Методологічні та теоретичні основи формування цілісності знань школярів про живу природу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Методологічні та теоретичні основи формування цілісності знань школярів про живу природу

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора педагогічних наук

Загальна характеристика роботи

Актуальність дослідження. У зв'язку з радикальною зміною методологічних парадигм вивчення природничих наук у загальноосвітніх навчальних закладах, підвищенням ролі біології у вихованні в учнів належного рівня екологічної культури, системного мислення, необхідністю формування стратегії поведінки людини в біосфері особливого звучання набуває проблема змісту біологічної освіти. Її розв'язання здійснюється під егідою «Пізнання заради виживання на планеті Земля», основна ідея якої полягає в усвідомленні себе складовою частиною біосфери і того, що всю свою діяльність, поведінку необхідно підпорядковувати інтересам систем вищого рівня (популяції, виду, біосфери). Якщо цього не відбувається, то в природі включаються механізми на приведення до норми або усунення складової, що перешкоджає її нормальному функціонуванню. Довести до свідомості учнів це положення, що лежить в основі стратегії поведінки і в суспільстві, колективі та сім'ї, можливо засобом формування у школярів цілісності знань про живу природу.

Загалом, проблема формування цілісності знань в різних аспектах досліджувалась багатьма дидактами та методистами (С.У. Гончаренко, І. Д. Зверєв, Л.Я. Зоріна, В.Р. Ільченко, Г.С. Калінова, Б.Д. Комісаров, В.В. Краєвський, І. Я. Лернер, Н.Й. Міщук, П.Г. Москаленко, А.М. М'ягкова, М.М. Скаткін, Л.В. Тарасов, А.Г. Хрипкова та інші).

У цих дослідженнях виділені методологічні положення, ідеї сучасної природничо-наукової картини світу, які лежать в основі формування цілісності знань про природу, розкриті шляхи та засоби конструювання змісту освіти з метою формування наукової картини світу (НКС), виділені умови формування системних знань школярів про природу. При розробці даної проблеми сучасні дидакти виходять із принципу цілісного відображення науки в змісті навчання. Тобто, при конструюванні змісту природничої освіти дослідники орієнтуються на структуру науки. В.Р. Ільченко при цьому доводить, що в шкільному природознавстві слід прийняти структуру, адекватну структурності знань в сучасній науці з врахуванням ієрархії законів природи. Отже, шкільне навчання орієнтоване на формування образу науки, а не образу об'єктивної реальності. При цьому цілісна сучасна природничо-наукова картина світу розглядається дослідниками як вища форма інтеграції знань, а її формування передбачається здійснювати або на основі узагальнення та послідовної систематизації попередньо сформованих фундаментальних понять, законів, теорій та принципів в часткові наукові картини світу та інтеграції останніх в природничо-наукову картину світу, або паралельно з систематизацією знань на основі загальних закономірностей природи під час розгляду кожної теми з навчальних предметів, об'єктом вивчення яких вона є.

На наш погляд, другий підхід в більшій мірі сприяє формуванню цілісності знань школярів про природу. Але обидва вони не забезпечують повної реалізації головної мети біологічної освіти - формування в учнів цілісної картини живої природи. Існуючі підходи заздалегідь програмують фраґментарне її вивчення, а потім намагаються об'єднати роздрібнені знання учнів в біологічну картину світу (БКС). Інтегрувати ж раніш розрізнені знання набагато важче, ніж проектувати цілісне засвоєння знань про природу з самого початку вивчення її в школі.

При всій різноаспектності розробки дослідниками розглядуваної проблеми, спеціальних досліджень, предметом вивчення яких було б формування в школярів цілісності знань про живу природу, з врахуванням особливостей біологічної форми руху матерії та необхідності розвитку системного мислення у школярів, проведено не було.

Аналіз концептуальної системи біологічної науки свідчить, що шкільний курс не зовсім відповідає стану науки про життя на сучасному етапі її розвитку. Зокрема, поліцентризм біологічної науки, вчення про рівні організації живої природи та основні атрибути життя знаходять лише часткове відображення в розділі загальної біології, а зміст основної школи страждає організмоцентризмом. Знання про надорганізмові системи фраґментарно представлені в розділах, об'єктом вивчення яких є окремі організми, і в основному розкриваються на заключному етапі освіти.

Разом з тим, педагогічна практика та теорія показали, що ефективна організація педагогічного змісту суттєво відрізняється від організації знань в наукових предметах, а ідеї альтернативного змісту освіти пропагують не наукові форми знань та їх організації, а «метапредметні», «рефлексивні» (приміром, логічні та методологічні) і власне «освітні». На даний час проходить саме процес формування нового «соціального організму освіти» (В. Розин). Окремі його риси, а саме - зміст біологічної освіти, ми розглядаємо в нашому дослідженні, оскільки проблема формування цілісності знань школярів про живу природу недостатньо реалізована як на рівні навчального предмета, так і на рівні педагогічної діяльності.

Загалом, недосконалість процесу вивчення живої природи в школі, його невідповідність сучасному етапу розвитку біологічної науки та вимогам сьогодення загострює суперечності:

між рівнем сучасних вимог суспільства до якості знань школярів та реальною практикою вивчення живої природи в загальноосвітніх навчальних закладах;

між метою біологічної освіти і фактологічним характером вивчення навчального матеріалу курсу біології основної школи, що зменшує доказовість навчання, ускладнює формування в школярів теоретичного мислення;

між описовим змістом розділів, що вивчаються в основній школі, і теоретичними основами сучасної біології.

Необхідність вирішення даних суперечностей зумовлює актуальність обраної теми дослідження, яке має принципово важливе значення для удосконалення змісту біологічної освіти школярів, формування знання нового типу, яке б забезпечило тісний зв'язок людини з середовищем її існування - природою.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження належить до наукового напряму «Розробка змісту природничої освіти в національній школі» (держбюджетна тема №49-Б, держреєстраційний №0194 U 004760), на розробку якого спрямовувалась науково-дослідна робота викладачів ТДПУ ім. В. Гнатюка в 1993 році.

Об'єкт дослідження - процес вивчення школярами сутності життя, системних закономірностей його структури та цілісного функціонування.

Предмет дослідження становлять наукові основи формування цілісності знань про живу природу на рівні нормативної сфери відображувальної діяльності навчання.

Мета дослідження полягає в розробці та теоретичному обґрунтуванні концепції формування цілісності знань про живу природу, в основу якої покладена ідея орієнтації на структуру об'єктивної реальності, основні атрибути життя, та моделюванні дидактичної системи її реалізації. Вона досягається засобом інтерпретування, адаптування сучасних досягнень філософських та біологічних наук до реального процесу вивчення живої природи в школі, узагальненої характеристики методологічних та теоретичних основ формування цілісності знань школярів про живу природу на різних рівнях формування змісту освіти.

Гіпотеза дослідження ґрунтується на припущенні, що вивчення живої природи в школі, як підсистеми цілісного змісту освіти школярів, зможе забезпечити якісне формування в учнів цілісності знань про біологічну форму руху матерії, якщо:

- в основу добору змісту навчального матеріалу покласти основні атрибути життя (його цілісність та системність);

- структурувати навчальний матеріал адекватно до структури об'єктивної реальності (біологічної форми руху матерії);

- забезпечити поступову систематизацію знань школярів на рівні певних цілісних форм організації життя.

Мета та гіпотеза визначили задачі дослідження:

Здійснити аналіз наукової літератури стосовно сутності життя та визначити зміст теоретичних положень, ідей сучасної біологічної картини світу, що лежать в основі формування знань школярів про цілісність живої природи.

Проаналізувати стан розробки проблеми формування цілісності знань школярів про живу природу в теорії та практиці навчання.

Обґрунтувати доцільність методологічного підходу до організації вивчення живої природи в школі на основі орієнтації на об'єктивну реальність, при якому остання до певної міри адекватно відображається в змісті навчального матеріалу та свідомості учнів.

Розробити, теоретично обґрунтувати та експериментально перевірити основні положення дидактичної концепції формування цілісності знань школярів про живу природу.

Визначити критерії сформованості цілісності знань школярів про живу природу загалом та окремі рівні її організації зокрема і на їх основі здійснити діагностику знань школярів з біології.

Розробити технологію вивчення живої природи в середніх навчальних закладах освіти, яка б забезпечувала адекватне відображення цілісності та системності живої природи в змісті природничо-наукової освіти школярів.

Концепція дослідження. Проблема формування цілісності знань школярів про живу природу розглядається в контексті здійснення навчально-виховного процесу в сучасній школі в цілому. Питання цілісності знань не ставиться лише в плані необхідності та можливості формування даної якості повноцінно засвоєних знань. По суті, метою дослідження є виявлення та наукове обґрунтування тих об'єктивних логіко-дидактичних умов і шляхів, які визначають адекватне відображення в свідомості учнів природи в цілому, обумовлюють розвиток у школярів системного мислення.

При цьому вихідними ідеями є:

1. Розуміння цілісності як внутрішньої характеристики системи, якої вона набуває на заключному етапі свого висхідного розвитку. Цілісність не підміняє системності, а є внутрішньою характеристикою останньої. Формування в учнів системних знань - основа формування їх цілісності.

2. Тлумачення цілісних знань як таких, що адекватно відображають структуру об'єктів живої природи і характеризуються такими показниками якості повноцінно засвоєних знань, як системність, повнота та узагальненість стосовно кожної її складової. Системними знаннями ми вважаємо ті, що на заключному етапі вивчення об'єкта структуровані відповідно до логіки системного пізнання світу. Вони відображають об'єкт таким, яким ми розуміємо його стан в природі.

3. Орієнтація на те, що взаємодія між фраґментами об'єктивної реальності не тотожна взаємодії між фраґментами знань, що є об'єктом вивчення в школі. Цілеспрямовану діяльність з формування цілісності знань про окремі їх види ми розглядаємо як засіб подолання суперечності між об'єктами живої природи як формами організації життя та об'єктами шкільного пізнання як окремими видами знань.

У формуванні в учнів цілісності знань про живу природу виділяються два аспекти: формування знань про цілісність живої природи засобом змісту навчального матеріалу та спеціальна цілеспрямована діяльність з формування цілісності знань про живу природу, інформація про яку зафіксована у вигляді окремих видів знань (теорій, законів, понять, фактів тощо). В основу реалізації першого аспекту покладена ідея орієнтації при конструюванні змісту навчального матеріалу та організації процесу формування в учнів цілісності знань на об'єктивну реальність, основні атрибути життя - його цілісність та системність. А другого - ідея узагальнення як загальнофункціонального спрямування навчання.

Ідея цілісності життя реалізується в змісті навчального матеріалу засобом висвітлення системності живої природи, ієрархічного принципу її побудови, цілісності форм життя та відповідної організації змісту програмового матеріалу. Методологічною основою при цьому є положення про те, що різні рівні організації живої природи утворюють дещо єдине і можуть розглядатись як його складові функціональні члени, кожний з яких є певною цілісністю, що роздроблена на функціонально взаємопов'язані компоненти та елементи, які перебувають у відношенні субординації.

Ключовою ідеєю використання систематизації та узагальнення знань школярів є неаддитивність властивостей системи у відношенні до властивостей її елементів та підсистем (єдність на рівні цілісної системи проявляється в наявності нових властивостей системи, що не притаманні її окремим компонентам).

Дослідження здійснювалось від спостереження об'єкта в шкільних умовах, аналізу методологічного аспекту проблеми та стану її вирішення в педагогічній науці до модельної гіпотези - побудови моделі відбору змісту програмового матеріалу та його структурування. Далі дана модель використовувалась як метод пізнання для аналізу змісту та логічної структури знань в шкільних підручниках з дисциплін біологічного циклу. Цим було досягнуто розвиток та конкретизація загальної гіпотези. Сприяли цьому також локальні експерименти на теоретичному етапі дослідження.

На окремих етапах дослідження використовувались теоретичні, емпіричні та обсерваційні методи дослідження:

історичний, функціональний та структурний аналіз;

співставлення й узагальнення даних з проблеми дослідження, одержаних у процесі вивчення психологічної та дидактичної літератури, праць з філософії та біології, навчальних програм, підручників і посібників з біології для вчителів та учнів;

педагогічне спостереження за навчальним процесом;

вивчення вітчизняного та зарубіжного досвіду з конструювання змісту біологічної освіти;

методи опитування: бесіда, анкетування, тестування, інтерв'ювання;

методи оцінювання: самооцінка й експертна оцінка, обробка результатів якої здійснювалась з використанням методів математичної статистики;

педагогічний експеримент, якісний та кількісний аналіз його результатів.

Констатуючий експеримент здійснювався у мм. Києві, Тернополі, Київській, Тернопільській та Хмельницькій областях. У ньому брало участь 1246 учнів і 411 учителів.

Навчаючий експеримент проводився в ЗОШ І-Ш ст. №24 м. Тернополя, Дружбівській ЗОШ І-Ш ст. №1 Теребовлянського району Тернопільської області та Тернопільському територіальному відділенні Малої академії наук. Всього в ньому брали участь 206 учнів середніх закладів освіти.

Експертиза теоретичних основ формування цілісності знань школярів про живу природу проводилась в Національному педагогічному університеті ім. М.П. Драгоманова, Харківському державному педагогічному університеті ім. Г. Сковороди, Тернопільському державному педагогічному університеті ім. В. Гнатюка та на курсах підвищення кваліфікації вчителів Тернопільського інституту післядипломної освіти. Всього в експертизі брали участь 81 чол. (6 докторів і 16 кандидатів наук, 5 викладачів навчальних закладів освіти IV ступеня акредитації, 54 вчителів біології).

Наукова новизна дослідження полягає у створенні дидактичної концепції формування цілісності знань школярів про живу природу, яка є теоретичною базою для організації систематичного вивчення життя в середніх закладах освіти. В її основі лежить ідея орієнтації на структуру об'єктивної реальності, основні атрибути життя - його цілісність та системність при конструюванні змісту навчального матеріалу та організації процесу формування в учнів цілісності знань про живу природу.

Уведено в обіг дидактичне визначення поняття цілісності знань про живу природу, що базується на тлумаченні системності знань як основи формування їх цілісності. Розкрито їх зв'язок з такими показниками якості повноцінно засвоєних знань, як системність, повнота та узагальненість. При цьому, на відміну від відомих тлумачень, системність знань школярів пов'язується із структурою системного пізнання та перетворення світу.

Вперше розкрито та науково обґрунтовано сутність таких принципів конструювання цілісного змісту навчального матеріалу про живу природу, як орієнтація на структуру об'єктивної реальності та структуру навчального предмета, а також конкретизовані принципи фундаменталізації та інтеграції знань щодо вивчення живої природи. Обґрунтовано, що цілісне відображення життя в змісті освіти можливе за умови структурування навчального матеріалу на основі врахування в комплексі зазначених принципів.

Дістало подальший розвиток положення щодо необхідності та можливості поступового переходу від формування емпіричного типу мислення до теоретичного на основі зміни логіки структурування змісту навчальних предметів: від логіки, що базується на об'єктивній сутності (галузь розчленованого знання), до логіки, що базується на сутнісній спільності (галузь інтегрованого знання) (С.У. Гончаренко), стосовно вивчення живої природи. Конкретизовано теоретичні уявлення про узагальнення як загальнофункціональну спрямованість процесу вивчення живої природи. При цьому розроблено та обґрунтовано нову концепцію систематизації знань, в основі якої лежать: синергетичний підхід до тлумачення виникнення порядку з хаосу в процесі поступового приведення розрізнених знань у систему на рівні цілісної картини живої природи; положення про неаддитивність властивостей системи сумі властивостей її складових частин; ідеї різнорівневої організації життя, системності і цілісності живої природи та розгляду життя як поєднання певних форм його організації різного типу цілісності. На її основі створено дидактичну концепцію шкільних підручників, об'єктами висвітлення яких є жива природа та розроблено критерії рівнів сформованості в учнів цілісності знань про різні форми біологічної організації.

Практичне значення дослідження визначається розробкою проблеми на рівні навчального предмета та педагогічної діяльності. А саме:

1. Тлумачення сутності поняття цілісності знань стосовно живої природи - для дидактичних та методичних досліджень процесу формування цілісності знань про живу природу, формування системного мислення учнів.

2. Основні положення та ідеї сучасної БКС, що розкривають цілісність живої природи, принципи конструювання змісту навчального матеріалу - для дидактичних та методичних досліджень та практичної роботи викладачів вищих навчальних закладів освіти.

3. Шляхи побудови природничо-наукової освіти школярів на основі поєднання внутрішньо - та міжпредметної інтеграції знань - для дидактичних і методичних досліджень.

4. Способи узагальнення та систематизації знань учнів на рівні окремих видів знань, певних форм життя, рівнів організації життя, цілісної картини живої природи - для дидактичних та методичних досліджень, практичної роботи вчителів.

5. Програми інтегрованого курсу «Природознавство» (5-7 кл.), «Біологія» (8-9 кл.), «Біологія» (5-11 кл.) - для практичної роботи вчителів та розробки методики вивчення природи в школі.

6. Вимоги до побудови шкільного підручника з біології - для методичних досліджень та укладачів підручників.

7. Книжки для додаткового читання школярів «Людина - житель планети Земля» та «Сутність життя та його походження на Землі» - для методичного забезпечення вивчення природознавства та біології.

Результати дослідження апробовані і впроваджені у курсовій перепідготовці і підвищенні кваліфікації учителів біології та хімії в Тернопільському обласному інституті післядипломної освіти (Акт №01/285 від 29.12.1998 р.), у навчальному процесі хіміко-біологічного факультету ТДПУ ім. В. Гнатюка (Акт №6-40/03 від 11.01.1999 р.), у навчанні учнів секції біології Тернопільського територіального відділення Малої академії наук України (Акт №105 від 24.12.1998 р.) та Галицького коледжу (Акт №70 від17.02.1999 р.), учнів ЗОШ І-Ш ст. №3 м. Теофіполя (Акт №55 від 18.01.1999 р.) та №1 м. Кам'янець-Подільський Хмельницької області (Акт №48 від 20.01.1999 р.), Дружбівської ЗОШ І-Ш ст. №1 Теребовлянського району Тернопільської області (Акт №141 від 03.12.1998 р.).

У контексті досліджуваної проблеми захищено дві кандидатські дисертації, виконаних під нашим керівництвом.

Особистий внесок здобувача. Отримані наукові результати, що виносяться на захист, є особистим внеском здобувача. За результатами дослідження опублікована програма шкільного курсу біології (V-XI кл.) у співавторстві з Б.К. Гришко-Богненко, Н.В. Вадзюк, Г.П. Мегалінською, І.В. Морозом. В ній дисертанту належить конструювання змісту навчального матеріалу VI, VIII, IX та XI класів.

Вірогідність одержаних результатів забезпечується всебічним розглядом предмета дослідження, теоретико-методологічним обґрунтуванням вихідних позицій, використанням взаємодоповнюючих методів, адекватних об'єкту, предмету, меті та задачам дослідження, поєднання кількісного та якісного аналізів експериментальних даних, обробки добутих даних за допомогою методів математичної статистики.

Апробація. Результати дослідження оприлюднювались у виступах на міжнародних (Москва - 1990, 1991, Київ - 1993, Тернопіль - 1997, Львів - 1999), всеукраїнських науково-практичних конференціях (Тернопіль - 1993, Полтава - 1994, Київ - 1998), звітних науково-практичних конференціях ТДПУ ім. В. Гнатюка (1986-1998).

Матеріали дослідження обговорювались і дістали позитивну оцінку на засіданнях лабораторії дидактики Інституту педагогіки АПН України (1993-1996 р.р.), кафедр педагогіки, загальної біології та методики викладання біології ТДПУ. За поданням академіка І.Д. Зверєва, вони опубліковані у віснику «Нові дослідження в педагогічних науках».

Апробація матеріалів дослідження здійснювалась також у виступах автора перед слухачами курсів підвищення кваліфікації вчителів, що проводяться в інституті післядипломної освіти; при проведенні відкритих занять для студентів, вчителів та методистів.

Публікації. Результати дисертаційного дослідження відображені у 52 публікаціях автора загальним обсягом понад 70 друкованих аркушів. З них 23 - у наукових виданнях, затверджених ВАК-ом України. Серед публікацій: одна одноосібна монографія; 13 статтей у збірниках наукових праць та 11 - у наукових журналах; 9 навчально-методичних посібників для вчителів, студентів, школярів; 5 методичних рекомендації для вчителів та студентів; 1 навчальна програма для учнів, що рекомендована МО для використання та апробації; 12 тез. Одноосібних публікацій - 33.

Структура дисертації. Дисертація складається із вступу, п'яти розділів, загальних висновків та додатків. Обсяг дисертаційної роботи становить 474 стр., включаючи 11 стр. таблиць (16 шт.), 11 стр. рисунків (16 шт.) та 56 стр. додатків. Список використаних літературних джерел складається з 494 найменувань (41 стр.).

Основний зміст дисертації

дидактичний природа навчальний школяр

У процесі шкільного навчання природа вивчається опосередковано. Об'єктом його пізнання є соціальний досвід, в якому зафіксовані знання про об'єктивну реальність у вигляді певних їх видів. Між цими двома джерелами, що є об'єктами, звідки черпають зміст освіти, існує найбільша методологічна суперечність: суперечність між об'єктом і суб'єктом, між нескінченністю природи та обмеженістю, скінченністю тієї її частини, яка пізнана людством на певному етапі розвитку суспільства.

Жива природа об'єктивна, а соціальний досвід є вже суб'єктивним її образом. Цей суб'єктивний образ об'єктивної реальності в шкільному навчанні виступає вже об'єктом вивчення (зміст навчального предмета «Біологія»). Між ним і тими знаннями, що зафіксовані в свідомості учнів, знову виникає суперечність, аналогічна першій, але меншого ступеня загальності.

Тому логічно припустити, що частково усунути суперечність між природою та її пізнанням дозволяє парадигма орієнтації в процесі формування змісту освіти безпосередньо на об'єктивну реальність, коли соціальний досвід виступає засобом висвітлення природи в тому вигляді, яким ми розуміємо її стан на даному етапі розвитку науки. При цьому вивчення живої природи в школі як підсистеми цілісного змісту освіти школярів, зможе забезпечити якісне формування в учнів цілісності знань про біологічну форму руху матерії, якщо: в основу добору змісту навчального матеріалу покласти основні атрибути життя (його цілісність та системність); структурувати навчальний матеріал адекватно до структури об'єктивної реальності (біологічної форми руху матерії); забезпечити поступову систематизацію знань школярів на рівні певних цілісних форм організації життя.

Доведення цього припущення ми почали з аналізу філософської літератури та праць з теоретичної біології, який проведено в розділі 1 «Об'єктивна реальність та її пізнання як джерела формуваня змісту освіти». У роботі ми базуємось на дослідженнях проблеми в працях науковців у галузі філософії, її методології (О.М. Авер'янов, В.Г. Афанасьєв, Л. Берталанфі, I.В. Блауберг, Г.В. Гегель, Д.К. Горський, Е. Кант, Б.М. Кедров, В.П. Кузьмiн, В.Н. Садовський, В.С. Тюхтiн, О.I. Уємов, Г. Щедровицький, Б.Г. Юдін та iншi), на дослідженнях вчених з філософії біології та теоретичної біології (Е.С. Бауер, М. Ботнарюк, В.I. Вернадський, В.М. Веселовський, В. Гейзенберг, Н.П. Депенчук, В.О. Енгельгардт, Б.Б. Зайде, Р.С. Карпiнська, М.Т. Костюк, О.О. Малiновський, М.М. Мойсеєв, I.Т. Фролов, Г. Ферстер, К.М. Хайлов, Г.Ф. Хильмi, А.Л. Чижевський, Е. Шредiнгер, Г.А. Югай та iншi). Поле теоретичного аналізу склали також доробки вчених-біологів та провідних педагогів сьогодення (О.М. Бiлозерський, М.І. Бурда, М.I. Вавилов, Б.С. Гершунський, С.У. Гончаренко, М.П. Дубiнiн, Л.Я. Зорiна, В.Р. Iльченко, В.В. Краєвський, О.М. Кузьмiн, I.Я. Лернер, В.М. Мадзiгон, Ю.I. Мальований, П.Г. Москаленко, В.Ф. Паламарчук, В.П. Пасеков, В.А. Ратнер, Ю.М. Свірєжев, М.М. Скаткiн, А.Г. Юсуфов, А.Б. Яблоков та iншi), а також Закон України «Про освіту», Державна національна програма «Освіта» (Україна ХХІ століття). Врахування в комплексі результатів відповідних досліджень дозволило зробити висновок, що цiлiснiсть не пiдмiняє системностi, а є внутрiшньою характеристикою останньої. Цілісною система стає на заключному етапі свого висхідного розвитку. У контекстi нашої проблеми це iнтерпретується так: формування системних знань про живу природу є основою формування їх цiлiсностi.

Зіставлення тлумачень сутностей біологічних систем та процесу переходу сумативності в цілісність дозволило виділити основні якості повноцінно сформованих знань, що характеризують їх цілісність. А саме: системність, повнота та узагальненість стосовно кожної реально існуючої її складової. На підставі цих висновків сформульоване базове визначення цілісності та системності знань школярів. Цілісні знання - це знання, які адекватно відображають структуру об'єктів живої природи і характеризуються такими показниками якості повноцінно засвоєних знань, як системність, повнота та узагальненість стосовно кожної реально існуючої її складової. Системні знання про живу природу - це ті, що на заключному етапі вивчення реально існуючого в природі об'єкта структуровані відповідно до логіки системного пізнання світу. Вони відображають об'єкт таким, яким ми розуміємо його стан в природі.

Сучасне пізнання сутності життя має різноаспектний, різнорівневий характер. З загальнобіологічного погляду матеріальними носіями життя є органічні цілісності на різних рівнях організації живого. Суть життя, його властивості і функції повністю прослідковуються лише у всій сукупності його проявів. Це положення є методологічною основою при розробці проблеми формування у школярів знань про цілісність живої природи. Воно дає можливість усвідомити, що сутність біологічної форми руху матерії можна зрозуміти лише внаслідок інтеграції, діалектичного синтезу всіх знань, отриманих при вивченні різних рівнів організації життя.

Виходячи із того, що різні рівні організації живої природи утворюють дещо єдине і можуть розглядатись як його складові функціональні члени, кожний з яких є певною цілісністю, що розчленована на функціонально взаємопов'язані компоненти та елементи, які перебувають у відношенні субординації, в шкільному курсі біології необхідно вивчати життя вцілому, з пропорційним розглядом усіх його складових функціональних членів. При цьому доцільно базуватись на концепції поліцентризму та біоцентризму.

Усі компоненти живого, як матеріальної основи, органічно пов'язані. Але лише цілісності, системності субстрату недостатньо для розуміння сутності живих систем. Тільки вивчення субстрату життя і його проявів, функцій і відношень у їх органічній єдності може дати більш або менш точне уявлення про сутність життя. Тому при доборі інформації для вивчення в шкільному курсі біології необхідно поєднувати субстратний та функціональний підходи до дослідження живих систем. При I-му перебуває в центрі уваги матеріальна основа біологічних систем, а II-му - функції структур, пов'язаних з процесами зберігання, передачі та опрацювання інформації, і абстрагованих від матеріального субстрату життя.

Тлумачення організмів як складних інформаційно-біоенергетичних систем переконливо свідчить, що для формування цілісних знань про живу природу необхідно включати її на суб'єктному рівні до змісту людського буття, надавати їй людських якостей, олюднювати її. Відповідні знання повинні формувати емоційно-ціннісне суб'єктне ставлення до природи як елемента життя. В цьому випадку природа виступає рівноправним компонентом у взаємодії «природа - людина», тобто взаємозв'язок відбувається не на рівні відношень «об'єкт - суб'єкт», що характерно для сучасного процесу вивчення живої природи, а в межах «суб'єкт - суб'єктних» відношень. Це дає учням змогу усвідомити відчуття чуттєвої спорідненості з природою, переконатись, що людина не стоїть над нею, а є елементом природи, так само, як і остання розчинена в людині. Розкриття енергетичної та інформаційної сутностей реакції-відповіді організму на подразнення сприяє конструюванню змісту біологічної освіти з врахуванням положень концепції біоцентризму.

Конкретизувати зазначені методологічні положення, перекинути місток між ними та реальним процесом вивчення живої природи в школі дозволяють виділені в дослідженні основні ідеї, положення БКС, що дає змогу розкрити цілісність та системність живої природи відповідно з сучасними науковими досягненнями. А саме:

1.У природі існує ієрархія систем різного рівня складності. Життя - це метасистема, в якій чітко виражене поступове поєднання. Ця наступність організована за принципом ієрархічної підлеглості: більш високий рівень ієрархії проявляє спрямовуючу дію на нижче розміщений, підкоряючи його собі. Він стимулює в компонентах цього рівня нові властивості, які в ізольованому стані їм не притаманні.

2. Послідовна субординація біологічних систем проявляється у співвідношенні законів, що діють на цих рівнях: загальний напрям дії законів системи даного рівня визначається в кінцевому результаті більш загальними законами системи наступного рівня.

3.Відкриті системи, такі, як біологічні та соціальні, обмінюючись із зовнішнім середовищем речовинами, поглинаючи інформацію та енергію, існують в стані динамічної рівноваги. Зміна одного із показників викликає зміну інших, які ніби компенсують відхилення, що виникли.

4. Одні підсистеми створюють передумови для успішного розвитку та саморегуляції інших і забезпечують, координуючи свої функції, можливості динамічного розвитку всієї системи. Зовнішні впливи, насамперед, руйнують слабкі ланки, що виводить із ладу систему в цілому.

5. Еволюція підсистем є основою стабільності систем більш високого порядку (біосфери), тобто функціонування біосфери як цілісності спрямоване на збереження її стабільності. Якщо певні структурні одиниці системи не функціонують в заданому системою вищого порядку напрямку, то включаються механізми на приведення їх до норми, або, якщо це неможливо, до їх знищення.

6.Єдність на рівні цілісності системи проявляється в наявності нових властивостей системи, що відсутні у її окремих елементів (тобто неаддитивність властивостей системи у відношенні до властивостей елементів її підсистем).

7.У структурі живої природи виділяють три складові буття: фізичну, енергетичну та інформаційну.

8. Суть біологічної системи не можна зрозуміти, обмежуючись лише дослідженням закономірностей, що проявляються в ній. Закономірності системи виявляються лише у її відношеннях, взаємодії із зовнішнім предметом діяльності.

Зазначені концептуальні положення дослідження покладені в основу моделі формування цілісності знань про живу природу, яка далі використовувалась нами як метод пізнання для аналізу стану розробки проблеми в педагогічній теорії, змісту та логічної структури навчального матеріалу шкільних програм, підручників з дисциплін біологічного циклу, а також визначення рівня сформованості в учнів цілісності знань про живу природу. Аналіз проблеми, висвітлений в розділі 2 «Цілісність знань школярів про живу природу як педагогічна проблема», здійснювався з двох позицій: а) констатації того, який доробок вже є в педагогічній теорії та практиці; б) виявлення тих позицій, положень, які можна використати для конкретизації розробленої моделі формування цілісності знань школярів про живу природу.

Проведений аналіз дозволяє стверджувати, що на рівні теоретичного уявлення про зміст освіти проблема формування цілісності знань школярів отримала досить повну розробку в дослідженнях С.У. Гончаренка, Л.Я. Зоріної, В.Р. Ільченко, П.Г. Москаленка та інших. При її вирішенні дослідники орієнтувалися на навчальні предмети, основи наук яких представлені фундаментальними теоріями. При цьому вони виходять із структури науки та законів природи, пропонуючи формувати адекватну їм систему знань. Однак, шкільний курс «Біології» на сучасному етапі розвитку освіти відноситься до навчальних предметів, зміст яких є сукупністю розрізнених елементів теорій, зокрема системою понять. Він має специфічний об'єкт вивчення, для якого характерна чуттєва очевидність та цілісність, і тому потребує дещо інших концептуальних засад формування цілісності знань.

На рівні навчального предмета проблема постійно знаходиться в полі зору дослідників. Але при побудовi програм недостатньо враховується методологiчне положення про те, що цiлiснiсть є внутрiшньою характеристикою системи, і що в основi цiлiсних знань лежить їх системнiсть. Узагальнювати знання в систему рекомендовано на основi iдей, закономiрностей певних наук, а не на підставі цілісного розгляду реально iснуючих систем живої природи.

Результати діагностуючого зрізу знань випускників шкіл, проведеного з метою визначення рівня сформованості цілісності знань про живу природу, свідчать про невисокий їх рівень. (Див.табл. 1). Загалом учні характеризують певний рівень організації життя на основі опису абстрактних понять, проте характеристику окремих суттєвих ознак дають не повну і не у правильній послідовності. Значна частина школярів характеризує рівень організації життя на основі опису їх конкретних представників. При цьому термін вивчення живої природи і об'єм інформації суттєво не впливають на динаміку формування цілісності знань.

Відмічені негативні тенденції, що мали місце в практиці організації цілеспрямованої діяльності з формування цілісності знань про живу природу обстежених нами загальноосвітніх шкіл різних реґіонів України, доводять, що у масовому педагогічному досвіді спеціальна діяльність з формування цілісності знань школярів про живу природу є епізодичним явищем. З'ясовано, що вчителі недостатньо обізнані з методикою формування в учнів цілісної картини живої природи та не забезпечені конкретними методичними розробками з цієї проблеми.

Результати перевірки рівня сформованості в школярів цілісності знань про певний рівень організації життя

Принцип орієнтації на структуру об'єктивної реальності передбачає фундаменталізацію знань як одну із умов своєї реалізації. Проведений методологічний аналіз проблеми дозволив зробити висновок, що фундаменталізацію знань про живу природу доцільно здійснювати з позиції розкриття сутності життя на основі ідеї його цілісності, системності та ієрархічного принципу побудови. Для реалізації даного принципу ми виділяємо чотири блоки знань, фундаменталізація навчального матеріалу навколо яких в комплексі сприяє реалізації мети - формування цілісності знань школярів про живу природу:

1. Свiтогляднi iдеї, якi виступають зовнiшнiми системотвірними факторами (матерiальна єднiсть свiту, форми iснування матерiї, всезагальний зв'язок як атрибут матерiї тощо).

2. Світоглядні ідеї, що є внутрішніми системотвірними факторами цілісної системи живої природи (загальнобіологічні ідеї: цілісності живої природи та системної її організації; еволюції та стабільності живих систем; відкритості біосистем; регуляції в біосистемах).

3. Унiверсальнi закони розвитку природи: збереження (речовини, енергiї, iнформацiї); спрямованості самочинних процесів; ритму (перiодичностi); полярностi; причинності, iєрархiчного впливу.

4. Загальнобіологічні поняття, що розкриваються на всіх РОЖ (форма організації життя; елементарні системи життя; організація живих систем; обмін речовин та енергії; саморозвиток біосистем; взаємозв'язки в біосистемах та між біосистемами; саморегуляція; самооновлення, безперервність життя та спадковість між біосистемами; еволюція і стабільність; органічна доцільність).

Реалізація зазначеного принципу передбачає використання інтегрованого підходу до формування БКС як при конструюванні змісту програмового матеріалу, так і в процесі організації цілеспрямованої діяльності школярів з метою узагальнення відповідних знань.

Використання принципу інтеграції ми розглядаємо як засіб подолання суперечностi мiж цiлiснiстю, системнiстю живої природи та фраґментарним характером її вивчення. Його використання є умовою реалізації принципів орієнтації на структуру об'єктивної реальності та фундаменталізації знань. В основі внутрішньопредметної інтеграції знань про живу природу лежить ідея цілісності життя та діяльність щодо його пізнання. При її реалізації ми базуємось на системному підході, відповідно з яким жива природа вивчається як система різного рівня складності, кожна з яких є цілісною і відкритою, і служить основою для виникнення систем більш високого порядку.

Врахування в комплексі закономірностей наукового пізнання, що проходить в межах ланцюга S¹AS², системного підходу до реалізації внутрішньопредметної інтеграції та основних положень теорії змістовного узагальнення дозволило нам виділити як оптимальну таку загальну структуру навчального матеріалу шкільного курсу «Біологія»: цілісне первинне ознайомлення з живою природоюдиференційоване вивчення систем різного рівня організації, починаючи від системи нижчого порядку узагальнення знань про цілісність живої природи. Кожна складова ланка відповідної послідовності структурується на основі інтеграції знань через використання системного підходу. Це означає, що спочатку учнів ознайомлюють з узагальненою характеристикою живої природи, її цілісністю та системним характером організації. Опора на біологічну реальність, що характеризується чуттєвою очевидністю, сприяє формуванню цілісного чуттєво-конкретного образу живої природи. Далі вивчаються клітинно-організмового, популяційно-видового та біогеоценотично-біосферного РОЖ з врахуванням їх цілісності, системності, ієрархічного принципу побудови та функціонування. На заключному етапі передбачається інтегрування знань на основі фундаментальних властивостей життя.

При формуванні цілісного чуттєво-образного уявлення про певний РОЖ ми базуємось на ідеї різноманітності проявів життя. Розгляд конкретних живих організмів здійснюється з позиції вивчення тих ознак, що піддаються сенсорному пізнанню. Умовою формування цілісного уявлення про певний РОЖ є інтеграція знань на основі поєднання морфолого-екологічної характеристики та особливостей функціонування організму як цілісної системи. Це дозволяє забезпечити цілісне первинне «схоплення» об'єкта пізнання як відмежованої множини, якій притаманні певні спільні функції і яка взаємодіє із іншими системами. Подальше диференційоване вивчення форм біологічної організації кожного рівня відбувається через інтеграцію знань на основі структури системного пізнання світу.

Проте, при конструюванні змісту біологічної освіти лише на основi внутрiшньопредметної iнтеграцiї знань життя розглядається як дещо iзольована система за вiдношенням до фiзичної та хiмiчної форм руху матерiї, що лежать в його основi, а також соцiальної форми як системи вищого порядку. Тому, з метою врахування та вiдображення в змiстi природничо-наукової освiти iєрархiчного принципу побудови природи та субординаційного зв'язку, ми пропонуємо розкриття життя здійснювати на основi поєднання внутрiпредметної та міжпредметної iнтеграцiї.

При реалізації міжпредметної інтеграції знань ми враховуємо 3 типи зв'язкiв мiж неорганiчною та органiчною природою: генетичний, структурний та функцiональний. Генетичний зв'язок мiж формами руху матерiї покладений в основу iнтеграцiї програмового матерiалу у вiдповiдностi з висхiдною лiнiєю еволюцiї природи. У даному випадку форми руху матерії розглядаються не як випадкові, а як компоненти цiлiсної природи. В основi розкриття структурного взаємозв'язку лежить iдея матерiальної єдностi свiту. Функцiональний зв'язок проявляється у 3-ох аспектах: 1) розкриттi «знятостi» законiв фiзичної та хiмiчної форми руху матерiї бiологiчними; 2) вiдображеннi впливу соцiальної форми руху матерiї на бiологiчну; 3) висвiтленні функцiонування всiх природних систем на основi єдиних загальних законів. Зазначені напрямки функцiональної взаємодiї стосуються в основному рiзних форм руху матерiї. Але оскільки бiологiчна форма руху сама є системою систем, то в нiй спостерігаються ще й iншi функцiональнi взаємодiї. Їх розкриття реалiзується через внутрішньопредметну iнтеграцiю знань про живу природу.