Теорія і практика інтегрованого навчання хімічних дисциплін студентів аграрного університету

Размещено на http://www.allbest.ru/

ІНСТИТУТ ПЕДАГОГІКИ АПН УКРАЇНИ

ТЕОРІЯ І ПРАКТИКА ІНТЕГРОВАНОГО НАВЧАННЯ ХІМІЧНИХ ДИСЦИПЛІН СТУДЕНТІВ АГРАРНОГО УНІВЕРСИТЕТУ

13.00.02 - теорія та методика навчання (хімія)

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора педагогічних наук

МІТРЯСОВА Олена Петрівна

Київ - 2009

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті педагогіки АПН України.

Науковий консультант доктор педагогічних наук, професор Буринська Ніна Миколаївна, Інститут педагогіки АПН України, головний науковий співробітник лабораторії хімічної і біологічної освіти.

Офіційні опоненти: доктор педагогічних наук, професор Чайченко Надія Натанівна, Сумський обласний інститут післядипломної педагогічної освіти, завідувач кафедри теорії та методики вищої професійної освіти;

доктор педагогічних наук, професор Староста Володимир Іванович, Ужгородський національний університет, професор кафедри фізичної та колоїдної хімії;

доктор педагогічних наук, професор Булгакова Наталія Борисівна, Національний авіаційний університет, професор кафедри педагогіки та психології професійної освіти.

Захист відбудеться 8 жовтня 2009 р. о 1400 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.452.01 в Інституті педагогіки АПН України за адресою: 04053, м. Київ, вул. Артема, 52-Д.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту педагогіки АПН України (04053, м. Київ, вул. Артема, 52-Д).

Автореферат розісланий 7 вересня 2009 р.

Учений секретар спеціалізованої вченої ради Л. Д. Березівська.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Процес входження України в єдиний Європейський простір і підписання Болонської конвенції передбачає модернізацію змісту вищої освіти, зміну її філософії. Культура початку ХХІ ст. перестає бути галузевою, оскільки нині її розвиток відбувається під знаком інтеграції, коли має формуватися новий тип професіонала, орієнтований на інновації і звернений до інтересів і цінностей людини та суспільства. Філософія педагогічного процесу ХХІ ст. націлює на системний плюралізм, на діалог різних концепцій, на взаємодоповнення, взаємозбагачення різних позицій, на безмежність простору можливостей діяльності викладача і студента. Тому перед вищою школою постає завдання підготовки нової генерації фахівців, які повинні відповідати вимогам сьогодення. У зв'язку з цим виникає потреба переорієнтації навчальних програм, введення до них питань, розроблених на основі інтегрованого підходу.

Дослідження ґрунтується на визнанні того факту, що сучасний розвиток наукового знання характеризується такими напрямами, як організація досліджень на межі суміжних наук; розроблення наукових методів, що мають значення для багатьох наук, наприклад спектральний аналіз, хроматографія, комп'ютерний експеримент; пошук загальних теорій, принципів, до яких можна було б звести нескінченну різноманітність явищ природи (гіпотеза “Великого об'єднання” усіх типів фундаментальних взаємодій у фізиці, глобальний еволюційний синтез у біології, фізиці, хімії тощо); розроблення теорій, що виконують загальнометодологічні функції у природознавстві, наприклад загальна теорія систем, кібернетика, синергетика; зміна особливостей завдань, що розв'язує сучасна наука, вони стають дедалі комплекснішими, потребують участі відразу декількох галузей наукових знань (питання виникнення життя тощо).

Розробляння теоретичних основ інтегрованого навчання хімічних дисциплін має наукове (пов'язане із розкриттям специфіки реалізації інтегрованого підходу в навчанні хімії) значення і соціальне (оновлення підготовки кваліфікованих фахівців аграрного виробництва), а також прикладну вагу (забезпечення наступності цілей і змісту хімічної освіти студентів аграрного університету з урахуванням профільності навчання).

Ідеї системного пізнання світу, інтеграції наукових знань висвітлені в працях відомих зарубіжних і вітчизняних учених: А.М. Авер'янова, К.В. Блауберга, В.Т. Буданова, А.М. Буровського, Б.В. Всесвятського, І.Д. Звєрєва, Л.Я. Зоріної, В.М. Максимової, М.Ф. Овчинникова, А.В. Усової, В.М. Федорової та ін., а також інших дослідників, які спрямовують свої зусилля у напрямі створення концепцій, принципів інтеграції змісту природничої освіти: С.У. Гончаренко, К.Ж. Гуз, В.Р. Ільченко, І.М. Козловська, Ю.І. Мальований, А.В. Степанюк та ін.

У ході дослідження ми звернулися до праць учених із загальних питань теорії педагогіки, психології та дидактики вищої школи (А.М. Алексюк, Н.Б. Булгакова, Б.М. Бім-Бад, С.С. Вітвицька, С.У. Гончаренко, А.І. Дьомін, І.А. Зязюн, Я.М. Нейматов, П.І. Підкасистий, В.А. Сластьонін, Н.Ф. Тализіна та ін.), а також праць з перспективних напрямів розвитку професійної освіти (Г.О. Балл, А.П. Бєляєва, М.М. Берулава, В.А. Козаков, Т.І. Левченко, А.О. Лігоцький, П.Г. Лузан, Н.Г. Ничкало, Д.О. Тхоржевський та ін.), де наголошено на важливості проектування змісту освіти залежно від тенденцій розвитку і структури наукового знання.

Аналіз педагогічних досліджень, присвячених проблемам інтеграції освіти, переконує у тому, що більшість дослідників обстоюють класичну педагогіку Я.А. Коменського, Дж. Локка, І.Г. Песталоцці, К.Д. Ушинського. Їхні праці безпосередньо пов'язані з питаннями реалізації міжпредметних зв'язків у процесі викладання тієї або іншої дисципліни (Т.Г. Браже, Л.П. Данилевич, П.Г. Кулагін, Е.І. Моносзон, В.М. Федорова і Д.М. Кирюшкін та ін.).

Серед учених, які присвятили свої дослідження аналізу дисциплін природничого циклу з погляду реалізації міждисциплінарних зв'язків, виділяємо праці Н.М. Буринської, М.М. Гладюка, Ю.О. Єршова, В.А. Попкова, Д.П. Єригіна, О.С. Зайцева, І.Д. Звєрєва, П.П. Іванова, Д.М. Кирюшкіна, О.В. Колесникової, Л.О. Коробейникової, Ю.А. Колупаєва, Л.А. Липової, Н.А. Лошкарьової, В.М. Максимової, В.М. Назаренко, Л.Ю. Очеретенко, М. Пак, Н.М. Суртаєвої, Л.О. Цвєткова, М.А. Шаталова, В.М. Федорової, О.Г. Ярошенко та ін.

Розгорнутий аналіз видів міждисциплінарних зв'язків, методики реалізації їх представлено в публікаціях І.Д. Звєрєва, В.М. Максимової, Л.Я. Зоріної, А.В. Усової та ін. У працях цих авторів висвітлено дидактичні основи відбору наукових знань у зміст навчальних дисциплін, обґрунтовано тезу необхідності інтеграції змісту освіти.

Передумовою виникнення інтересу до проблеми інтеграції змісту хімічної освіти була поява у 90-х роках XX ст. численних наукових публікацій щодо гуманізації та гуманітаризації змісту навчання. Питання гуманізації та гуманітаризації природничої освіти перегукуються із проблемою оновлення її змісту на основі інтегрованого підходу. Вони висвітлені у працях Р.А. Бєланова, Н.М. Буринської, Т.Б. Буяльської, Л.П. Величко, Л.Ю. Очеретенко, А.В. Степанюк та ін.

На сучасному етапі розвитку педагогічної науки широко дискутується питання про інтеграцію навчання; обговорюються усі “за” і “проти” цієї основної вимоги сьогодення. Створено лабораторію інтеграції змісту шкільної освіти, Науково-методичний центр інтеграції змісту освіти АПН України, фундаторами яких є В.Р. Ільченко і К.Ж. Гуз. У 90-х роках XX ст. у Львові за підтримки і консультування С.У. Гончаренка сформовано творчу групу науковців, які досліджують інтеграційні процеси у професійній школі під керівництвом І.М. Козловської.

Інтеграційні тенденції є провідними в концепції ноосферної школи, розробленої колективом авторів під керівництвом А.М. Буровського.

Таким чином, в основу методології дослідження покладено наукові положення про загальний взаємозв'язок, взаємообумовленість і цілісність навколишнього світу; ідеї єдності, взаємозв'язку людини і природи, вчення про ноосферу, а також положення про інтеграцію та інтеграційні процеси в науці та освіті, тенденції інтеграції наукового знання на основі розвитку понять про систему, системний метод та інтегрований підхід.

Теоретичну основу дослідження становлять праці із загальних питань педагогіки та дидактики вищої школи А.М. Алексюка, Н.Б. Булгакової, С.У. Гончаренка, А.І. Дьоміна, І.А. Зязюна; теорія поетапного формування розумових дій Н.Ф. Тализіної; публікації з актуальних питань розвитку професійної освіти (М.М. Берулава, В.А. Козаков, Н.Г. Ничкало та ін.); ідеї інтеграції знань, що представлені у дослідженнях І.Д. Звєрєва, Л.Я. Зоріної, Б.Д. Комісарова, В.М. Максимової, М.Ф. Овчинникова, М. Пак, А.В. Усової, В.М. Федорової; концептуальні положення інтеграції змісту природничої освіти (С.У. Гончаренко, І.М. Козловська, В.Р. Ільченко, А.В. Степанюк та ін.); положення класичної педагогіки Я.А. Коменського, Дж. Локка, І.Г. Пестолоцці, К.Д. Ушинського щодо питань реалізації міждисциплінарних зв'язків у процесі навчання; публікації з реалізації у змісті природничих, зокрема хімічних, дисциплін, міждисциплінарних зв'язків (Н.М. Буринська, І.Д. Звєрєв, Д.М. Кирюшкін, Л.О. Коробейникова, Л.А. Липова, В.М. Максимова, В.М. Назаренко, М. Пак, В.М. Федорова та ін.), а також положення щодо приєднання України до Болонського процесу.

Серед основних стратегічних завдань, які нині постають в Україні перед освітою, є оновлення її змісту, що передбачає приведення його у відповідність з сучасними потребами особи і суспільства. Одним із стратегічних напрямів реформування змісту освіти є орієнтація на інтегровані курси, пошук нових підходів до структурування знань як засобу цілісного розуміння навколишнього світу. Тому актуальним і необхідним є розробляння і впровадження інтегрованого навчання хімічних дисциплін студентів аграрних спеціальностей, адже хімія - невід'ємна профілююча складова базової освіти студентів аграрного університету для дальшого вивчення ними дисциплін професійної та практичної підготовки. Нині недостатньо механічно переносити у навчання хімії основні напрями інтеграції наукових знань. Актуальною є необхідність побудови ефективної дидактичної системи міждисциплінарних знань хімічних і спеціальних курсів на основі фундаменталізації і гуманітаризації навчання хімії з поглибленням її професійної спрямованості, без чого неможливо переконати студентів у тому, що багато процесів і явищ єдині за своєю суттю; сформувати у студентів цілісні уявлення, на основі системи фундаментальних понять, універсальних законів, загальних теорій тощо.

У процесі дослідження виявлено суперечності:

між сучасним станом підготовки спеціалістів аграрного виробництва до професійної діяльності за умов переходу суспільства на шлях стійкого розвитку та запитами практики щодо підготовки спеціалістів аграрного університету, які повинні мати широке професійне мислення, орієнтоване на загальнолюдські цінності, розвинене почуття професійної й моральної відповідальності;

між нинішніми традиційними змістом і методикою вивчення хімічних дисциплін і новими вимогами до змісту освіти, що має орієнтуватися на інтегровані курси з посиленням їхньої професійної складової, необхідністю пошуку нових підходів до структурування знань як засобу цілісного усвідомлення та пізнання довкілля.

Необхідність розв'язування виявлених суперечностей обумовлює актуальність теми дослідження.

Окрім того, стан природничої освіти, згідно літературних джерел, соціально-педагогічна значущість проблеми та її недостатнє теоретичне і практичне розроблення, досвід практичної роботи дисертанта викладачем хімічних дисциплін також дають підстави для обрання теми дослідження: “Теорія і практика інтегрованого навчання хімічних дисциплін студентів аграрного університету” і обумовлюють визначення об'єкта і предмета дослідження, постановку мети і завдань наукового пошуку.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційне дослідження виконано відповідно до наукової тематики кафедри ґрунтознавства та агрохімії Миколаївського державного аграрного університету “Теорія і практика інтегрованого підходу до вивчення хімічних дисциплін студентами аграрного університету” (протокол № 8 від 24.06.2003 р.), тематичного плану науково-дослідної роботи лабораторії хімічної і біологічної освіти Інституту педагогіки АПН України з проблеми “Науково-методичні засади відбору і реалізації змісту хімічної освіти в основній школі” (номер державної реєстрації 0103U000324). Відповідно до принципів наступності й послідовності, дане дослідження є доробком до науково-методичних засад побудови змісту хімічної освіти. Тема дисертаційного дослідження затверджена рішенням вченої ради Інституту педагогіки АПН України (протокол № 10 від 02.11.2006 р.) та узгоджена в Раді з координації наукових досліджень в галузі педагогіки і психології в Україні (протокол № 9 від 28.11.2006 p.).

Мета дослідження полягає у теоретичному обґрунтуванні засад інтегрованого підходу до навчання хімічних дисциплін студентів аграрного університету та формування методичної системи його реалізації.

Для досягнення поставленої мети ми визначили такі завдання:

1. Проаналізувати стан досліджуваної проблеми в педагогічній науці й практиці та зарубіжний досвід інтеграції змісту навчання, виявити основні тенденції формування змісту хімічних дисциплін, провідні ідеї, закономірності функціонування, цілі й завдання процесів інтеграції у науці й навчанні.

2. Окреслити сучасні актуальні світоглядні ідеї хімії, навколо яких інтегрується зміст хімічних дисциплін на шляху формування у студентів-аграріїв основ сучасної хімічної картини світу.

3. Виявити специфіку інтегрованого навчання хімії на основі сучасної методології, теоретичного аналізу стану хімічної освіти студентів аграрних спеціальностей вищих навчальних закладів (ВНЗ) III-IV рівнів акредитації та інтеграційних процесів у виробництві й науці.

4. Розробити концепцію інтегрованого навчання хімічних дисциплін і на її основі визначити і обґрунтувати ключові категорії, які мають увійти до змісту хімічних дисциплін, стати надбудовою основних фундаментальних понять хімії та “центрами” інтеграції хімічних знань.

5. Визначити і обґрунтувати мету, завдання, функції та рівні інтегрованого навчання хімічних дисциплін; принципи і критерії відбору навчального матеріалу і на цій основі створити інтегровані з низкою провідних спеціальних знань хімічні курси неорганічної та органічної хімії для студентів за напрямами підготовки: “Агрономія”, “Технологія виробництва та переробки продукції тваринництва” та ін.

6. Розробити і впровадити в практику навчального процесу студентів аграрних спеціальностей ВНЗ III-IV рівнів акредитації методичну систему інтегрованого навчання хімічних дисциплін та її навчально-методичне забезпечення.

7. Експериментально перевірити гіпотезу і педагогічну ефективність запропонованих інтегрованих хімічних курсів і створеної методики їх реалізації.

Об'єкт дослідження становить навчально-виховний процес підготовки студентів аграрних ВНЗ освіти III-IV рівнів акредитації.

Предметом дослідження є сутність, принципи, зміст, завдання, функції, рівні інтегрованого навчання хімічних дисциплін студентів аграрного університету та підходи до його реалізації.

Загальна гіпотеза полягає в тім, що процес навчання хімічних дисциплін студентів аграрного університету буде ефективнішим, якщо він забезпечуватиметься за допомогою:

· поєднання фундаментальної і фахової складових із урахуванням специфіки навчання студентів-аграріїв, а також сучасних запитів практики, що пов'язана з розв'язанням проблем людини й довкілля;

· цілеспрямованого синтезу знань з різних природничих дисциплін навколо визначених основних центрів інтеграції;

· оновлення педагогічної технології навчання через різноманітні рівні інтеграції знань, провідні структурні одиниці методики вивчення хімії у формі міждисциплінарних навчальних проблем, що вимагають використання студентами міждисциплінарних знань та інтегрованих умінь.

Концепція дослідження. Досліджуючи проблему реалізації інтегрованого підходу до навчання хімічних дисциплін студентів аграрного університету, ми виходили з того, що провідні ідеї інтеграції змісту вищої освіти відповідають сучасним тенденціям розвитку науки і технології та вимагають:

об'єктивної обумовленості інтегрованого підходу до навчання інтеграційним процесам, що відбуваються у науці, освіті, техніці й суспільстві, зокрема враховування системного підходу, синергетичних тенденцій;

враховування специфіки змісту хімічних дисциплін для підготовки студентів аграрного університету і конструювання змісту навчання на провідних принципах освіти, що забезпечують його цілісність, - фундаменталізації, гуманітаризації та професійної спрямованості;

реалізації інтегрованого підходу до навчання як поліфункціонального феномена, що формує не тільки цілісний науково-природничий фундамент для дальшої професійної підготовки майбутніх фахівців-аграріїв, а й їхній світогляд, в основі якого мають бути закладені категоріальні поняття, що відповідають сучасним тенденціям розвитку природи і людини. Специфіка інтегрованого навчання хімії студентів-аграріїв полягає у формуванні хімічних знань на прикладах об'єктів довкілля (вода, повітря, ґрунт, рослина, тварина, людина) та процесів, що відбуваються, насамперед, у живих організмах з точки зору професійної значущості й практичної спрямованості на розкриття сучасних проблем довкілля.

Інтегрований підхід до вивчення хімічних дисциплін студентами аграрного університету ефективно реалізується через єдність процесів інтеграції і диференціації, професійної спрямованості навчання, наступності; через різноманітні рівні інтеграції, що забезпечують єдність і багатогранність взаємозв'язків фундаментальної, зокрема хімічної, і професійної практичної підготовки майбутніх спеціалістів-аграріїв, а також єдність цільових, змістових, процесуальних і результативно-оцінювальних видів діяльності викладача і студентів, цілісності вивчення об'єктів пізнання. Інтегрований підхід, головне призначення якого в формуванні цілісності з розрізнених компонентів, ми розглядаємо як провідну форму конкретизації дидактичних принципів системності й комплексності в змісті освіти.

Методи дослідження. Для досягнення визначеної у дослідженні мети і розв'язування поставлених завдань використовували комплекс методів. Теоретичні методи містили критичний аналіз філософських, спеціальних і психолого-педагогічних досліджень з метою визначення вихідних положень дослідження - об'єкта, предмета, мети і завдань. Необхідний теоретичний рівень дослідження забезпечило використовування методів історико-логічного аналізу, порівняння, узагальнення, моделювання тощо, вивчення державних документів, присвячених розвитку вищої освіти, аналіз становлення хімічної освіти, що дало змогу одержати об'ємний результат дослідження у вертикальних (історичних) і горизонтальних (функціональних) площинах з метою осмислення класичного і новаторського педагогічного досвіду; прогнозування можливих шляхів розвитку змісту хімічної освіти, розроблення концепції інтегрованого навчання хімії студентів аграрного університету.

За допомогою загальнонаукових методів (педагогічне спостереження, педагогічний експеримент та ін.), частковонаукових методів (компонентний аналіз хімічних знань, поопераційний аналіз предметних умінь та ін.), організаційних, емпіричних, а також методів математичної статистики визначали принципи і критерії відбору навчального матеріалу, створювали зміст інтегрованих курсів, постановку педагогічного експерименту, узагальнювали його результати та аналізували одержані дані.

Статистичні методи реалізовували під час використовування методик В.П. Беспалька, Дж. Гласcа і Дж. Стенлі, А.А. Киверялга, І.С. П'ятницької-Позднякової та ін., адаптованих до специфічних завдань даного дослідження.

Організація дослідження. Дослідження проводили протягом 2000-2008 pp. У ньому умовно можна виділити чотири етапи науково-педагогічного пошуку: аналітико-констатувальний, пошуковий, формувальний та коригувально-узагальнювальний.

На аналітико-констатувальному етапі дослідження (2000-2001 рр.) розв'язували такий комплекс завдань: вивчали стан проблеми з метою визначення основної мети і постановки завдань дослідження; аналізували зміст навчальних програм, підручників, посібників з хімічних і спеціальних дисциплін для студентів аграрних спеціальностей навчальних закладів III- IV рівнів акредитації; визначали відповідність змісту хімічної підготовки студентів аграрних спеціальностей вищих закладів III-IV акредитації сучасним тенденціям розвитку науки і виробництва, виявляли позитивні сторони і недоліки змісту хімічної освіти; теоретично осмислювали проблему дослідження; визначали мету, предмет, завдання і гіпотезу дослідження.

На пошуковому етапі (2002-2003 рр.) здійснювали теоретичне дослідження. Його основні завдання полягали у виявленні закономірностей функціонування інтегрованого підходу в науці в цілому; з'ясовуванні сутності, форм і функцій інтегрованого підходу до навчання хімії, побудові змісту інтегрованого навчання хімічних дисциплін, у структуруванні дисциплін неорганічної та органічної хімії для студентів агрономічних і біотехнологічних спеціальностей навчальних закладів III-IV рівнів акредитації; в обґрунтовуванні концептуальних основ побудови інтегрованих хімічних курсів, які відображають цілісну єдність інваріантного “ядра” та варіативного модуля професійної спрямованості; розроблянні методичної системи інтегрованого підходу в процесі хімічної підготовки студентів аграрних спеціальностей; розроблянні методики педагогічного експерименту. Здійснювали констатувальний експеримент. Паралельно тривав інформаційний і науковий пошук шляхом вивчення літературних джерел з проблеми дослідження.

На формувальному етапі наукового розгляду (2003-2006 рр.) проводили педагогічний експеримент, під час якого розв'язували такі основні завдання, як організація і дослідно-експериментальне навчання студентів з метою перевірки гіпотези дослідження; виявлення усередині сконструйованої системи інтегрованого навчання хімії причинно-наслідкових зв'язків між результатами навчання і його суттєвими факторами; аналіз та інтерпретація результатів експериментального дослідження.

На коригувально-узагальнювальному етапі (2006-2008 рр.) аналізували результати дослідження попередніх етапів, проводили коригувальний експеримент, формулювали наукові висновки, основні положення концепції інтегрованого навчання хімії студентів-аграріїв, розробляли і впроваджували в практику навчання методичні рекомендації, здійснювали літературне оформлення тексту дисертаційної роботи.

Експериментальною базою дослідження були Миколаївський державний аграрний університет, Одеський державний аграрний університет, Уманський державний аграрний університет, Львівський державний аграрний університет, Луганський національний аграрний університет, Дніпропетровський державний аграрний університет. Дослідженням було охоплено понад 400 студентів аграрних спеціальностей вищих навчальних закладів освіти III-IV рівнів акредитації.

Наукова новизна і теоретичне значення одержаних результатів. Уперше у вітчизняній теорії і методиці навчання хімії розроблено та обґрунтовано методичну систему інтегрованого навчання хімічних дисциплін студентів аграрних спеціальностей, яка полягає у тому, що на основі інтеграційних закономірностей розвитку сучасного наукового знання, зміни пріоритетів змісту праці спеціалістів-аграріїв у сучасних умовах структуровано і систематизовано хімічні знання за допомогою залучення широкого спектра міждисциплінарних зв'язків; конкретизовано освітні цілі й завдання хімічних курсів; розроблено і реалізовано концепцію інтегрованого підходу до навчання хімії, яка розкриває сутність досліджуваного феномена, є теоретичною базою для розробляння методики інтегрованого навчання хімічних дисциплін студентів аграрного університету, містить обґрунтування ключових категорій інтеграції змісту навчання хімії з дисциплінами професійної та практичної підготовки, виявлення і виділення різних типів взаємозв'язків між природничими курсами і вимог до змістової характеристики знань і вмінь студентів.

Удосконалено сутність, функції інтегрованого підходу до навчання і теоретичні основи побудови інтегрованих курсів хімічних дисциплін для аграрних закладів освіти сучасного типу завдяки: а) провідним поняттям, що забезпечують цілісність курсів хімії; б) важливішим принципам і критеріям відбору змісту навчання; в) цілісності інваріантної складової і варіативного модуля змісту навчання хімічних курсів.

Набули подальшого розвитку методологічні аспекти інтеграції змісту хімічної освіти через визначення теоретичних засад інтегрованого навчання хімії, компонентів методичної системи і провідних структурних одиниць методики вивчення інтегрованих хімічних курсів, а також змісту окремих характеристик якості знань студентів.

Практичне значення одержаних результатів дослідження полягає у розроблянні та впровадженні в практику ВНЗ освіти ІІІ-ІV рівнів акредитації аграрного профілю:

методики інтегрованого навчання хімічних дисциплін, яка реалізується під час навчально-пізнавальної діяльності студентів і сприяє глибшому засвоюванню ними спеціальних знань, здатності розв'язувати завдання професійної спрямованості на новому якісному рівні;

програм інтегрованих курсів неорганічної та органічної хімії, навчальних посібників, збірників тестових завдань, робочих зошитів і методичних рекомендацій, адресованих викладачам і студентам аграрних спеціальностей щодо формування у них знань і вмінь, спрямованих на поліпшення їхньої професійної компетентності;

інтегрованих пізнавальних завдань (запитань, вправ, творчих прогностичних завдань), що вимагають використовування студентами міждисциплінарних знань та інтегрованих умінь, формують інтелектуальні вміння і ціннісні відношення; інтенсивних прийомів навчальної роботи з використовуванням студентами узагальнюючих схем і таблиць, а також навчально-дослідницької роботи на міждисциплінарній основі у формі виконання студентами проектів.

На основі концептуальних положень, теоретичних узагальнень і експериментальних результатів розроблено і впроваджено в практику навчання неорганічної та органічної хімії студентів аграрного університету посібники з хімічних дисциплін: “Вступ до органічної хімії”, “Хімія: Загальна хімія. Хімія довкілля”.

Впровадження результатів дослідження здійснювалося у процесі систематичної роботи з викладачами-експериментаторами і студентами ВНЗ III-IV рівнів акредитації - Миколаївського державного аграрного університету (довідка № 2370 від 17.11.08), Уманського державного аграрного університету (довідка № 232 від 20.06.06), Одеського державного аграрного університету (довідка № 01-22/25-1264 від 18.11.08), Львівського державного аграрного університету (довідка № 01-28-06/1 від 30.05.06), Луганського національного аграрного університету (довідка № 517 від 03.05.07), Дніпропетровського державного аграрного університету (довідка № 16-11-425 від 08.06.07).

Особистий внесок здобувача. Одержані наукові результати є наслідком самостійного дослідження теоретичних і методичних аспектів проблеми; проведення експериментальної роботи у ВНЗ аграрного профілю ІII-IV рівнів акредитації; узагальнення власного досвіду інтегрованого навчання хімічних дисциплін у системі підготовки майбутніх агрономів, зооінженерів, зообіотехнологів, ветеринарів тощо. У статті у співавторстві з Н.М. Буринською авторові дисертації належить розроблення міждисциплінарних проблемних ситуацій у навчанні хімії. Усі інші публікації одноосібні.

Вірогідність і аргументованість одержаних результатів забезпечено методологічною і теоретичною обґрунтованістю вихідних положень, адекватних його меті й завданням, відповідних предмету дослідження, а саме: сутності, принципам, змісту, завданням, функціям, рівням інтегрованого навчання хімії студентів-аграріїв та підходів до його реалізації; впровадженням методичних матеріалів у навчально-виховний процес вивчання неорганічної та органічної хімії студентами вищих аграрних закладів освіти III-IV рівнів акредитації; поєднанням якісного і кількісного аналізу експериментальних даних; репрезентативністю вибірки, а також використовуванням методів математичної статистики для кількісного обробляння таких показників якості знань та умінь студентів, як повнота відтворення студентами знань та умінь, системність та узагальненість знань і вмінь студентів, засвоєння студентами професійно значущих знань і вмінь, інтегрованість умінь студентів.

Апробація результатів дослідження. Основні теоретичні позиції та результати дослідження висвітлювалися на Міжнародних і регіональних науково-практичних конференціях: “Стратегія екологічної освіти та виховання у XXI ст.” (Москва, 2000); “Екологічна освіта на порозі “Ріо+10” (Москва, 2002); “Регіональна освітня політика для стійкого майбутнього” (Твер, Росія, 2003); “Проблеми Гармонії, Симетрії і Золотого Перетину в Природі, Науці та Освіті” (Вінниця, 2003); “Сучасна наука та проблеми вибору життєвої стратегії людства” (Тула, Росія, 2003); “Освіта, наука і промисловість” (Білгород, Росія, 2004); “Проблеми української термінології СловоСвіт 2004” (Львів, 2004); “Перспективи вищої освіти: роль міжуніверситетських консорціумів” (Миколаїв, 2004); “Болонський процес: модернізація змісту природничої педагогічної освіти. XII Каришинські читання” (Полтава, 2005); “Сталий світ: на шляху до безпечного громадянського суспільства” (Москва, 2006); “Соціокультурна інтеграція в контексті викликів XXI ст.” (Київ, 2007); “Особливості викладання біологічних дисциплін у вищих аграрних закладах - теоретичне підґрунтя для участі студентів у І і ІІ етапах олімпіади” (Миколаїв, 2007); “Формування професіоналізму майбутнього фахівця в контексті вимог Болонського процесу” (Одеса, 2008).

Результати дослідження обговорювалися на науково-практичних семінарах Миколаївського державного аграрного університету: “Удосконалення організації самостійної роботи студентів і її навчально-методичне забезпечення” (2006), “Проблеми гуманітаризації аграрної освіти та удосконалення професійної направленості соціально-гуманітарних дисциплін” (2007), “Підвищення рівня науково-дослідної діяльності обдарованої молоді” (2007), “Якість підготовки фахівців в умовах інноваційної перебудови української освіти” (2007), “Інноваційні технології аграрної освіти: проблеми та перспективи розвитку” (2007); на наукових семінарах кафедри ґрунтознавства та агрохімії Миколаївського державного аграрного університету (2001-2008); кафедри органічної та неорганічної хімії Одеського державного аграрного університету (2003-2005); кафедр хімії Львівського державного аграрного університету, Луганського національного аграрного університету та Уманського державного аграрного університету (2003-2005); Інституту природознавства Херсонського державного університету (2006), кафедри неорганічної хімії та хімічної екології Одеського національного університету ім. І.І. Мечникова (2003-2006), лабораторії хімічної і біологічної освіти Інституту педагогіки України (2006-2008).

Публікації. Основні положення і результати дисертаційного дослідження викладено у 45 публікаціях, серед яких - 1 монографія, 2 навчальні посібники для студентів, рекомендовані Міністерством освіти і науки України; 22 статті у провідних фахових виданнях, затверджених ВАК України, 3 статті у наукових виданнях, 8 статей і 9 тез у збірниках матеріалів конференцій і науково-практичних семінарів. Одноосібних публікацій - 44.

Кандидатську дисертацію на тему: “Формування системи знань з хімічних основ екології у студентів сільськогосподарських спеціальностей” захищено у 2000 році. Матеріали кандидатської дисертації у тексті докторської роботи не використовувалися.

Структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, п'яти розділів і висновків до них, загальних висновків, списку використаних джерел (388 найменувань на 35 сторінках, з них 13 - іноземними мовами), 10 додатків на 125 сторінках. Загальний обсяг дисертаційної роботи становить 542 сторінки, з яких 382 сторінки - основний текст. Робота містить 31 рисунок (з них 2 - у додатках), 41 таблицю (з них 20 - у додатках).

інтегрований навчання хімічний аграрний

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі проаналізовано стан досліджуваної проблеми та її актуальність; обґрунтовано вибір теми; сформульовано мету, об'єкт, предмет, гіпотезу, етапи і завдання дослідження, та основні положення концепції; подані методологічні, теоретичні, психолого-педагогічні та методичні засади дослідження; розкрито наукову новизну та практичне значення отриманих результатів; висвітлено апробацію і впровадження результатів дослідження.

У першому розділі “Аналіз досліджуваної проблеми інтегрованого навчання хімії в теорії і практиці” на підставі аналізу літературних джерел виявлено, що з другої половини XX ст. внаслідок диференціації наукового знання простежується тенденція збільшення кількості хімічних дисциплін, що вивчають студенти аграрних університетів. Серед основних характеристик змісту хімічної освіти другої половини ХХ ст. ми виділяємо: підвищення наукового рівня теоретичних знань; їхню значну диференціацію і спеціалізацію; створення нових хімічних курсів; поглиблення математичної складової хімічних знань; висвітлення фактів, явищ, теорій з погляду другорядності закономірностей, що відбуваються у живій природі, звеличування сутності людини, людського розуму над іншими природними системами.

Визначено, що бурхливий розвиток змісту хімічної освіти спричиняє збільшення його обсягу завдяки поглибленню і ускладненню теоретичної складової, насиченню змісту різними фактами, відомостями практичного характеру.

Зміст навчальних програм, підручників з хімії другої половини XX ст. для студентів аграрних спеціальностей вищих закладів освіти відрізняється домінуванням антропоцентричних і технократичних тенденцій викладання хімічних дисциплін, спрямованих на пропаганду ідеї підкорення природи, служіння людини винятково науково-технічному прогресу. Ускладнення фізико-математичних інтерпретацій змісту навчання хімії призводить до дегуманітаризації природничих знань.

Аналіз змісту навчальних програм і сучасних підручників свідчить, що зміст хімічної освіти перевантажений науковими відомостями; стиль подання навчального матеріалу наближається до стилю наукових статей; навчальний матеріал має значні обсяги; розгляд понять, проблем, питань реалізується тільки з погляду хімічної науки, часто без виявлення і встановлення будь-яких міждисциплінарних зв'язків; навчальний матеріал подано у вигляді наукової інформації без врахування принципу профільності й проблемності навчання.

Під час дослідження з'ясувалось, що диференціація знань, технократичні реалії змісту навчального матеріалу, які перевищують інтегральну тенденцію, спричиняють перегляд методологічних основ побудови змісту навчання. Сучасні вимоги життя, зокрема дедалі зростаюча роль людського фактору, необхідність еколого-соціальної відповідальності особистості, формування її нового, біоцентричного мислення, висвітлили потребу у створенні нових підходів до змісту навчання хімії через синтез досягнень знань гуманітарних, природничих і технічних наук, забезпечення їх цілісності з погляду професійної значущості.

Дослідження показало, що зміна акцентів в “ідеології” змісту освіти, зокрема поворот хімічних знань до проблем природи, людини, її реального потенціалу, спостерігається з 90-х pp. XX ст., що викликало необхідність активізації процесів оновлювання змісту хімічної освіти у напрямі її гуманізації та гуманітаризації.

Як показав аналіз навчальних програм і підручників з хімії для студентів вищих аграрних закладів освіти, хімія посідає одне з центральних місць у підготовці студентів-аграріїв, а традиційна базова компонента становить майже 100 % змісту хімічних дисциплін; тобто зміст хімічної освіти і прийняті у ній форми і методи навчання орієнтовані на оволодіння системою фундаментального знання. Спираючись на те, що для студентів аграрного університету хімія є теоретичною базою для наступного вивчення дисциплін професійної і практичної підготовки та підґрунтям для формування наукового світогляду, творчого мислення, професійного інтелекту спеціаліста-аграрія, вважаємо, що фундаментальне класичне знання, яке охоплює досягнення науки, і роль якого ми не зменшуємо, має підкріплюватися висвітленням сучасних тенденцій розвитку природи і суспільства та розкриватися на прикладах процесів, що відбуваються у живій природі.

Окрім того, дослідження показало, що існує низка чинників, які негативно впливають на якість хімічної підготовки студентів у системі вищої аграрної освіти. По-перше, в аграрних університетах спостерігається тенденція скорочення навчальних годин на вивчення хімічних курсів; по-друге, існує тенденція ігнорування хімії як важливішої ланки фундаментальної освіти з боку студентів. Останнє спричиняє безсистемність, обмеженість знань про природу, що неминуче призводить до зниження стандартів освіти, девальвації професійного інтелекту спеціаліста.

За умов загострення соціальних і екологічних проблем для формування цілісного світорозуміння майбутнього фахівця, його професійної відповідальності й діяльності, здатної до варіативності, стає очевидним, що чинний нині зміст хімічних дисциплін має змінювати свій вектор у напрямі інтеграції знань дисциплін природничонаукової, професійної і практичної підготовки.

Таким чином, окреслились завдання, які нині є актуальними для удосконалення хімічної підготовки студентів аграрних спеціальностей. Це відбір і структурування навчального матеріалу на засадах інтегрованого підходу, покликаного формувати у студентів цілісне усвідомлення навколишнього світу. Орієнтація на інтегровані курси означає пошук нових підходів до структурування знань з погляду системного розуміння і пізнання світу; доцільне поєднання гуманітарної і природничої складових хімічної освіти, теоретичних і практичних компонентів, класичної спадщини і сучасних досягнень хімічної науки; поглиблення професійної спрямованості освітніх програм з хімії; а також удосконалення кредитно-модульної системи організації навчального процесу, що обумовлено визнанням України положень Болонського процесу.

У другому розділі “Інтегроване навчання як педагогічна проблема” з'ясовано, що інтеграція і диференціація є необхідними етапами у розвитку науки, причому диференціація знання спрямована на ретельніше і глибше вивчення окремих явищ, процесів певної галузі дійсності. Але нині фахівці різних галузей наукових знань часом не розуміють ні теорій, ні методів дослідження інших галузей, ні кінцевих результатів. Таким чином, дисциплінарний підхід загрожує перетворити єдину науку на сукупність ізольованих, вузьких галузей дослідження, внаслідок чого спеціалісти перестають бачити місце і значення своєї роботи для пізнання єдиного, цілісного об'єктивного світу.

Розгляд розвитку процесів диференціації та інтеграції в історичному аспекті показує, що сама наука визначила засоби і методи для подолання обмеженості дисциплінарного підходу щодо вивчення світу. Протилежний підхід прийнято називати інтегрованим або міждисциплінарним. Інтеграція наукового знання здійснюється у різних формах, починаючи від використовування понять, теорій і методів однієї науки в іншій та закінчуючи виникненням у XX ст. системного методу. Нині останній набуває особливого значення, оскільки дає змогу розглядати предмети і явища в їхньому взаємозв'язку і цілісності. Саме тому системний метод є найефективнішим засобом інтегрованих досліджень.

З'ясувавши, що традиційна вища школа з її дисциплінарним навчанням і часто з відривом викладання від життєвої і професійної практики розглядає навколишній світ розділеним на чисельні незв'язані частини, ми показали, що на сучасному етапі розвитку освіти проблема інтеграції її змісту є особливо актуальною. Але, як показує дослідження, удосконалення змісту навчання хімії тільки шляхом визначення міждисциплінарних зв'язків не забезпечує позитивних зрушень у свідомості студентів щодо мотивації вивчення хімічних курсів і суттєвих змін на рівні засвоювання хімічних знань.

Визначено, що інтегрований підхід до навчання у вузькому значенні - це особливий тип конструювання його змісту, організації і спрямування, який підпорядковується усвідомленню студентами системи внутрішньо- і міждисциплінарних зв'язків. Разом з тим інтеграція знань є своєрідним результатом, обов'язковим наслідком розвитку, поглиблення природничого знання, що відбуваються у процесі деталізації поставлених завдань, диференціації і спеціалізації науки в цілому та окремих її дисциплін.

Інтегрований підхід до навчання хімії у широкому значенні - це не просте еклектичне поєднання наукових фактів і понять у змісті хімічних дисциплін, а координація, поєднання і систематизація знань відносно основних хімічних теорій, провідних категоріальних понять, принципів сучасного природничонаукового знання, націлених на формування хімічної картини природи і цілісності світорозуміння. Інтегрований підхід до навчання покликаний розв'язувати такі суперечності: між змістом навчання і життям; між різними способами пізнання світу; між цілим та елементами цілого; між різними навчальними дисциплінами.

Одним з провідних наслідків і одночасно основ інтеграції змісту хімічної освіти є сучасна природничонаукова картина світу з її основними принципами побудови і організації, якими є системність, глобальний еволюціонізм, самоорганізація, історичність. Означені принципи побудови наукової картини світу в цілому відповідають закономірностям існування і розвитку самої Природи. Означені принципи реалізуються у процесі модернізації змісту хімічних дисциплін на вищому методологічному рівні інтеграції знань.

На підставі аналізу основних форм інтеграції знань у педагогічній науці, виявлено, що удосконаленню змісту хімічних курсів сприяє переважно об'єктна, методологічна, проблемна форми інтеграції цих дисциплін з дисциплінами професійного циклу. Цей процес систематизації, узагальнення й “ущільнення” знань супроводжується суттєвими зрушеннями у мотивації вивчення дисциплін хімічного циклу, а також удосконаленням професійної підготовки студентів. Показано необхідність виділення точок взаємодії хімічних курсів та дисциплін професійної та практичної підготовки студентів-аграріїв, якими є об'єкти природи, технології, провідні природничі й спеціальні знання (поняття, закони, методи, принципи, теорії, хімічна картина світу), комплексні проблеми, що вивчають студенти у межах дисциплін хімічної і професійної та практичної підготовки.

Для ефективної реалізації інтегрованого підходу до вивчення студентами хімічних дисциплін ми виділяємо коло світоглядних питань, що становлять основу формування сучасного наукового світогляду та цілісності світорозуміння студента. Аналіз навчальних програм, підручників з хімії для вищої школи свідчить, що нині методологічні питання хімічних наук розкриті далеко не повністю; надто обмежена кількість підручників, навчальних посібників з хімічних курсів для студентів аграрних природничих спеціальностей, де б акцентувалася увага на означених питаннях хімії. Має місце і той факт, що не завжди увагу студентів акцентують на гуманітарних висновках з вивченого матеріалу. Самостійно дійти таких висновків студенти здебільшого не можуть.

У процесі дослідження з'ясовано коло питань, пов'язаних з розкриттям сучасних закономірностей розвитку біосфери, які розглядають у межах хімічних курсів для глибшого усвідомлення студентами провідних категоріальних понять, що є одними з основних центрів інтеграції знань. Враховуючи те, що важливою ланкою хімічної картини світу є її соціальний бік, а також те, що під час вивчення циклу хімічних дисциплін у більшості випадків акцентують увагу лише на питаннях про значення хімії у суспільному господарстві, ми вважаємо за необхідне приділяти особливу увагу розгляду з позиції хімії таких глобальних проблем сучасності, як енергетична, сировинна, продовольча тощо, оскільки саме на розв'язування цих проблем буде спрямовано майбутню професійну діяльність фахівців аграрного виробництва.

У третьому розділі “Концептуальні основи інтегрованого навчання хімічних дисциплін студентів вищих аграрних навчальних закладів” розроблено і обґрунтовано концепцію інтегрованого навчання хімічних дисциплін в аграрному університеті. Філософські, методологічні й психолого-педагогічні засади концепції ґрунтуються на ідеях про загальний взаємозв'язок, взаємообумовленість і цілісність навколишнього світу, єдності, взаємозв'язку людини і природи, сутності ноосферної теорії, а також на основних тенденціях розвитку сучасної науки, зокрема інтеграції і системному аналізі.

Інтегрований підхід до навчання хімії покликаний створювати умови для формування такого типу свідомості, який охоплює декілька аспектів, а саме: наукову, глобальну і гуманістичну свідомість.

Наукову свідомість визначають розумінням межі своєї компетентності, вміннями здобувати знання і правильно використовувати їх у професійній діяльності й життєвій практиці.

Глобальна свідомість означає розуміння органічної єдності світу і неможливості здійснення дії в одному елементі системи без наслідків для інших елементів, бережливе ставлення до тваринного і рослинного світу, до неживої природи.

Гуманістична свідомість означає розуміння цінності й значення кожного природного організму.

Інтегрований підхід до навчання хімії покликаний формувати у студентів хімічну картину світу в межах існуючих природничонаукових парадигм, усвідомлення студентами необхідності поєднання гуманітарного і природничонаукового компонентів культури, що зрештою сприятиме підвищенню професійної культури і здатності розв'язувати професійні завдання на новому якісному рівні. Під час вивчення хімічних курсів на основі інтегрованого підходу студенти набувають навичок до системного мислення, інтегрованого типу пізнання, що формується у навчальному процесі вищої школи, поєднуючи у собі безпосередній досвід, системне мислення, різні підходи до розв'язування проблеми.

Концепція інтегрованого підходу до навчання хімії передбачає висвітлення у його змісті ключових категорій, які є провідними центрами інтеграції хімічних і спеціальних знань. Хімічні дисципліни покликані вносити своє тлумачення таких категорій, як якість життя, взаємозв'язки у довкіллі, різноманітність сполук, прогнозування майбутнього розвитку людини і природи, ідея коеволюції і стійкого розвитку природи і людини, вичерпання природних ресурсів, проблема здоров'я людини.

Умови реалізації концепції полягають у виявленні та активізації міждисциплінарних зв'язків таких типів, як навчально-міждисциплінарні зв'язки; дослідницько-міждисциплінарні зв'язки; методологічні зв'язки. З'ясовано змістову характеристику знань і вмінь, які є наслідком вивчення студентами хімічних курсів, а саме: студенти повинні мати уявлення і вміти формулювати основні поняття, правила, закони, наводити приклади речовин, реакцій тощо; студенти мають уміти описувати і пояснювати закономірності хімічних реакцій, будову речовин; уміти аналізувати і оцінювати будову і властивості речовин, хімізм процесів; уміти прогнозувати спрямованість хімічних процесів.

Основна мета хімічної освіти у контексті інтегрованого підходу - формування особистості майбутнього фахівця через усвідомлення студентами хімічної картини світу в межах існуючих природничонаукових парадигм, розуміння місця людини у природі, хімічних аспектів довкілля; необхідності поєднання гуманітарного і природничонаукового компонентів культури, підвищення професійної культури та здатності розв'язувати професійні завдання на новому якісному рівні.

Завдання хімічної освіти на засадах інтегрованого підходу передбачають:

формування понять про фундаментальні (глобальні) закони природи і методи досліджень;

вироблення уявлень про найважливіші історичні віхи на шляху досягнення сучасного рівня хімічної науки;

розкриття питань щодо енергетичних і сировинних проблем людства і природи;

формування знань про єдність живої і неживої природи, про спільність законів функціонування світу;

розвиток уявлень про те, що в процесі переходу природних систем на вищий рівень розвитку одночасно збільшується різноманітність їх;

формування цілісного наукового світогляду, усвідомлення студентами іманентних принципів і закономірностей розвитку природи - від мікросвіту до Всесвіту і людини;

формування у студентів умінь і навичок використовування здобутих знань з хімічних дисциплін під час розв'язування ними професійних завдань.

На підставі розкриття сутності інтегрованого підходу до навчання, що полягає у координації, поєднанні й систематизації знань відносно певних центрів інтеграції, показано, що найважливішими аспектами інтегрованого навчання є компонентний, функціональний і прогностичний (рис. 1).

Компонентний аспект інтегрованого навчання має статичні особливості й відповідає на запитання “що інтегрується?”. Функціональний компонент інтегрованого навчання проявляється як внутрішнє і зовнішнє функціонування внутрішньо- і міждисциплінарних зв'язків і відповідає на запитання “як інтегрується?”. Прогностичний аспект інтегрованого навчання має два напрями: генетичний і перспективний, тобто демонструє опорні й перспективні поняття уявлення.

Найважливішими функціями інтегрованого підходу до навчання хімії є: методологічна, формувальна і системоутворювальна.

Методологічна функція полягає в ефективному виробленні у студентів сукупності умінь навчального і наукового пошуку за допомогою різних методів, прийомів пізнання: аналізу, синтезу, індукції, моделювання тощо. Іншими словами, інтегроване навчання хімії розв'язує завдання щодо раціоналізації навчальної діяльності, спираючись на визначені світоглядні й природничонаукові орієнтири та основоположення.

Окрім того, методологічна функція інтегрованого навчання хімії полягає у виявленні значення хімічних знань і їхніх взаємовідношень з іншими науками, вона дає змогу розглядати хімію з точки зору практики, професійної діяльності, а також проблем природи і людини.

Формувальна функція передбачає формування у студентів основ хімічних знань, тобто базових понять і законів хімії, закономірностей хімічних процесів і фізико-хімічних властивостей елементів та їхніх сполук. Інтегрований підхід дає змогу вдосконалювати зміст хімічних знань завдяки впровадженню широкого спектра міждисциплінарних зв'язків та враховування специфіки майбутньої професійної діяльності студентів і таким чином формує в них глибоке розуміння необхідності розгляду багатьох профільних питань з точки зору хімії.

Системоутворювальна функція полягає у формуванні в студентів цілісних знань, тобто певної системи хімічних знань за умови розгляду одного і того самого поняття або питання з різних боків на основі синтезу досягнень природничих, прикладних і гуманітарних наук, тобто вона є інтегративною.

На підставі аналізу досвіду педагогічної науки з питань змісту освіти як один з етапів його побудови визначено й обґрунтовано дидактичні принципи відбору навчального матеріалу та критерії до конструювання змісту хімічних дисциплін. Це принципи: системності (системоутворюючим фактором є мета інтегрованого навчання хімії, а також провідні фундаментальні хімічні теорії; ключові концептуальні категорії; принципи природничонаукового знання, навколо яких формується зміст навчання хімії, а також об'єкти вивчення, якими є об'єкти довкілля); міждисциплінарних зв'язків; фундаменталізації змісту хімічної освіти; професійної спрямованості змісту хімічної освіти; скерованості змісту навчання на розкриття проблем довкілля; історизму та модульний принцип структурування змісту навчального матеріалу.