Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Исходные теоретико-методологические основания исследования 24
1.1. Современное состояние естественнонаучного образования и тенденции его дальнейшего развития. 24
1.2. Рационализация как одно из направлений совершенствования химического образования и её функции. 36
1.3. Исходные методологические и теоретические основания исследования проблемы рационализации химического образования. 56
Глава 2. Теоретико-методические основы и концепция рациона лизации обучения химии 72
2.1. Состояние проблемы рационализации в современном обучении химии и основные направления ее решения. 72
2.2. Теоретико-методические основы и концепция рационализации современного обучения химии. 85
2.3. Теоретическая модель рационализации процесса обучения химии. 99
Глава 3. Методическая система обучения химии на основе принципа рационализации 112
3.1. Проектирование методической системы обучения химии в средней школе и способов её рационализации. 112
3.2. Общая характеристика методической системы рационального обучения химии и условия её реализации. 128
3.3. Дидактико-методические основы управления качеством рационального процесса предметного обучения. 144
Глава 4. Современные образовательные технологии как фактор рационализации учебного процесса по химии и повышения его качества 162
4.1. Технологии предметного обучения как условие организации и управления качеством этого процесса. 162
4.2. Педагогические технологии как среда для использования совокупности приёмов рационализации учебного процесса и деятельности учащихся. 174
4.3. Рациональная организация процесса обучения химии на
основе современных образовательных технологий. 189
4.4. Средства и методы рационализации деятельности участников процесса обучения химии. 205
4.5. Рациональное управление качеством учебно-воспитательного процесса по химии. 220 Глава 5. Экспериментальное исследование методической системы рационального обучения химии 239
5.1. Организация, логика, методы и этапы экспериментального исследования. 239
5.2. Особенности экспериментальной авторской методики обучения химии. 254
5.3. Поэтапное исследование эффективности предложенной методики рационального обучения и его результативность. 267
5.4. Влияние системы рационализации процесса обучения химии на качество результатов и на развитие личности. 281
Заключение 291
Список литературы 294
Приложения 340
- Современное состояние естественнонаучного образования и тенденции его дальнейшего развития.
- Состояние проблемы рационализации в современном обучении химии и основные направления ее решения.
- Проектирование методической системы обучения химии в средней школе и способов её рационализации.
Введение к работе
Современное образование является ведущей социально значимой областью человеческой деятельности и общечеловеческой ценностью. Оно неразрывно связывает прошлое, настоящее и будущее в развитии общества: на его основе происходит социальное и профессиональное становление человека, целенаправленное формирование его личности. Образовательная сфера чутко реагирует на любые изменения в общественном развитии. Но именно она оказывает самое существенное влияние на становление и развитие тех или иных общественных процессов.
Состояние образования в современном мире сложно и противоречиво. С одной стороны, огромные достижения в этой области легли в основу грандиозных социальных и научно-технологических преобразований общества, характерных для XX века; с другой стороны, расширение сферы образования и изменение его статуса сопровождается обострением проблем в этой сфере, которые свидетельствуют о кризисе образования и необходимости его модернизации [467].
В процессе поиска путей преодоления кризиса образования, в условиях XXI века, характеризующегося скоплением множества глобальных проблем человечества, вызвавших ситуацию глобальной неустойчивости, происходят значительные изменения в этой сфере, связанные, в первую очередь, с осмыслением места человека в быстро меняющемся мире. Это обусловило принятие в качестве ведущей идеи развития отечественного образования - идею гуманизации. В мире с возрастающими экологическими, социально-политическими, экономическими, нравственными и другими проблемами, образование для России становится фактором общественно-экономических отношений, формирования новых жизненных установок личности, обеспечивающих социальную стабильность, национальную безопасность страны и её экономический рост.
Ситуация глобальной неустойчивости проявляется как на уровне биосферы (современный экологический кризис), так и на уровне человече
ского сообщества (демографическая проблема, нестабильность в духовной сфере, политической, экономической жизни). В условиях глобалистиче-ских проблем и современного состояния общества провозглашён приоритет модели устойчивого развития и общечеловеческих ценностей, что отражено в целевых установках естественнонаучного образования и основополагающих принципах организации средней и высшей школы.
В этих условиях мировое сообщество выделило образование в качестве основного механизма реализации модели устойчивого развития мира и гуманизации общества. Образование в XXI веке становится важнейшей человеческой ценностью. Система образования призвана не только противостоять глобальным разрушительным процессам, но и обеспечить действенную поддержку прогрессивных преобразований. Стратегия перехода общества к устойчивому развитию предъявляет к образованию важное требование: оно должно носить «суперопережающий характер».
В настоящее время в нашей стране отмечается повышенный интерес к поиску путей модернизации отечественного образования с учётом общемировых тенденций его развития. Серьёзные изменения коснулись общего естественнонаучного образования.
Основными направлениями модернизации выделены: доступность, качество, эффективность. Эти преобразования затрагивают все этапы образования, в том числе среднюю школу как массовую. На современном этапе важнейшим документом преобразования отечественной школы становится «Стратегия модернизации общего образования РФ» [432].
Социально-экономические изменения, связанные с коренными преобразованиями в обществе и переходом к рыночным отношениям, а также вызванные ими преобразования средней и высшей школы, обусловили потребность в новых инновационных моделях предметного обучения в которых активно реализуется проблемность, общение, сотрудничество, направленное на гармоническое развитие личности, и резким сокращением времени на цикл естественных дисциплин.
Предложенные в рамках стратегии модернизации изменения в содержании химического образования и в реорганизации процесса обучения не смогут снять этого противоречия. Одним из важнейших путей, направленных на снятие этого противоречия мы видим в рационализации предметного обучения и его методического обеспечения.
Реализация общих целей, поставленных перед всеми предметами естественнонаучного цикла (формирование единой естественнонаучной картины мира, экологической культуры, панорамного мышления и др.), потребовала объединения этих предметов в единый блок - образовательную область «Естествознание», и поиска механизма их интеграции. В составе этого блока появились некоторые интегративные дисциплины (природоведение, естествознание, экология и другие), что резко сократило время на изучение самих базовых дисциплин (физики, химии, биологии). Это также затруднило решение таких важных задач, как гуманизация, экологизация, культурологизация и других, поставленных перед естественнонаучным образованием, хотя сам процесс интеграции естественнонаучного образования в стратегии модернизации как важная тенденция его развития может стать компонентом системы рационализации при соответствующих условиях.
Таким образом, рационализация становится важным фактором модернизации химического образования. А рациональный подход к проектированию и практической реализации методической системы предметного обучения становится важной методологией данного исследования. Современная педагогическая наука и основные нормативные документы по повышению качества общего, в том числе химического образования, содержат в себе необходимые предпосылки для обращения к такому подходу.
Вместе с тем, в реально существующей системе образования, выполнение новых требований общества и осуществление основных направлений модернизации естественнонаучного образования вызывает серьёзные противоречия между:
- лидирующей пока системой предметного обучения, выделением нового подхода к содержанию образования в стратегии модернизации, который определил комплекс проблем, вопросов содержания предметного знания, способов структурирования этого содержания, и новыми целями и ин-тегративными тенденциями естественнонаучного образования;
- необходимостью усиления гуманизации образования, всестороннего развития личности обучаемых и необходимостью строгого соблюдения государственных образовательных стандартов, ориентированных на минимум знаний и умений, соответствующих отводимому на изучение естественных предметов времени;
- возможностью использовать действующие, перегруженные содержанием вариативные программы и учебники, и необходимостью в рамках наполовину сократившегося времени реализовывать деятельностный подход, принятый в современной концепции образования, и организовывать полноценную деятельность учащихся по усвоению знаний и умений;
- ориентацией на качество образования и недостаточным вниманием к управлению качеством учебного процесса в обучении химии из-за не разработанности данной технологии;
- позитивным стремлением учителей к применению технологий развивающего обучения химии (личностно-ориентированных), направленных на развитие разных сфер личности, предполагающих дополнительных затрат времени и небольшим его реальным лимитом, определяемым государственным стандартом образования и соответствующим ему базовым учебным планом, который ориентирует учителя на усвоение учащимися минимума обязательных знаний, умений и навыков, то есть ЗУНов;
- расширенным объемом учебного материала в действующих программах и учебниках, и необходимостью минимизации его, обусловленной требованиями к модернизации учебного содержания и образовательными стандартами;
- требованиями к усвоению минимума знаний, умений и навыков (ЗУ
Нов), отраженных в государственных стандартах и нормативных документах Министерства Образования РФ, и ориентацией современных концепций естественнонаучного образования и стратегии модернизации образования на всестороннее развитие личности, на формирование ее общих компетентностей, реализацию индивидуально-личностных потребностей, возможностей;
- повышенными требованиями профильного образования и ориентацией всего процесса обучения химии на постоянное использование химического эксперимента как важнейшего средства и метода обучения и крайне бедными кабинетами химии вследствие их слабого финансирования и материального обеспечения.
Все эти противоречия касаются предметного обучения химии, как одного из важнейших компонентов естественнонаучного образования.
Важным условием снятия этих противоречий является модернизация образования - обозначение проблем для решения и ряда концепций, которые необходимо развивать, а в рамках её - рационализация системы предметного обучения. Рационализацию образовательных систем и их методического обеспечения мы рассматриваем как фактор повышения качества и механизм снятия указанных выше противоречий, что не противопоставляется идее гуманизации, а предполагает их совместное функционирование, и как важное направление идущей модернизации химического образования.
Гуманизация образования изменила взгляды на организацию процесса обучения, на характер управления им. Она предполагает приоритет таких форм, методов и технологий, которые обеспечивают выход на лич-ностно-ориентированный характер обучения и создают условия для самореализации личности, для межличностных отношений и общений. Поэтому не случайно широкое развитие в обучении химии получили коллективные, диалоговые, проектные и другие формы организации.
Приоритет гуманистического подхода и введение новых технологий
обучения обязательно предполагают усиление внимания к этим более энтропийным процессам организации в рамках сужающегося учебного времени и минимизации содержания. В связи с этим усиливается внимание к рациональному, но гибкому управлению, приоритету в нём не столько приёмов непосредственного воздействия, сколько опосредованным приёмам (через систему познавательных задач).
Поиск путей эффективного управления качеством образовательного процесса обусловливает необходимость опережающего развития научных исследований в этой области, связанных с рационализацией учебно-воспитательного процесса по химии. Важным направлением становится нахождение способов оптимальной организации учебного процесса, усиление управляемости им, и в этом плане педагоги всё шире используют методы, основанные на системно-кибернетическом подходе.
В последние годы в педагогике и в предметных методиках активно разрабатываются теоретические основы проектирования и реализации новых педагогических систем и технологий их осуществления на основе принципа рационализации, в которых широко используются положительные и прогрессивные модели западных стран, а также инновации учителей-практиков. Они создаются с целью не только усиления инновационных моментов, но и создания гибко управляемых рациональных систем обучения. В разработку данной проблемы большой вклад внесли Ю.К. Бабан-ский, А.П. Беляева, В.П. Беспалько, Е.С. Заир-Бек, М.В. Кларин, Н.Е. Кузнецова, В.Н. Максимова, Н.Н. Суртаева, П.М. Эрдниев и др. [25, 27, 29, 33, 42,165,215,247,294,537].
Рационализация учебного процесса, рассматриваемая нами, выступает как важное, новое направление модернизации образовательной системы и фактор повышения качества и эффективности образования. Вместе с тем рационализация, ориентированная на оптимизацию, повышение качества, эффективность процесса обучения, на экономию сил и времени его участников, осталась вне внимания дидактов, методистов и учителей
практиков.
Несмотря на многие работы философов и некоторых ведущих зарубежных дидактов, в нашей педагогической и методической литературе этот вопрос практически не затронут. Учитывая значимость данной проблемы в осуществлении стратегии модернизации образования, мы считаем ее необходимой, весьма современной, перспективной и актуальной. Этим обусловлен выбор темы нашего исследования.
В центре внимания настоящего исследования находится проблема рационализации (синоним рациональности) учебно-воспитательного процесса по химии. Рационализация позволяет не только более целесообразно и разумно использовать все потенциальные возможности и функции средств и методов как традиционных, кажущихся нерациональными, но позитивными, так и новых. Именно эти обстоятельства заставляют нас обратиться к данной проблеме и делают её архиважной.
Необходимость такого исследования обусловлена направленностью его на преодоление указанных выше противоречий и объективной потребностью современной школы в реализации эффективных систем предметного обучения, в модернизации содержания и процесса химического образования.
Исходя из вышеуказанного, нами поставлена проблема научного обоснования рационализации содержания, структуры и процесса эффективного обучения химии в новых социально-экономических условиях, методического обеспечения, а также поиска технологий рационализации процесса обучения химии в средней школе.
Целью исследования является повышение качества и эффективности системы обучения химии за счёт рациональной организации этого процесса и управления им.
Объектом исследования является рационализация процесса обучения химии в средней школе, подходы и приемы его организации и осуществления.
Предметом исследования являются теоретико-методические основы системы рационального обучения химии, условия и технологии его рационализации, а также показатели и критерии эффективности этого процесса.
Гипотеза исследования заключается в предположении, что эффективность и повышение качества обучения химии в современных условиях будут достигнуты, если:
- определены и обоснованы значение, статус, функции и возможности рационализации учебного процесса как стратегического направления модернизации химического образования и, в конечном счёте, достижения качества и эффективности процесса обучения химии;
- разработан понятийный аппарат исследования и обоснован статус рационализации как педагогического феномена;
- определены, обоснованы и реализованы в практике предметного обучения закономерности и принципы рационализации целостного учебного процесса по химии в средней школе;
- определены и обоснованы методология и теоретические основы рационализации предметного обучения;
- определены критерии и показатели рационализации и доказано влияние рационального подхода на повышение качества обучения и развитие личности учащихся в процессе обучения химии по экспериментальной методике.
В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой определены следующие задачи исследования:
1. Изучить современное состояние и тенденции дальнейшего развития химического образования, осуществить анализ и синтез литературных источников и практический опыт обучения химии, а также современные нормативные документы относительно общего, в том числе, химического образования.
2. Обосновать актуальность проблемы рационализации химического
образования, определить статус рационализации как педагогического феномена.
3. Определить основные направления и исходную методологию исследования.
4. Разработать и обосновать теоретико-методические основы и общую модель рационализации процесса обучения химии.
5. Спроектировать методическую систему рационализации процесса обучения химии, адекватную идеям и теоретической модели исследования, определить условия её функционирования и целесообразные технологии её реализации.
6. Разработать конкретную методику и технологии рационального обучения химии.
7. Определить систему критериев и показателей для определения эффективности методической системы рационализации обучения и её результатов.
8. Экспериментально проверить эффективность гипотезы, теоретических основ и методической системы рационального обучения химии и доказать её влияние на повышение качества обучения химии и формирование личности обучаемых.
Методолого-теоретические основы исследования:
- диалектика как всеобщий метод научного познания; философские положения теории познания, теории деятельности, теории рациональности, формирования и развития личности (Р.Ф. Абдеев, В.В. Давыдов, Б.М. Кедров, B.C. Тюхтин, А.И. Уёмов, А.Д. Урсул, Д.Б. Эльконин и др.);
- фундаментальные работы в области философии и методологии управления образованием (СИ. Архангельский, Ю.К. Бабанский, А.П. Беляева, И.А. Богачек, Г.А. Бордовский, Б.С. Гершунский, В.И. Загвязинский, В.Н. Максимова, М.М. Поташник и др.);
- социологические, педагогические, культурологические и гуманистические идеи о роли и функциях общего и профессионального образования, о
его влиянии на становление человека и развитие общества (Ш.А. Амона-швили, А.Г. Асмолов, М.Н. Берулава, Г.А. Бордовский, А.П. Валицкая, А.А. Макареня, И.М. Титова, Г.П. Щедровицкий, И.С. Якиманская и др.);
- теории содержания образования и обучения (Ю.К. Бабанский, О.С. Зайцев, В.В. Краевский, Н.Е. Кузнецова, B.C. Леднев, И.Я. Лернер, А.Е. Марон, Е.Е. Минченков, М.Н. Скаткин, Н.Ф. Талызина, А.П. Тряпицына, П.С. Хейфец, Л.А. Цветков и др.);
- теория систем в организации педагогических исследований (Р.Ф. Абде-ев, СИ. Архангельский, А.П. Беляева, В.П. Беспалько, И.В. Блауберг, Н.В. Бордовская, П.П. Гайденко, Е.С Заир-Бек, Н.Е. Кузнецова, В.Н. Максимова, Н.Н. Моисеев, К.К. Платонов, В.Н. Садовский, B.C. Стёпин, А.И. Уе-мов, А.Д. Урсул, Э.Г. Юдин и др.);
- исследования, раскрывающие закономерности развития представлений о роли и сущности естественнонаучного, в том числе химического, образования, обосновывающие его современные задачи и содержание (Н.М. Александрова, И.Ю. Алексашина, В.П. Гаркунов, О.С. Зайцев, И.Д. Зверев, В.А. Извозчиков, Б.М. Кедров, В.И. Кузнецов, Н.Е. Кузнецова, А.А. Макареня, В.Н. Максимова, Е.Е. Минченков, В.М. Назаренко, П.А. Оржеков-ский, М.С Пак, И.Н. Пономарёва, В.П. Соломин, В.В. Сорокин, A.M. Со-хор, И.М. Титова, Л.А. Цветков, Г.М. Чернобельская и др.);
- теории оптимизации, интенсификации, информатизации, компьютеризации учебного процесса, раскрывающие законы его рациональной организации и управления (Ю.К. Бабанский, Г.А. Бордовский, Е.П. Велихов, П.Я. Гальперин, B.C. Гершунский, Р. Гмох, В.В. Давыдов, А.П. Ершов, В.А. Извозчиков, Н.Е. Кузнецова, Л.Н. Ланда, В.В. Лаптев, М.Н. Лапчик, Е.И. Машбиц, В.М. Монахов, Т.С Назарова, М.С Пак, Е.С. Полат, А.И. Раки-тов, И.В. Роберт, В.В. Рубцов, А.А. Самарский, Т.А. Сергеева, В.П. Соломин, Н.Ф. Талызина, А.Ю. Уваров, В.О. Хорошилов, Ю.М. Цевенков, СИ. Шварцбурд и др.);
- исследования в области педагогических технологий (М.Е. Бершадский,
В.П. Беспалько, В.В. Гузеев, Н.П. Гузик, Е.С. Заир-Бек, В.А. Извозчиков, М.В. Кларин, Н.Е. Кузнецова, В.В. Лаптев, И. Марев, П. Митчел, Т.С. Назарова, Н.Н. Суртаева, П.М. Эрдниев и др);
- психолого-педагогические и методические концепции и положения о развивающем обучении (И.Ю. Алексашина, Б.Г. Ананьев, М.Н. Берулава, Л.И. Божович, Л.С. Выготский, П.Я. Гальперин, В.В. Давыдов, Л.В. Зан- ков, И.С. Кон, Н.Е. Кузнецова, А.Н. Леонтьев, Т.Н. Литвинова, A.M. Ма- тюшкин, М.И. Махмутов, П.И. Пидкасистый, И.Н. Пономарёва, С.Л. Рубинштейн, И.М. Титова, Л.М. Фридман, Д.Б. Эльконин, И.С. Якиманская и
др-);
- теоретико-методические основы обучения химии в средней и высшей школе (В.П. Гаркунов, О.С. Зайцев, ДМ. Кирюшкин, Н.Е. Кузнецова, Е.Е. Минченков, М.С. Пак, B.C. Полосин, В.В. Сорокин, И.М. Титова, Л.А. Цветков, Г.М. Чернобельская, С.Г. Шаповаленко и др.);
- теоретико-методические основы формирования систем научных понятий и обобщённых умений в обучении химии (В.П. Гаркунов, С.А. Герус, О.С. Зайцев, И.Я. Зорина, Н.Е. Кузнецова, А.Д. Смирнов, Н.Ф. Талызина, А.В. Усова, Г.М. Чернобельская, И.Н. Чертков, Г.И. Шелинский и др.);
- концепции и дидактико-методические основы управления качеством процесса обучения и его результатов (И.А. Богачек, Г.А. Бордовский, В.А. Кальней, Н.Е. Кузнецова, Н.В. Кузьмина, А.А. Кыверялг, О.С. Лебедев, И.Я. Лернер, В.Н. Максимова, В.П. Панасюк, В.М. Полонский, А.И. Су-бетто, А.П. Тряпицына, А.А. Тыльдсепп, СЕ. Шишов и др.).
Для решения поставленных задач и проверки выдвинутой гипотезы использовались следующие методы исследования:
- теоретические: теоретический междисциплинарный анализ и синтез достижений философской, социологической, химической, научно-технической, энциклопедической, психолого-педагогической и методической литературы по теме исследования; изучение законов, директивных и нормативных документов об образовании; логический анализ учебно
программной документации, учебного содержания, вариативных программ и учебников по химии; прогнозирование, проектирование, моделирование; обобщение; сравнение; абстрагирование;
- эмпирические: прямое и косвенное педагогическое включенное и невключенное наблюдение в средних школах и довузовских образовательных учреждениях, анкетирование, интервьюирование, собеседование, тестирование, мониторинг образовательного процесса, педагогический эксперимент и методический анализ его результатов, изучение педагогического опыта в школах и вузах, и анализ собственного педагогического опыта автора исследования в средней школе и в вузе;
- методы математической статистики обработки и представления результатов экспериментальных данных.
Экспериментальная база исследования: средние общеобразовательные школы №№ 1, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 15, 17, 18, 23, 24, 25, 26, 36, 38, 45, 50, школы-гимназии № 9, 48 г. Калуги, школы № 241 г. Санкт-Петербурга, № 23 г. Элисты (Республика Калмыкия), Фоминичская средняя школа Кировского района Калужской области, средняя школа № 2 г. Сосенский Козельского района Калужской области, средние школы №1,6 г. Людиново Калужской области, № 1,9 г. Обнинска, №1 и педагогический лицей №3 г. Кирова Калужской области, химическая школа для одарённых детей при КГПУ им. К. Э. Циолковского (г. Калуга), Калужский областной центр дополнительного образования детей, лицейские классы для подготовки абитуриентов в медицинские вузы, Калужский филиал факультета довузовского образования Смоленской государственной медицинской академии, биолого-химический факультет Калужского государственного педагогического университета им. К. Э. Циолковского.
Организация и основные этапы исследования.
Проблема рационализации процессов, в том числе технологических не является новой для философии, социологии, а для педагогики, частных методик - эта проблема инновационная.
Идея рационализации учебно-воспитательного процесса по химии впервые появилась у нас в период работы автора данного исследования (1980 - 1990 гг.) в качестве учителя химии Фоминичской средней школы Кировского района Калужской области, а затем средней школы № 18 г. Калуги. Тогда наше внимание было обращено к проблеме рационализации учебного процесса, при этом большую роль мы отводили вопросам методики формирования обобщённых умений на основе алгоритмизации и компьютеризации обучения, рационального использования межпредметных связей школьных курсов химии и основ информатики, а также рациональному сочетанию традиционных и инновационных технологий, учебной и внеучебной деятельности школьников (предметные кружки, конференции, химические олимпиады). В результате в 1994 году нами была защищена кандидатская диссертация на тему: «Методика формирования обобщённых умений по химии на основе алгоритмизации и компьютеризации обучения».
Данное докторское диссертационное исследование проводилось в течение 9 лет (1994 - 2003 гг.) и включало четыре основных этапа.
Первый этап - поисково-аналитический (1994 - 1996 гг.). Устанавливались исходные позиции исследования, изучалась степень разработанности проблемы рационализации в философской, энциклопедической, психолого-педагогической и методической литературе и передовой педагогический опыт учителей средних школ; изучалась нормативная и программно-методическая документация; оформлялись основные подходы к разработке теоретической концепции, уточнялся понятийно-категориальный аппарат, определялся статус рационализации как педагогической категории. Проводился констатирующий эксперимент. Для сбора и повышения уровня достоверности экспериментальных данных мы применяли различные методы исследования: собственный педагогический опыт автора в химической школе для одарённых детей при КГПУ им. К. Э. Циолковского, наблюдения на уроках, анализ ответов и результатов кон
трольных работ учащихся, а также переводных и выпускных экзаменов по химии; анализ содержания вариативных школьных программ, учебников и пособий по химии; интервьюирование учителей химии, беседы с учителями, учащимися и студентами педагогического университета; анализ результатов выступления учащихся на олимпиадах по химии. При обработке полученных данных мы проводили их качественный и количественный анализ.
Результаты констатирующего эксперимента, постоянный теоретический поиск и всесторонний анализ литературных источников позволили нам выдвинуть рабочую гипотезу, определить цель, объект, предмет и задачи исследования и продолжить проведение экспериментального исследования.
Второй этап - теоретико-моделирующий (1997 - 1998 гг.). Содержал теоретическую разработку концепции рационализации учебно-воспитательного процесса по химии в средней школе, обоснование теории (закономерностей, принципов). Обосновывалась и создавалась методическая система и проектировались технологии рационализации процесса обучения химии в направлении повышения качества и эффективности. Создавались оценочная методика усвоения знаний и умений школьников и модель системы рационального управления качеством обучения химии. Разрабатывались диагностические материалы и методики мониторинга результатов. Проводилась подготовка учителей к реализации новой концепции, формировались группы педагогов, работающих в рамках нашего исследования; продолжалась опытно-поисковая работа на экспериментальных площадках школ. Проводилась апробация отдельных компонентов методической системы на областных и республиканских конференциях, на открытых уроках автора исследования; обобщались и анализировались результаты констатирующего эксперимента.
Третий этап - экспериментально-преобразующий (1999 - 2001 гг.) Состоял в реализации в ходе формирующего эксперимента конкретной ме
тодики и технологии рационального обучения химии, Осуществлялась коррекция целей исследования, гипотезы и методических основ исследования. Уточнялась концепция и теоретические основы рационализации методического обеспечения, управления качеством процесса обучения, а также рационализации деятельности учителя и учащихся. Проводился мониторинг результативности теоретико-методической системы рационализации учебно-воспитательного процесса, анализировалось влияние данной системы на развитие личности учащихся. Осуществлялась обработка данных, проводились систематизация и обобщение результатов исследования с применением методов математической статистики.
Четвёртый этап - заключительно-обобщающий (2002 - 2003 гг.). Состоял в создании системы целостного методического, организационно-управленческого учебного процесса. Продолжалась обработка данных и обобщение результатов исследования. Оформлялся текст диссертации. Осуществлялось написание учебно-методических материалов для массового внедрения нашей разработки в образовательную практику.
Научная новизна исследования заключается в том, что:
- впервые на методолого-теоретическом и методическом уровнях поставлена проблема рационализации учебно-воспитательного процесса; определён статус рационализации как педагогического феномена; определены её функции как важного направления модернизации образования и как механизма повышения качества процесса обучения химии в средней школе;
- выявлены тенденции и объективные потребности в рационализации химического образования в условиях его многопрофильности, вариативности;
- впервые в методике обучения химии научно обоснован и реализован в школьной практике рациональный подход;
- впервые в методике обучения химии создана и научно обоснована концепция рационализации обучения химии;
- создана и реализована методическая система рационализации процесса обучения химии как сложная полифункционалъная система химического образования, воспитания и развития учащихся;
- разработаны технологии рационализации процесса обучения химии как решающего условия управления качеством образовательного процесса;
- определены дидактико-методические условия рациональной организации процесса обучения химии;
- создана система методического обеспечения рационального обучения химии (инструкции, алгоритмы, конкретные технологии);
- определены системные и функциональные критерии и показатели качества знаний и умений учащихся, реализована методика мониторинга.
Теоретическая значимость исследования:
- выявлены ведущие тенденции развития и концептуальные идеи школьного химического образования в современных условиях и определено место рационализации среди этих тенденций;
- определены состояние и противоречия существующей системы обучения, воспитания и развития учащихся средней школы;
- определён статус рационализации как важнейшего направления модернизации отечественной школы и как механизма снятия и разрешения многих противоречий существующей системы образования;
- уточнён понятийно-терминологический аппарат исследования; выявлена сущность содержания понятия рационализации как педагогической категории;
- определены и обоснованы педагогические закономерности и принципы рационализации процесса обучения химии как важнейшего направления совершенствования химического образования;
- разработаны теоретические основы и общая модель рационализации процесса развивающего обучения химии в средней школе;
- обоснованы роль и функции алгоритмизации, компьютеризации, технологизации как путей рационализации учебной деятельности учащихся, и технологий как решающего условия управления качеством
технологий как решающего условия управления качеством образовательного процесса по химии;
- определены функции и компоненты методической системы рациональной организации и управления качеством предметного обучения: социально-целевой, содержательный, проектировочно-организационный, процессуально-деятельностныи, аналитико-результативныи; определена методология ее конструирования;
- определены условия и приемы, способствующие мотивации рационального учения, использованию НОТ, формированию рационального стиля мышления и нравственно-ценностных ориентации в рациональной организации самообразования;
- разработан мониторинг управления качеством и система диагностики химической образованности школьников.
Научный вклад автора исследования состоит в том, что:
1. Обоснован феномен рационализации в педагогическом исследовании.
2. Разработана теория и методика рационализации процесса обучения
химии в средней школе. 3.Разработана концепция и теоретическая модель рационализации современного обучения химии. 4. Разработана система рационального управления качеством предметного обучения и её диагностики.
Практическая значимость исследования заключается в том, что реализована система рационализации процесса обучения химии, включающая рационализацию методического обеспечения, деятельности учителя и учащихся и управления качеством этого процесса.
Разработанный автором комплекс взаимосвязанных и целесообразных конкретных алгоритмов, систем творческих заданий, рациональных персонал-технологий для учащихся, направленных на реализацию идей исследования, используемых для совершенствования процесса обучения в массовой школе, позволяет повысить качество химической подготовки
школьника и достигнуть в практике обучения высокого уровня химической образованности выпускника средней школы.
Основные положения диссертации о рациональной организации и управлении качеством учебно-воспитательного процесса по химии и оценивании его результатов, а также комплекс дидактических материалов могут быть использованы для проектирования и реализации методических систем в других предметных областях и в средних школах разного типа, в системе довузовского обучения, а также в подготовке студентов педагогических вузов и в системе повышения квалификации учителей средних школ. Результаты проведённого исследования могут быть использованы разработчиками проблем непрерывного естественнонаучного образования, стандартов и учебно-методического обеспечения химического образования; органами управления образованием на федеральном, региональном и местном уровнях; авторами при разработке новых учебников и методических пособий по химии.
Достоверность и обоснованность результатов исследования достигались использованием современных и разнообразных методологических, дидактических и методических подходов к проектированию, организации и оценке образовательного процесса; целенаправленным и рациональным использованием теоретических и эмпирических методов исследования; сочетанием качественных и количественных критериев оценки методической системы и результатов процесса обучения химии, включением в педагогический эксперимент всех этапов его осуществления, внедрения в практику школьного обучения химии целостной рациональной методики школьного химического образования; а также последовательным воплощением в учебный процесс идей, концептуальных положений и теоретической модели рационализации учебного процесса и построенной на их основе целостной методической системы, что обеспечило единство теории и практики; активным, более чем двадцатилетним личным участием автора в обучении школьников химии в средней школе,
в лицейских классах, на курсах по подготовке абитуриентов в медицинские вузы.
На защиту выносятся:
1. Обоснование идеи рационализации как важного стратегического направления модернизации химического образования.
2. Концепция и теоретическая модель рационализации процесса обучения химии в средней школе.
3. Методическая система рационального процесса обучения химии в средней школе, условия и технологии ее успешной реализации.
4. Позитивные результаты экспериментального исследования, полученные в ходе внедрения и апробации методики рационального обучения химии в средней школе.
Апробация результатов исследования.
Материалы и результаты исследования обсуждались на научно-практических конференциях, совещаниях и семинарах международного, федерального и регионального уровней:
- VII Ломоносовских международных чтениях «Непрерывное экологическое образование: содержание, технология, перспективы» (г. Архангельск, 1995 г.);
- Международном совещании-семинаре в Польше «Актуальные проблемы химического образования» (г. Ополе, 2000 г.);
- Международных конференциях: «Актуальные проблемы современного естествознания» (г. Калуга, 1997 г.); в Чехии (г. Градец Кралове, 2001 г.); «Химия в школе - 2003» (г. Каунас, 2003 г.); «Педагогические основы формирования гуманистических ценностей в цикле предметов по естествознанию и их направленность на развитие личности» (г. Полтава, 2003
г.);
- Всероссийских научно-практических конференциях с международным участием: «Актуальные проблемы современного химико-педагогического и химического образования» (г. Санкт-Петербург, 2001 г.); «Актуальные
проблемы модернизации химико-педагогического и химического образования» (г. Санкт-Петербург, 2002 г.); «Актуальные проблемы модернизации многоуровневого химико-педагогического и химического образования» (г. Санкт-Петербург, 2003 г.);
- Всероссийских конференциях «Педагогические инициативы и сельская малокомплектная школа» (г. Орёл, 1995 .г); «Новое содержание образования и проблемы готовности сельской школы к его реализации» (г. Орёл, 1996 г.); «Актуальные проблемы химико-педагогического и химического образования в средней и высшей школе» (г. Орёл, 1997 г.); «Образование и здоровье» (г. Калуга, 1998 г.); «Социальные и педагогические технологии в системе образования» (г. Белгород, 1998 г.); «Сельская малокомплектная школа: опыт, проблемы, перспективы сохранения и развития» (г. Калуга, 1998 г.); «Школа на рубеже веков» (г. Смоленск, 2000 г.); «Проблемы и перспективы развития химического образования» (г. Иркутск, 2002 г.);
- Герценовских чтениях: «Совершенствование методов обучения химии в средней и высшей школе» (г. Санкт-Петербург, 1995 г.); «Актуальные проблемы непрерывного химико-педагогического и химического образования в средней и высшей школе» (г. Санкт-Петербург, 1996, 1997, 1998, 1999,2000 гг.);
- Межрегиональных и региональных конференциях: «Непрерывное экологическое образование: опыт, практика, проблемы» (г. Пенза, 1995 г.); «Проблемы химического образования на пороге XXI века» (г. Красноярск, 1996 г.); «Химические науки в высшей школе. Проблемы и решения» (г. Бирск, 1998 г.); «Современные образовательные технологии» (г. Калуга, 2001 г.).
Современное состояние естественнонаучного образования и тенденции его дальнейшего развития
Вхождение человечества в XXI век - век «инфоноосферной» [189] цивилизации характеризуется возникновением мирового педагогического сообщества. Глобальные изменения в природе, обществе, ноосфере заставляют нас решать нетрадиционные задачи в экономике, информатике, образовании. Для того чтобы преодолеть груз глобальных проблем: демографических, социальных, экономических, энергетических, человечество выбрало модель устойчивого развития, которая была принята конференцией ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро в 1992 году.
Стратегия перехода общества к устойчивому развитию предъявляет к образованию важное требование: оно должно носить «суперопережающий характер» (по СВ. Алексееву). В настоящее время во всём мире проявляется повышенный интерес к проблемам образования. Образование становится одним из ведущих социально значимых феноменов общества. Ведь именно образование определяет сегодня облик будущего, то, каким будет человечество третьего тысячелетия, его экономический, интеллектуальный, личностный, культурный, нравственный потенциал. Система образования призвана не только противостоять глобальным разрушительным процессам, но и обеспечить действенную поддержку прогрессивных преобразований [52].
В связи с интенсивным ростом всего мирового сообщества в современных условиях возникло мировое образовательное пространство. Образование приобрело статус общечеловеческой ценности. Многие его проблемы курируются такими международными организациями, как ООН, ЮНЕСКО и др. Так, XXI век объявлен ЮНЕСКО «веком образования». Вместе с тем современное состояние образования, как очень динамичной развивающейся системы, сложно и противоречиво. С одной стороны, грандиозные достижения в этой области легли в основу социальных и научно-технологических преобразований. С другой стороны, расширение сферы образования и изменение его статуса сопровождаются обострением проблем в этой сфере, которые свидетельствуют о кризисе образования [334], [467].
Данный период в развитии системы образования является информационной революцией и формированием информационного общества. Это явилось следствием возрастающей роли знаний, непрерывного обновления информации, лавинообразного роста её объёма. Всё это обеспечило информатизацию общества и образования [149], [154], [306], [326], [522]. Информатизация, согласно А. П. Ершову, - «всеобщий и неизбежный период развития человеческой цивилизации, направленный на обеспечение полного использования достоверного, исчерпывающего и своевременного знания во всех общественно значимых областях человеческой деятельности» [149]. Под влиянием процесса информатизации в настоящее время складывается новая общественная структура -информационное общество (Дж. Мартин, И. Масуда, О. Тоффлер и др.). Согласно концепции современного информационного общества (А. И. Ракитов и др.) оно характеризуется высоким уровнем информационных технологий, процессами ускоренной автоматизации и роботизации всех отраслей производства и управления, радикальными изменениями социальных структур, а также расширением сферы информационной деятельности. В 1988 году были созданы концепции компьютеризации образования (Е. П. Велихов, А. П. Ершов и др.) и применения средств электронной вычислительной техники и использования новых информационных технологий обучения (НИТО) в процессе профессионального образования (Н.Е. Астафьева, А.П. Беляева, В.В. Шапкин и др.).
Психологическая концепция проектирования новых технологий обучения и развития была разработана в 1989 году под руководством академика В.В. Рубцова [522]. Авторы концепции информатизации образования, опубликованной в 1990 году [21], [60], [150] сформулировали содержание современного этапа информатизации образования следующим образом: активное освоение и фрагментарное внедрение средств НИТ в традиционные учебные дисциплины и на этой основе - массовое освоение педагогами новых методов и организационных форм учебной работы; практическая постановка вопроса о радикальном пересмотре содержания образования, традиционных форм и методов учебно-воспитательной работы; разработка и начало освоения систем учебно-методического обеспечения, включающих программные средства для ЭВМ, различные видео- и аудиоматериалы, тексты для учащихся и методические материалы для педагогов.
Активно развиваются методические положения и новые информационные технологии обучения химии (С.А. Герус, Р. Гмох, А.Ю. Жегин, Н.Е. Кузнецова и др.) [97], [104], [118], [154], [240].
Появление в настоящее время большого числа педагогических теорий, развитие инновационных образовательных технологий стало возможным не только в связи с нарастанием информации, но и с переходом педагогики на системный стиль своих исследований, на кибернетический уровень своего развития. Поэтому наряду с наработкой технологий стала возможным научная разработка проблем управления качеством образования. Поиск путей обеспечения высокого качества образования - это один из способов реагирования на современную социальную ситуацию, но это одновременно и способ изменения этой ситуации, воздействия на неё не только в настоящем, но и в будущем.
В связи с изменениями в обществе резко изменился и характер самого образования: идеи гуманизации и демократизации обратили наше внимание к учащемуся и его личности, как к величайшей ценности [39], [162], [195], [253], [448], [450], [512], [541].
Состояние проблемы рационализации в современном обучении химии и основные направления ее решения
Мир начала XXI века представляет собой кардинально изменяющуюся систему, внутри которой происходят качественные преобразования всех сторон человеческой жизни: стремительный научно-технический прогресс повышает уровень сложности производства, ускоряет темпы его роста и совершенствования.
В качестве глобальных факторов интенсивно развивающегося общества выделим существование человека в ноосфере, при котором человеческий фактор является доминирующим в современной системе ценностей, где человек стоит перед проблемой сознательного формирования ноосферы Земли, Сейчас, как никогда остро перед человечеством встаёт вопрос охраны природы и рационального использования её ресурсов.
Эти изменения имеют место и в образовании. Развивается глобалистиче-ский подход к образованию [9], серьёзно исследуются вопросы информатизации и технологизации образования без потери его гуманистических начал [116], [122], [240], [272]. Новые требования предъявляются к образованию и формированию качеств личности, соответствующих базовым ценностям общества, а также качеств личности, наиболее значимых для её самореализации в современных социальных условиях. Это обучаемость, коммуникабельность, толерантность, мобильность, способность к сотрудничеству, гражданская ответственность, компетентность [432].
«Мировой кризис» образования в середине 60-х годов XX века побудил все страны к глобальному реформированию образовательных систем, что наиболее активно осуществлялось в конце XX века. Центральной идеей данной перестройки была идея гуманизации и демократизации системы образования, переход от старого, информативно-репродуктивного способа обучения к творческо-поисковому, развивающему образованию. В нашей стране очевидные проявления глобального кризиса образовательной системы особенно обострились в настоящее время. Это повлекло за собой реформирование системы образования, которое имело волнообразный характер, но не обеспечило коренную перестройку средней и высшей школы. В этот период наше естественнонаучное образование утратило свои позиции, заняв лишь 13 место в третьей последней группе слаборазвитых стран [530].
Несмотря на реформы, положение в естественнонаучном образовании не улучшилось. Активный поиск путей совершенствования химического образования привел к более целесообразной форме перестройки его - к модернизации, так как в существующей системе образования далеко не использованы ее потенциальные возможности. Необходимость реформ в школе объясняли вынужденностью (нехватка школ, средств и т.д.), оправдывали желанием повысить качество знаний (а на деле оно снижалось). Однако мнение подавляющего большинства учителей сошлось в том, что ни разу ни одна волна проводимых в течение последнего десятилетия реформ не оправдала радужных надежд её устроителей и учителей. Причинами этого они называют то, что авторы реформы далеки от школы и реальных условий образования, что они ориентируются не на реальных мальчишек и девчонок, а на их идеальную модель и, несмотря на декларацию ученикоцентрического обучения, ориентация в ГОСТах сделана на среднего ученика. Кроме того, предложения по любому направлению реформирования школы должны проходить через обсуждение учителями.
Независимо от проводимого реформирования под давлением внешних условий и от своего профессионализма, и от внутренних условий, учителя химии пытаются вносить и вносят определённые инновации. Другая группа учителей мало участвует в этом процессе. Учитель химии в ежедневной учебной работе постоянно сталкивается с проблемой совершенствования образования. Учителя хотят преподавать по-новому, но не всегда это им удаётся. Одна из причин такого положения кроется в сложности выбора и приобретения новых учебников. Другая - в том, что у учителя нет времени перестраивать учебный процесс по-новому.
Но вместе с тем, наблюдаемый в 90-е годы XX века бум учительских инноваций существенно подтолкнул учёных к развитию педагогической науки, к активному внедрению в практику идей гуманизации и таких моделей и технологий обучения, которые этому способствовали. В настоящее время позитивный опыт педагогических инноваций закреплён в новом, более мягком направлении развития образования, в его модернизации, то есть в совершенствовании, пришедшему на смену коренного реформирования, так и не доведённого до конца по многим субъективным и объективным причинам.
Весьма отрицательно учителя химии оценивают и принятый в настоящее время стандарт химического образования. Они отмечают, что минимум содержания повторяет всё то, что было полвека тому назад. Более того, обещанная учителю свобода в выборе содержания оказалась ограниченной этими государственными документами и традиционным поурочным планированием, а следовательно, затрудняет развитие личности учащихся, особенно «продвинутых» в обучении и талантливых, хотя имеют место в очень ограниченном количестве программы обучения талантливых детей, что наиболее успешно осуществляется в естественнонаучных и химических лицеях, гимназиях, создающих оптимальные условия для обучения и развития таких детей.
Новая концепция химического образования как один из важных нормативных документов [412], по мнению учителей, выглядит как призывный документ, недостаточно ясно указывающий пути достижения существенно завышенных целей обучения, диктуемых требованиями общества, не раскрывающий механизмы перевода обучения на личностно-ориентированный уровень.
Проектирование методической системы обучения химии в средней школе и способов её рационализации
Для целостного освоения и конкретной реализации в педагогической практике выделенных нами идей и принципов требуется проектирование методической системы рационального обучения химии. Научно обоснованное построение методической системы предполагает опору на предложенную нами концепцию и теоретическую модель рационализации процесса обучения химии. Они отражают поэтапное изменение, движение всех компонентов данной системы (целей, содержания, средств и методов, форм организации, характера взаимосвязанной деятельности субъектов - учителей и учащихся, систему диагностики) к достижению предполагаемых результатов, а также и разные стороны этого процесса: целевую, содержательную, проектировочно-организационную, процессуально-деятельностную, аналитико-результативную.
Под педагогическим проектированием понимают деятельность по определению условий реализации определённой педагогической системы, которая рассматривается как совокупность знаний, описывающая конкретный педагогический объект, явление, процесс; как способ трактовки педагогической действительности, выявляющей её качественное своеобразие (Е.С. Заир-Бек 165, с.
В нашем исследовании объектом проектирования является новая методическая система обучения школьников химии, создаваемая нами на основе теоретической модели рационализации процесса обучения химии. Она сама выступает при этом в качестве более конкретного проекта, отвечающего идеям стратегии модернизации образования и нацеленного на рационализацию системы предметного обучения.
Само проектирование методической системы относится к процедуре рационализации процесса обучения химии, поскольку на этапе системного анализа сложной, целенаправленной, динамической, обучающей и развивающей системы, ориентированной на концепцию рационализации современного обучения химии, происходит упорядочение информации, выделение существенных и ин-тегративных параметров системы, которое проводится в соответствии с целями исследования. Использование системного подхода к проектированию методической системы рационального обучения химии позволило нам определить её важнейшие параметры (компоненты), а также взаимосвязи между ними; основные функции; способы и средства реализации; механизмы управления; критерии оценки, эффективности обучающей деятельности учителя химии.
Методическая система строилась нами на основе комплекса программно-целевого, структурно-функционального, рационального, системно-синергети-ческого, технолого-методического и личностно-деятельностного подходов.
С позиций программно-целевого подхода мы рассматривали методическую систему как продукт программных нормативных документов с обозначенными в них целями подготовки выпускника средней школы в русле стратегии модернизации и идеи рационализации образования.
С позиций структурно-функционального подхода мы проектировали методическую систему, отражая в ней важнейшие характеристики системы: целостность, структуру и функцию.
Рациональный подход позволил определить ведущие стадии динамического процесса обучения на основе рассмотрения проекта - методической системы обучения как оформленного комплекса инновационных идей и принципов рационализации, обязательно предполагающих его модернизацию.
Системно-синергетический подход при проектировании методической системы позволяет рассматривать рационализацию как целостный феномен, направленный на весь комплекс структурных компонентов системы и подверженный влиянию множества внешних и внутренних факторов, изменяющих его структуру без разрушения инвариантной части.
Технолого-методический подход ориентировал нас на технологическое проектирование с учетом в нем выстроенных нами концептуальных методических положений, на технологизацию реального учебного процесса, проводимого по этапам с помощью адекватных ему процедур, средств и методов.
Личностно-деятельностный подход предусматривает ориентацию методической системы на активную, разнохарактерную и разноуровневую рациональную деятельность школьников, на её развитие.
Под методической системой мы понимаем развёрнутый технолого-методический проект целенаправленного и поэтапного рационального изучения химии, представляющий и отражающий совокупную иерархию целей, направленность всех ее компонентов на их реализацию, которая обеспечивается взаимосвязанной, рациональной деятельностью всех ее участников в динамическом и едином процессе обучения, воспитания и развития личности школьника.
Данная система обладает структурными, функциональными и системно-коммуникативными характеристиками. Она проектируется, исходя из её места и роли в целостной системе общего среднего естественнонаучного образования. Предполагается, что методическая система рационального обучения химии функционирует в специально организованной информационно-образовательной среде, оказывающей влияние на все её компоненты. Методическая система рассматривается нами как объективный источник информации о содержании и характере деятельности учителя и учащихся на каждом из этапов обучения в условиях современной информационно-образовательной среды данного учебного заведения. Она рассматривается нами и как основа для прогнозирования и моделирования направлений рационализации; как технолого-методический инструментарий учителя, направленный на рациональную организацию и управление образовательным процессом, а также на повышение качества усвоения химии и формирования химической культуры обучаемых.
