За цими критеріями для кожного з рівнів сформованості предметних компетенцій (початкового, середнього, достатнього і високого) розробляються відповідні вимірники та інтервал балів, які можуть бути присвоєні студентам. На підставі одержаних балів виставляється оцінка за національною шкалою і шкалою ECTS.

У третьому розділі “Теоретичні засади формування, контролю й оцінювання предметних компетенцій з хімії у вищій екологічній освіті” розкрито особливості реалізації концепції та моделі у процесі вивчення хімії студентами екологічних спеціальностей; висвітлено результати аналізу міждисциплінарних зв'язків дисципліни “Хімія з основами біогеохімії” з іншими нормативними дисциплінами вищої екологічної освіти; з урахуванням сучасних наукових підходів наведено оновлений зміст характеристики речовин; представлено перелік предметних компетенцій з хімії та розкрито їх зміст; сформовано “дерево компетенцій” для вищої екологічної освіти й встановлено місце в ньому предметних компетенцій з хімії.

Дослідження міждисциплінарних зв'язків дисципліни “Хімія з основами біогеохімії” довело, що ця дисципліна тісно пов'язана з дисциплінами різних циклів за спільними об'єктами реальної дійсності, теоретичним змістом, методами дослідження, вміннями, навичками, способами діяльності, хронологією вивчення. Виявлено значну прогалину у змісті курсу через відсутність у програмі дисципліни “Хімія з основами біогеохімії” матеріалу про органічні речовини. З цієї причини вивчення біосферного і техногенного колообігу речовин, природи найпоширеніших забруднювачів та їх впливу на довкілля в таких курсах, як “Загальна екологія”, “Моніторинг довкілля”, “Техноекологія”, “Екологічна безпека” та інших, може відбуватися лише формально. Отже, виникла потреба в усуненні цієї прогалини у змісті навчальної програми нормативної дисципліни “Хімія з основами біогеохімії” та в її структуруванні на компетентнісних засадах.

Дослідження генезису підходів до вивчення речовин у хімії довело необхідність продовження ланцюга їх характеристики новою термінальною ланкою “вплив на довкілля”. Це забезпечило теоретичне підґрунтя для встановлення взаємозалежності між складом, будовою, властивостями (біологічними функціями), застосуванням хімічних сполук та їх впливом на навколишнє середовище.

З урахуванням змісту ключових компетенцій, хімічної компоненти загальнопредметних (професійних) компетенцій Галузевого стандарту вищої освіти України та навчальної дисципліни “Хімія з основами біогеохімії”, міждисциплінарних зв'язків хімії з нормативними дисциплінами циклів природничо-наукової, практичної і професійної підготовки та взаємозалежності усіх аспектів характеристики речовин визначено такий перелік предметних компетенцій з хімії для студентів-екологів:

1. Використання основних понять, законів, теорій, принципів та концепцій хімії, сучасної хімічної номенклатури для пояснення сутності та закономірностей перебігу процесів, що відбуваються у природному та техногенному навколишньому середовищі.

2. Володіння методологією хімічної науки як основи екологічних досліджень.

3. Виявлення взаємозалежності між структурою, властивостями, поширенням у природі, біологічними функціями, застосуванням неорганічних й органічних сполук та їх угруповань для пояснення характеру їх впливу на довкілля.

4. Встановлення генетичних зв'язків між речовинами для розуміння процесів міграції та колообігу хімічних елементів у біосфері.

5. Володіння технікою хімічного експерименту та застосування сучасного хімічного обладнання з метою набуття досвіду, необхідного для вивчення об'єктів і явищ навколишнього середовища.

6. Дослідження хімічних процесів, якісного та кількісного складу, будови, властивостей, поширення у природі речовин як необхідної умови об'єктивної оцінки стану довкілля.

7. Здійснення розрахунків, статистичних і графічних обробок результатів дослідження для встановлення відповідності об'єктів довкілля існуючим стандартам і нормативам.

8. Самостійне теоретичне і практичне здобуття знань про хімічні аспекти довкілля та їх систематизація у вигляді звіту, статті, доповіді на науковій конференції тощо як передумова вирішення професійно-практичних завдань.

На цій основі було побудовано схему ієрархії компетенцій у вищій екологічній освіті (“дерево компетенцій”), за якою можна дослідити зв'язки між ключовими, загальнопредметними (професійними) і предметними компетенціями з хімії.

Ґрунтуючись на цих матеріалах, було розроблено нову типову навчальну програму дисципліни “Хімія з основами біогеохімії”, в якій вимоги до підготовки студентів з хімії уперше викладено у формі предметних компетенцій; відведено значне місце на вивчення органічних речовин; враховано міждисциплінарні зв'язки, вимоги кредитно-модульної системи організації навчального процесу. Все це забезпечило змістовий аспект вивчення хімії студентами-екологами на засадах компетентнісного підходу.

З урахуванням вимог компетентнісного підходу розроблено зміст та структуру аудиторних занять з хімії, самостійної, зокрема науково-дослідної роботи студентів, дидактичні засоби навчання для викладачів і студентів. Розкрито методи, засоби та форми організації навчальної діяльності студентів (з метою формування в них предметних компетенцій з хімії), особливості елементів контрольно-оцінного блоку моделі за усіма формами організації навчального процесу при вивченні хімії.

Наукове обґрунтування теоретичних засад формування, контролю й оцінювання предметних компетенцій з хімії у студентів-екологів дозволило перейти до розробки відповідної методики.

У четвертому розділі “Методичні засади формування, контролю й оцінювання предметних компетенцій з хімії у студентів екологічних спеціальностей” викладено методику навчання дисципліни “Хімія з основами біогеохімії” на компетентнісній основі.

Для експериментальної роботи обрано такі теми курсу “Хімія з основами біогеохімії”: Модуль 1. Хімія: 1. Гомогенні системи. 2. Хімічна кінетика. 3. Органічна хімія. Модуль 2. Основи хімічного аналізу та біогеохімії: 1. Основи хімічного аналізу. 2. Хімічні елементи - основа живої та неживої природи. 3. Ноосфера й техногенез. Контроль стану навколишнього середовища як одне з головних завдань біогеохімії.

Доцільність цього вибору зумовлена: 1) значущістю тем для пояснення сутності природних об'єктів та процесів; 2) переважно органічною природою хімічних забруднювачів довкілля; 3) використанням хімічних методів дослідження в системі подальшої фахової підготовки; 4) охопленням усіх розділів сучасної хімії.

Розроблена згідно з моделлю методика відрізняється від традиційної за всіма аспектами навчання - за метою, змістом, поєднанням інноваційних підходів до навчання та оновлених на засадах компетентнісного підходу дидактичних принципів, тематикою модулів дисципліни, структурою навчальних занять, етапами формувального процесу, специфікою методів, засобів і форм організації навчальної діяльності студентів та контрольно-оцінними заходами.

Формування предметних компетенцій з хімії в межах кожної теми розпочинається із визначення значущості навчального матеріалу для оволодіння загальнопредметними (професійними) компетенціями, актуалізації пов'язаних з цим навчальних потреб, мотивів, інтересів та установок студентів. Далі з урахуванням початкового предметного досвіду студентів розпочинається формування предметних знань, умінь, навичок та особистісних рис, а також їх інтеграція в єдине ціле - предметні компетенції з хімії.

Розроблена методика ґрунтується на сучасних наукових підходах до характеристики речовин. При їх вивченні передбачається встановлення взаємозалежності між складом, будовою, властивостями, застосуванням та впливом хімічних сполук на довкілля.

З урахуванням принципу орієнтування навчання на кінцевий результат студенти-екологи вже на початку кожного з етапів навчання (перед вивченням дисципліни, модулів й окремих тем) ознайомлюються з переліком та змістом предметних компетенцій з хімії. Це дає їм можливість стати свідомими й активними учасниками формувального процесу, здійснювати постійний взаємо- та самоконтроль результатів навчальної діяльності. Таким чином реалізується принцип свідомості, активності та самостійності суб'єктів учіння.

Використання принципу опори на реальний досвід суб'єктів учіння полягає в урахуванні початкового предметного досвіду студентів. З цією метою в експериментальній методиці узагальнено зміст такого досвіду щодо кожної з тем курсу.

Діяльнісні аспекти розробленої методики формування предметних компетенцій з хімії забезпечуються дидактичними принципами орієнтації на практичну діяльність (використання теоретичних й експериментальних завдань з екологічною тематикою), предметності (вивчення складу та властивостей об'єктів довкілля - природних вод, ґрунту, рослинницької продукції тощо), діяльності в навчанні (структурування спільної діяльності викладачів і студентів на лабораторних заняттях, використання активних та інтерактивних методів навчання, залучення студентів до науково-дослідної роботи та організація їх рефлексивної діяльності), домінування в навчальному процесі самостійної роботи, практичних завдань й експериментальних досліджень (організація самостійної роботи студентів, розробка дидактичних матеріалів та інструкцій до проведення лабораторних занять і науково-дослідної роботи), дослідницького підходу (використання дослідницьких методів навчання; підбір відповідної тематики лабораторних робіт та науково-дослідної роботи, що передбачає аналіз об'єктів довкілля; проведення наукових конференцій тощо).

Процес формування предметних компетенцій з хімії також ґрунтується й на дидактичних принципах індивідуалізації, гуманізації, комунікативності та суб'єкт-суб'єктної взаємодії. Перший забезпечується індивідуальним підходом до вибору студентами тематики таких видів самостійної роботи, як реферати та науково-дослідні проекти; другий - застосуванням у навчальному процесі різноманітних методів навчання та підходів до контролю й оцінювання рівнів сформованості предметних компетенцій, створенням позитивного психологічного клімату, організацією та розвитком рефлексивної діяльності; третій - використанням у навчальному процесі активних й інтерактивних методів навчання, зокрема діяльності студентів у складі малих гетерогенних груп; проведенням наукових конференцій; організацією проектної діяльності в позааудиторний час.

В розроблену методику впроваджено нові підходи до контролю й оцінювання результатів навчання. Вони полягають в компетентнісному змісті всіх видів і форм контролю, критеріїв та вимірників, що використовуються для оцінювання чотирьох рівнів сформованості предметних компетенцій з хімії у студентів-екологів.

У п'ятому розділі “Перевірка ефективності експериментальної методики й аналіз її результатів” розглянуто організацію, основні етапи і результати педагогічного експерименту з формування у майбутніх фахівців екологічних спеціальностей предметних компетенцій з хімії.

З метою контролю рівня сформованості у студентів предметних компетенцій з хімії було обрано три критерії: ціннісно-орієнтаційний, когнітивний та практичний. Для кожного з них розроблено відповідні вимірники. Це дало можливість за стобальною шкалою оцінювати рівні сформованості предметних компетенцій з хімії, зокрема: початковий (1-59 балів), середній (60-74 балів), достатній (75-89 балів) та високий (90-100 балів).

Рівень сформованості у студентів ціннісно-орієнтаційної складової предметних компетенцій з хімії визначали за адаптованими до нашого дослідження методиками М. Рокича (Rokeach Value Survey - RVS) і Б.С. Круглова з використанням спеціально розроблених карт. Обчислювали коефіцієнт сформованості у студентів експериментальних груп предметних ціннісних орієнтацій з хімії (за А.А. Киверялгом):

(1),

де К_о - коефіцієнт сформованості у студентів експериментальних груп предметних ціннісних орієнтацій з хімії;

УZ_о - сума балів, отриманих студентами експериментальних груп;

n - число студентів експериментальних груп, які взяли участь у формувальному експерименті;

Z_а - максимальна кількість балів, яку міг набрати студент.

Рівень сформованості у студентів когнітивної складової предметних компетенцій з хімії встановлювали методом тестування. Матеріали тесту розроблялися згідно з методикою В.П. Беспалька, за якою загальна кількість операцій у ньому повинна забезпечувати необхідну надійність контролю (70-75 %, мінімальна кількість операцій - 50). Результати тестування оброблялися в два етапи. На першому етапі за сумою балів, отриманих кожним студентом, встановлювався рівень сформованості предметних знань з хімії. На другому - обчислювався коефіцієнт (К_z):



(2),

де К_z - коефіцієнт сформованості у студентів експериментальних груп предметних знань з хімії;

?M_z - сума балів, отриманих студентами експериментальних груп внаслідок виконання підсумкового тесту;

M_а - максимальна кількість балів, яку міг набрати студент.

Ефективність формування у студентів експериментальних груп практичної складової предметних компетенцій з хімії оцінювалася за результатами виконання теоретичного й експериментального завдань контрольних робіт та спостереженнями. Останній метод використовувався для встановлення рівня сформованості предметних особистісних рис студентів. З цією метою застосували адаптовану до нашого дослідження методику Р. Бейлса. У спеціально розробленій схемі навели категорії для спостереження й аналізу особистісних рис студентів - активні й пасивні дії та емоційні реакції студентів, що сприяють розв'язанню предметних завдань з хімії або утруднюють цей процес. За результатами цієї роботи встановили рівень сформованості у студентів експериментальних груп предметних умінь, навичок та особистісних рис, а потім - коефіцієнти їх сформованості у студентів (формули 3, 4, 5):

(3),

де К_v - коефіцієнт сформованості у студентів предметних умінь та навичок з хімії;

УN_v - сума балів, отриманих студентами внаслідок виконання контрольної роботи;

G_v - максимальна кількість балів, яку міг набрати студент;

n - число студентів, які взяли участь у формувальному експерименті.

(4),

де К_r - коефіцієнт сформованості у студентів предметних особистісних рис;

УN_r - сума балів, що визначають сформованість особистісних рис студентів експериментальних груп за методикою Р. Бейлса;

G_r - максимальна кількість балів, яку міг набрати студент.

(5),

де К_vr - коефіцієнт сформованості у студентів експериментальних груп предметних умінь, навичок та особистісних рис;

?N_v - сума балів, отриманих студентами внаслідок виконання письмового та експериментального завдань підсумкового контролю;

?N_r - сума балів, отриманих студентами внаслідок спостереження за їх роботою згідно з методикою Р. Бейлса;

N_vr - максимальна кількість балів, яку міг набрати студент.

Обчислення коефіцієнта сформованості предметних компетенцій з хімії у студентів експериментальних груп здійснили за адаптованою до нашого дослідження формулою розрахунку вибіркових середніх значень Р.С. Немова (формула 6):

(6),



К_pk - коефіцієнт сформованості предметних компетенцій з хімії;

К_o - коефіцієнт сформованості предметних ціннісних орієнтацій з хімії;

К_z - коефіцієнт сформованості у студентів експериментальних груп предметних знань з хімії;

К_vr - коефіцієнт сформованості у студентів предметних умінь, навичок та предметних особистісних рис.

Було встановлено, що рівні сформованості у студентів експериментальних груп ціннісно-орієнтаційної (77,6 %), когнітивної (74,8 %), практичної (74,3 %) складових предметних компетенцій з хімії, перевищили нормативну межу (70 %). Обчислений за цими показниками коефіцієнт сформованості у студентів предметних компетенцій з хімії становив 75,6 %. Результати педагогічного дослідження узагальнили.

Як видно з діаграми, у розподілі студентів експериментальних груп за рівнями сформованості в них предметних компетенцій з хімії переважають високий, достатній та середній рівні.

Під час обробки результатів формування кожної з предметних компетенцій з хімії, насамперед, визначалася частка студентів, які повністю виконали відповідні завдання теоретичної та експериментальної частин підсумкової контрольної роботи. Для об'єктивізації дослідження було враховано також і результати самооцінювання студентів за їх портфоліо.

Цифри 1-8 діаграми відповідають порядковим номерам предметних компетенцій з хімії, наведених на с. 17-18 автореферату. Як видно з рис. 4, частки сформованості у студентів-екологів усіх предметних компетенцій з хімії перевищили нормативну межу (70 %).

Ефективність використання в навчальному процесі вищої екологічної освіти навчально-методичного комплекту дисципліни “Хімія з основами біогеохімії” як складової експериментальної методики доведена, насамперед, високим коефіцієнтом сформованості у студентів предметних компетенцій з хімії. Аналіз відповідей викладачів, що проводили формувальний експеримент, на запитання анкет щодо ролі цих засобів у формуванні предметних компетенцій з хімії також підтвердили цей висновок.

Для доведення достовірності результатів експериментального навчання було визначено ²-критерію Пірсона. З його допомогою встановлювався ступінь значущості відмінностей у розподілі середніх частотних значень коефіцієнтів сформованості у першокурсників складових предметних компетенцій з хімії та рівнів сформованості в них предметних компетенцій (ПК) на початку і в кінці експерименту. Обчислення значення цього критерію здійснили за формулою 7 з використанням даних, наведених у таблицях 1 і 2.

(7),

де P_k - частоти результатів на початку формувального експерименту;

V_k - частоти результатів в кінці формувального експерименту;

m - число груп, на які розділилися результати формувального експерименту.

Обчислені за формулою 7 ²-критерії Пірсона становили: 27,39 (за коефіцієнтами сформованості у першокурсників складових предметних компетенцій з хімії) та 27,16 (за рівнями сформованості у першокурсників предметних компетенцій з хімії). Порівняння цих результатів з критичним значенням ²-критерію для рівня статистичної значущості р ? 0,05 при ступені свободи = 3 (7,81) довело їх статистичну достовірність.

Результати формувального експерименту підтвердили справедливість висунутої гіпотези дослідження, довели ефективність апробованих матеріалів, дали підстави визнати дієвість розроблених теоретичних і методичних засад для формування предметних компетенцій з хімії у майбутніх екологів.



ВИСНОВКИ

У дисертації вперше подано теоретичне узагальнення і наведено практичне розв'язання проблеми формування предметних компетенцій з хімії у майбутніх фахівців екологічних спеціальностей.

Актуальність і значущість цієї проблеми, зумовлені зміною пріоритетів у підготовці фахівців у галузі екології і здобутками у теоретичному обґрунтуванні компетентнісного підходу в освіті, та водночас необхідність подолання суперечностей, пов'язаних із реалізацією цього підходу в реальному навчальному процесі, формуванні предметних компетенцій у студентів, відставання нормативного та методичного забезпечення вищої школи від сучасних вимог визначили методичні орієнтири дослідження.

На підставі аналізу й узагальнення наукових літературних джерел встановлено сутність та особливості компетентнісного підходу до навчання. У сучасній освіті компетенції визнано кінцевим результатом навчання; акцент перенесено з поінформованості суб'єктів учіння на їх уміння використовувати інформацію для розв'язання практичних проблем; навчання має людиноцентровану спрямованість; фахова підготовка націлена на майбутню професійну діяльність випускників; оцінюється рівень сформованості у студентів компетенцій як результат навчальної діяльності. Основним категоріальним поняттям компетентнісного підходу є компетенції. Поняття “кваліфікація” (офіційне визнання цінності засвоєних компетенцій для ринку праці й подальшої освіти) та “компетентність” (якість реалізації кваліфікації) вважаються похідними від нього.

Окреслено коло актуальних для вищої екологічної освіти проблем методики навчання хімії, що потребують розв'язання у контексті впровадження компетентнісного підходу, це: невизначеність переліку і змісту предметних компетенцій з хімії, їх місця в загальній екологічній компетентнісній ієрархії; зорієнтованість навчальних програм з хімії на знання й уміння; відсутність концепції та моделі формування, контролю й оцінювання предметних компетенцій, а також методики навчання хімії на компетентнісних засадах і відповідних дидактичних засобів та підходів до контролю й оцінювання предметних компетенцій у студентів.

Розроблена концепція формування, контролю й оцінювання предметних компетенцій у студентів містить такі положення:

· Згідно з компетентнісним підходом метою вивчення навчальних дисциплін є формування предметних компетенцій студентів. Це вимагає підпорядкування змісту, структури і методики вивчення навчальних дисциплін компетентнісним вимогам. У змісті предметних компетенцій відображається специфіка навчальної дисципліни.

· Предметні компетенції характеризуються за: складом (особистісні категорії студентів, які складаються з предметних ціннісних орієнтацій, предметних знань, умінь, навичок та особистісних рис), напрямом формування (наслідок набуття студентами всіх форм і видів предметного досвіду), функціональною сутністю (здатність студентів у стандартних та нестандартних умовах самостійно розв'язувати теоретичні і практичні завдання навчальної дисципліни стосовно об'єктів матеріального світу та їх відображення в свідомості студентів, а також нести за неї відповідальність) та місцем у компетентнісній ієрархії (втілення загальнопредметних та ключових компетенцій на предметному рівні). Ці підходи до сутності предметних компетенцій передбачають вирізнення змісту кожної із їх складових в усіх темах навчальної дисципліни, орієнтування процесу навчання студентів на оволодіння предметних досвідом, надання пріоритетів у предметній підготовці на користь формування здатності студентів до самостійного розв'язування навчальних завдань, усвідомлення значущості предметних компетенцій з навчальної дисципліни для підготовки майбутнього фахівця.

· Структура предметних компетенцій представлена взаємозв'язками між трьома групами їх складових - ціннісно-орієнтаційних (ціннісні орієнтації студентів), когнітивних (предметні знання) та практичних (предметні вміння, навички, особистісні риси студентів).

· Процес формування предметних компетенцій студентів ґрунтується на генетичному і синергетичному підходах. Згідно з генетичним підходом процес формування предметних компетенцій відтворює їх структуру й полягає в послідовній трансформації та інтеграції складових у напрямі: предметні ціннісні орієнтації (когнітивний, емотивний та поведінковий блоки) > предметні знання (теоретичні предметні знання, знання “як діяти”, знання “яким бути”) > предметні уміння, навички та особистісні риси студентів > предметні компетенції як системні інтегровані категорії. Всі ці складові ґрунтуються на початковому предметному досвіді студентів, набутому в загальноосвітній школі. Така послідовність формувального процесу визначає етапи формування предметних компетенцій, а саме: діагностичний (встановлюється рівень початкового предметного досвіду студентів як основи для формування усіх складових предметних компетенцій), мотиваційний (формуються предметні ціннісні орієнтації), когнітивний (формуються предметні знання), діяльнісний (формуються предметні уміння, навички та особистісні риси студентів, відбувається інтеграція усіх складових предметних компетенцій в єдине ціле) та рефлексивний (здійснюється усвідомлення й самооцінювання студентами рівня сформованості предметних компетенцій та їх складових). Цим етапам підпорядковується структура усіх форм організації навчальних занять у вищій школі.

Процес формування предметних компетенцій є синергетичним і має враховувати: його складність (узгодження об'єктивно складних аспектів навчання), відкритість й нестабільність (упровадження новітніх дидактичних принципів, форм, методів та засобів навчання), дію нелінійних законів (подолання можливих відхилень від бажаного результату шляхом зміни пріоритетів у суб'єкт-суб'єктній взаємодії), самоорганізацію (зростання частки самостійної та рефлексивної роботи студентів і розширення таких функцій викладача, як мотиваційна, організаційна, консультативна й контролююча).

· Ефективність формування предметних компетенцій визначається пріоритетним застосуванням інноваційних підходів до навчання (компетентнісного, діяльнісного, особистісно орієнтованого, аксіологічного, системного та синергетичного), оновлених на компетентнісних засадах дидактичних принципів (орієнтування навчання на кінцевий результат; діяльності в навчанні; орієнтованості на практичну діяльність; індивідуалізації; гуманізації; дослідницького підходу; опори на реальний досвід суб'єктів учіння; предметності; свідомості, активності та самостійності суб'єктів учіння; комунікативності та суб'єкт-суб'єктної взаємодії; системного використання педагогічного контролю; домінування в навчальному процесі самостійної роботи, практичних завдань й експериментальних досліджень), активних й інтерактивних методів навчання, відповідністю матеріальної бази вищої школи сучасному стану розвитку науки та виробництва. Пріоритетними для формування предметних компетенцій є: індивідуальна і групова форми організації навчальної діяльності студентів, їх самостійна та науково-дослідна робота, засоби навчання, які мають професійну спрямованість і стимулюють усі види навчальної діяльності студентів, у тому числі й рефлексивну.

· В умовах компетентнісного навчання трансформується також зміст контрольно-оцінний заходів, які спрямовуються у вивченні навчальних дисциплін на визначення рівня сформованості у студентів предметних компетенцій. Підтверджено доцільність рівневого підходу до характеристики сформованості предметних компетенцій. Окреслено такі рівні сформованості предметних компетенцій: початковий, середній, достатній і високий. Для їх характеристики використовуються критерії діагностики, що відповідають трьом групам складових предметних компетенцій: ціннісно-орієнтаційний (діагностика ціннісних орієнтацій студентів, спрямованих на формування предметних знань, умінь та особистісних рис), когнітивний (діагностика предметних знань) та практичний (діагностика предметних умінь, навичок і особистісних рис). Оцінювання рівнів сформованості предметних компетенцій здійснюється на основі розроблених вимірників за балами, які відповідають оцінкам за національною шкалою та шкалою ECTS.

Теоретичні і методичні засади формування предметних компетенцій у студентів узагальнено у модель, в якій відображено взаємозв'язки між усіма аспектами вивчення навчальних дисциплін: метою вивчення навчальної дисципліни, умовами формування предметних компетенцій (опорний блок моделі), змістом предметних компетенцій, модульною структурою навчальної дисципліни, формами організації навчального процесу та навчальної діяльності студентів, етапами, методами і засобами навчання (формувальний блок моделі), видами, формами, методами, засобами, критеріями, вимірниками та моделями контролю й оцінювання предметних компетенцій (контрольно-оцінний блок моделі).

Досліджено місце курсу “Хімія з основами біогеохімії” в системі вищої екологічної освіти, його значення та предметний зміст. Виявлено прогалину в чинній програмі з хімії через відсутність в ній матеріалу про органічні речовини, всупереч їх активному вивченню в інших дисциплінах. Констатовано, що зміст дисципліни “Хімія з основами біогеохімії” становить хімічну компоненту Галузевого стандарту вищої освіти України і визначено, що предметні компетенції з хімії є складовою загальнопредметних компетенцій.

Аналізуючи генезис теоретичних підходів до вивчення речовин у хімії, дійшли висновку про незавершеність ланцюга їх характеристики. Нині навчальний матеріал про вплив хімічних сполук на навколишнє середовище не пов'язується з їх складом, будовою, властивостями і застосуванням. Зважаючи на це, встановлено необхідність доповнення ланцюга характеристики речовин новою термінальною ланкою “вплив на довкілля”. Ця ланка для біополімерів у значній мірі залежить від їх біологічних функцій. Отже є потреба в урахуванні й цього аспекту характеристики речовин. Таким чином, вивчення неорганічних і органічних сполук у курсі хімії передбачає встановлення взаємозалежності між їх складом, будовою, властивостями (біологічними функціями), застосуванням та впливом на довкілля.

На основі теоретичного аналізу і вивчення стану навчання хімії у вищій екологічній освіті розроблено перелік предметних компетенцій з хімії для студентів-екологів: використання основних понять, законів, теорій, принципів та концепцій хімії, сучасної хімічної номенклатури для пояснення сутності та закономірностей перебігу процесів, що відбуваються у природному та техногенному навколишньому середовищі; володіння методологією хімічної науки як основи екологічних досліджень; виявлення взаємозалежності між структурою, властивостями, поширенням у природі, біологічними функціями, застосуванням неорганічних й органічних сполук та їх угруповань для пояснення характеру впливу на довкілля; встановлення генетичних зв'язків між речовинами для розуміння процесів міграції та колообігу хімічних елементів у біосфері; володіння технікою хімічного експерименту та застосування сучасного хімічного обладнання з метою набуття досвіду, необхідного для вивчення об'єктів і явищ навколишнього середовища; дослідження хімічних процесів, якісного та кількісного складу, будови, властивостей, поширення у природі речовин як необхідної умови об'єктивної оцінки стану довкілля; здійснення розрахунків, статистичних і графічних обробок результатів дослідження для встановлення відповідності об'єктів довкілля існуючим стандартам і нормативам; самостійне теоретичне і практичне здобуття знань про хімічні аспекти довкілля та їх систематизація у вигляді звіту, статті, доповіді на науковій конференції тощо як передумова вирішення професійно-практичних завдань. У вигляді “дерева компетенцій” відображено зв'язки кожної з них із загальнопредметними і ключовими компетенціями, що дає можливість вирізнення та формування на цій основі ціннісно-орієнтаційної складової предметних компетенцій.

Ці підходи реалізовано в розробленій типовій навчальній програмі дисципліни “Хімія з основами біогеохімії”, в якій: вимоги до хімічної підготовки студентів уперше викладено у формі предметних компетенцій, враховано їх міждисциплінарні зв'язки та значущість для формування загальнопредметних (професійних) компетенцій. Значне місце в ній відведено вивченню органічних речовин.

На визначених концептуальних засадах розроблено методику навчання дисципліни “Хімія з основами біогеохімії”, яка вирізняється такими особливостями:

· уперше вивчення дисципліни “Хімія з основами біогеохімії” у вищій екологічній освіті підпорядковано новій меті - формуванню предметних компетенцій з хімії;

· оновлено зміст дисципліни “Хімія з основами біогеохімії” на компетентнісній основі шляхом його доповнення змістовим модулем про органічні сполуки та з урахуванням сучасних наукових підходів до характеристики речовин;

· доповнено методичні підходи до характеристики речовин останньою ланкою в її ланцюзі - впливом хімічних сполук на довкілля;

· визначено зміст предметних компетенцій з хімії та їх складових у студентів-екологів (з усього курсу, модулів, тем) як обов'язкового результату вивчення дисципліни “Хімія з основами біогеохімії”;

· розкрито можливості застосування сучасних дидактичних принципів, методів, засобів, форм організації навчальної діяльності студентів з метою формування предметних компетенцій з хімії у вищій екологічній освіті;

· на компетентнісних засадах розроблено структуру й зміст лекційних і лабораторних занять, самостійної та науково-дослідної роботи студентів з хімії;

· встановлено рівні сформованості предметних компетенцій з хімії, критерії та вимірники їх діагностики у студентів-екологів.

На формувальному етапі педагогічного експерименту упроваджено в навчальний процес вищої екологічної освіти розроблену методику навчання та навчально-методичний комплект дисципліни “Хімія з основами біогеохімії”, зокрема навчальну програму дисципліни “Хімія з основами біогеохімії”, навчальний посібник, методичні рекомендації, робочі журнали, завдання для самоконтролю та щоденник власних досягнень студентів.

Результати формувального експерименту, їх обробка та аналіз довели справедливість вихідної гіпотези. Ефективність розробленої методики формування у майбутніх фахівців екологічних спеціальностей предметних компетенцій з хімії підтверджена методами математичної статистики шляхом обчислення та порівняння низки показників. За результатами формувального експерименту було встановлено, що коефіцієнти сформованості у студентів експериментальних груп предметних компетенцій з хімії (75,6 %) та їх ціннісно-орієнтаційної (77,6 %), когнітивної (74,8 %) і практичної (74,3 %) складових значно перевищили нормативну межу (70 %). Аналіз та зіставлення часток студентів із високим (20,1 %), достатнім (25,7 %), середнім (49,7 %) та низьким (4,5 %) рівнями сформованості предметних компетенцій з хімії засвідчили переважання трьох перших рівнів.

Зроблено висновок про ефективність навчально-методичного комплекту дисципліни “Хімія з основами біогеохімії” для формування предметних компетенцій з хімії. Про це свідчать усі показники сформованості у студентів предметних компетенцій з хімії та експертна думка викладачів, що здійснювали апробацію.

Ступені значущості відмінностей у розподілі середніх частотних значень коефіцієнтів сформованості у першокурсників складових предметних компетенцій з хімії та рівнів сформованості в них предметних компетенцій на початку і в кінці експерименту, обчислені за формулою ²-критерію Пірсона, відповідно дорівнювали 27,39 і 27,16. Це дало можливість стверджувати статистичну достовірність результатів педагогічного експерименту.

Проведене дослідження не вичерпує усіх аспектів окресленої проблеми. Подальший науковий пошук може здійснюватися в таких напрямах: використання концепції та моделі формування, контролю й оцінювання предметних компетенцій у студентів для розробки методик та навчально-методичного забезпечення викладання інших дисциплін вищої школи.

Перспективним напрямом подальшого дослідження вважаємо розробку методичних підходів до формування предметних компетенцій з хімії, пов'язаних із творчою діяльністю студентів-екологів.

Необхідність підвищення рівня підготовленості учнів до формування предметних компетенцій з хімії у вищих навчальних закладах робить перспективним дослідження предметних компетенцій з хімії в загальноосвітніх навчальних закладах.



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ АВТОРОМ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Монографія

1. Заблоцька О. С. Формування предметних компетенцій з хімії у студентів екологічних спеціальностей : монографія / Ольга Сергіївна Заблоцька. - Житомир : Житомирський національний агроекологічний університет, 2011. - 424 с. - Бібліогр. : с. 380-414.

Навчальні посібники

2. Заблоцька О. С. Хімія з основами біогеохімії: навч. посіб. для студентів екологічних спеціальностей / О. С. Заблоцька. - Житомир : Житомирський національний агроекологічний університет, 2009. - 428 с. (Гриф Міністерства освіти і науки України)

Статті у фахових виданнях

3. Заблоцька О. С. Предметні компетенції з хімії у вищій екологічній освіті / О. С. Заблоцька // Вісник Житомирського державного університету імені Івана Франка. - 2005. - Випуск № 25. - С. 124-128.

4. Заблоцька О. С. Рівень сформованості предметних компетенцій з хімії у студентів екологічних спеціальностей / О. С. Заблоцька // Вісник Житомирського державного університету імені Івана Франка. - 2008. - Випуск № 37. - С. 57-60.

5. Заблоцька О. С. Компетентність, кваліфікація, компетенція як ключові категорії компетентнісної парадигми вищої освіти / О. С. Заблоцька // Вісник Житомирського державного університету імені Івана Франка. - 2008. - Випуск № 39. - С. 52-56.

6. Заблоцька О. С. Компетентнісний підхід як освітня інновація: порівняльний аналіз / О. С. Заблоцька // Вісник Житомирського державного університету імені Івана Франка. - 2008. - Випуск № 40. - С. 63-68.

7. Заблоцька О. С. Генезис змісту компетентнісного навчання у вищій школі: міжнародний вимір / О. С. Заблоцька // Сучасні інформаційні технології та інноваційні методики навчання в підготовці фахівців: методологія, теорія, досвід, проблеми : зб. наук. праць / наук. ред. І. А. Зязюн та ін. - Київ-Вінниця : ДОВ ?Вінниця?, 2008. - Випуск 19. - С. 36-41.

8. Заблоцька О. С. Предметні компетенції з хімії у вищій екологічній освіті: місце в компетентнісній ієрархії / О. С. Заблоцька // Вісник післядипломної освіти: зб. наук. праць / гол. ред. В. В. Олійник. - К. : Геопринт, 2008. - Вип. 10. - С. 18-25.

9. Заблоцька О. С. Міжпредметні зв'язки хімії у вищій екологічній освіті / О. С. Заблоцька // Вісник Житомирського державного університету імені Івана Франка. - 2008. - Випуск № 41. - С. 33-39.

10. Заблоцька О. С. Міжнародний досвід формування компетенцій / О. С. Заблоцька // Вісник Житомирського державного університету імені Івана Франка. - 2008. - Випуск № 42. - С. 20-24.

11. Заблоцька О. С. Зміст предметних компетенцій з хімії у вищій екологічній освіті / О. С. Заблоцька // Теоретичні питання культури, освіти та виховання : зб. наук. праць за матеріалами міжнар. наук.-практ. конф. [?Освітні інновації: філософія, психологія, педагогіка?], (Суми, 18-19 березня 2009 р.) / М-во освіти і науки України, Київ. нац. лінгв. ун-т, Сумс. обл. ін-т після диплом. пед. освіти). - К. : Вид. центр КНЛУ, 2009. - Випуск 38 - С. 45-49.

12. Заблоцька О. С. Реалізація компетентнісного підходу у вітчизняній освіті / О. С. Заблоцька // Вісник Житомирського державного університету імені Івана Франка. - 2009. - Випуск № 43. - С. 58-63.

13. Заблоцька О. С. Методи формування предметних компетенцій у студентів вищої школи / О. С. Заблоцька // Наукові записки Вінницького державного педагогічного університету імені Михайла Коцюбинського. Серія : Педагогіка і психологія : зб. наук. праць / редкол. М. І. Сметанський (голова) та ін. - Вінниця : ТОВ фірма ?Планер?, 2009. - Випуск 26. - С. 98-102.

14. Заблоцька О. С. Умови формування предметних компетенцій у студентів вищої школи / О. С. Заблоцька // Вісник Запорізького національного університету : педагогічні науки : зб. наукових статей. - 2009. - № 1. - С. 47-51.

15. Заблоцька О. С. Предметні компетенції студентів вищої школи: системний аналіз / О. С. Заблоцька // Вісник післядипломної освіти: зб. наук. праць / гол. ред. В. В. Олійник. - К. : Геопринт, 2009. - Вип. 12. - С. 52-58.

16. Заблоцька О. С. Концептуальна модель формування предметних компетенцій у студентів / О. С. Заблоцька // Шлях освіти. - 2009. - № 4. - С. 23-28.

17. Заблоцька О. С. Предметні компетенції майбутніх екологів у курсі ?Хімія з основами біогеохімії? / О. С. Заблоцька // Вісник Житомирського державного університету імені Івана Франка. - 2009. - Випуск № 48. - С. 31-34.

18. Заблоцька О.С. Контроль та оцінювання рівнів сформованості предметних компетенцій з хімії у студентів-екологів / О. С. Заблоцька // Наукові записки Вінницького державного педагогічного університету імені Михайла Коцюбинського. Серія : Педагогіка і психологія : зб. наук. праць / редкол. В. І. Шахов (голова) та ін. - Вінниця : ТОВ фірма ?Планер?, 2010. - Випуск 30. - С. 210-213.

19. Заблоцька О. С. Концептуальні засади формування предметних компетенцій з хімії в студентів-екологів / О. С. Заблоцька // Вісник Запорізького національного університету : педагогічні науки : зб. наукових праць. - 2010. - № 2 (13). - С. 197-204.

20. Заблоцька О. С. Методика формування предметних компетенцій з хімії в процесі викладання теми “Гомогенні системи” у майбутніх фахівців у галузі екології / О. С. Заблоцька // Вісник Житомирського державного університету імені Івана Франка. - 2010. - Випуск № 49. - С. 21-25.

21. Заблоцька О. С. Методика формування предметних компетенцій з хімії в процесі викладання теми ?Хімічна кінетика й рівновага? у студентів-екологів / О. С. Заблоцька // Вісник Житомирського державного університету імені Івана Франка. - 2010. - Випуск № 50. - С. 94-98.

22. Заблоцька О. С. Методика формування предметних компетенцій з хімії в процесі вивчення оксигеновмісних органічних речовин студентами-екологами / О. С. Заблоцька // Наукові записки Вінницького державного педагогічного університету імені Михайла Коцюбинського. Серія : Педагогіка і психологія : зб. наук. праць / редкол. : В. І. Шахов (голова) та ін. - Вінниця : ТОВ фірма ?Планер?, 2010. - Випуск 31. - С. 258-262.

23. Заблоцька О. Методика формування предметних компетенцій у студентів-екологів у процесі викладання теми “Хімічні елементи як основа живої й неживої природи” / Ольга Заблоцька // Імідж сучасного педагога. - 2010. - Випуск № 5 (104). - С. 39-41.

24. Заблоцька О. С. Методика формування предметних компетенцій з хімії в процесі викладання теми ?Ноосфера й техногенез. Контроль стану навколишнього середовища як одне з головних завдань бiогеохiмiї? у студентів-екологів / О. С. Заблоцька // Вісник Житомирського державного університету імені Івана Франка. - 2010. - Випуск № 52. - С. 58-61.

25. Заблоцька О. С. Результати педагогічного експерименту з формування предметних компетенцій з хімії у студентів-екологів / О. С. Заблоцька // Вісник Житомирського державного університету імені Івана Франка. - 2010. - Випуск № 53. - С. 68-72.

Навчальні програми

26. Хімія з основами біогеохімії : програма з навчальної дисципліни для підготовки фахівців ОКР ?бакалавр? напряму підговки 6.040106 ?Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування? у вищих навчальних закладах ІІІ-ІV рівнів акредитації / [Ранський А. П., Дорохов В. І., Заблоцька О. С., Федишин Б. М., Шелест З. М.]. - К. : Аграрна освіта, 2010. - 35 с.

Методичні розробки

27. Заблоцька О. С. Методичні рекомендації та дидактичні матеріали до проведення лабораторних занять з дисципліни ?Хімія з основами біогеохімії?, формування предметних компетенцій та завдання самостійної роботи студентів спеціальності (6.070800) ?Екологія та охорона навколишнього середовища? / О. С. Заблоцька. - Житомир: Вид-во Держ. агроеколог. ун-т, 2006. - 327 с.

28. Заблоцька О. С. Робочий журнал з дисципліни ?Хімія з основами біогеохімії?: частина І (для студентів екологічних спеціальностей) / О. С. Заблоцька. - Житомир : Вид-во ЖДУ імені Івана Франка, 2010. - 36 с.

29. Заблоцька О. С. Робочий журнал з дисципліни ?Хімія з основами біогеохімії?: частина ІІ (для студентів екологічних спеціальностей) / О. С. Заблоцька. - Житомир : Вид-во ЖДУ імені Івана Франка, 2009. - 28 с.

30. Заблоцька О. С. Завдання для самоконтролю студентів-екологів з дисципліни ?Хімія з основами біогеохімії? (змістовий модуль ?Органічна хімія?) : метод. розробки для студентів напряму 6.040106 ?Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування? / О. С. Заблоцька. - Житомир : Вид-во ЖДУ імені Івана Франка, 2009. - 36 с.

31. Заблоцька О. С. Завдання для самоконтролю студентів-екологів з дисципліни ?Хімія з основами біогеохімії? (змістовий модуль ?Неорганічна та аналітична хімія?) : метод. розробки для студентів напряму 6.040106 ?Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування? / О. С. Заблоцька. - Житомир : Вид-во ЖДУ імені Івана Франка, 2010. - 44 с.

32. Заблоцька О.С. Щоденник власних досягнень студентів з дисципліни “Хімія з основами біогеохімії” (для студентів екологічних спеціальностей). - Житомир : Вид-во ЖДУ імені Івана Франка, 2010. - 28 с.

Матеріали конференцій

33. Заблоцька О. С. Компетентнісний підхід до викладання хімії у вищій екологічній освіті / О. С. Заблоцька // Екологія: вчені у вирішенні проблем науки, освіти і практики : збірник доповідей учасників Міжнародної науково-практичної конференції (Житомир, 24-25 травня 2007 р.) / М-во аграр. Політики, Держ. агроекол. ун-т. - Житомир : Вид-во Держ. агроекол. ун-т, 2007. - С. 252-256.

34. Заблоцька О. С. Компетентнісний підхід до вивчення хімії студентами-екологами / О. С. Заблоцька // Методика викладання природничих дисциплін у вищій школі : зб. наук. праць за матеріалами міжнар. наук.-практ. конф., 29-30 травня 2008 р. ХV КАРИШИНСЬКІ ЧИТАННЯ / [за ред. М. В. Гриньової] / М-во освіти і науки України, Ін-т інновац. технол. та змісту освіти, Ін-т пед. АПН України, Полтав. держ. пед. ун-т імені В. Г. Короленка. - Полтава : Астрая, 2008. - С. 322-324.

35. Заблоцька О. С. Початковий особистий досвід як складова предметних компетенцій з хімії у вищій екологічній освіті / О. С. Заблоцька // Житомирські хімічні читання : матеріали регіон. наук.-практ. конф., (Житомир, 21 травня 2008 р.) / М-во освіти і науки України, Житом. держ. ун-т імені І. Франка. - Житомир : Вид-во ЖДУ імені Івана Франка, 2008. - С. 44-46.

36. Заблоцька О. С. Предметні компетенції з хімії у підготовці фахівців у галузі екології / О. С. Заблоцька // Хімічні аспекти екології : зб. матеріалів наук.-пізнав. конф. викл. та студ. кафедри хімії екол. фак.-ту ЖНАЕУ, (Житомир, 28 квітня 2009 р.). - Житомир, 2009. - С. 61- 65.

37. Заблоцька О. С. Формування предметних компетенцій з хімії у студентів-екологів у процесі дослідження об'єктів довкілля / О. С. Заблоцька, А. М. Салфетник // Наука. Молодь. Екологія - 2010 : зб. тез доповідей шостої Всеукр. наук.-практ. конф. студ., аспір. та молодих вчених (Житомир, 26-28 травня 2010 р.). - Житомир: Вид-во ЖДУ ім. Івана Франка, 2010. - С. 222-223.

Размещено на Allbest.ru

...