Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Проблемы формирования стиля научного мышления при изучении химии 10
1.1. Проблема стиля научного мыпшения в процессе познания в философской и психолого-педагогической литературе 10
1.2.Использование категории исторического и логического при формировании стиля научного мышления учащихся 28
1.3.Моделирование методической системы формирования стиля научного мышления в курсе химии при
реализации ее дидактических задач 38
Выводы к главе 1 49
Глава 2.Методические аспекты формирования стиля научного мышления учащихся при реализации дидактических возможностей курса химии 51
2.1. Способы формирования стиля научного мышления на этапе изучения фундаментальных понятий общей химии через категории исторического и логического 52
2.2. Формирование стиля научного мышления учащихся в процессе изучении химии через использование философских категорий 66
2.3. Использование возможностей творческого мышления и деятельности при формировании стиля
научного мышления на завершающем этапе изучения химии 99
Выводы к главе 2 109
Глава 3.Проверка эффективности предлагаемых методических рекомендаций 110
3.1. Анализ результатов констатирующего этапа педэксперимента 111
3.2. Результаты формирующего этапа педэксперимента 125
Выводы к главе 3 144
Заключение 145
Библиография 146
Приложение 164
- Проблема стиля научного мыпшения в процессе познания в философской и психолого-педагогической литературе
- Способы формирования стиля научного мышления на этапе изучения фундаментальных понятий общей химии через категории исторического и логического
- Анализ результатов констатирующего этапа педэксперимента
Введение к работе
Одной из характерных черт развития российского школьного образования является его гуманистическая направленность, это определяет ориентацию основных задач обучения химии в современной школе.
Особое влияние на процесс образования оказывают коренные изменения, которые происходят в настоящий момент в обществе, в сфере наук, технике и производстве, обуславливающие социальный заказ школе. Основы социального заказа смещают целевые установки в предложенных областях знаний, в том числе по химии, что обозначено в концепции химического образования (Е.Е. Минченков, Г.В .Лисичкин (116)). В сегодняшней ситуации уже совершенно очевидной и практически общепринятой стала мысль о том, что выпускник школы представляет собой индивида, обладающего готовностью и способностью создавать, вырабатывать новые знания и способы деятельности, необходимые для адекватного действия в ситуациях, в которых не «срабатывают» знания и умения, полученные в школе.
Сегодня целью обучения становится не простое усвоение учеником определенного объема знаний, умений и навыков, а глубокое осознание им системы знаний, овладение самостоятельным научно исследовательским поиском, добывания истины на основе формирования и развития творческой деятельности.
В традиционной системе образования ученик выступает в качестве «запоминающего устройства», а учитель как передатчик готовой информации, что отвергает учащихся от школы, так как «готовые знания не наука, а рабство перед изучаемым». (Д.И.Менделеев (135))
Химия как учебный предмет имеет ряд дидактических возможностей, которые можно использовать для формирования стиля научного мышления, таким образом, что во главу угла встанет осмысление философских категорий на уроках химии, а это позволит учащимся пересмотреть иерархию аксиологического аспекта своего мировоззрения и даст возможность целостного восприятия границ применимости полученного знания.
Актуальность нашего исследования определяется противоречием, с одной стороны, большим резервом дидактических возможностей курса химии, с другой, слабым использованием этих возможностей в плане ф формирования стиля научного мышления, недостаточной проработанностью проблемы в педагогической и методической литературе, необходимостью поиска путей использования дидактических возможностей химии в процессе преодоления стереотипа мышления учащихся и развития творческой личности в современных условиях на базе общеобразовательной школы, позволяющих «учить ребенка учиться».
Объект исследования - процесс формирования стиля научного w мышления в ходе изучения химии в общеобразовательной школе.
Предмет исследования - условия и способы формирования стиля научного мышления учащихся в процессе изучения химии.
Цель - поиск способов формирования стиля научного мышления при реализации дидактических задач в курсе химии общеобразовательной школы.
Гипотеза: мы предположили, что если уроки химии строить, і базируясь на методическую систему, направленную на формирование стиля научного мышления, в основе, которой как системообразующее выступает история химии и философские категории, при организации творческой деятельности, то можно ожидать повышения уровня его -db сформированности, что проявится в тенденции роста уровня умений характеризующих этот стиль мышления и скажется на результатах учебной деятельности.
В соответствии с целью и гипотезой исследования были поставлены и решались следующие задачи:
1. Изучить содержание понятия «стиль научного мышления» на основе философской и психолого-педагогической литературы с целью определения собственной позиции.
2. Определить место понятия «стиль научного мышления» в структуре учебно-познавательного процесса по химии.
3. Предложить способы формирования стиля научного мышления учащихся при реализации дидактических возможностей химии и проверить их эффективность в практике школы.
4. Выявить влияние уровня сформированности стиля научного мышления на результаты учебной успешности.
Методы исследования:
Теоретические методы: анализ психолого-педагогической, философско-методологической литературы по проблеме стиля научного мышления в процессе познания.
Эмпирические методы исследования: изучение школьной документации, наблюдение, анкетирование, интервьюирование учителей химии и учащихся.
Качественный и количественный анализ педагогического эксперимента. Методы статистической обработки.
Научная новизна и теоретическая значимость исследования состоит в том, что выявлены дидактические возможности химии для реализации методической системы, направленной на формирование стиля научного мышления через использовании философских категорий и элементов творческой деятельности учащихся в общеобразовательной школе; проведено теоретическое обоснование необходимости формирования стиля научного мышления учащихся, опираясь на системное использование общенаучных, специальных понятий и категорий в курсе химии общеобразовательной школы. Практическая значимость заключается в следующем:
• Предложена и проверена на практике методическая система формирования стиля научного мышления на основе использования философских категорий в курсе химии, позволяющая решать задачи гуманистической концепции образования в современной школе.
• Разработан дидактический материал в виде информационных и инструктивных карточек, заданий творческого характера, нетрадиционные уроки направленные на формирование стиля научного мышления (урок-рассуждение, урок моделирования, урок-синектики, уроки деловые игры (инструментальные и информационные) и другие), которые можно рекомендовать учителям современной школы и других общеобразовательных учреждений.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Методическая система организации общеобразовательного процесса по химии, направленная на формирование стиля научного мышления, которая представляет собой модификацию основных элементов педагогического процесса: содержания (насыщение историко-философским компонентом, при использовании различных способов структурирования учебного материала), деятельности педагога и ученика (нетрадиционные уроки, увеличение доли исследовательских методов) и др.
2. Результативность внедрения методической системы направленной на формирование стиля научного мышления, увеличивается, если внедрение осуществляется на основе организации творческой деятельности учащихся, которая рассматривается как цель и средство при реализации дидактических возможностей курса химии.
3. Решение задач формирования стиля научного мышления через привлечение истории химии и философских категорий как системообразующего, при реализации дидактических возможностей предмета - процесс непрерывный, систематический, многовариантный, динамичный. Апробация. Эксперимент проводился с 1994-1998 гг. в общеобразовательных школах г. Тобольска №2, №3, №7, в муниципальной общеобразовательной Демьянской школе Уватского района Тюменской области, в Тобольском педагогическом колледже с общим охватом 675 учащихся. В образовательном процессе Тобольского государственного пединститута им. Д.И.Менделеева на биолого-химическом факультете. Студентами было написано 15 курсовых работ и 3 дипломные работы (диссертант соруководитель) по этой проблеме. Основные положения и результаты обсуждались на ежегодных Менделеевских чтениях, аспирантских и методических семинарах кафедры химии и МПХ в ТШИ им. Д.И. Менделеева и конференциях различного уровня: межвузовских: «Пропедевтика химического знания» (г.Тобольск, 1998г.); «Эколого- валеологические проблемы современного образования. Экологическое человековедение». (г.Тобольск, 1997); «Инновационные процессы в образовании при решении задач современной школы». (г.Тюмень, 1997); «Экспериментально-инновационная деятельность в современном образовательном пространстве». (г.Тобольск, 1997); областных: «Воспитание гуманистически ориентированной личности в процессе преподавания учебных дисциплин». (г.Тюмень, 1996); «Профессиональное образование Тюменского края; История и современность» (г.Тобольск, 1996); всероссийских: «Проблемы развивающего химического образования в средней и высшей школе». (г.Иркутск, 1997); «Актуальные проблемы химико-педагогического и химического образования в средней и высшей школе». (г.Орел,1997); «Социальные и педагогические технологии в системе профессионального образования» (г.Белгород, 1998); «Актуальные проблемы реформирования химического и химико-педагогического образования» (г.С.-Петербург, 1998); международной: «Валеология: проблемы и перспективы развития.» (г.Ижевск, 1998).
По теме исследования опубликовано 15 работ, в которых раскрыты основные идеи диссертации, изложены практические рекомендации в соответствии с темой исследования.
Логика нашего исследования определила следующую структуру диссертации: Введение
Глава 1. Проблемы формирования стиля научного мышления при изучении химии.
Глава 2.Методические аспекты формирования стиля научного мышления учащихся при реализации дидактических возможностей курса химии. Глава 3.Проверка эффективности предлагаемых методических рекомендаций. Заключение. Библиография. Приложение.
Диссертация изложена на 204 страницах машинописного текста. В ней 22 таблицы, 12 схем, 4 рисунка, 6 диаграмм. В библиографии приведено 231 наименование.
Работа выполнялась на кафедре химии и методики преподавания химии Тобольского государственного педагогического института им. Д.И.Менделеева в 1994 -1998 гг.
Проблема стиля научного мыпшения в процессе познания в философской и психолого-педагогической литературе
В параграфе мы ставили цель теоретически обосновать проблему формирования стиля научного мышления и определить его роль в учебном процессе.
Анализ научной литературы показал, что само понятие «стиль» как одна из категорий науковедения стало употребляться в середине XX века.
С ростом интереса к культуре сфера употребления понятия «стиль» стала расширяться, и появилось понятие «стиль научного мышления».
В словаре иностранных слов (92,С56) понятие «стиль» рассматривается как способ, образ жизни и действительности основанный на определенных закономерностях.
Понятие «стиль научного мышления» трактуется намного шире. Оно раскрывается как совокупность закономерностей, единство признаков, указывающие на отличительные особенности способов научного познания (С.Б.Крымский (95), И.Б.Новик (147), Ю.Н.Сачков (25), А.СКравец (89)).
В философско-методологической литературе выделяется ряд аспектов в исследовании стиля научного мышления (Схема 1): логико-методологический (С.Б.Крымский (95), Л.А.Микешина (140), В.С.Степин (189), И.Б.Новик (147), В.Г. Иванов (62,63,64)); историко - логический (М.Ф.Веденов (25), ГЛРузавин (165, 166), Ю.Н. Сачков (25), Л.А.Дубынин (53)); аксиологический (И.А.Майзель (119), Н.А.Мещерякова (138)); онтолого-гносеологический (В.Ф.Черноваленко (207), Э.С.Сербрякова (176), А.И.Уваров (197), Э.М.Чудинов (209), М.Борн (22), Г.И.Мариенко (130), В.В.Лапицкий (ПО), Л.М.Андрюхина (8,9), А.В.Славина (180)).
Схема 1.
Философские аспекты понятия «стиль научного мышления»
Логико-методологический Историко-логический
Стиль научного мышления
Аксилогический Онтолого-гносеологический
Остановимся на рассмотрении содержания этих аспектов.
Логико-методологический аспект понятия «стиль научного мышления» раскрывается как устойчивая система общепринятых методологических нормативов и философских принципов, которыми руководствуются исследователи в данную эпоху. Они появляются и фиксируются, главным образом, в категориальном аппарате науки. (Л.А.Микешина(139,С32; 140,С63 )).
В.Г.Иванов (64), И.Б. Новик (147), Ф.В.Лазарев (108) указывают, что стиль научного мышления является детерминирующим компонентом методологии науки, представляя собой некоторые обобщенные формы, относящиеся к научному познанию и выражают сложившиеся нормы исследования и его результаты.
Таким образом, логико-методологический аспект как отмечает В.С.Степин (189), раскрывает стабилизирующую и результативную функцию стиля научного мышления в научно-познавательной деятельности, через систему нормативных характеристик и правил.
Историко-логический аспект обеспечивает изучение понятия стиля научного мышления в плане взаимодействия философских и социально научных знаний. В этом случае, стиль научного мышления определяет «общие тенденции мысли, изменяющиеся очень медленно и образующие определенные философские периоды с характерными для них идеями во всех областях человеческой деятельности, в том числе и в науке». (М.Борн (22, С.223). На определенном историческом уровне развития общества стиль научного мышления предопределяет способы объяснения и познания мира. (М.Ф.Веденов, Ю.В.Сачков (25)).
Способы формирования стиля научного мышления на этапе изучения фундаментальных понятий общей химии через категории исторического и логического
В данном параграфе мы ставили задачи: обосновать место истории развития первоначальных химических понятий в учебном процессе, показать какие формы и способы обучения целесообразно использовать при формировании стиля научного мышления на основе категорий исторического и логического, изучая фундаментальные понятия общей химии.
В учебно-познавательном процессе необходимо учитывать содержание, методы, способы и приемы с помощью которых учебный материал усваивается учащимися в виде системы знаний, а также познавательные действия дающие возможность учащимся сознательно овладевать знаниями и умениями, содержащимися в этом материале.
Самые первые уроки по химии, посвященные введению в химию и первоначальным понятиям, определяют дальнейшее отношение учащихся к изучаемому предмету.
Первоначальные химические понятия являются ключевымипонятиями, от них будет зависеть формирование целостного представления о химической картине природы, как составляющей НКМ. На это указывают отечественные методисты: Н.И. Кузнецова (103), Н.Н.Суртаева (124), А.А. Макареня (124), Г.М.Чернобельская (206), Л.Г.Шаповаленко (213) и др. Активизация познавательной деятельности, на первоначальном и последующих этапах формирования стиля научного мышления у учащихся, должна опираться на систему научных знаний. В процессе познания, в этом случае, будет проявляться взаимодействие понятийного и образного аппарата мышления учащихся. Выявлению соотношения науки и учебного предмета, научного познания и обучения, системности знаний посвятили свои работы Л.Я.Зорина (58), В.В.Краевский (90), М.Н.Скаткин (178 ), С.А.Шапоринский (214) и др.
Мы придерживаемся поэтапного формирования умственных действий и понятий с элементами содержательно - генетической концепции, так как их синтез отвечает нашим целям.
Процесс формирования системы научных понятий в определенной мере будет зависеть от методов обучения. Согласно выбранной концепции можно использовать методы, предложенные М.И. Махмутовым (132,133), В.И. Кузнецовой (101), В.Н. Максимовой (129,130), А.М. Матюшкиным (131), А.А.Макареней (121). Авторы большое внимание уделяют проблемно-исследовательской деятельности, когда сущность понятий раскрывается путем решения проблем.
Изучение первоначальных химических понятий будет являться подготовительным этапом при формировании стиля научного мышления учащихся.
И.Н. Чертков (20,С28.) отмечает, что одним из методических условий формирования химических понятий является использование принципа историзма, особенно, если к обучению привлекается материал о противоречии идей.
П.В. Верещагин (26, С.28) указывает, что учебный процесс есть процесс познавательный, значит, вопрос о логическом и историческом имеет к нему прямое отношение. О соотношении логического и исторического в учебном процессе мы встречаем также в работах: А.Б.Баженова, П.Х. Смородинского (12), Л.А.Дубынина (53), Н.А.Кадыгроб (70), Л.Н.Крючок (96,97,98), А.А.Макарени (121, 122,123), Б.М.Кедрова (76), М.М.Розенталя (162), Ю.В.Ходокова (204) и др.
Рассмотрим, каким образом можно использовать исторический и логический подход, в формировании стиля научного мышления, изучая понятия «вещество» и «химический элемент». Данные понятия являются сквозными, так как они формируются на протяжении всего курса химии.
Анализ результатов констатирующего этапа педэксперимента
В данном параграфе была поставлена задача описать результаты констатирующего этапа педагогического эксперимента.
Для изучения состояния вопроса использования элементов научной деятельности и философских категорий при формировании стиля научного мышления исследование было проведено по плану:
1. Наблюдение за деятельностью учащихся и беседа с учителями.
2. Анкетирование учителей и учащихся.
3. Проверка знаний учащихся в процессе эксперимента.
В результате проверки мы пытались выяснить: условия и отношение учителей к исследуемому вопросу в практике преподавания химии в вариативных школах; какие типичные трудности испытывают преподаватели при использовании философских категорий и элементов научной деятельности, формируя стиль научного мышления в курсе химии средней школы; уровень усвоения знаний учащимися, формирование умений.
При беседе и анкетировании с учителями удалось выяснить: каковы позиции учителей по исследуемой проблеме; рассмотреть способы и дидактические возможности предмета химии формирования стиля научного мышления; разработать различные задания и формы уроков, которые способствуют развитию стиля научного мышления;
В проводимом нами анкетировании принимали участие учителя химии Тюменской области, охватом более 100 человек.
Результаты исследования состояния проблемы использования элементов научной деятельности и философских категорий в процессе преподавания химии представлены на основании анализа анкет и приведены в таблице 8.
Таким образом, в результате анализа анкетных данных выяснены разное отношение учителей вариативных школ к изучаемой проблеме. В большей степени внимание уделяют формированию стиля научного мышления в гимназиях и лицеях, в меньшей степени эта проблема решается в общеобразовательных школах.
На констатирующем этапе эксперимента было необходимо определить контрольные и экспериментальные классы. Основным критерием анализа знаний учащихся служил коэффициент обучаемости Коб, который мы определяли на основании анализа контрольных работ после изучения тем «Атомно-молекулярное учение» и «Первоначальные химические понятия».
Контрольная работа №1 по теме: «Атомно-молекулярное учение» проводилась по следующим вопросам:
Вариант 1. 1.Химическая формула спирта С2НбО. Объясните: а) из каких элементов состоит спирт; б) состав его молекулы; Определите: в) относительную молекулярную массу спирта; г) отношение масс элементов в нем?
2. Вычислите процентный состав оксида алюминия А1203 3. Как обозначить при помощи химических знаков пять атомов кислорода, две молекулы кислорода, молекулу кислорода?
4. Сравните химические соединения и определите валентность элементов, связанных с одновалентным хлором: СаС12, NCb , НС1, РС15, А1С13.
Вариант 2.
1. Химическая формула серной кислоты H2SO4. Объясните: а) из каких молекул состоит серная кислота; б) состав ее молекулы; Определите: в) относительную молекулярную массу серной кислоты; г) отношение масс элементов в ней?
2. Вычислите процентный состав углекислого газа С02.
3. Что обозначают записи: 1 , 7Н2 , 5Н.
4. Сравните химические соединения и определите валентность элементов связанных с двухвалентным кислородом: Na20, Fe203, С02, N2Os.
Целью данной контрольной работы была проверка знаний учащихся о микрочастицах, физических и химических явлениях, валентности вещества, умений составлять знаковые модели химических элементов и формул химических соединений.
Контрольная работа №2 на этапе констатирующего эксперимента была проведена по теме: «Первоначальные химические понятия» включала следующие задания:
