраивается» в целостную картину миропонимания, сложившуюся у студентов ранее [52].
Целостность содержания в процессе подготовки учителя имеет двойное значение. С одной стороны, это средство воспитания и развития личности самого студента, а с другой - это «инструмент» его будущей профессиональной деятельности, при помощи которого можно создать условия для успешного воспитания и развития учеников [51].
Принцип системности предполагает, что целостность содержания достигается благодаря установлению связей различных типов между его элементами [27, 28]. Усвоение содержания, построенного в соответствии с принципом системности, способствует развитию системного мышления будущих педагогов [27,48, 53, 88].
Принцип научности ориентирует на раскрытие в содержании курса «сущности явлений и реальной взаимосвязи объектов» [130]. Соблюдение принципа научности является необходимым условием формирования теоретического мышления студентов. Соответствие содержания учебной дисциплины принципу научности означает, отражение в нем современной научной картины мира [27,126].
Этот принцип требует учитывать специфические особенности предмета и методов изучаемой науки при построении системы содержания учебной дисциплины.
Требования к модели методической системы обучения биохимии, ориентированной на методическую подготовку учителей химии и биологии
1. Требование целостности педагогического процесса. Целостный подход к построению методической системы обучения биохимии подразумевает ее преставление как одного из вариантов целостного педагогического процесса. В результате интеграции биохимического и методического компонента возникают особые характеристики, которые отличают методическую систему профессионально ориентированного курса биохимии от традиционной.
2. Требование системного подхода к построению учебного процесса. Системный подход позволяет провести детальный анализ и вскрыть механизм интеграции методической подготовки в целостный процесс обучения биохимии, который заключается в изменении внутренней структуры каждого из элементов курса и перестройке взаимосвязей между этими элементами.
3. Требование личностной ориентации учебного процесса состоит в том, чтобы рассматривать биохимические знания и умения как инструмент воспитания и развития личности будущего учителя, а не как главную цель процесса обучения. Кроме того, методическая направленность курса означает, что сами студенты должны уметь оценивать биохимическое содержание с точки зрения его воспитательного и развивающего значения для будущих учеников.
4. Требование направлять процесс обучения биохимии на развитие общей и педагогической культуры студентов. Это требование вызвано культурологическим подходом к построению образовательного процесса. Его применение к курсу биохимии означает, что изучение основ науки должно быть сопряжено с выработкой у студентов эмоционально-ценностных отношений к объектам, имеющим общечеловеческое, нравственное значение. К числу таких объектов относится жизнь, природа, здоровье, дети, семья, образование и другие [43]..
5. Требование строить процесс обучения биохимии с учетом данных наук о человеке диктуется антропологическим подходом к современному образованию. В наибольшей степени этому требованию соответствует применение данных педагогики и психологии к построению модели курса биохимии.
Кроме того, биохимическое содержание отражает в себе отдельные аспекты экологии человека и медицины, что придает ему личную значимость, возможность для студентов применить получаемые знания и умения в повседневной жизни.
6. Требование учитывать деятельностью природу процесса обучения подразумевает, что соединение методической и биохимической подготовки происходит тогда, когда студент, работая с биохимическим содержанием, осознанно усваивает два взаимосвязанных вида деятельности - собственную деятельность ученика и методическую деятельность учителя химии (или биологии).
Требования к модели процесса обучения биохимии отражают отдельные аспекты интеграции специально-научного и методического компонентов. Однако необходим некий «стержень», придающий единство всему курсу, ведущая линия процесса интеграции, которая характеризует методическую систему обучения биохимии как целое.
Для реализации установленных требований к системе методической подготовки студентов при изучении курса биохимии необходимо соблюдать ряд условий, продиктованных особенностями биохимического содержания, с одной стороны, и спецификой методической подготовки, с другой стороны.
Главная особенность биохимического содержания - это его интегрирующий и обобщающий характер, как по отношению к химическим, так и по отношению к биологическим знаниям.
Биохимия не открывает новых химических законов, она опирается на эти законы, рассматривая специфические особенности их действия в биологических системах. Биохимия обобщает химические знания, акцентируя внимание учащихся на общих и наиболее существенных закономерностях химической формы движения материи.
С точки зрения системы биологических дисциплин, биохимия - это фундамент, позволяющий раскрыть самые общие и самые важные для биологии понятия о сущности и происхождении жизни. Только химия способна ответить на вопросы о том, что такое жизнь и как она возникла [73, 114].
Интегрирующий характер биохимического содержания состоит в том, что с одной стороны, оно показывает, чем завершилось развитие химической формы движения материи, а с другой - с чего началась биологическая форма движения материи, какие химические законы привели к её возникновению.
Следовательно, главная задача методической подготовки студентов в процессе изучения ими курса биохимии - научить их использовать биохимическое содержание для обобщения знаний по химии и биологии. При этом обобщение становится стратегическим направлением в построении курса биохимии, оно выступает как способ построения методической системы обучения биохимии в педагогическом вузе и как особый объект усвоения. Такой способ позволяет решить целый ряд психолого-педагогических и методических задач подготовки будущих учителей.
1) Обобщение определяет структуру содержания курса биохимии, которая разворачивается от общего к частному. Выявление главного и существенного позволяет очертить среди обширного биохимического содержания круг знаний и умений, которые учитель должен передать своим ученикам в школе. Степень конкретизации обобщенных знаний зависит от уровня подготовки и возраста учеников, методов, форм и средств организации учебно-воспитательного процесса, профиля класса и других условий [52].
2) Построение содержания курса в соответствии с принципом содержательного обобщения предопределяет структуру учебной деятельности студентов по усвоению этого содержания. Основными действиями при проведении обобщения являются - абстрагирование (выделение главного и существенного), моделирование (построение модели объекта на основе знания его существенных характеристик) и конкретизация (объяснение частных случаев на основе знания общих закономерностей) [40]. 3) Содержательное обобщение определяет систему средств обучения -это модели всех видов, которые фиксируют главные и существенные характеристика биохимического объекта, позволяют исследовать их проявление в различных условиях [42,144].
4) Обобщение развивает системное теоретическое мышление будущих учителей и является одной из технологий развивающего обучения в школе [41,П9].
5) Обобщение - это наиболее действенный способ установления междисциплинарных связей в вузе и межпредметных связей в школе. Для его осуществления требуется привлечь методологические понятия, которые являются общими для целого ряда наук. Таким образом, обобщение способствует развитию целостной картины мира в сознании, как студента, так и школьника [53].
6) Обобщение - это основа интеграции экологического компонента в содержание курса биохимии, поскольку экологические знания, по своей сути, носят обобщающий характер. В их основе лежит понимание всеобщей взаимосвязи и взаимного влияния всех процессов планеты и даже Вселенной. Поэтому, для того чтобы «встроить» биохимическое содержание в систему экологических представлений человека, нужно «поднять» его на максимально возможную «высоту» обобщения [50, 92].
7) Обобщенное представление химических знаний способно изменить отношение к химии студентов и школьников. Вопреки сложившемуся представлению о том, что главное достижение химии - это современное химическое производство, ставшее одной из причин загрязнения среды обитания, обобщение химических знаний убеждает учащихся в том, что главная цель науки химии - исследовать законы развития химической формы движения материи, которые привели, в конечном счете, к возникновению жизни. Отсюда следует, что без опоры на химические знания невозможно выстроить гармоничные отношения между обществом и природой, в том числе и в сфере химического производства.
При построении системы методической подготовки студентов при изучении ими курса биохимии, требуется учитывать специфику самой методической подготовки. Суть её состоит в том, что будущий учитель должен усвоить два взаимосвязанных вида деятельности - деятельность учителя и деятельность ученика, направленную на усвоение биохимического содержания.
Понять и усвоить структуру деятельности ученика студент может в ходе его собственной учебной деятельности. Для этого необходимо создать условия, при которых будущий учитель может осознать мотивы, цели и задачи усвоения им биохимического содержания, учебные проблемы, а также методы, формы и средства организации учебного процесса, которые приводят к решению проблем.
Исследование влияния системы методической подготовки на полноту усвоения студентами биохимических знаний
Полнота усвоения биохимических знаний студентами оценивалась по результатам контрольных работ, которые проводились после изучения 1-2 биохимических тем. Для сравнения результатов усвоения знаний на разных этапах изучения курса биохимии были выбраны три контрольные работы. Первая из них - это контрольная работа по теме «Белки», которая проводилась после изучения соответствующей темы на начальном этапе освоения курса. Вторая контрольная работа по теме «Ферменты» соответствовала основному этапу изучения курса биохимии. Третья контрольная работа - «Обмен веществ как единое целое. Регуляция обмена веществ» - это завершающая контрольная работа курса, которая проводилась на заключительном этапе его изучения.
Для того чтобы придать оценке уровня усвоения биохимических знаний объективный характер, а контрольные работы сделать диагностирующими, был проведен поэлементный анализ содержания каждой биохимической темы. На основании данных этого анализа, были составлены варианты контрольных работ, в содержание которых входило примерно равное количество элементов [116, 137]. При этом все элементы содержания были разделены на три группы:
1 группа - существенные признаки наиболее общего понятия темы.
2 группа - структурно-функциональные связи между наиболее общим понятием и частными понятиями темы.
3 группа - экологические связи наиболее общего понятия темы с частными понятиями, определяющими место изучаемого объекта в окружающем мире.
В содержание контрольных работ не вошли задания, требующие установления генетических связей изучаемого объекта, объяснения его происхождения. Это связано с тем, что эволюционно-биохимические знания в настоящее время не входят в программу курса биохимии для педагогических вузов [140].
Пример проведенного поэлементного анализа содержания для одного из вариантов контрольной работы по теме «Белки» представлен в таблице 11 [Табл.11].
Однако следует учесть, что величина коэффициента усвоения знаний -это усредненная характеристика, которая показывает общий уровень усвоения в контрольных и экспериментальных выборках и не дает представления о динамике усвоения биохимических знаний студентами внутри каждой выборки. Кроме того, на основании этого показателя невозможно сделать вывод о статистических тенденциях, «сдвигах» в уровне усвоения, которые могут наблюдаться между контрольными и экспериментальными группами в целом.
Для того чтобы изучить динамику усвоения биохимических знаний студентами контрольной и экспериментальной выборки более детально, было исследовано распределение студентов внутри обеих совокупностей в зависимости от числа баллов, полученных за выполнение каждой контрольной работы. Чтобы оценка, полученная за контрольную работу, была максимально объективной, для каждого студента вычислялся индивидуальный коэффициент усвоения знаний по итогам его письменного ответа [137].
В результате была построена интервальная шкала значений К у3 от 0,01 до 1, размер одного интервала составил 0,9. Чтобы избежать манипуляций с большим количеством дробных чисел, каждому интервалу было присвоено определенное количество баллов, что привело к созданию порядковой шкалы для оценивания результатов контрольных работ, в этой шкале были использованы значения от 1 до 10 баллов.
Сравнение результатов выполнения контрольных работ в контрольной и экспериментальной выборке проводилось с использованием медианного критерия [60].
На основании данных таблицы 13 нашли медиану ряда распределения студентов обеих выборок в зависимости от числа баллов, полученных за выполнение контрольной работы «Белки». В данном случае медианой являлось число баллов, больше которого получили 50 % студентов обеих выборок (N/2), и меньше которого получили 50 % студентов обеих выборок. Если число студентов в двух выборках N равно 300, то медиана будет равна среднему арифметическому значений, стоящих в упорядоченном ряду измерений на 150-м и 151-м местах. Однако, в составленном нами ряду, начиная со 114-го и заканчивая 189-м номером, расположены одинаковые значения, каждое из которых равно 8 баллам. Значит, среднее арифметическое значений, стоящих на 150-м и 151-м местах, равно 8, т.е. медиана равна 8.
Используя данные 3-ей и 4-ой колонок таблицы 13, распределили значения каждой из выборок студентов на две категории: больше медианы (8 баллов) и меньше или равно медиане. Полученные результаты представлены в таблице 14 [Табл. 14].
Проверялась гипотеза Но: медианы распределения студентов по числу баллов, полученных за выполнение контрольной работы «Белки», одинаковы в контрольной и экспериментальной совокупностях, т.е. mi = m2. Альтернативная гипотеза И\: медианы распределения студентов по числу баллов за выполнение контрольной работы различны в контрольной и экспериментальной совокупностях, т.е. mi Ф тг.
