Підручник "Природознавство" як засіб формування дослідницької компетентності учнів старшої школи

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПІДРУЧНИК “ПРИРОДОЗНАВСТВО” ЯК ЗАСІБ ФОРМУВАННЯ ДОСЛІДНИЦЬКОЇ КОМПЕТЕНТНОСТІ УЧНІВ СТАРШОЇ ШКОЛИ

К.Ж. Гуз

Постановка проблеми. Підручник як дидактична система розкриває зміст навчання і водночас є специфічною моделлю процесу навчання і виховання [4], вираженою в матеріальній формі, що створює для учня навчальне середовище під час уроку і у процесі підготовки до уроку вдома. Якісний підручник нерозривно зв'язаний з учнем, завжди “під руками”, навіть тоді, коли він розділений з учнем у просторі, адже учень веде з ним діалог в різноманітних життєвих ситуаціях поза школою та домівкою.

Підручник з природознавства має бути використаний як складова навчального середовища для формування природничонаукової та дослідницької компетентностей учня.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Проблемі формування ефективного підручника з природознавства, його змісту, структури, завдань, які він має розв'язати в навчальному процесі, присвячена значна кількість досліджень вітчизняних (С. Гончаренко, М. Головко, В. Ільченко, О. Ляшенко, А. Степанюк та ін.) і зарубіжних дослідників (І. Александрова, А. Пентін, В. Разумовський). Проте проблема формування природничо-наукової та дослідницької компетентностей учнів старшої школи засобам підручника з природознавства спеціально не розглядалася.

Виклад основного матеріалу. Підручник -- ядро системи засобів навчання, він спирається на вікову психологію, досягнення психологічної науки, попередні підручники із зазначеної освітньої галузі й інших освітніх галузей і пов'язаний з підручниками наступних класів, з посібниками, дидактичними матеріалами, словниками, довідниками, хрестоматіями тощо. У моделюванні змісту підручника доцільно використовувати ідею “ядра” і його “оболонки”, де “ядро” -- той сутнісний матеріал, що підлягає обов'язковому засвоєнню всіма учнями, а оболонка -- фактичні знання, з яких учень обирає ті, що відповідають його природним потребам та інтересам.

Виділення учнем з представленого у підручнику навчального матеріалу сутнісного ядра -- системи загальних і часткових закономірностей та понять, пов'язаних з ними -- і оболонки фактологічних знань -- найважливіша в плані розвитку інтелекту учня, формування його образу світу дослідницька робота.

В аспекті створення підручника як складової навчально-дослідницького середовища мають бути використані положення педагогіки і психології Дж. Дьюї, зокрема про те, що підручник має задовольняти природну потребу учня в дослідженні та висновках [2].

Стандарт освітньої галузі “Природознавство” припускає вивчення її змісту у профільній школі у двох варіантах: окремих предметів -- фізики, хімії, біології, які взаємопов'язані між собою змістом загальноприродничих компонентів, та інтегрованого курсу “Природознавство” у класах суспільно-гуманітарного профілю. Вітчизняна освіта змінюється у тому ж руслі, що і освіта інших країн світу [3].

Щодо призначення предмета “Природознавство” вважаємо, що гуманітаріям необхідне глибоке розуміння фундаментальних законів природи, їх прояву в усіх явищах природи. Саме процес вивчення природознавства, спрямований на розуміння фундаментальних, загальних законів природи як скрізного стрижня встановлення цілісності знань про неї, обумовлює глобальність мислення, високі рівні інтелекту майбутніх діячів гуманітарної сфери -- політиків, юристів, економістів, чого неможливо досягти у процесі вивчення окремих предметів, особливо тих, на вивчення яких відводиться 1 година на тиждень.

Основна мета курсу спрямована на формування в учнів природничонаукової картини світу, уявлень про роль та місце людини в природі, засвоєння ними основних понять природознавства, що становлять ядро знань про природу; формування природничонаукової та дослідницької компетентностей, що є особливо актуальним у зв'язку із впровадженням STEM-освіти, та формування звички мислення діяти по закону в розв'язанні будь-яких завдань, що стане перешкодою корупції в майбутній діяльності.

Ця мета реалізується через всі завдання, що стоять перед шкільним предметом “Природознавство” у старшій школі:

• засвоєння учнями основ наук про природу, ознайомлення їх з методами пізнання природничих наук, з найбільш важливими ідеями і досягненнями природознавства, що спричинили визначальний вплив на уявлення людини про природу, розвиток науки і техніки; духовний і культурний розвиток людини;

• формування особистісно значимої системи знань про природу -- образу природи, що визначає поведінку людини в довкіллі, критичну оцінку та використання нею природничо- наукової інформації, позицію щодо наукових проблем, які розв'язуються в суспільстві;

• розвиток інтелектуальних, творчих здібностей і критичного мислення в процесі формування цілісних уявлень про природу, проведення дослідів, використання і фундаменталізації природничонаукової інформації;

• переконання в можливості пізнання законів природи і необхідності використання знань про природу для розвитку природозберігаючої цивілізації, прийняття обґрунтованих рішень під час розв'язання суспільних проблем і проблем, пов'язаних зі своєю професією;

• використання природничонаукових знань у повсякденному житті.

Розв'язання цих завдань передбачає формування загально- навчальних вмінь і навиків, ключових компетентностей, таких як загальнокультурної, комунікаційної, громадянської, соціальної, інформаційної, здоров'язберігаючої, компетентності цілісно розглядати і вирішувати проблему, що обумовлено здатністю учнів оперувати базовими, загальними для всіх компонентами освітньої галузі “Природознавство”, закономірностями природи, обґрунтовувати дослідження на їх основі, як це вимагається деякими державними стандартами освіти країн ЄС [3, с. 142]. Під час формування природничонаукової та дослідницької компетентностей в учнів розвивається здатність:

• до дослідницької діяльності (постановка проблеми, висунення гіпотези, здійснення її перевірки);

• цілісно бачити проблему та приймати рішення з опорою на об'єктивні закономірності;

• використовувати наукові методи, закони під час розв'язання проблем, пов'язаних зі своєю професією, суспільним і повсякденним життям;

• до саморозвитку та самоосвіти, пошуків, критичного оцінювання та передачі інформації, переформулювання її та виразу у компактній формі;

• до організації й участі у колективній діяльності;

• виконання екологічних вимог у навчальній діяльності та повсякденному житті.

Курс враховує психологічні особливості учнів-гуманітаріїв, цілісне сприйняття ними інформації, що обумовлено домінуванням функцій правої півкулі мозку (образної) над лівою (аналітико-логічною).

Зміст курсу “Природознавство” охоплює зміст освіти та державні вимоги до рівня загальноосвітньої підготовки учнів освітньої галузі “Природознавство”, її загальноприродничий, астрономічний, біологічний, фізичний, хімічний компоненти у старшій школі; реальні об'єкти та процеси довкілля старшокласника. Відмітимо, що програма цього курсу єдина серед програм природничих дисциплін, яка враховує загальноприродничу складову та відповідає повністю стандарту освіти.

Навчальний матеріал курсу формується за лінійно-концентричним принципом навколо змістових ліній, які охоплюють поняття загальноприродничої та дослідницької компетентностей як здатності учня оперувати у всіх видах діяльності по засвоєнню курсу загальними закономірностями природи [1]:

• загальні поняття природознавства як скрізний стрижень курсу;

• структурні рівні організації живої та неживої природи у мікро-, макро-, мегасвіті;

• методи наукового пізнання в природознавстві;

• значення природничонаукових знань у житті людини та їхня роль у суспільному розвитку, професіональній діяльності людини.

Зміст курсу охоплює як фізичні, хімічні, біологічні, астрономічні, так і міжпредметні та метапредметні знання. Найбільші розділи курсу містять еколого-фізико-хіміко-біологічні знання. Така структура курсу обумовлена двома причинами. У процесі формування природничонаукової картини світу учні зосереджують увагу на змісті однієї компоненти знань про природу, засвоюють її цілісно, не витрачаючи енергії на переорієнтацію мислення з одного об'єкта на другий під час вивчення окремих предметів. Унаслідок цього підвищується ефективність навчального процесу по засвоєнню змісту освітньої галузі “Природознавство”. Цьому сприяє і те, що з розкладу виключаються малоефективні одно- годинні предмети.

Враховано і те, що на початковому етапі вивчення природознавства кадрове забезпечення у старшій школі обмежене. За розробленої структури його зможе викладати як один учитель- предметник, так і вчителі хімії, біології та фізики спільно. Після вивчення фізичної, хімічної, біологічної компоненти учні складають залік [1].

Курс має чітку особистісну та компетентнісну спрямованість, оскільки впродовж вивчення курсу в учнів формується особистісно значима система знань про природу -- образ природи та здатність об'єктивно, цілісно вирішувати проблеми, пов'язані із взаємодією людини із середовищем життя.

Скрізними для всіх тем є такі уявлення: природничонаукова картина світу, образ природи, загальні закономірності природи, методи наукового пізнання природи, структурні рівні матеріального світу та організації матерії, природничонаукова та дослідницька компетентності.

У курсі дотримано наступності у формуванні цілісності знань про природу між початковою, основною та старшою школами. Зокрема, в учнів початкової школи природничонаукова картина світу формувалася в діалозі сутнісної (“холодної”) картини світу та “теплої” -- художньої, міфопоетичної картини світу. Упродовж вивчення курсу “Природознавство” в старшій школі учні мають можливість проводити діалог між науковим і художнім образом природи.

Природу неможливо вивчати лише за підручником, особливо для гуманітаріїв, у яких переважає образне мислення. Курс реалізує систему “уроків у довкіллі”, які проводяться поза межами шкільного приміщення (серед природи, на виробництві, у державній установі та ін.) і є матеріальною базою формування дослідницької компетентності. Тематика уроків може бути змінена учителем відповідно до інтересів учнів та умов регіону.

Уроки в довкіллі учитель може проводити на початку вивчення теми як проблемні, упродовж вивчення теми як ілюстративно-пошукові, у кінці вивчення теми як підсумкові. З уроками в довкіллі може бути пов'язана дослідницька робота учнів над проектами, орієнтовна тематика яких подана до кожної теми, а літературу учитель знайде в кінці програми з природознавства. Дослідницька робота на уроках у довкіллі над проектами значною мірою сприяє формуванню в учнів природничонаукової та дослідницької компетентностей. Оволодінню означеними компетентностями сприяє також система лабораторних і практичних робіт, семінарів, зокрема тих, під час яких учні створюють модель свого образу природи -- наукового і художнього, систематизують та фундаменталізують знання з метою їх компактного виразу та збереження у свідомості, а також застосування. Рекомендується заохочувати учнів під час виконання проектів, моделювання образу природи до використання комп'ютера, різноманітних ілюстрацій, художніх творів. Методика роботи з учнями під час моделювання ними образу природи подана в рекомендованій методичній літературі [1].

З тематикою всіх проектів учнів доцільно познайомити на початку вивчення курсу, запропонувати їм доповнити тематику власними проектами. Деякі проекти потребують тривалого періоду часу роботи над ними, об'єднання учнів у групи. Варто заохочувати об'єднання в групи учнів з різними інтересами (теоретик, дослідник, художник, літератор, критик і т.д.), заслуховувати під час семінарів звіти про хід роботи над проектами, оцінювати проміжні результати і коректувати їх. У кінці курсу планується узагальнююча конференція, на якій виставляються виконані учнями моделі, експериментальний і фотоматеріал, захищаються кращі проекти та образи природи. На конференцію запрошуються батьки, представники виробництв та влади. Досвід проведення конференцій засвідчив велику зацікавленість учнів у соціальному визнанні їхньої роботи, а також те, що необхідно залучати до виконання проектів всіх учнів.

У педагогічній літературі не знаходимо посилань на моніторинг дослідницької функції, дослідницької компетентності як основний критерій забезпечення ефективності підручника. У моніторингу якості підручників для предметів 1--11 класів, який здійснюється за дорученням Міністерства освіти і науки України, запропонована система показників, що складається із 45 індикаторів, об'єднаних за розділами: науковість викладу навчального матеріалу; формування світогляду; виховний потенціал навчального матеріалу; розвивальний ефект навчального матеріалу; дидактична досконалість навчальної книги; методичне забезпечення; ергономічні показники [4]. Вважаємо, що кожен з цих розділів не може обійтися без показників, які діагностують забезпечення дослідницької діяльності учня, наявність у них дослідницької компетентності.

Вважаємо, що оцінка дидактичних функцій підручника, додатково до визнаних офіційно (інформаційної, розвивальної, виховної, управлінської, дослідницької), має включати показники, які оцінюють дослідницьку функцію відповідно до кожної з названих вище функцій підручника, у тому числі й дослідницької.

Наприклад, для оцінки інформаційної (навчальної, освітньої) функції підручника, науковості змісту, формування світогляду доцільно ввести такі показники:

а)виділення понять, на основі яких створюється цілісність знань навчального матеріалу різних рівнів (отриманих на уроці, під час вивчення певної теми, під час вивчення всіх тем курсу);

б)виокремлення зв'язків між об'єктами, що вивчаються, між поняттями, що належать до різних областей знань, наприклад, фізичних, хімічних, біологічних, географічних, астрономічних;

в)знання загальних закономірностей, спільних для предметів зазначеної освітньої галузі; найзагальніших зв'язків у довкіллі, що втілюються в цих закономірностях.

Показник вміння учнів формувати цілісність знань характеризується такими ознаками, наприклад, для природничонаукової освіти:

а)уміння пояснювати природні явища, процеси, властивості природних об'єктів на основі загальних закономірностей природи та понять, пов'язаних з ними;

б)уміння встановлювати зв'язки між знаннями про об'єкти довкілля, знаннями, отриманими під час роботи з підручниками, посібниками на основі загальних закономірностей природи, за- гальноприродничих понять;

в)уміння створювати моделі цілісності знань, виражати їх графічно (ідеографічний опис понять, структурно-логічна схема теми, модель образу природи та ін.), переформульовувати, фундаменталізувати інформацію на основі загальноприродничих понять, ущільнювати її, виражати в компактній формі, зручній для збереження в довгостроковій пам'яті; за можливості з метою структурування навчального матеріалу використовувати комп'ютер.

Показником особистісного розвитку учнів, мотиваційної готовності, особистісного, ціннісного ставлення учнів до створення цілісності знань може бути наявність у підручнику завдань, які формують:

а)прагнення учнів до пояснення значного обсягу явищ, понять, фактів за допомогою загальних закономірностей з метою об'єднання їх у цілісність;

б)наявність завдань, що обумовлюють узагальнення знань (у процесі підготовки до уроків серед природи, уроків узагальнення знань тощо);

в)наявність завдань, які спрямовують діяльність учнів на надання переваги учнями певним методам, прийомам навчання під час засвоєння навчального матеріалу, виділення основного в тексті (під час читання тексту підручника; моделювання цілісностей знань; конструювання; гра; фантазування, написання оповідей, ціннісне ставлення до знань і дійсності), спрямованого на узагальнення, фундаменталізацію знань, моделювання різних рівнів цілісності знань.

Під час апробації підручника може бути використана критеріальна структура визначення ефективності підручника відповідно до його функцій -- інформаційної (освітньої, навчальної), розвивальної, виховної, управлінської, дослідницької:

Наприклад, показники та рівні впливу на учнів навчальної функції: учень розрізняє загальні та підпорядковані їм поняття, засвоєні на уроці; з теми, розділу, курсу (І рівень); учень знає загальні закономірності, поняття, пов'язані, з ними; зв'язки між елементами знань різних дисциплін, що становлять освітню галузь (ІІ рівень); учень додатково до попереднього застосовує поняття наукової картини світу, образу світу (природи), цілісності знань (ІІІ рівень).

Показники та рівні впливу на учнів дослідницької функції: учень обирає дослідницькі завдання за рекомендацією вчителя або під впливом однокласників (І рівень); учень вважає дослідницькими ті завдання, які безпосередньо пов'язані з дослідженням реального чи ідеального об'єкта, що вивчається (ІІ рівень); учень розуміє, що кожне завдання, пропоноване підручником, спонукає його до самостійного розв'язання проблеми, до дослідження та висновків (ІІІ рівень).

До такого використання підручника учнів необхідно готувати, починаючи з перших уроків початкової школи.

Підручник “Природознавство” для старшої школи завдяки інтеграції всіх його елементів змісту на основі загально- природничих понять (природничо-наукова картина світу, образ природи, загальні закономірності природи, методи пізнання природи) дає можливість неперервно формувати природничо-наукову та дослідницьку компетентності учнів упродовж вивчення курсу, готувати майбутніх високоінтелектуальних, відповідальних представників конкурентоздатного суспільства.

Література

1. Гуз К. Ж. Теоретичні та методичні основи формування в учнів цілісності знань про природу / К. Ж. Гуз. - Полтава: Довкілля-К, 2004. - 472 с.

2. Дьюї Дж. Педагогічна психологія / Дж. Дьюї. - М., 1919.

3. Локшина О. І. Зміст шкільної освіти в країнах Європейського Союзу: теорія і практика (друга половина XX - початок XXI ст.): монографія /О.І. Локшина. - К.: Богданова А.М., 2009. - 404 с.

4. Ляшенко О. І. Вимоги до підручника та критерії його оцінювання / О. І. Ляшенко // Підручник ХХІ століття. - 2003. - №1-4. - С. 60-65.

Размещено на Allbest.ru