Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Научно-педагогическая проблема формирования у учащихся 5-6 классов физических знаний в курсе «Естествознание» 22
1.1. Философские основы естествознания как научная и педагогическая проблема в преподавании предмета в школе ." 22
1.2. Возникновение и развитие преподавания интегрированных курсов естествен-ненаучного содержания в школе 35
1.3. Возрастные психолого-педагогические особенности познавательного развития младших подростков 47
1.4. Теоретические и экспериментальные исследования в области формирования у учащихся 5-6 классов физических знаний и методической подготовки учителя естествознания 58
Выводы 81
Глава II. Методика формирования у учащихся 5-6 классов основ языка физиче ской науки в курсе «Естествознание» 83
2.1. Теоретико-методические основы методики формирования у учащихся языка физической науки в курсе «Естествознание - 5-6» 83
2.2. Система заданий по формированию у учащихся основ языка физической науки в курсе «Естествознание - 5-6» 95
2.3. Методические рекомендации применения системы заданий в курсе «Естествознание- 5-6» 128
Выводы 150
Глава III. Методика подготовки учителя естествознания на физическом факультете педагогического вуза 152
3.1.. Структура и организация методической подготовки учителя естествознания в рамках дополнительной специальности 152
3.2. Формирование профессионально-значимых умений будущего учителя естествознания 164
Выводы 176
Глава IV. Педагогический эксперимент в школе и вузе 177
4.1. Экспериментальное исследование применения системы заданий по формированию основ языка физической науки " у учащихся 5-6 классов 177
4.1.1. Общая характеристика экспериментального исследования 177
4.1.2. Констатирующий и поисковый этапы эксперимента 182
4.1.3. Формирующий этап эксперимента 191
4.2. Экспериментальное исследование методики подготовки учителя естествознания в педагогическом вузе 204
4.2.1. Общая характеристикаэкспериментального исследования 204
4.2.2. Констатирующий и поисковый этапы эксперимента 208
4.2.3. Формирующий этап эксперимента 215
Заключение 223
Библиография 226
Приложение 1 246
Приложение 2 263
Приложение 3 287
- Философские основы естествознания как научная и педагогическая проблема в преподавании предмета в школе ."
- Теоретико-методические основы методики формирования у учащихся языка физической науки в курсе «Естествознание - 5-6»
- Структура и организация методической подготовки учителя естествознания в рамках дополнительной специальности
Введение к работе
В последнее время система организации школьного образования претерпевает ряд существенных изменений. Дифференциация обучения, создание профильных классов, открытие гимназий, лицеев, колледжей и других типов учебных заведений - все это требует пересмотра существующих программ учебных дисциплин и введения новых.
Современный человек живет в условиях насыщенной информационной среды, и задача образования состоит в том, чтобы научить его жить в ее потоке, создать предпосылки и условия для непрерывного самообразования.
Научно-технический прогресс, глобальные проблемы Человечества, часть из которых связана с экологическим фактором, заставляют взглянуть на окружающий мир как на единое целое, состоящее из отдельных частей, оказывающих непосредственное влияние друг на друга.
В связи с этим особенно актуальной становится проблема формирования у учащихся целостного представления о природе. Решение этой проблемы на основе использования межпредметных связей естественнонаучных дисциплин - физики, химии, биологии, географии, астрономии (В.Р. Ильченко [75], В.Н. Максимова [114], Б.Л. Тевлин [211], Л.Д. Уфимцева [219] и др.) - не позволяет в полной мере достичь желаемых результатов. Вполне закономерно в.конце 80-х - начале 90-х годов ушедшего столетия в ряду привычных школьных предметов появилась учебная дисциплина «Естествознание» для учащихся 5-6 классов. В соответствии с опубликованной в 1988 году «Концепцией курса «Естествознание» были разработаны варианты данного курса авторскими коллективами А.Г. Хрипковой, Г.С. Калиновой, А.А. Фадеевой и др. (под ред. А.Г. Хрипковой) [55, 57], И.Т. Суравегиной, А.А. Фадеевой, Р.Г. Ивановой и др. (под ред. И.Т. Суравегиной) [56, 58], А.Н. Захлебным, А.В. Рыжако-вым и др. (под ред. А.Н. Захлебного) [63]. Появились различные варианты этого курса (Бочкова О.А. [16]; Ромашкина Н.В. [181]; Плешаков А.А., Сонин Н.И. [161]; Свиридов В.В. и др. [186]; Тарасов Л.В. [210]; Киктев СВ., Ридигер Д.В., Шаронова Н.В. [239] и др.) и пропедевтические курсы физики (Бетев В.А. [14], Гуревич А.Е. и др. [40], Даммер М.Д. [44], Платонова Н.Н. [160], Степанова Г.Н. [205] и др.).
В настоящее время одной из самых важных задач, стоящих перед школой, является формирование личности, обладающей системой базовых знаний, адекватных современному миропониманию, и системой знаний и умений, необходимых для самостоятельного изучения и объяснения явлений окружающего мира. Характерной чертой общего среднего образования на данном этапе является всестороннее развитие личности ребенка, его способностей и личностных качеств. Особенно возрастает роль курса «Естествознание», как отмечено в исследованиях Степановой Г.Н. [205], Фадеевой А.А. [220, 221], Хижняковой Л.С. [231] и др. в связи с завершенностью курса физики основной школы.
Важность усвоения физических знаний младшими подростками в интегрированном естественнонаучном курсе осознана психологами, дидактами, учеными-методистами. Анализ диссертационных исследований (Аквилевой О.В. [3], Демидовой М.Ю. [45], Исаева Д.А. [77], Нуждина А.В. [149], Пушкаревой Т.А. [173], Ромашкиной Н.В. [181], Самсоновой А.В. [185], Шидлович И.П. [242] и др.), посвященных рассмотрению вопросов методики преподавания физического материала до начала изучения систематического курса физики, показал, что в них основное внимание уделяется вопросам обучения учащихся физическим знаниям на содержательном уровне, но не раскрывается потенциал языка физики-науки в развитии мышления ученика и его мотивационной сферы. Между тем язык науки-физики представляет собой сложный психологический барьер для учащихся 7-8 классов, приступающих к изучению курса физики основной школы. В связи с этим одной из задач учителя естествознания является обучение младших подростков понятийному аппарату пропедевтического курса. Вопросы применения языка науки в учебном процессе и методика ознакомления учащихся с языком науки, в частности, в процессе изучения систематического курса физики общеобразовательной школы, отражены в исследованиях Бархударова С.Г. [8], Лотте Д.С. [111], Розенберга Н.М. [179], Са-мойленко П.И., Сергеева А.В. [191], Сохора A.M. [201, 202] и др. В диссертацион-'ных исследованиях Демидовой М.Ю. [45] и Степановой Г.Н. [205], помимо целого ряда решенных в них задач, есть указания на приемы работы с элементами языка науки на основе овладения учащимися методами научного познания и способами
представления информации в пропедевтическом естественнонаучном курсе. Но нет исследований, посвященных проблеме обучения младших подростков основам языка физики-науки в процессе изучения интегрированного курса «Естествознание - 5-6»;
Для успешного обучения учащихся естествознанию необходим подготовленный в методическом плане педагог, свободно владеющий материалом школьного естественнонаучного курса, грамотно и четко организующий учебный процесс с учетом возрастных психолого-педагогических особенностей младших подростков. Происходящая в России реформа образования поставила перед педагогическими вузами новые задачи. Остро стоит проблема адаптации молодого специалиста к конкретным условиям работы в образовательных учреждениях. Принцип опережающего обучения и вводимая в широком масштабе дифференциация обучения требуют значительно более глубокой и широкой методической подготовки будущего специалиста в стенах педагогических вузов. Этому препятствует ряд объективных и субъективных факторов: по действующему Государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования (ГОС) на методическую подготовку студентов выделяется совершенно недостаточное число часов аудиторных занятий; практически отсутствуют разработанные методические указания к преподаванию интегрированного пропедевтического курса «Естествознание» в 5-6 классах средней школы,, а также пособия по методической подготовке студентов по специальности «учитель естествознания» и т.п.
На дидактическом уровне проблема подготовки педагога отражена в работах Архангельского СИ. [5], Вергасова В.М. [21], Лыгиной Н.И. [112], Найбышевой В.Б. [143], Низамова Р.А. [148], Тесленко В.И. [212] и др. и на методическом уровне - в исследованиях Гончаровой С.Ж. [31], Елагиной B.C. [52], Мошниной Р.Ш. [138], Урастаевой Г.Д. [215] и др.
В работах показаны возможности подготовки учителя естествознания на кур-'сах повышения квалификации работников образования, в рамках методических объединений, а также в педагогических вузах, в том числе на физико-математических факультетах и на психолого-педагогических факультетах для начальной школы. Но
нет исследований по методической подготовке студентов в рамках дополнительной специальности «учитель естествознания», не рассмотрены вопросы успешного формирования и развития профессионально-значимых умений (ПЗУ) у будущего специалиста, в частности, умений организации познавательной деятельности учащихся по овладению основами языка физической науки.
Вышесказанное позволяет говорить о существовании целого ряда противоречий, заключающихся в том, что:
осознаны общее значение и роль физических знаний, формируемых в курсе естествознания основной школы в подготовке школьников к восприятию систематического курса физики, но нет рекомендаций для учителя по формированию у младших подростков основ языка физической науки;
исследования по проблемам изучения физических знаний в курсе естествознания значительное внимание уделяют важности формирования вопросов физического содержания, лежащих в основе дисциплин естественнонаучного цикла, но при этом недостаточно раскрывают потенциал языка физики-науки в развитии мышления ученика и его мотивационной сферы;
в!.- ^:а необходимость подготовки учителя естествознания на дидакти-ческом и методическом уровнях, но общие идеи, относящиесяj! подготовке учителя естествознания основной школы, обычно не доведены до технологических решений, пригодных для практического использования, практически не рассмотрены вопросы успешного формирования и развития профессионально-значимых умений (ПЗУ) у студентов до заданного уровня в частных методиках.
Для формирования умений «говорить на языке физики-науки» необходимо создать условия для самостоятельной познавательной деятельности учащихся. Известно, что в процессе овладения самыми разными языковыми системами с успехом применяются различные упражнения, задания.
, Указанные выше противоречия и идея о возможности обучать учащихся языку науки на основе системы заданий делают актуальным исследование на тему «Система заданий по естествознанию как средство обучения учащихся 5-6 классов языку физической науки».
В связи с этим возникает проблема: какой должна быть система заданий, обеспечивающая овладение учащимися 5-6 классов основами языка физической науки на уроках естествознания, и как подготовить будущего учителя естествознания к применению этой системы заданий в обучении.
Объектами исследования являются: 1) процесс обучения учащихся на уроках естествознания в 5-6 классах; 2) процесс подготовки студентов физического факультета педагогического университета по дополнительной специальности «учитель естествознания».
Предмет исследования: 1) методика обучения учащихся языку физической науки при изучении курса «Естествознание - 5-6»; 2) методика формирования у будущих учителей естествознания профессионально-значимых умений в процессе методической подготовки в рамках дополнительной специальности на физическом факультете педагогического вуза.
Цель исследования состоит в: 1) обосновании и создании системы заданий, направленной на обучение учащихся 5-6 классов языку физической науки в курсе естествознания, обосновании и разработке методики применения этой системы заданий; 2) обосновании и разработке методики подготовки студентов-физиков, получающих дополнительную специальность «учитель естествознания».
Гипотеза исследования формулируется следующим образом:
если разработать систему заданий, направленных на формирование основ языка науки-физики у учащихся 5-6 классов в процессе изучения курса «Естествознание», которая будет являться системообразующим элементом методики обучения естествознанию и основой организации деятельности учащихся в процессе выполнения самостоятельной работы, втом числе экспериментальной,
то это будет способствовать развитию младших подростков, проявляющемуся, в частности в
более осознанном и системном усвоении физических знаний курса,
усвоении методов изучения природы, в том числе экспериментального, отличающего курс «Естествознание» от других школьных дисциплин,
3) развитии мотивации к изучению природных объектов, процессов и явлений.
Цель и гипотеза исследования позволили сформулировать следующие задачи исследования.
Изучить психолого-педагогическую, научно-методическую, философскую литературу, диссертационные исследования по проблеме исследования.
Проанализировать процесс преподавания интегрированного курса «Естествознание» в 5-6 классах и влияние сложившейся методики обучения на усвоение учащимися языка науки-физики.
Проанализировать процесс методической подготовки учителя естествознания.
Сформулировать требования к заданиям и к системе заданий, обеспечивающим овладение учащимися 5-6 классов основами языка физической науки
Разработать методику формирования у учащихся 5-6 классов основ языка физической науки в курсе естествознания, на этой основе разработать модель системы заданий.
Определить особенности формирования профессионально-значимых умений будущего учителя естествознания.
Разработать методику подготовки учителя естествознания, направленную на формирование профессионально-значимых умений будущего специалиста.
Экспериментально проверить эффективность применения разработанной методики для развития учащихся и подготовки будущего учителя естествознания в вузе.
Для решения задач исследования использовались следующие методы.
1. Теоретические: сравнительный анализ при изучении философской, научно-методической, психолого-педагогической, специальной литературы, диссертационных исследований по изучаемой проблеме; системный подход, моделирование, конструирование, синтез представлений при построении методики; применение математических методов при интерпретации данных педагогического эксперимента в школе и педагогическом вузе.
2. Экспериментальные: наблюдение, беседа, анкетирование; констатирующий, поисковый, и формирующий педагогический эксперимент; личное преподавание; внедрение разработанной методики в практику преподавания учителей естествознания.
Научная новизна исследования заключается в следующем.
Обосновано положение о том, что достижение целей развития учащихся в процессе изучения естествознания в 5-6 классах возможно, если предметом усвоения будет выступать, дидактически переработанный язык физической науки.
Показано, что условиями, обеспечивающими осознанное усвоение и применение младшими подростками языка физики в процессе изучения курса естествознания, являются формирование положительной мотивации у учащихся к изучению физического компонента курса и организация процесса формирования основ языка физики через систему заданий.
Показано, что система заданий, являющаяся средством обучения учащихся 5-6 классов основам языка науки-физики, должна включать задания, различающиеся по форме организации познавательной деятельности учащихся (индивидуальна, групповая, фронтальная), по форме предъявления содержания (текст, рисунок, схема, модель, опора, эксперимент), по степени усвоения знаний (репродуктивный уровень, уровень применения в знакомой ситуации, творческий уровень), по форме выполнения (самостоятельные, практические, лабораторные работы, доклады, сочинения, наблюдения, экскурсии).
Создана система заданий, отражающая дидактически адаптированную структуру языка физической науки и обеспечивающая овладение учащимися основами языка науки-физики при изучении естествознания в 5-6 классах на основе реализации мотивационной, обучающей, систематизирующей и контролирующей функций.
Разработана методика подготовки будущего учителя естествознания в педагогическом вузе на базе физического факультета, а именно:
выделены этапы подготовки - 1) психолого-педагогическая подготовка (I-IV курсы), 2) методическая подготовка в процессе изучения дисциплины «Теория и
методика обучения физике» (III-IV курсы), 3) методическая подготовка в процессе изучения дисциплины «Теория и методика обучения естествознанию» (V курс);
разработаны рабочая и учебная программы курса «Теория и методика обучения естествознанию»;
предложены формы и методы, позволяющие организовать активную учебно-познавательную деятельность студентов, в том числе по применению в учебном процессе разработанной в ходе исследования системы заданий по формированию у учащихся основ языка физической науки;
разработаны диагностические задания, способствующие выявлению сформированности профессионально-значимых умений будущего учителя естествознания.
Теоретическая значимость исследования заключается:
в конкретизации и уточнении роли языка физической науки в усвоении учащимися содержания систематических естественнонаучных курсов - показано, что физические знания составляют основу естественнонаучных знаний пропедевтического курса, усвоенный язык науки-физики определяет успешность изучения материала курса «Естествознание - 5-6»;
в выявлении теоретических основ методической подготовки студентов-физиков по дополнительной специальности «учитель естествознания» - показано, что важнейшими условиями, определяющими успешность подготовки специалиста, являются мотивация будущих педагогов и изучение курса «Теория и методика обучения естествознанию», определены требования к учителю естествознания в области профессионально-значимых умений.
Практическая значимость исследования определяется тем, что:
создана система заданий, направленная на обучение младших подростков
языку физической науки, включающая обучающие и диагностические задания;
разработаны дидактические материалы по курсу «Естествознание - 5», предназначенные для широкого использования учителями школ;
представлены методические рекомендации для учителей по применению
заданий в процессе изучения курса;
разработаны учебная и рабочая программы курса «Теория и методика обучения естествознанию», включающие все необходимые компоненты - пояснительную записку, содержание, тематическое планирование,-варианты контрольных работ^ экзаменационных билетов и т.п.;
создан банк заданий для занятий (лекционных, семинарских, практических) и педагогической практики студентов.
Применение разработанных в ходе исследования учебно-методических материалов способствует совершенствованию обучения естествознанию учащихся 5-6 классов и подготовки учителя естествознания на физических факультетах педвузов.
Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечиваются:
опорой на фундаментальные исследования по философии, психологии, дидактике и методике естественнонаучных дисциплин;
анализом и учетом состояния проблемы в практике обучения и преподавания, причем как в массовой школе, так и в вузе и других учебных заведениях;
построением экспериментальной методики обучения с последующим ее внедрением в практику работы общеобразовательных школ;
построением экспериментальной методической подготовки студентов педагогического вуза с последующей оценкой качества работы молодого специалиста;
многоступенчатым экспериментальным исследованием;
изучением в педагогическом эксперименте знаний и умений обучаемых разных возрастных групп (от учащихся 5 класса до студентов пятого курса педагогического университета);
применением различных методов изучения педагогической реальности, в том числе известных статистических методов.
Апробация и внедрение результатов исследования осуществлялись в ходе личного преподавания соискателя в течение 4-х лет в двух школах г. Нижнего Новгорода (№ 14, НГПГ) и в течение 4-х лет на кафедре теории и методики обучения физике НГПУ по дисциплине «Теория и методика обучения естествознанию», в ходе внедрения методики в практику обучения учащихся пяти школ г. Нижнего Новгорода (№ 78, 109, 121, 174, НГПГ), в ходе работы региональной экспериментальной
площадки «Методическая подготовка студентов к преподаванию естествознания в
средней школе» в течение 2-х лет на базе школ № 22, 73, 174, 181г. Нижнего Новго
рода. . .
Основные практические результаты и теоретические выводы исследования докладывались автором.
1. На конференциях:
в г. Москве - Международной «Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз» (2002);
в г. Нижнем Новгороде - Международной «Высокие технологии в педагогическом процессе» (2001), Федеральной «Проблемы гуманизации естественнонаучного образования» (1996), Региональных - «Преподавание физики и астрономии в школе: состояние, проблемы, перспективы» (1994), «Естествознание как учебный предмет в педвузе и школе» (1997), «Учебный предмет «Естествознание» в вузе и школе» (2000), Межвузовской «Высокие технологии в педагогическом процессе» (2000), Юбилейной «Непрерывное педагогическое образование: проблемы и перспективы» (1998).
На аспирантском семинаре кафедры теории и методики обучения физике МПГУ (2003).
На заседаниях кафедры теории и методики обучения физике НГПУ (1997-2002).
На отчетных научных конференциях аспирантов и соискателей НГПУ (1997-2002).
На семинарах по линии городского (г. Н. Новгорода) и областного (Нижегородской области) департаментов образования и науки (1996,1997, 1999,2000).
На межвузовских семинарах г. Н.Новгорода «Естествознание и культура» (19974, 1998,2000).
Основные результаты исследования также представлены в 37 публикациях.
Учебно-методические материалы
Ханжина Е.В., Горшенков В.Н. Дидактический материал по курсу «Естествознание - 5»: Методическая разработка для учащихся и учителей. - Н. Новгород: НАЗ «Сокол», 1997. - 82 с. Объем 5,13 п.л., авторских 90%.
Ханжина Е.В. Программа курса «Теория и методика обучения естествознанию» // Материалы про теории и методике обучения физике и естествознанию. -Н. Новгород: ИП Гладкова О.В., 2003. - с. 3-18. Объем 1,46 п.л.
Статьи
Ханжина Е.В. О системе заданий по формированию физических знаний в курсе естествознания 5-6 классов // Проблемы и перспективы естественнонаучного и инженерно-технического образования. Сб. науч. тр. Вып. 5. Ч. 3. - Н. Новгород: ВГИПА, 2002. -с. 158-162. Объем 0,41 п.л.
Ханжина Е.В. Некоторые положения учебной программы курса «Теория и методика обучения естествознанию» // Проблемы и перспективы естественнонаучного и инженерно-технического образования. Сб. науч. тр. Вып. 5. Ч. 3. - Н. Новгород: ВГИПА, 2002. -с. 152-155. Объем 0,28 п.л.
Ханжина Е.В., Шаронова Н.В. Формирование у учащихся 5-6 классов физических знаний в курсе естествознания средней школы // Преподавание физики в высшей школе. Школьная методика. Сб. науч. тр. Спец. вып. №5. - М.: Прометей, 1996. - с. 110-112. Объем 0, 19 п.л., авторских 50%. .
Ханжина Е.В., Горшенков В.Н., Осенчугова Т.В. Проблема формирования физических понятий у учащихся средней школы. 4.1. // Материалы про теории и методике обучения физике, и естествознанию. -Н. Новгород: ИП Гладкова О.В., 2003. - с. 18-26. Объем 0,8 п.л., авторских 80%.
Ханжина Е.В. О методике формирования у младших подростков физических знаний в курсе естествознания // Реализация гос. образов, стандартов в области физики и химии в высш. и ср. школе. Материалы Всерос. н.- метод, конф. - Н. Новгород: НГПУ, 2002. - с. 19-20. Объем 0,06 п.л.
8. Ханжина E.B., Горшенков В.Н. Мотивация школьников к физике как учеб
ному предмету // Исследование процесса обучения физике. Сб. науч. тр. - Киров:
ВГПИ, 1996.- с. 27-34. Объем 0,6 п.л., авторских 75%. -
9. Ханжина Е.В. Язык физической науки в курсе естествознания средней
/ школы // Проблемы учебного физического эксперимента: Сб. науч. тр. Вып. 9.- Гла-
зов-Спб.: ГГПИ, 1999. - с. 32. Объем 0,06 п.л.
Ханжина Е.В. Формирование основ языка физики в курсе естествознания 5-6 классов // Проблемы учебного физического эксперимента: Сб. науч. тр. Вып. 14. - М.: ИОСО РАО, 2002. - с. 22-23. Объем 0,12 п.л.
Горшенков В.Н., Ханжина Е.В. Региональная экспериментальная площадка и подготовка студентов к преподаванию естествознания в школе // Учебный предмет «Естествознание» в вузе и школе. Материалы Регион, н.-метод. конф. - Н. Новгород: НГПУ, 2000. - с. 28-30. Объем 0,15 п.л., авторских 60%.
Горшенков В.Н., Ханжина Е.В. Экологическое образование учащихся на уроках физики // Педагогическое обозрение, №3. - Н. Новгород: НГЦ, 1996. - с. 78-80. Объем 0,31 п.л., авторских 60%.
Ханжина Е.В. Деятельностный аспект методической подготовки учителя естествознания в педагогическом вузе // Учебный предмет «Естествознание» в вузе
' и школе. Материалы Регион, н.-метод. конф. - Н.Новгород: НГПУ, 2000. - с. 30-31.
Объем 0,09 п.л.
14. Ханжина Е.В., Горшенков В.Н. Региональная экспериментальная площад
ка по естествознанию: результаты работы // Проблемы интеграции естественнона
учных дисциплин в высшем педагогическом образовании. Материалы Межвузов
ской н.-метод. конф. - Н. Новгород: НГПУ, 2001. - с. 105. Объем 0,06 п.л., авторских
65%.
t 15. Альтшулер Ю.Б., Ханжина Е.В. Естественнонаучные методы познания и
прикладной аспект естественных наук в средней школе // Проблемы интеграции естественнонаучных дисциплин в высшем педагогическом образовании. Материалы Межвузовской н.-метод. конф. - Н. Новгород: НГПУ, 2001. - с. 65-66. Объем 0,19 п.л., авторских 50%.
Материалы научных конференций
Ханжина Е.В., Горшенков В.Н., Черкасова Л.Г. Интегрированный курс «Естествознание» и преподавание физики в школе // Преподавание физики и астрономии в школе: состояние, проблемы, перспективы. Тезисы докл. Регион, н.-метод. конф. - Н. Новгород: НГПУ, 1994.- с. 11-12. Объем 0,12 п.л., авторских 50%.
Ханжина Е.В. Об особенностях обучения естествознанию в школе // Высокие технологии в педагогическом процессе. Тезисы докл. II Междунар. н.-метод. конф. преподавателей вузов, ученых, специалистов. - Н. Новгород: ВГИПИ, 2001. -с. 97-98. Объем 0,09 п.л.
Ханжина Е.В., Горшенков В.Н., Хапова Л.В. Дидактические материалы по курсу «Естествознание» для средней школы // Естествознание как учебный предмет в педвузе и школе. Тезисы докл. Регион, н.-метод. конф. - Н.Новгород: НГПУ, 1997. -с. 60-61. Объем 0,12 п.л., авторских 50%.
Ханжина Е.В., Горшенков В.Н. Естествознание в 5-6 классах и формирование учебных умений учащихся // Формирование учебных умений в процессе реализации стандартов образования. Тезисы докл. Регион, н.-практ. конф. - Ульяновск, 1997. - с. 23. Объем 0, 06 п.л., авторских 65%.
Ханжина Е.В. Реализация межпредметных связей в школьном курсе естествознания на современном этапе // Естествознание как учебный предмет в педвузе и школе. Тезисы Регион, докл. науч.-метод, конф. - Н. Новгород: НГПУ, 1997. - с. 65-66. Объем 0,12 п.л.
Ханжина Е.В., Горшенков В.Н. Новые подходы к обучению физике в Нижегородской педагогической гимназии // Новые технологии в системе подготовки учителя без отрыва от основной деятельности Новые технологии в системе подготовки учителя без отрыва от основной деятельности. Тезисы докл. Регион, н.-практ. конф.-Н. Новгород: НГПУ, 1997.-е. 114-115. Объем 0,06 п.л., авторских 70%.
22. Ханжина Е.В., Горшенков В.Н. Использование игровых и нетрадицион
ных методов в обучении физике и естествознанию // Естествознание как учебный
предмет в педвузе и школе. Тезисы докл. Регион, н.-метод. конф. - Н. Новгород:
НГПУ, 1997. - с. 63-64. Объем 0,12 п.л., авторских 75%.
Ханжина Е.В. Методическая база - центральное звено подготовки будущего учителя естествознания // Высокие технологии в педагогическом процессе. Тезисы докл. Ш Междунар. науч.-практ. конф. преподавателей вузов, ученых и специалистов. - Н. Новгород: ВГИПА, 2002. - с. 186-187. Объем 0,09 п.л.
Ханжина Е.В. О формировании профессиональных умений будущего учителя естествознания // Формирование учебных умений в процессе реализации стандартов образования. Тезисы докл. Зональной науч.- практ. конф. - Ульяновск, 2001. - с. 21-22. Объем 0,12 п.л.
Ханжина Е.В., Горшенков В.Н. Подготовка будущих учителей физики в НГПУ по дополнительной специальности «Естествознание» // Новые технологии в преподавании физики: школа и вуз. Тезисы аннотаций докл. III Междунар. науч.-метод. конф. - М.: МПГУ, 2002. - с. 87. Объем 0,03 п.л., авторских 60%.
Ханжина Е.В., Горшенков В.Н. Региональная экспериментальная площадка и подготовка студентов к преподаванию естествознания в школе // Учебный предмет «Естествознание» в вузе и школе»: Тезисы Регион, н.-метод. конф. - Н. Новгород: НГПУ, 2000. - с. 28-30
Горшенков В.Н., Ханжина Е.В. Подготовка учителей естествознания в НГПУ: некоторые итоги // Физическое образование в XXI веке. Тезисы докл. Съезда Российских физиков- преподавателей. - М.: МГУ, 2000. - с. 319. Объем 0,06 п.л., авторских 60%.
Горшенков В.Н., Ханжина Е.В. Учитель физики и естествознания: путь к единству // Физика в системе современного образования. Тезисы докл. V Междунар. конф., Том 1. - Спб.: РГПУ, 1999. - с. 155-156. Объем 0,12 п.л., авторских 60%.
Горшенков В.Н., Ханжина Е.В. Формирование мировоззрения учащихся при обучении физике в вузе и в школе // IV Нижегородская сессия молодых ученых (математические и гуманитарные науки): Тезисы докл. 4.1. - Н. Новгород: НГЦ, 2000, - с.43-45. Объем 0,19 п.л., авторских 60%.
30. Горшенков В.Н., Ханжина Е.В. Методическая подготовка студентов НГПУ
в условиях многоуровневой системы высшего образования // Теория и практика
*
обучения физике. Тезисы докл. Федер. науч.-метод. конф. - Астрахань, 1996. - с. 26-27. Объем 0, 12 п.л., авторских 50%.
Ханжина Е.В., Горшенков В.Н. Дифференцированное обучение и мотивация к физике // Традиции и инновации в системе образования. Тезисы докл. Регион, н.-практ. конф. Ч. 2. - Чита, 1997. - с. 45. Объем 0,06 п.л., авторских 50%.
Горшенков В.Н., Ханжина Е.В., Хапова Л.Ё. Использование моделей в курсе физики средней школы на разных этапах цикла познания // Модели и моделирование в методике обучения физике. Тезисы докл. Респуб. н.-практ. конф. - Киров, 1997. - с. 59-60. Объем 0,12 п.л., авторских 40%.
Горшенков В.Н. Ханжина Е.В. Педагогическое мастерство учителя физики в условиях Нижегородской педгимназии // Педагогическое творчество учителя в условиях развития современной школы. Тезисы докл. н.-практ. конф. - Н. Новгород: НГПУ, 1996. - с. 102-103. Объем 0, 12 п.л., авторских 60%.
Горшенков В.Н., Ханжина Е.В., Хапова Л.В. Проблемы подготовки учителя физики в педагогическом вузе // Физика в системе современного образования. Тезисы докл. V Между нар. конф., Том 1. - Спб.: РГПУ, 1999. - с. 154-155. Объем 0,12 п.л., авторских 40%.
Ханжина Е.В., Горшенков В.Н., Слепенкова Е.А. Использование проблемных ситуаций при обучении физике // Методолог., дидакт. и психолог, аспекты проблемного обучения. Тезисы докл. III Междунар. н.-метод. конф. - Донецк, 1993.- с. 170. Объем 0,06 п.л., авторских 40%.
Горшенков В.Н. Ханжина Е.В. Методическая подготовка студентов-физиков в Нижегородском педагогическом университете // Проблемы повышения эффективности вооружения в интересах войск ПВО. Тезисы докл. III Межвузовской конф. - Н. Новгород, 1996. - с. 99-101. Объем 0,19 п.л., авторских 60%.
Горшенков В.Н., Ханжина Е.В. Проблемы и перспективы развития физического образования в Нижегородском государственном педагогическом университете // Высокие технологии в педагогическом процессе. Тезисы докл. Межвузовской н.-метод. конф. - Н. Новгород: ВГИПИ, 2000. - с. 3-5. Объем 0,19 п.л., авторских 60%.
На защиту выносятся следующие положения:
Достижение цели развития учащихся возможно на основе формирования у младших подростков основ языка физической науки . как важнейшего элемента школьного естественнонаучного образования.
Методика формирования у учащихся основ языка физической науки в курсе «Естествознание - 5-6» может быть основана "на использовании в учебном процессе системы заданий, реализующих образовательную, воспитательную и развивающую задачи обучения и различающихся по форме организации познавательной деятельности учащихся (индивидуальная, групповая, фронтальная), по форме предъявления содержания (текст, рисунок, схема, модель, опора, эксперимент), по степени усвоения знаний (репродуктивный уровень, применения в знакомой ситуации, творческий уровень), по форме выполнения (самостоятельные работы, практические и лабораторные работы, доклады, сочинения, наблюдения, экскурсии).
Методическая подготовка студентов на базе физического факультета педагогического университета в рамках дополнительной специальности «учитель естествознания» должна реализовываться системно и включать такие этапы, как психолого-педагогическая подготовка (I - IV курсы), методическая подготовка в процессе изучения дисциплины «Теория и методика обучения физике» (III-IV курсы), методическая подготовка в процессе изучения дисциплины «Теория и методика обучения естествознанию» (V курс).
Процесс изучения студентами-физиками дисциплины «Теория и методика обучения естествознанию» является необходимым условием формирования профессионально-значимых умений будущих учителей естествознания.
Структура диссертации. Диссертационное исследование состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 250 наименований, приложения, содержащего программы и учебно-методическое обеспечение курса «Теория и методика обучения естествознанию», учебно-методические материалы по курсу «Естествознание - 5-6», экспериментальные материалы. Общий объем диссертации - 294 машинописных страницы. Основной текст составляет 193 страницы. Изложе-
ниє материала проиллюстрировано таблицами (42), диаграммами (7), рисунками (8) и схемами (14).
В первой главе «Научно-педагогическая проблема формирования у учащихся 5-6 классов физических знаний в курсе «Естествознание» на основе анализа философской и научно-методической литературы доказано, что физические знания составляют основу естественнонаучных знаний пропедевтических естественнонаучных курсов, рассмотрены психолого-педагогические особенности детей младшего подросткового возраста и их познавательные возможности для усвоения физического материала курса, проанализирован процесс возникновения и развития преподавания естествознания в отечественной школе, теоретические и практические аспекты формирования физических знаний у учащихся до начала изучения ими систематического курса физики; установлены трудности и возможные пути методической подготовки учителя естествознания; определены направления дальнейшего исследования.
Во второй главе «Методика обучения учащихся языку физической науки в курсе «Естествознание - 5-6» теоретико-методические аспекты изучения физических знаний рассмотрены с позиции содержания научных знаний, взаимосвязи терминов, понятий и представлений, способов дидактической переработки информации в учебниках и пособиях для учащихся 10-12-летнего возраста; описана методика обучения младших подростков языку физической науки в процессе изучения пропедевтического курса; показано, что в основе обучения учащихся физическим знаниям до начала изучения курса физики основной школы лежит их знакомство с. языком науки-физики через систему заданий; представлены требования к системе заданий и к каждому виду заданий по дидактической цели в соответствии с разработанной классификацией.
В третьей главе «Методика подготовки учителя естествознания на физическом факультете педагогического вуза» представлена модель подготовки учителя естествознания в рамках дополнительной специальности на базе физического факультета педагогического вуза, включающая такие этапы, как психолого-педагогическая подготовка (I - IV курсы), методическая подготовка в процессе изу-
чения дисциплины «Теория и методика обучения физике» (III-IV курсы), методическая подготовка в процессе изучения дисциплины «Теория и методика обучения естествознанию» (V курс); описаны возможности организации методической подготовки для формирования профессионально-значимых умений будущего учителя естествознания, в частности, умения применять разработанную систему заданий по обучению учащихся 5-6 классов основам языка физической науки.
В четвертой главе «Педагогический эксперимент в школе и вузе» дана общая характеристика педагогического эксперимента в школе и вузе, представлены результаты, выводы и интерпретации. В ходе экспериментального преподавания с использованием разработанной нами методики у.учащихся 5-6 классов наиболее более эффективно формируются основы языка физической науки в курсе «Естествознание», развиваются основы теоретического мышления (способность проводить анализ, систематизацию, обобщение), экспериментальные умения; также происходит формирование положительной мотивации и развитие интереса к изучению явлений и объектов окружающего мира. Результаты эксперимента позволяют сделать вывод об эффективности разработанной методики подготовки студентов-физиков НГПУ, получающих дополнительную специальность «учитель естествознания», с позиции формирования профессионально-значимых умений будущих специалистов.
В Приложениях представлены программы и учебно-методическое обеспечение курса «Теория и методика обучения естествознанию», учебно-методические материалы по курсу «Естествознание- 5-6», экспериментальные материалы.
Философские основы естествознания как научная и педагогическая проблема в преподавании предмета в школе ."
Естествознание, как любая область научных знаний и учебный предмет в общеобразовательной школе, в настоящее время имеет немало проблем и противоречий.
Для анализа этого вопроса, приобретающего все большее значение на современном этапе развития науки и школьного естественнонаучного образования, обратимся к истории его появления.
Изначально научное знание, как отмечено в ряде исследований [19, 84, 118, 178, 195 и др.], зародилось в форме единой науки под эгидой философии. Первые философы - Фалес, Анаксимандр, Анаксимен, Демокрит - занимались одновременно и проблемами философии, и проблемами естествознания, не проводя разграничения этих наук и рассматривая природу как единое целое. Так появилась натурфилософия, целью которой было объяснение всего многообразия явлений природы из ограниченного числа общих умопостигаемых принципов. Яркими представителями этого учения являются Аристотель, Платон, родоначальник атомистики Демокрит. Экспериментальному естествознанию при этом в натурфилософии места не было найдено. Большое распространение натурфилософия получила в эпоху Возрождения, когда интерес к изучению природы усилился, но естествознание того времени не смогло раскрыть многих связей и закономерностей окружающего мира.
Таким образом, данный этап развития естествознания как науки характеризуется ее единством, целостностью по отношению к рассматриваемым природным объектам и процессам, но в то же время определенной абстрактностью и неприятием экспериментальных методов исследования.
На рубеже XVII-XVIII веков получила свое развитие наметившаяся еще в конце античного периода первая дифференциация наук.
В ряде исследований [39, 82, 226 и др.] акцентируется внимание на том, что тенденция к дифференциации естественных наук, т.е. к делению их в содержательном плане, проявляла себя в течение нескольких столетий. При этом предметы научных исследований были строго разграничены, что давало возможность каждой науке изучать их детально, почти не задаваясь вопросами о взаимовлиянии объек-тов, процессов и явлений окружающего мира. Это, с одной стороны, разъединяло науки о природе, с другой - создавало почву для возникновения объективных предпосылок сближения научных знаний об окружающем мире, появления зачатков интеграции наук. Таким образом, процесс дифференциации естественных наук возник как закономерный этап в развитии научного знания, требующего более глубокого подхода к решению возникающих проблем.
Создание элементов механической картины мира, появление научных и философских концепций Гегеля, Лейбница, Гольбаха, Декарта, великие открытия естественных наук в XIX веке - клеточная теория, эволюционная теория Дарвина, открытие закона сохранения и превращения энергии - привели к падению интереса к натурфилософии. Это было вызвано еще и возникновением теоретического естествознания - механики Ньютона, электродинамики и других теорий.
Не случайно во второй половине XIX века наметился переход от дифферен циации наук к их интеграции. Появление таких наук, как биохимия, геохимия, био физика, космология, антропология и др., на стыке смежных дисциплин для изуче ния Земли и ее недр, живой материи и Человека доказывало необходимость объе динения наук для более полного описания объектов и явлений окружающей дейст вительности. Следовательно, взаимосвязь естественных наук, отраженная на схеме 1 [89, с. 122], важнейшей предпосылкой которой является материальное единство природы, на современном этапе имеет тенденцию к развитию.
Теоретико-методические основы методики формирования у учащихся языка физической науки в курсе «Естествознание - 5-6»
Физика - основа естествознания, современной техники и производства. В связи с этим овладение учащимися языком науки-физики, основу которого составляют терминология (необходима для краткого выражения понятий специальным словом), символики и номенклатуры (дополняет физические формулы знаниями о характере связей), представляет собой одну из важнейших задач на современном этапе школьного естественнонаучного образования.
Для построения эффективной методики изучения физического материала курса «Естествознание - 5-6» обратимся к задачам его изучения и к анализу физической терминологии данного курса.
Д.А. Исаев [77, с. 40] задачи определяет следующим образом:
1) развитие интереса к изучению явлений и объектов природы;
Основными структурными элементами научных знаний [217] являются научные факты, понятия, законы, гипотезы и теории. Физические знания, составляющие основу курса естествознания, получают свое выражение в понятиях и представлениях, поэтому важным является определение их смыслового значения.
Анализ литературы [19,60, 84 и др.] показывает, что на философском уровне: понятие представляет собой сложную гносеологическую и логическую категорию и определяется как форма мышления, отражающая существенные свойства, связи и отношения предметов и явлений; представление - это образ ранее воспринятого предмета или явления, а также образ, созданный продуктивным воображением.
Следовательно, названные термины обнаруживают связь с мыслительной деятельностью человека, с познанием им окружающего мира, но не отождествляются между собой.
В психологических исследованиях отмечено, что в действительности понятие нельзя ни сводить к представлению, ни отрывать от него. С другой стороны, понятия взаимосвязаны определенным образом с представлениями. Данную точку зрения разделяют Л.С. Выготский [26], С.Л. Рубинштейн [182] и другие ученые.
С.Л. Рубинштейн [182] по этому поводу пишет, что в реальном процессе мышления понятие и представление даны в некотором единстве, отражая разные, но взаимосвязанные стороны действительности. В то же время они имеют между собой различие. Представление является образом, возникающим в индивидуальном сознании, понятие - продуктом исторического развития. В исследованиях [97, 125, 146 и др.] показано, что понятия связываются с представлениями, которые перерабатываются приемами мышления при вычленении существенных признаков изучаемого явления. Следовательно, в содержании научного знания понятие и представление выступают во взаимосвязи, вместе с тем существенно отличаясь друг от друга.
В процессе обучения важнейшая роль принадлежит усвоению учащимися научных понятий, их видов, свойств, характеристик. Е.Н. Кабанова-Меллер [78, с. 45-47], классифицируя понятия на единичные и общие (видовые и родовые), простые и сложные, правильные и ошибочные, указывает, что важной стороной овладения знаниями является создание представлений (образов). Таким образом, доказывается необходимость принимать во внимание в учебном процессе такие познавательные процессы, как восприятие, воображение, память, внимание, речь.
Основная проблема, как отмечено в работах [26, 42, 117, 216 и др.], состоит в формировании и развитии понятий, являющихся логической основой системы научных знаний, получаемых учащимися в процессе обучения в школе. В этой связи немаловажное значение имеет процесс усвоения понятий, который характеризует способность детей к обобщению. Обобщение наряду с анализом и синтезом, сравнением, абстракцией относится к основным операциям мышления и выступает как деятельность по овладению понятиями и общими представлениями.
Структура и организация методической подготовки учителя естествознания в рамках дополнительной специальности
Отечественное образование всегда отличалось весомостью естественнонауч-ного блока. Структура и содержание этого блока в процессе развития науки и общества не могут оставаться неизменными и зачастую влекут за собой появление целого ряда трудностей. Многие из них, как было отмечено в п. 1.4., связаны с введением в учебный план общеобразовательной школы интегрированного курса «Естествознание» для учащихся младшего подросткового возраста. Вполне правомерен вопрос о том, кто из специалистов-предметников должен реализовать интегративныи подход к обучению? Такой специалист должен сочетать в себе глубокие теоретические знания в области естественных и общественных наук, умение ориентироваться в быстро растущем потоке информации, быть способным адекватно оценивать и решать педагогические проблемы, основываясь на знании психологии.
Как показывают практика и проведенное исследование, учитель физики в силу фундаментальности науки - физики находится в наиболее выгодном положении -он способен обладать энциклопедическим набором знаний, обеспечивающим выполнение поставленных перед обучением естествознанию в 5-6 классах задач. Следовательно, одной из форм подготовки высококвалифицированного учителя является дополнительная специальность «учитель естествознания» на физическом факультете педагогического вуза.
Для решения обозначенной задачи подготовка будущего специалиста - предметника в педагогическом вузе может быть представлена в виде совокупности основных составляющих:
1) собственно предметная подготовка,
2) психолого-педагогическая подготовка,
3) методическая подготовка.
Анализ ГОС [35] высшего педагогического образования показал, что собственно педагогическая подготовка студента включает в себя три основных блока.
1. Фундаментальные теоретические знания (охватывают круг вопросов, относящихся к теории обучения, воспитания и образования).
2. Технологические знания (предусматривают собственно педагогическую подготовку студентов с общепедагогических и методических позиций).
3. Профессионально - педагогические умения: диагностические; проектив-ные; конструктивные; коммуникативные; аналитические.
М.А. Викулина, исследуя данную проблему, справедливо отмечает, что современная концепция подготовки педагога смещает акценты в сторону развития студента, утверждая приоритет его личности в процессе этой подготовки как будущего специалиста [23]. Следовательно, одной из важнейших составляющих подготовки учителя естествознания становится личностно-ориентированная часть, которая предполагает создание условий для формирования у студентов специфического личностного опыта выполнения функций избирательности, рефлексии, креативности, ответственности и др.
С этой точки зрения все составляющие подготовки учителя естествознания в педагогическом вузе представляют собой интегративную целостность, систему, построенную в соответствии с принципом преемственности содержания в обучении и обеспечивающую овладение студентами определенным уровнем педагогической деятельности, в частности, становление личности будущего специалиста и развитие его профессионально-значимых качеств и умений.
Таким образом, при разработке методики подготовки учителя естествознания на физическом факультете педагогического вуза в рамках дополнительной специальности необходимо опираться на Государственный стандарт высшего педагогического образования.
С принятием ГОС в 1995 году значительно расширился круг изучаемых студентами, в частности, студентами физического факультета, учебных дисциплин. Появление новых дисциплин, таких, как экология, концепции современного естествознания, эволюция географической оболочки Земли и др., способствуют не только решению проблемы общекультурной, профессиональной подготовки будущего учителя, но и облегчают усвоение психолого-педагогических наук, составляя их теоретические основы.
ГОС: Естествознание [34] включает в себя требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности «030200 - естествознание»:
1) общие требования к образованности специалиста;
2) требования по дисциплинам общекультурной подготовки;
3) требования по дисциплинам медико-биологической подготовки;
4) требования по дисциплинам психолого-педагогической подготовки;
5) требования по дисциплинам предметной подготовки.
На основе Государственного образовательного стандарта [34] методической комиссией педагогического вуза разрабатывается Учебный план дополнительной специальности «учитель естествознания».
Анализируя содержание подготовки учителя естествознания в рамках дополнительной специальности на физическом факультете НГПУ (учебный план дополнительной специальности представлен в приложении 1.7., с. 262), можно заключить следующее.
